井下监控系统范文

井下监控系统范文（精选12篇）

井下监控系统 第1篇

关键词：煤矿井下,工作原理,电网监控系统

对煤矿来说任何时刻突然停电都会危及安全、生产和煤矿的经济效益, 科学供电, 合理用电就意味着降低生产成本, 提高经济效益。特别是井下供电比较复杂, 为保证安全供电, 各种高压开关装置都装有漏电和短路保护, 而一旦出现线路故障, 首先引起高压开关掉电, 影响生产, 况且由于保护设备质量的不完善性, 还易发生误掉电。无论如何, 掉电后必须由人工送电。由于井下变电所的特殊性, 很少有人值守, 加之距离较远, 当值班人员发现掉电到去送上电, 往往需要很长时间。另一方面, 为便于供电管理人员的科学管理, 实时了解某路负载的电流、电压、功率等参数也是非常重要的。因此需要在标准化的平台上开发出一套功能实用、使用简单、维护方便、易于扩展的煤矿井下电力自动化远程监测监控系统。

一、安全监控系统的系统组成及工作原理

系统主要由监控中心系统、井下电力监控分站和智能高低压综合保护装置构成, 对井下高低压侧开关进行设备参数的采集, 完成信息加工、分析和管理。在对采集的数据进行预处理的同时, 嵌入式监控系统软件与其他的智能高低压综合保护装置进行通讯, 再通过现场控制总线上传至井下分站;井下分站对上传数据进行数据转换和计算处理后, 通过井下局域网高速上传至地面监控中心处理。地面监控中心模拟屏能够实时模拟系统的运行状态, 地面监控软件通过处理这些数据自动记录绘制各种运行曲线、图表, 自动打印发生事故的地点、时间、设备名称以及当时运行参数和事故类别, 自动发出事故和越限警报, 同时调度员能够通过电网监控网络实现对保护装置进行远方定值修改、调整、投退、信号复归和开关的遥控操作, 以实现对井下高低压电网的实时监控。

(一) 井下监控分站。

此部分主要由电力监测单元、井下电力监控站和井下隔爆交换机组成。电力监测单元负责变电所设备的数据采集与转发, 并下发执行中心发出的遥控命令。通过调研确定原有矿用隔爆型高压开关内均有智能型综合保护装置, 井下变电所隔爆高压开关以现场485总线方式连接, 直接进入KJ392-F矿用隔爆兼本安型分站。井下电力监控站是中心主站和电力监测单元之间的桥梁, 主要用于与井下高压开关内的综合保护装置的通讯。完成配电室/变电所的当地监控, 同时完成综合保护与地面中心主站之间的数据上传及命令下达, 其可靠性对整个系统的运行起着至关重要的作用。该系统选用的是阳煤集团华鑫公司的KJ392-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站。井下隔爆交换机主要完成井下各个电力监控站的互联及和地面数据交换中心的数据通讯。该系统选用了KJJ102矿用防爆交换机。

(二) 数据交换中心。

此部分主要由数据采集服务器和两台互为冗余的网路交换机组成。数据采集服务器主要通过井下隔爆交换机把井下各个电力监控分站的数据采集汇总到此服务器, 完成数据处理及数据备份。选用了IBMX3500服务器一台, 做了RAID5磁盘镜像。网路交换机采用了双交换机、冗余设计, 保证了地面集控站与数据交换中心的数据链路安全, 选用了CISC029系列的两台网络交换机。

(三) 地面集控站。

此部分主要配置包括两台互为双机热备的电力监控服务器和两台操作员站。主要根据采集的电网数据和友好的软件平台, 实现电网的运行监视和控制管理。另外, 地面集控站预留了视频及WEB接口, 便于将来扩充视频服务器和WEB服务器。视频服务器主要用于将井下和地面的配电室及变电所现场安装的摄像头采集的视频信号进行监视和保存;WEB服务器则用于将系统采集的电网数据以网页的形式发布到公司的办公系统网络中, 公司领导只要在自己的办公室打开电脑就可以观看到全矿的电网实时数据。

(四) 系统组态软件。

选用了具有良好的开放性和灵活性的SIMATIC Win CC组态软件, 布置在地面集控站的监控服务器上, 实现用户的监控需求。

(五) 系统数据库软件。

系统选用了力控实时数据库, 它以其强大的功能, 为企业信息化建设提供了完整的实时管理工具, 能够提供及时、准确、完整的生产和统计信息, 为实施企业管控一体化提供稳固的基础和有力的保证。

(六) 操作系统软件。

软件系统满足实时应用的及时性和高可靠性, 具有开放性、可维护性, 并且具有分布式体系和面向对象技术。

(七) 数据采集。

数据采集的内容包括遥测量、遥信量等数据;保护及自动化信息的采集;数据统计、计算和采样。

(八) 控翻和调节功能。

对断路器、隔离开关等进行分合闸操作;电容器、电抗器的远方投切。顺序控制, 系统按照事先定义好的由多个控制命令组成的系列控制命令对设备进行控制, 包括控制的安全性检查和延迟等。

遥调功能用于设定各种智能模块的运行参数, 即计算机根据屏幕操作指令或计算机根据对系统分析判断结果, 对智能模块的设定值和故障保护值进行远程整定。

二、系统的操作及维护

(一) 画面显示及人机交互操作。

提供了友好的、易于操作的画面风格, 画面上显示了电压、电流、有功功率、功率因数等值及开关的状态, 可以查看实时历史曲线, 查看报警记录等。可完成的交互操作主要包括:挂牌操作、人工置数、保护操作、系统内主要设备参数及操作运行日志的浏览和检索。

(二) 报表系统。

报表系统提供了整点记录、日报表, 月报表、年报表等不同形式的报表格式, 内容包括系统运行、设备健康状态级报表、电能平衡报表、电压监察报表、事故 (故障) 明细报表等;可实行报表管理、报表定义、报表打印等功能。

(三) 安全管理。

所有的系统操作员 (系统管理员、系统维护员、操作员等) 根据其需要被赋予不同管理范围和操作权限, 依登录的权限控制操作人员的读、写、维护、执行等行为。重要遥控实行口令字控制, 在执行遥控操作时进行口令字校验, 以确保无关人员不能执行遥控操作。所有登录 (退出) 和修改口令、权限、重要操作都能按时记录备查。

