??????? 2、目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題
??????? 2.1 主通訊傳輸速率仍然偏低，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)
??????? 由于煤礦井下環(huán)境惡劣、巷道距離長(zhǎng)，多年來(lái)在系統(tǒng)傳輸速率上始終沒(méi)有大的突破。為了保證長(zhǎng)距離可靠傳輸，大部分系統(tǒng)采用2400 bps或4800bps傳輸速率。一些采用9600 bps傳輸速率的系統(tǒng)，為達(dá)到超過(guò)15 km傳輸距離的要求，需要增加中繼器，而中繼器往往會(huì)被認(rèn)為是通訊可靠性的瓶頸。
??????? 部分廠家在傳輸鏈路中增加礦用光端機(jī)，采用光纖傳輸方式實(shí)現(xiàn)高速率遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，尤其是在抗雷擊性能方面有極大的優(yōu)勢(shì)。
??????? 2.2產(chǎn)品易用性增強(qiáng)，但關(guān)鍵傳感器技術(shù)仍需提高
??????? 眾多廠商的參與使產(chǎn)品功能更完善、性能也得到提升。尤其是監(jiān)控分站功能方面，除安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄(AQ)要求的功能外，部分產(chǎn)品具有液晶漢字顯示界面、RS485智能通訊口等。在分站處理能力方面，采用了ARM處理器、雙CPU等技術(shù)，使分站的處理能力大大增強(qiáng)。但是，在傳感器性能方面，由于甲烷熱催化敏感元件技術(shù)水平限制，使得甲烷傳感器在壽命、穩(wěn)定性和耐用性上仍然沒(méi)有得到本質(zhì)性改善，在這一點(diǎn)上與國(guó)外技術(shù)也存在較大差距。雖然近年來(lái)紅外甲烷傳感器開(kāi)始在部分煤礦投入使用，但從檢測(cè)原理上決定了它抗惡劣環(huán)境的能力有限。
??????? 2.3 系統(tǒng)抗干擾能力有待提高
??????? 目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)普遍存在抗干擾性弱的問(wèn)題，最典型的現(xiàn)象就是“冒大數(shù)”，造成系統(tǒng)誤告警。干擾源主要來(lái)自傳感器本身和傳輸線(xiàn)路。在煤礦所使用的傳感器當(dāng)中，最易受干擾的要屬CO傳感器。由于CO敏感元件為電化學(xué)原理，輸出信號(hào)很微弱，幾乎所有廠家選用的敏感元件靈敏度都不到0．1 tLA／ppm，很容易被干擾造成輸出信號(hào)異常。另外，傳感器輸出信號(hào)采用最多的200～1000 Hz頻率信號(hào)也是主要的干擾侵入點(diǎn)。
??????? 3、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向
??????? 3.1 統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)，規(guī)范通訊協(xié)議
??????? 目前大部分型號(hào)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)在原理上是相同的，但接口協(xié)議的統(tǒng)一是困擾多年的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，需要做大量的基礎(chǔ)研究工作，如對(duì)接口的電氣特性、時(shí)域特性和安全特性進(jìn)行研究。電氣特性和時(shí)域特性都可以通過(guò)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)來(lái)約定，但只有找出設(shè)備關(guān)聯(lián)安全性的評(píng)判方法才能解決不同廠家間產(chǎn)品的互聯(lián)問(wèn)題。
??????? 3.2發(fā)展高可靠性的礦用傳感器
??????? 高可靠性的傳感器是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障。提高傳感器的可靠性應(yīng)從兩方面人手。一是提高傳感器的電磁兼容性，煤礦電子產(chǎn)品更多的注重安全性設(shè)計(jì)，在電磁兼容性方面考慮不足，特別是CO傳感器。二是研制新型傳感器，改善現(xiàn)有傳感器，從原理上解決穩(wěn)定性差的問(wèn)題。
??????? 3.3提高數(shù)據(jù)應(yīng)用水平，建立專(zhuān)家分析系統(tǒng)
??????? 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的分析只是簡(jiǎn)單的閥值超限判斷，缺少對(duì)數(shù)據(jù)的深入發(fā)掘和綜合應(yīng)用。雖然近年許多煤礦都在配備綜合信息平臺(tái)，但大都停留在數(shù)據(jù)信息匯總層面上，還達(dá)不到綜合應(yīng)用的效果。對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析挖掘方面，重慶梅安森科技在煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)上的思路值得借鑒。
??????? 3.4提高監(jiān)控系統(tǒng)整體反應(yīng)速度
??????? AQ6201標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求是小于30 S，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)試或許都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，由于受到信號(hào)傳輸干擾，響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)遠(yuǎn)超出30 S。有的產(chǎn)品通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù)，表面上看鏈路數(shù)據(jù)達(dá)到百兆甚至千兆，但串口網(wǎng)橋的低速瓶頸制約了傳輸速度，而且以太網(wǎng)的非實(shí)時(shí)特性還可能造成比直接傳輸更加延時(shí)的后果。因此有必要對(duì)系統(tǒng)的傳輸模式做深入的研究，提高系統(tǒng)整體反應(yīng)速度。
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??????? 企業(yè)介紹：
??????? 山東科大中天位于中國(guó)院士泰山創(chuàng)業(yè)基地，注冊(cè)基金1150萬(wàn)元，由中國(guó)科學(xué)院宋振騏院士匯聚多位院士等業(yè)內(nèi)高端專(zhuān)家，充分依托山東科技大學(xué)聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)與山東大學(xué)等多所高校院所組建而成。
??????? 以煤礦安全監(jiān)控預(yù)警與智能化安全開(kāi)采成套技術(shù)及其全過(guò)程實(shí)施管理信息化為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，強(qiáng)力打造專(zhuān)家服務(wù)團(tuán)隊(duì)、技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施團(tuán)隊(duì)，不斷拓展了實(shí)用礦山壓力控制等理論與研究方法體系，確保公司的產(chǎn)品研制與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用始終處于領(lǐng)先水平。
??????? 以井下巖層運(yùn)動(dòng)為中心，自主研發(fā)了“礦山壓力位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（KJ385/KJ27）”“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)（KJ599）”等硬件系統(tǒng)，并通過(guò)“煤礦重大事故遠(yuǎn)程預(yù)警與實(shí)施管理信息系統(tǒng)”將礦壓、瓦斯、水文等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施分析，實(shí)現(xiàn)了煤礦安全高效開(kāi)采的信息化、智能化、可視化。產(chǎn)品均已通過(guò)IS09001認(rèn)證、煤礦安標(biāo)認(rèn)證、“雙軟”認(rèn)證等，長(zhǎng)期受到國(guó)家火炬計(jì)劃、科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金以及省科技廳經(jīng)信委的專(zhuān)項(xiàng)扶持，獲國(guó)家專(zhuān)利十余項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上，公司又推出了以支承壓力分布監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為主的沖擊地壓預(yù)測(cè)與專(zhuān)業(yè)探放水設(shè)備，繼而形成了從工程材料、工程裝備到工程管理的防治水與沖擊地壓防控的一體化解決方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施隊(duì)伍，從而建立了與煤礦現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期共贏的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。
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