智慧矿山安全生产监控系统设计

2021-11-17孙常军郑洪涛李小雷

中国矿山工程 2021年5期

孙常军，安文，郑洪涛，魏民，李小雷

(新汶矿业集团有限责任公司，山东新泰 271200)

1 前言

矿井安全生产监控系统主要对井下环境参数、机电设备运行状况(局部通风机、水泵、主要通风机等设备启停、转速等)进行实时监测，当监测到有异常问题时会发出预警信息甚至切断供电，从而确保井下生产安全[1-3]。安全生产监控系统分地面、井下两个部分，井下部分运行存在监控点数量多、测量数据大、传输距离远等特点，同时工作环境十分恶劣，从而对监控系统运行可靠性以及实时性有较高要求[4-5]。为了提高安全监控系统可靠性，本文基于工业以太网以及CAN总线构建一种矿井安全生产监控系统，该系统主干传输网络由工业以太网构成，现场控制可通过CAN总线或者以太网实现，充分利用工业以太网、现场总线在控制、通信方面优势，来为矿井安全生产服务。

2 安全监控系统结构框架

根据矿井现场需要，设计的安全生产监控系统结构如图1所示。系统结构包括地面安全监控系统、通信介质、井下现场智能节点、CAN接口卡等。地面安全监控系统结构包括有监控中心监测系统、地面远程监控系统等；井下现场智能节点是安全监控系统的重要组成单元，主要用以监测数据的采集、处理以及传输，主要结构为CAN控制器以及单片机；通信介质为双绞线，传输距离达10 km。