(四) 事件顺序记录。

井下设备运行发生事故时, 系统在监控站或综合保护器的配合下, 按顺序记录继电保护、自动装置和断路器动作的时间, 并保存到数据库中, 供事故分析用。

(五) 运行报警。

系统运行过程中发生了某些变化, 则会立即提示出来, 告知调度人员。

三、系统主要技术指标

(一) 系统最大容量。

每台分站最多可以外挂64台综合保护器。

(二) 传输介质。

地面集控站到井下监控分站之间的传输介质为光纤;井下监控分站到综合保护器之间的传输介质为通信电缆。

(三) 传输方式。

地面集控站到井下监控分站之间为IEP/IP协议;井下监控分站之间TCP/IP协议;井下监控分站到综合保护器之间为RS485。

(四) 传输速率。

光缆传输速率为10Mbps, 通信电缆传输速率为2, 400kbps。

(五) 传输距离。

KJ392-F矿用隔爆兼本安型分站与综合保护器之间的距离为2km。

四、结语

对煤矿电网运行状态进行实时监测, 能够及时掌握电网运行情况, 对存在的隐患能够作出及时的判断, 将故障消除在萌芽状态, 防止矿井停电事故的发生;实现了对电网进行遥测、遥控、遥信和遥调, 改变了原来井下电网监测监控以人工为主的工作方式, 提高了供电的质量, 确保了安全、可靠、动作灵敏, 为矿井的正常生产提供了极大的保障。

参考文献

[1] .张奎.煤矿采区电力设备监控信息系统设计[J].工矿自动化, 2009, 4

[2] .吴维发.煤矿井下电力安全监控系统[M].北京:电子工业出版社, 2011, 9

加强井下人员考勤定位系统管理 第2篇

加强企业安全管理

各位领导大家好：

我是山西中强福山煤业有限公司代表，下面，向各位领导汇报一下我公司人员定位系统的运行和管理情况。

山西中强福山煤业有限公司位于临汾市浮山县。距县城东8公里。于2009年整合原两座煤矿重组而成。矿井设计生产能力90万吨∕年。井田面积8.4763Km2，批准开采2号～10号煤层，目前，矿井的地质报告、初步设计、安全专篇及开工报告已得到批复，环评报告正在评审中，到2011年8月31号为止，矿井完成了过渡期生产任务，现在已全面进入了90万吨矿井基建阶段。

作为整合重组矿井，不仅是对原有矿井的煤炭资源及生产设备的整合，而且，更是对旧有管理模式和安全管理体系的重组与完善。为了更好地加强人员定位系统管理，我矿在原有监控系统基础上，对旧有设备进行了升级改造，从矿长、驻矿监管人员到普通职工实现了全体入井人员持卡上岗。目前，我矿在地面中心站安装有KJ150型矿井人员考勤定位系统1套。具体管理情况主要表现有以下几个方面：

1、按照相关规定，我矿监控系统配置专业监控员6人，维检员4人，监控室主任1人。实现了24小时不间断监测，所有人员都经指定培训机构接受培训，并取得了合格证，持证上岗。

2、为了更好地发挥人员定位系统在日常生产过程中监督作用，我矿按照“分级管理、分级负责、分级反馈、分级响应”的原则，对井下各采掘工作面、主要硐室及重要区域进行了分区编号，将不同区号嵌入各自区域人员的定位卡号内，同时，按照管理人员的不同岗位，也分别给予固定的卡号数字头进行区分，这不仅有利于日常监控记录的明确显现，而且，给生产过程中井上下的联络带来了方便，为更准确、更及时地掌握井下现场动态提供便捷。

3、遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则。按允许入井人数进行“一人一卡”管理，把识别卡视为“上岗证”和“通行证”。

4、对跟班干部、安检员、瓦检员等安管人员的井下行走轨迹进行监测，一旦发现监测轨迹与规定要求不符，便会在当日作业会进行通报，并进行相应处罚。

5、实现了井下特殊工种岗位的定点定位督测。我们认为，只有把人员定位管理与岗位责任制结合起来，才能更有利于制度的落实。为此，我们在井下各作业场所及重点区域均安设了读卡器，对所在区域的跟班干部、安检员、瓦检员及机电检修工等责任人进行跟踪监测，及时发现和处理现场隐患，给日常安全管理提供动力。

6、以人员定位管理为手段，加强井下危险区域监控。为了更好地加强井下盲巷、顶板塌落区、重点消尘区及其它挡人装置的管理，在指定责任人、设置警示牌的同时，我们还会及时安设临时读卡器，给安全监管上一道双保险，对于违反规定进入危险区域的人员给予严肃处理。

7、严格超时员工报警管理。我矿实现监控室、安监部和调度室共同负责监督出入井人员登记。如出现员工下班时间仍未升井，在没有提前工作请示的情况下，监控室会及时从系统信息中调出该员工活动轨迹、最后位置，分析出所在区域范围，由调度室、安监站与该队负责人根据系统提供信息进行查明落实，追寻其安全升井。

8、严格加强入井人数超员管理。系统一旦检测到入井人数超员，监控室值班人员必须立即汇报值班领导。并逐一对各相关单位进行核实，对所有违反规定、无计划入井的部门和个人给予严肃处罚。

9、严格井下个人识别卡的有效管理。毋庸置疑，由于个人素质

偏低，我们也遇到过井下因私人目的将识别卡临时屏蔽的个别现象，因此，如何管理识别卡的随身携带工作也是不可忽视的问题。为此，我们除严格规定每个人必须将识别卡明显佩戴在背灯带腰间外，还规定了班长与工人、安检员与队组、跟班干部与分管负责人间的互检制度，凡发现没按规定佩戴识别卡，就当面开罚单并立即勒令出井。

10、加强人员入井考勤管理，为劳动用工考核提供科学依据。每到月底，由监控室负责把当月各作业单位的用工情况报主管矿领导审核，并根据考勤记录，扣除违反劳动纪律用工后，提交矿财务部，作为矿井经营考核的依据。

山西中强福山煤业有限公司是一座整合矿井，但更是一个充满生机的新的煤炭企业。目前，矿井改扩建工程正在有序进行，按照“系统可靠、设施完善、管理到位、统筹考虑”的工作要求和矿井“六大系统”建设的全面实施，我们一定会把人员定位系统作为基建矿井的一项重点工作去不断完善，确保系统在矿井建设过程中的有机衔接和整体功能。为此，公司已编排了人员定位系统及其他监测监控系统的整改计划，以高科技、高效用、高标准为整改目标，有计划地按步进行系统升级和改造，充分利用监测监控的安全管理手段，更好的为安全生产服务。

