摘要：我国矿山资源多为井下作业，不仅环境特殊，作业环境复杂，为安全生产带来了很大的挑战。尤其是随着矿井开采不断加深，作业的危险性加大，做好监控与防护措施非常重要。为此，煤矿安全监控系统现已成为矿山必备的系统之一。
关键词：煤矿；监控系统；现状；趋势
我国煤田遍布全国，但煤层的赋存条件和地质情况差异很大，很多矿井自然环境恶劣，受到水、火、瓦斯、粉尘、顶板事故等自然灾害的威胁。在这些自然灾害所造成的事故中，瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的30%~40%。特别是瓦斯煤尘爆炸事故，危害更为严重。因此，预防事故是煤矿安全工作的重点。在煤矿中，装备矿井安全监控装置是防止煤矿事故的重要手段，这就要求有更多的煤矿监控系统的研究。在煤矿监控系统中，井下监控分站担负着非常重要的作用，主要包括对井下甲烷、一氧化碳、氧气、二氧化碳等气体浓度的检测；对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测；对生产设备运行状态的监测、监控等。
1 我国煤矿监控系统使用现状
近几年来，信息技术被迅速地应用到了煤矿安全生产领域，并取得了明显的经济和社会效益。国家对煤矿安全生产的管理力度在不断加强，同业各单位都在进行数字化矿井的建设和改造。尽管煤矿安全监控技术已得到发展和应用，但由于多数矿井技术基础薄弱，监控装置的装备情况与有关规定相距甚远。国有重点煤矿中，尚有布部分瓦斯灾害严重的矿井没有装备监控系统，瓦斯断电装置、便携式瓦斯检测仪器的装备数量也不足，国有地方煤矿和乡镇集体煤矿的差距很大。在已经装备了监控装置的矿井中，设备的使用、维护和进一步更新改造方面尚存在不少问题。煤矿安全监控是综合性技术，涉及到计算机、电子技术、通讯、物理、化学、电工等多种学科，与矿山采、掘、机、运、通等生产环节密切相关，功能复杂，技术难度高。因此，在相当长的时期内，对于监控装置的装备、管理和培训任务十分艰巨。 为了从根本上解决煤矿安全问题，需要依靠科技进步手段提高煤矿整体安全技术装备与管理水平。其中在高瓦斯矿井建立煤矿安全监测监控系统，从而改善煤矿安全环境和建立包括煤矿安全隐患全面查排、实时监督 管理、安全保障等内容的安全管理体系是长治久安防止煤矿安全事故的最重要的两个方面。
2 国内外监控技术发展状况
井下安全检测系统是矿井安全监控技术的一部分，是随着煤炭工业发展而逐步发展起来的。1815 年，英国发明了世界上第一种瓦斯监测仪器——瓦斯检定灯，利用火焰的高度来测量瓦斯浓度。20世纪30年代，日本发明了光干涉瓦斯检定器，一直沿用至今。40 年代，美国研制了检测瓦斯气体的敏感元件——铂丝催化元件。 1954 年，英国采矿安全研究所（SMRE）制成了最早的载体催化元件。 60 年代以后，主要产煤国家都把发展载体催化元件作为瓦斯检测仪器的主攻方向。电子技术的进步推动了瓦斯监测装置的进一步发展，首先是研制小型化个人携带式仪器，以后是矿井监控系统，70年代后期法国研制的CTT63/40 矿井监控系统、英国的MINOS系统、美国的SCADA系统等。
我国监控分站技术经历了从简单到复杂、从低水平到高技术的发展过程。从建国初期到70年代，煤矿下井人员主要使用光学瓦斯检定器、瓦斯检定灯、检知管、风表等携带式仪器检测井下环境参数。60年代初期，我国开始研制载体催化元件，1964 年煤炭部组织有关研究所、制造厂攻关，研制了第一种达到使用水平的载体催化元件；接着，抚顺煤矿安全仪器厂研制出以该元件为传感器的 AQR-1 型瓦斯测量仪。随着敏感元件制造水平的提高和电子技术的发展，特别是大规模集成电路的、微型计算机的广泛应用，使监控分站技术进入了新的发展阶段。70年代瓦斯断电仪问世，80年代以后，国内有多种型号的监控分站通过了技术鉴定。目前，我国已有数十家科研、制造单位生产矿井监控系统、各种传感器、瓦斯报警断电仪、瓦斯遥测报警断电仪、风电瓦斯闭锁装置等，这些装置的推广与应用，改善了煤矿安全技术装备的面貌。缩小了与国外先进技术水平的差距。
3煤矿安全监测监控系统的分类及功能
??3.1 系统的分类
??由于煤矿安全监测监控系统可以根据监控目的、使用环境及网络结构等的不同而有不同的分类，比如按照监测监控的目的可以将其分为轨道运输监测监控系统、监测监控系统、提升运输监测监控系统、排水监测监控系统、人员位置监测监控系统、火灾监测监控系统、煤与瓦斯突出预警系统等。
??3.2 系统的功能
??概括地说，矿井的安全监测监控系统的功能主要有：监测矿井状态（包括整个矿井系统的各种状态参数）、矿井参数超限报警及自动控制、手动遥控断电及通电、自检、数据存储、列表显示、模拟量实时曲线及历史曲线显示、统计分析、短信报警及检测等。
4 煤矿监控系统发展趋势
通过对煤矿安全监控系统的应用与维护，目前需要改进与提高的方面主要是传感器的更新与维护，主要体现在传感技术的应用落后于现场环境监测的需要，传感器的检验滞后于传感技术的应用。
4.1 智能传感器
传感器具有模块化的设计，实现数据处理和电源等电路的通用，可配接各种不同的传感组件。当用于不同被测物理量时，只需更换传感组件。同一传感器还可同时接入多个传感组件构成多参数传感器。
具有多种输出信号制式的智能传感器可以很方便地接入各种不同结构的系统中，兼容性强。采用电压或电流输出时，可接入现场控制器中；采用双极性不归零的频率输出时，可接入标准分站；采用RS485等总线输出时，可接入系统通讯线路中，提高传输速度。
4.2 智能监控站
智能监控分站提供多种异构系统的接入标准与接口，提高系统开放性。与传感器之间采用数字传输，多路复用。对模拟量和开关量的输入，具备自动学习互换能力。采用现场总线技术，解决通信协议不通用、不同的分站难以接入同一系统。可以独立使用自成系统。
5 结束语
综上所述，在对煤矿安全监控系统发展以及更新的过程中，不能忽视安全监控系统对煤碳产业的作用，其目的就是预测、预防矿井的灾害保障企业的财产和工人的自身安全，使得煤炭企业得到良好的发展。
参考文献：
[1]刘礼志.煤矿安全生产监控集成系统研究[J].中国安全生产科学技术, 2007, 3(4): 107~110.
[2]张永红.煤矿安全监测监控系统的研究[J].煤矿机械,2004(4).