山西中强福山煤业有限公司

二〇一一年十一月二十五号

用好人员定位系统

加强企业安全管理

———山西中强福山煤业有限公司人员

考勤定位系统管理介绍

浅谈井下机电运输及其监控系统 第3篇

关键词：机电运输特点监控系统问题

引言

煤矿机电运输是矿井生产的重要组成部分之一，它贯穿于矿井生产的各个环节，涉及范围大，特殊工种多且技术性强。近年来，随着机械化水平的不断提高，煤矿运输设备不断投入，煤矿机电事故频率逐年上升，因此，机电运输设备状况好坏直接关系到煤矿安全生产。运输设备状态是否良好将直接关系到煤矿生产是否安全合理，因此，搞好机电运输管理，减少机电运输事故，并提出相应的解决措施，是一项既重要又迫切的工作。

1　机电运输事故的特点

1.1多为零星单个事故。这类事故多为零星事故且具有多发性，涉及的方面也很多，导致管理起来难度很大。因此，机电运输事故经常是被认为难以避免的，但又未受到足够的重视。

1.2同类事故经常重复发生。同样的事故经常在同一煤矿发生，这说明机电运输事故虽然零散但是也有其规律性，是完全可以避免的，同样也反映了我国过去对机电运输事故的重视性不够，根本未做好防范措施。

1.3机电运输事故中设备故障事故多，工伤事故多，维修事故多，设备非正常运行情况下事故多。我们在对煤矿进行安全检查中发现，机电运输事故在很多煤矿中的工伤事故中占有很高比例，并且机电设备故障事故频繁。说明设备运行和维修的过程中缺乏有效的检测监控措施，没有制订合理的安全技术措施。

1.4煤矿机电运输事故占煤矿事故的比例越来越高。根据国外煤矿安全统计资料显示，世界上发达国家机电运输事故死亡人数也是占煤矿总死亡人数的主要部分。因此，分析煤矿机电运输事故将是一个迫切的课题，对全国煤矿安全生产发展将有重要意义。

2　机电运输事故多发的主要原因

2.1矿上安全制度不够健全，安全隐患仍然不少。尽管借鉴了国外的先进管理模式和经验，吸取了国内多年以来发生事故的经验教训，但是还是不能严格执行相关的法律法规以及各种各项规章制度，这是造成矿井机电运输事故多的主要原因之一。

2.2机电运输在煤矿运用面宽广、需要考虑的重点比较多。随开采时间的增加，煤层埋藏深度的增加，开挖巷道的延长，所需要使用的采矿机电运输设备也越来越多，在其中各方面的管理也越来越难，这有可能引发煤矿机电运输事故。

2.3不同工种的作业人员文化素质不尽相同，某些高技术含量的工人数量少，有人技术还不够精炼，尤其对于采掘前线的绞车司机、采掘机司机、农协工、小矿工等人比较多，学历较低，工作技能低，思想落后，生产积极性低，这些都或多或少的会影响机电运输的安全。

2.4矿上对作业人员的安全教育等工作做得不够，没有足够的可靠度。具体体现在：单位对安全方面因素未考虑周全、又没投入足够资金、机电运输没有做到标准化、特种作业人员没有进行足够的安全教育和培训。

2.5生产设施老化、简陋缺乏，技术性能下降，再加上一些旧的生产设施不能适应生产发展的需要，从而造成安全生产方面的事故。

2.6井下运输系统中缺少对机电设备的监测与监控。我国大多数矿井的井下运输基本无监控运行，由于机车司机在机车运行后对整个系统中其它机车的位置和状况无法了解，这也是导致煤矿机电运输事故多发的原因。

3安装机车运输监控系统的必要性

由上可知，煤矿机电运输事故多的客观原因之一就是井下运输系统缺乏合理的检测监控措施。若要提高井下轨道机车运输的效率，同时保障运输安全，改善工作环境和增加经济效益和提升矿井运输安全装备水平，那么就必须致力于研究、设计和安装合理的轨道运输监控系统，以减少井下运输事故。所谓煤矿轨道机车运输监控系统，就是实现煤矿井下机车的运行状态和属性等信息的实时采集、机车调度、信号灯、机车运行区间报警和道岔状态的实时监测和控制等功能。具体实施步骤就是在井下运输系统上设置完备的信号设备，且信号设备间电气集中和互相闭塞联锁，组成了一个“信号”“、集中”“、闭塞”的控制系统，因此又被称作“信、集、闭”系统。机车运输监控系统一旦被安装好后，它能有效地防止机车追尾、侧撞和碰头等事故，保障了机车的行车安全，从而能有效地提高机车的运输效率和降低撞人事故的发生率。通过操纵台，调度员可清楚地掌握机车所在位置，并且清楚地了解到现场转辙机和信号机的工作状态，能够通过操纵台集中控制道岔和信号机的开放，用机车信号指挥行车，这样，司机看信号可放心开车，在很大程度上提高了机车的运行速度，那么将缩短井底车场的调车时间和运输大巷的机车往返周期，并且安装机电运输监控系统后可以减少事故的遇害人数并且能够减轻工人的劳动时间和劳动强度。总之安装机车运输监控系统可以减少机电运输事故，并且为矿井带来显著的社会效益和经济效益，是煤矿实现现代化的必然趋势。

4　机车运输监控系统的组成及存在问题

4.1监控系统的组成。机车运输监控系统的主要是为了监测机

车位置、机车运行方向及运行速度、信号机和电动转辙机状态等，通

过对信号机和电动转辙机的开關控制，进行地面远程控制和调度。即

摸清机车各种运行位置和参数，只要机车按规定行驶，就可以避免机

车冲突和碰撞等行车事故。地面远程调度包括人工调度、自动调度和

就地调度。人工调度是由调度员在调度室内手动调度控制机车运行。

对于自动调度，只需要根据经验与习惯，输入出发点和目的地，将可

能的线路提前输入系统，在自动运行时可以直接调出。由于井下运输

线路的单一性，虽然此法甚是笨拙，但已经很满足实际要求。就地调

度比较特殊，在紧急情况下井下机车司机从调度室得到授权来控制转辙机。

目前国内矿井机车运输监控系统：

①集中式控制机车运输监控系统：它的优势是主机、控制电路部分都集中在调度室内，没什么复杂的室外设备。但是也有很大缺点，即当主机或线路出现问题时，系统将不能正常工作甚至会完全瘫痪不能运行。另外当有必要延长井巷和轨道时，不方便对此系统进行完善，因此其控制半径受很大的限制。

②集散式控制机车运输监控系统：既能够分散操作又能够集中控制，通过数字通讯技术连接多台计算机，分工配合一起完成整体的控制任务。调度室要汇总控制与传播信息，设在远地现场的分站要采集现场信息和执行控制命令。由于只需在集中控制系统中连接调度室和各分站现场的信号线，大大的缩短电缆的长度，这样不但避免了信号能量的损耗还减少了投资。

4.2存在的问题

4.2.1系统对机车作业量的统计不够精确，甚至有违于生产实际。计轴传感器和收发讯机检测信息准确性会导致信号机开放不及时。调度员需要手工绘制机车运行图表，而不能自动通过连接计算机进行绘制。

4.2.2监控系统经常会出现“假车”和“丢车”现象。“假车”是指实际情况中某号车并未运行或停靠在该区段，但机车运输监控系统中却显示该车停在该区段内。与“假车”现象相对应，还经常出现“丢车”现象，即正常运行过程中的机车突然在机车监控系统中消失，没有在系统中显示。

4.2.3机车速度检测不准确。由于分站控制区域设有多对轨道传感器，机车实际运行情况复杂，很难控制对多路速度的检测，这需要进行进一步的完善和研究。

4.2.4必须提高系统的抗干扰能力。一些站点的故障往往会影响其他站点的正常运行，根本不符合信集闭设计规范要求。

5　结论

为了减少机电运输事故，根据机电事故的特点和发生原因，可见

对井下机车运输安装监控系统是非常必要的，它对机车的运行能起

到很好的监控作用，如同给了运输调度员一双千里眼，使之调度指挥

心中有数，保证了机车的安全高效运输，从而保证了矿井的运输生产

基于软交换的井下视频监控系统 第4篇

近年来,随着煤矿企业自身业务需求和国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高,加速了矿井监测监控系统的发展。煤矿井下监控系统可以实时地将井下作业的环境参数以及设备工作的参数传输到地面上来,以便及时发现问题和故障,提高井下作业的生产效率和安全系数。

计算机与通信技术的快速发展,为煤矿监控系统提供了各种先进的信息采集、处理和传输技术,可以考虑将过去单一的、专用模式发展为以软交换为基础的多网多业务融合的开放式网络结构模型。软交换体系采用分层的体系架构,各层之间通过标准接口进行互连,这就使得每一层功能之间是相互独立、互不影响的。软交换是业务驱动的网络,可以根据特定需要灵活地提供各种语音,数据和视频业务,且业务的提供独立于网络,可以灵活地扩展。本文就基于软交换的视频业务在煤矿中的应用展开讨论。

1 基于软交换的煤矿井下的监控模型

首先,根据上面分析的煤矿企业安全生产中的各项业务需求,结合软交换体系结构提出了基于软交换的煤矿监控系统模型。主要由监控终端,软交换服务器,前端处理器,传感器,摄像机组成。如图1所示。

其中,传感器用于数据采集,对矿井环境进行监测,例如监测各种有毒有害气体及作业条件。以及对生产状况的监控,即对井上井下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数的监控。

摄像机是整个监控系统的前端视频采集部分,由摄像头,麦克风和控制摄像头运动的云台组成。它将采集到的视频信息进行A/D转换,并交由前端处理器进行处理。

前端处理器则实现视频流的压缩和传输,同时根据服务器传来的命令对摄像机进行控制,并负责将采集到的音视频数据以IP包的形式通过软交换服务器实时地传输到监控终端。

软交换服务器是整个系统的核心控制部分,它负责接收来自监控终端的请求消息,并将其传送给监控前端,实现监控终端与井下设备的实时数据的交互,最终执行对各种参数和音视频数据的交换与存储。同时,软交换服务器还可以通过企业网连接到广域网,使得企业管理人员可以通过广域网和移动网对井下工作情况进行实时查询,提高了对井下监控的灵活性。

监控终端位于系统模型的应用层,实时地接收视频数据和其它参数,或调用存储的历史数据并将其显示出来。该层与传输和控制相独立,能够灵活地进行设备和业务的拓展。

该系统结合软交换体系的4层模型,将煤矿企业安全生产管理过程中的各种业务统一到同一个平台上,实现多业务的融合,也实现了承载和接入分离,控制和业务分离的目标。为煤矿企业安全生产中的业务、控制、交换建立分离的功能平面,各功能平面之间采用标准的协议进行通信,方便系统的扩充和业务的扩展。通过对模型的分析可以得出,煤矿企业井上、井下主干网络基于IP承载网络传输,将矿井环境中不同的设备子系统的数据统一到多业务平台之上,通过控制模块向下对矿井中各监测监控子系统发布控制命令,并监视各子系统设备的运行状态,收集所需的生产和安全参数,向上能连接管理模块,实现矿区与上级监控中心之间的生产与管理信息交换。

2 SIP协议在视频监控系统中的应用

2.1 SIP协议

SIP用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话包括Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播(multicast)、网状单播(unicast)或两者的混合体进行通信。

按逻辑功能划分,SIP会话主要由四个逻辑功能实体组成:SIP用户代理、SIP注册服务器、SIP代理服务器和SIP重定向服务器。这些系统通过传输包括了SDP协议(用于定义消息的内容和特点)的消息来完成SIP会话。

2.2 SIP消息

SIP消息分为请求消息和响应消息,这两种SIP消息都由三个部分组成:标识消息类型和目的地址的起始行,携带消息参数的头部以及承载任意附加信息的消息体。消息体中传送的最重要的信息就是由SDP(Session Description Protocol)协议描述的媒体控制信息,供终端协商并建立媒体信道。

SIP消息格式:由一个起始行(Start-line)、一个或多个字段(header fields)组成的消息头、一个标志消息头结束的空行(CRLF)以及作为可选项的消息体(Message body)组成,其中描述的头称为实体头(Entityheader)。

起始行分请求行(Request-Line)和状态行(Status-Line)两种。请求行即为请求消息的起始行,由请求消息类型,请求目的发送地址,SIP协议的版本号组成,之间用空格隔开。SIP定义了六种请求行的方法:INVITE,BYE,OPTIONS,ACK,REGISTER,CANCEL。状态行则为响应消息的起始行,由SIP协议版本号开始,接着是一个数字编码的状态码,最后是一个与状态码相关的描述性短语,然后由一个CRLF行结束符结束。SIP应答消息定义了六种响应状态码,从1XX到6XX,分别表示临时响应,成功响应,重定向,客户端错误,服务器错误,全局错误。

消息头的作用是进一步提供有关消息的其他信息,使代理服务器或客户代理服务器更好地对消息进行处理。

2.3 SIP会话执行过程

系统在进行会话时,首先要对SIP和RTP协议进行初始化,协议栈初始化成功后,会进行SIP注册会话。注册成功后,SIP模块进入SIP事件检测循环。针对不同的SIP事件,SIP协议栈定义了不同的SIP事件类型。如EXOSIP_REGISTION_NEW是声明一个新的注册,EXOSIP_CALL_INVITE是声明一个新的对话,EXOSIP_MESSAGE_NEW是声明一个新的请求,等等。在处理这些事件时要根据不同的情况做出相应的处理,若收到EXOSIP_CALL_INVITE后则要启动RTP连接建立过程,收到EXOSIP_CALL_ACK后要启动RTP发送线程。服务器在收到EXOSIP_CALL_CLOSED后,表明对方已经发出结束请求,此时应退出SIP事件检测循环结束会话。最后关闭RTP线程,SIP模块执行完毕。程序流程如图2所示。

3 基于软交换的视频监控系统的工作原理

3.1 监控终端注册流程

远程监控终端连接到SIP服务器的时候,通过SIP协议来完成注册认证,注册流程如图3所示。

首先远程监控终端发送一个包含有注册信息的注册请求,SIP代理服务器将其转发给SIP注册服务器,注册服务器收到注册信息后,会判断注册信息是否完整,如果不完整,则通过代理服务器转发返回质询信息,其中包含安全认证所需的令牌。当监控终端收到此消息后,根据安全认证令牌将注册消息加密再次经代理服务器转发给注册服务器。注册服务器将请求消息中的用户信息解密,判断此用户合法后,最终完成远程监控终端的注册,并返回注册成功消息。本地监控终端在注册时,直接发送请求消息给SIP代理服务器。

3.2 监控终端与监控前端通信流程

数据通道的建立及视频信息的交互通过SIP服务器完成,其通信流程如图4所示。

连接请求由监控终端发起,经SIP服务器中转,并向请求端返回100 trying表示正在处理。当前端处理器收到连接请求后则回复180 ringing表示响铃,即前端确认可否建立连接。如果确认连接则继续回复200 ok表示确认。监控终端客户机收到200确认后,也向前端发送一个ACK确认信息,这样整个通信过程就建立了。在成功建立SIP连接之后,首先分析SIP请求中的SDP媒体消息,根据SDP媒体消息中关于RTP连接参数的定义来建立视频传输连接。传输过程中先将视音频数据用RTP协议封包,再利用RTCP来控制实时传输。这时视频传输可以不需要经过SIP服务器,而直接传到监控终端。

在SIP协议中,由BYE完成此功能。临近终端发出终止临近的BYE请求,监控前端做出响应,终止视频流的传输。

4 结束语

本文描述了基于软交换煤矿井下视频监控系统的应用基础,提出了理论上的架构和设计方法,描述了远程监控的接入过程,为煤矿企业建立覆盖地面和井下视频监控系统的体系结构提供了一个参考。

摘要：针对不断提高的煤矿安全生产的需求,结合矿井通信多业务监测监控系统的现状和发展趋势,介绍了基于软交换的煤矿视频监控系统。根据软交换组网的模型,设计了煤矿井下视频监控系统的体系架构。研究了SIP协议栈在视频监控系统中的应用,即SIP如何进行注册,发起会话,以及结束会话。并描述了系统进行实时监控的工作原理及其会话流程。

关键词：软交换,视频监控,SIP

参考文献

[1]曾卫东.浅析基于IP的视频监控系统[J].广播与电视技术,2010,5:110-112.

[2]何清林,陈朝武,卢煜,崔去红,王艳艳.基于SIP的视频监控联网系统的设计与实现[J].电视技术,2009,5:116-118.

[3]邓挺,李小兵.SIP在视频监控系统中的应用[J].微计算机信息,2007,7:16-18.

[4]高伟,雷杰,金炜东.SIP协议在网络视频监控中的应用研究[J].光网络,2006,12:50-51.

[5]周海华,边恩炯.下一代SIP原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2006.

井下监控系统 第5篇

印发赵铁锤同志在推进煤矿井下安全避险 “六大系统”建设完善工作座谈会上讲话的通知

煤安监司办〔2010〕33号

各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤矿安全监管部门、煤炭行业管理部门，各省级煤矿安全监察机构，司法部直属煤矿管理局，有关中央企业：

2010年11月17日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局在京召开了推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作座谈会。国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤同志出席会议并在讲话中要求各单位进一步加强领导、加大力度、加快进度，切实强化责任、狠抓落实，坚决完成煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作各项目标任务，不断提高煤矿安全保障能力，有效防范和坚决遏制重特大事故，有力促进煤矿安全生产形势进一步稳定好转。现将赵铁锤同志讲话印发给你们，请认真组织学习并抓好贯彻落实。

国家煤矿安全监察局办公室 二○一○年十一月二十三日

学习先进明确方向狠抓落实

加快推进煤矿“六大系统”建设完善工作 ——在推进煤矿井下安全避险“六大系统”

建设完善工作座谈会上的讲话

赵铁锤

2010年11月17日

同志们：

这次会议是在全国上下认真学习贯彻党的十七届五中全会和全国煤矿瓦斯防治工作电视电话会议精神、深入贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号，以下简称国务院《通知》）要求的新形势下召开的，也是继今年5月19日“潞安现场会”和11月12日“专题视频会”之后，推进加快煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作的又一次重要会议。目的是通过总结交流、深入研究，强化责任、狠抓落实，深入贯彻落实国务院《通知》精神，以及总局和国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号，以下简称两局《通知》）的部署要求，进一步加大力度、加快进度，坚决如期完成各项既定目标任务，提高煤矿安全保障能力，有效防范和坚决遏制重特大事故，促进煤矿安全生产形势进一步稳定好转。

总局党组对本次会议高度重视，总局党组书记、局长骆琳同志对会议提出明确要求；国家煤矿安监局多次召开局长办公会议研究具体的方案。刚才，山西省煤炭工业厅、河南煤矿安监局、山东省煤炭工业局、重庆煤矿安监局、安徽煤矿安监局、黑龙江煤炭安全生产管理局、中煤集团、河南中平能化集团、淮南矿业集团等单位负责同志分别结合本地区、本单位“六大系统”建设完善工作做了很好的介绍。

下面，我讲三点意见。

一、学习先进做法、加强改进工作，扎实推进加快建设完善“六大系统” “潞安现场会”以来，各地区、各部门和广大煤矿企业积极行动，加快推进“六大系统”建设完善工作。特别是国务院《通知》及两局《通知》下发后，各地和广大煤矿企业进一步统一思想、提高认识，加强领导、科学规划，加大投入、加快实施，“六大系统”建设完善工作又取得了新进展、新成效。这些成绩是在不断研究新情况新问题、积极探索和大胆实践，并克服了许多困难得来的，的确来之不易，其中很多做法和经验值得学习借鉴。归纳有以下几点：

一是加强组织领导、及时制定规划。“潞安现场会”以来，各地迅速传达落实会议精神，建设完善工作取得新进展。山西省煤炭工业厅及时召开专题会议，对建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”工作进行了安排部署，确定了分管领导，明确了相关处室职责。重庆市成立了由重庆煤矿安监局、市煤管局局长任组长，重庆能源投资集团公司、重庆研究院等单位负责人担任副组长的专门领导小组，研究制定并印发了建设完善工作实施意见。黑龙江省及时制定建设完善工作规划，确立了工作目标任务，按照“统筹规划、分步实施、总体推进”的工作思路对建设完善工作分阶段进行实施。二是落实资金投入、保障建设完善。山东省明确要求各煤矿企业从安全费用中安排建设完善“六大系统”专项资金，保证资金、物资及时到位。黑龙江省要求各煤矿企业在确保依法足额提取使用安全费用的情况下，争取吨煤提取增加10元专门用于“六大系统”建设完善工作。中平能化集团和所属各单位成立专门组织领导机构，负责工程设计方案审核、资金统一平衡、工程考核和验收，定期召开工程建设分析会，研究解决施工措施，定期上报工程进度，做到“四个明确”、“六个到位”（明确责任管理部门及施工单位、明确完善标准、明确完成时间、明确管理考核制度；工程规划到位、资金计划到位、施工队伍到位、工期排队到位、责任落实到位及考核到位），并从安全费用计划中单列资金8400万元，用于试点矿井紧急避险设施建设。中煤集团大屯公司今年计划投入3200万元建设矿井紧急避险系统，并决定逐年扩大安全费用投入，确保建设完善矿井“六大系统”资金落实到位。

三是积极探索实践、创新工作机制。为更好推进建设完善工作，确保建设质量，统一建设工作规范，重庆市制定了煤矿井下安全避险“六大系统”建设技术要求、验收标准及评分办法，并严格进行考评考核。江苏省煤矿企业采用“产、学、研”相结合的方式，结合安全生产“十二五”科技规划编制，加大对煤矿“六大系统”装备及关键技术的攻关力度，建立符合国家标准和企业实际情况的矿井安全避险系统，并不断提高和延伸“六大系统”功能作用。辽宁、四川、黑龙江等省采取与安全生产准入、安全质量标准化、应急救援体系建设等有机结合的方式，总体推进煤矿“六大系统”建设完善工作。

四是组织研讨交流、注重教育培训。为加快推进矿井紧急避险系统建设步伐，山西、河南、安徽等省组织召开了各类专题研讨会和座谈会，督促指导广大煤矿企业认真贯彻落实“潞安现场会”的部署要求，提高认识、明确任务，组织规划、积极推进，保证质量、按时完成，加快推进煤矿紧急避险系统建设及推广井下救生舱应用步伐。山东、陕西、甘肃等省组织部分省属煤矿企业领导和技术人员，赴省外煤矿企业以及相关设备生产厂家进行实地调研、考察，学习经验、开阔思路，还专门召开井下紧急避险系统建设研讨会或现场会，积极推进矿井紧急避险等“六大系统”建设完善工作。各地组织举办多种形式的专家讲座、培训班和学习班，与煤矿灾害防治以及应急救援能力教育培训相结合，提高了建设完善“六大系统”的科学性和实效性。

五是加强监管监察、严格监督检查。河南、河北、内蒙古等省级煤矿安全监察机构，及时将煤矿“六大系统”建设完善工作纳入了专项监察内容，对地方煤矿安全监管工作进行了集中监督检查，对辖区部分煤矿企业进行了专项执法监察。河南煤矿安监局在组织专项监察时重点抽查煤矿28个，共查处问题105项，依法实施行政处罚12次。湖南省煤矿安全监管、煤炭行业管理部门把煤矿“六大系统”建设完善与整合技改矿井安全改造结合起来，把建设完善“六大系统”作为矿井投产验收的必要条件，在核发《煤矿安全生产许可证》、《煤炭生产许可证》时要严格审核。对未按要求建设和配备“六大系统”的煤矿企业，到期责令停产整顿，并依法实施行政处罚。

总之，各地区、各部门和广大煤矿企业认识提高、措施有力、步伐加快，“六大系统”建设完善工作收效明显，今年的阶段性目标有望完成。特别是山东省行动迅速、措施过硬、成效显著，今年的建设完善目标任务目前已基本完成。所有这些，都为我们进一步推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作打下了坚实基础、创造了良好条件。希望同志们认真学习先进经验做法，不断加强和改进工作，加快推进“六大系统”建设和完善。

二、明确工作任务、加大工作力度，如期完成“六大系统”建设完善任务 党中央、国务院高度重视煤矿安全避险“六大系统”建设。温家宝总理、张德江副总理等党和国家领导同志对借鉴南非煤矿安全管理经验、推广应用井下救生舱等多次做出重要批示。国务院《通知》中明确要求三年内完成建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”。在本月初召开的全国煤矿瓦斯防治工作电视电话会议上张德江副总理又要求抓紧建设完善“六大系统”。总局党组对煤矿“六大系统”建设完善工作十分重视，骆琳同志对此多次作出安排部署，并在全系统重要会议上多次提出具体要求，还及时研究下发两局《通知》，对加快建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”提出更为具体、明确的任务和要求。同时，国家煤矿安监局着力推进“六大系统”建设完善工作，在山西省潞安矿业集团召开了现场会；在北京举办了煤矿井下救生舱等避险设施推广应用国际研讨会暨安全避险技术装备展览会；安排部分企业开展建设紧急避险系统的试点；组织制定了相关技术标准和规范；组织召开了专题视频会议等。目前，各地有关部门和煤矿企业正在按照有关要求积极有效地建设完善“六大系统”。

虽然煤矿“六大系统”建设完善取得了阶段性进展，但工作整体发展不平衡，各地煤矿企业进度参差不齐。大家普遍感到要如期完成建设完善工作，的确是时间紧、任务重、难度大。当前存在的突出问题：一是一些地方和企业对“六大系统”建设完善认识上和行动上均有较大差距，未真正从贯彻落实以人为本的科学发展观、保障职工生命安全、促进企业安全发展的高度来抓工作，而是一味强调建设完善工作时间太紧、投资太大、任务繁重，存在着畏难情绪。有些地方和企业至今仍没有全面行动，还在等待观望。从初步调查情况看，全国煤矿紧急避险系统在建率仅为3.2%，与相关要求差距甚大、任务后翘十分严重。二是一些地方和企业对建设完善“六大系统”整体推进工作把握不准，没有把“六大系统”作为煤矿井下安全避险的有机整体来规划实施，片面地认为“六大系统”中除紧急避险系统外，其它五个系统原来已有了。甚至认为建设紧急避险系统就是购置几个可移动式救生舱放在井下就可以了，并没有充分利用矿井实际条件，优先建设井下避难硐室，使避难硐室和可移动式救生舱有机结合。三是一些单位责任落实不到位，措施不得力，投入不到位，效果不明显。据初步统计，目前全国煤矿压风自救系统安装率为67.6%，供水施救系统安装率为80.0%，通信联络系统安装率为84.9%，人员定位系统安装率只有17.5%。四是相关生产技术标准和规范制修订滞后，老旧杂设备仍在使用，新旧标准不够衔接，跟不上加快“六大系统”建设完善工作需要，等等。这些问题都需要我们在下一步工作中认真加以研究和解决。

当前，“六大系统”建设完善工作必须进一步提高思想认识，加大工作推进力度。胡锦涛总书记和温家宝总理在党的十七届五中全会上明确指出，要加强安全生产工作，有效防范和坚决遏制重特大事故，切实保障人民生命财产安全。张德江副总理在全国煤矿瓦斯防治工作电视电话会议上强调指出，要抓紧建设和完善煤矿监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等安全避险“六大系统”，并在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井率先应用，切实增强煤矿安全保障能力。可以说，建设完善“六大系统”，既是大力提升煤矿安全保障能力的“固安工程”，又是广泛惠及煤矿企业职工的“民生工程”，可谓责任重大、使命艰巨。按照国务院《通知》的总体要求和两局《通知》的具体要求，建设完善“六大系统”的目标任务即“时间表”已经确定，这就是：今年年底前所有煤矿必须完成矿井监测监控、压风自救、供水施救和通信联络系统的建设完善工作，中央企业和国有重点煤矿企业的所有煤矿必须完成井下人员定位系统的建设完善工作；2012年6月底前，所有煤与瓦斯突出矿井，中央企业和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险系统的建设完善工作；2013年6月底前，其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。各地区、各部门和广大煤矿企业必须进一步增强责任感和紧迫感，下定决心、坚定信心，不等不靠、主动出击，加大力度、加快进度，坚决如期完成煤矿“六大系统”建设完善目标任务，极大提升煤矿安全保障能力，为实现“十二五”煤矿安全生产形势进一步稳定好转打下坚实基础。

要加快推进、如期完成煤矿“六大系统”建设完善目标任务，应重点抓好以下工作：

1．进一步加强“六大系统”建设完善的组织领导。各地要紧紧抓住研究制定安全生产“十二五”规划的重要契机和有利条件，切实把煤矿“六大系统”建设纳入其中，并积极争取政策资金支持。各地煤炭行业管理、煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构按照职责分工，在煤矿“六大系统”建设完善工作中切实发挥好组织规划、督促指导、监督检查、监管监察等职能作用，各部门要各司其职、各尽其责，共同推进建设完善工作。牵头部门要会同有关部门，科学制定本地区“六大系统”建设完善规划，督促本地区煤矿企业制定规划、完善方案，及时掌握并推动煤矿企业按照规划和方案加快建设完善进度。驻各地煤矿安全监察机构要把“六大系统”的建设纳入指导地方监管的工作重点，积极配合各级监管部门加强对企业建设完善“六大系统”的督促检查，推进按期完成，并保证质量。

2．进一步加快“六大系统”示范矿井建设步伐。各地应在科学制定“六大系统”建设完善工作规划的基础上，保证建设完善工作做到总体推进、分类指导，严格标准、确保质量，加快进度、按期完成。特别是在建设井下紧急避险设施方面，一定要结合本地区实际，科学论证，合理选择建设井下避险硐室和设置井下可移动式救生舱。进一步发挥典型引路作用，选择不同灾害类型、不同规模的矿井，先期建设一批煤矿井下安全避险“六大系统”示范矿井，全面推动“六大系统”建设。各部门应推进加快试点示范矿井的建设完善工作，及时总结和推广各地、各煤矿企业建设完善的经验做法，进一步加快推进“六大系统”建设完善工作。

3．进一步落实“六大系统”建设完善的主体责任。煤矿企业是建设完善“六大系统”的责任主体，要加强组织领导，真正作为“一把手”工程来抓，明确分管领导和牵头部门，建立健全责任制和相应工作机制，制定实施建设完善“六大系统”工作方案，定期召开“六大系统”建设完善工作会议，总结分析建设过程中的问题和经验，按照“六大系统”建设完善的目标、任务、进度等要求，以矿井为单位，制定更为详尽的实施方案，确保人力、物力、财力投入及时到位；建设和完善过程中要科学组织施工，及时总结经验，分析存在问题，研究解决措施，确保施工质量，坚决如期完成建设完善工作。

4．进一步严格“六大系统”建设完善的工作质量。建设完善“六大系统”要选择性能先进、质量可靠的产品。特别是今年年底前，中央企业和国有重点煤矿企业所属煤矿要建成井下人员定位系统。针对当前生产厂家多达数十家、水平参差不齐的状况，在选择生产厂家和产品时，应严格掌握如下原则要求：一是选择的产品符合《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ6210-2007），取得矿用产品安全标志，按照《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》（AQ1048-2007）的要求进行安装和使用；二是在充分调研考察对比的基础上，优先选择技术先进、性能稳定、定位精度高、企业声誉好的产品；三是合理设置井下分站和基站，确保准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量；四是各地可在对已使用的井下人员定位系统进行综合分析的基础上，确定本地区重点推广应用的企业和产品。同样，在建设完善其它安全避险系统时，各煤矿企业要建立严格的产品质量把关制度，确保“六大系统”建设质量。

5．进一步加强“六大系统”建设完善的监管监察。各地煤矿安全监管、煤炭行业管理部门和各级煤矿安全监察机构要把“六大系统”建设完善纳入本部门监督监察执法计划，并作为监督检查重点工作，加强日常的监督监察。生产矿井必须在规定期限内完成“六大系统”工作，否则限期整改，到期仍到不到要求的，暂扣安全生产许可证，新建矿井和兼并重组、整合技改矿井在设计审批、工程施工、项目验收过程中，对未建设完善煤矿安全避险“六大系统”的实行一票否决，立即停止建设，情节严重的由本级人民政府或主管部门实施关闭取缔，降低标准造成事故的，严厉追究相关人员和负责人责任。明年一季度，各有关单位要对“六大系统”建设完善情况开展专项检查，加强督导、跟踪督办。国有重点煤矿必须在今年全部完成除紧急避险系统之外的五大系统建设完善工作，其他矿井必须完成监测监控、压风自救、供水施救、通信联络等系统的建设完善工作，对没有按规定要求完成的，要给予包括限期整改、暂扣安全生产许可证在内的行政处罚。

6．进一步强化“六大系统”建设完善的技术服务。要支持科研单位加大研发力度，采用新技术新工艺新材料，尽快开发出适合我国煤矿实际条件、不同矿井类型的安全避险技术和装备，不断提高系统装备的可靠性、稳定性。有关研究、生产单位要不断提高产品技术水平和质量，加强检测、检验，为建设完善“六大系统”提供可靠的设备设施。各地区、各有关部门要组织技术专家深入煤矿现场开展技术服务，提高“六大系统”技术水平。煤矿企业要结合自身实际，依靠科技手段，利用井下巷道布置情况，优先建设避难硐室，使避难硐室和可移动式救生舱有机结合起来，把“六大系统”建设成安全、可靠、高效的安全避险系统。

三、健全管理制度、加强培训演练，切实发挥好“六大系统”整体效能和作用

煤矿井下安全避险“六大系统”不仅要建设好、完善好，更要管理好、使用好。要按照“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有序”的工作要求，坚持建设与应用并重，在建设完善的同时，更加注重管理使用，切实发挥“六大系统”的安全避险和应急救援作用。

1．要贯彻落实建设与应用并重的指导思想。目前，“六大系统”建设完善工作正全面推进。各地、各煤矿企业要在实际工作中坚持建设与应用并重的指导思想，建设是关键，应用是根本。各地和各煤矿企业在“六大系统”的规划、设计、施工、验收等一系列工作中，都必须统筹考虑“六大系统”如何与矿井生产布置、灾害防治相结合，与矿井生产条件、技术装备条件相结合，与井下应急救援相结合，逐步建立起符合矿井实际、科学实用的安全避险系统，切实提高煤矿安全保障能力和应急救援能力。

2．要切实加强“六大系统”有效管理。加强管理是确保“六大系统”有效运转并发挥作用的根本保证。“六大系统”是煤矿安全生产的重要系统，在建设完善的同时就要注重管理使用。同时，“六大系统”是一个有机整体，各系统互相支持、相辅相成、缺一不可，在建设完善和管理维护“六大系统”时，要形成和始终保持六个系统的整体功能，各系统之间有机衔接，共同构筑井下安全避险系统。因此，必须加强“六大系统”的日常管理和维护，要建立健全相应的规章制度，强化“六大系统”管理的体制机制。通过严密的管理始终保持“六大系统”的整体功能，在应急避险和救援中发挥应有的作用。

3．要不断改进提高“六大系统”的功能。“六大系统”建设不会一劳永逸，要随着矿井生产安全条件的变化而变化，随着井下采掘工作推进而不断完善。各煤矿企业要加强“六大系统”的动态管理，不断完善各项管理制度，持续改进和不断优化管理，不但要对新建的“六大系统”功能进行评价和考核，还要对已经建成或者延伸的系统功能进行动态的测试和评估，要定期对各系统完好情况进行检查，加强系统维护，发现问题及时处理，对不符合要求设施、设备或部件及时进行维修、更换，保证系统处于正常的安全可靠状态。

4．要加大“六大系统”应急救援演练。加大演练是“六大系统”有效发挥作用的重要保障。各地和各煤矿企业要把“六大系统”纳入到煤矿应急预案之中，每年组织进行一次全面应急演练，矿井避灾路线应标明“六大系统”位置，井巷中应有“六大系统”明显标示，发生灾变时遇险人员能够迅速安全避险，切实发挥“六大系统”在应急救援中的作用，不断提高矿井应急救援能力。要建立紧急避险设施技术管理档案，准确记载安装、使用、维护和应急演练等相关信息。同时，每年应将包括紧急避险系统在内的安全避险“六大系统”建设和运行情况，向县级以上煤矿安全监管部门进行书面报告。

5．要加强对煤矿职工的宣传教育和培训。各地和各煤矿企业要加强对“六大系统”的宣传教育和培训工作，通过报纸、广播、电视、网络等多种形式宣传“六大系统”，利用板报、班前会、知识竞赛以及编印简明读本等灵活多样的方式对广大职工进行“六大系统”的科普教育，营造建设应用“六大系统”的良好氛围。要建立推进“六大系统”建设工作信息通报制度，及时传达要求、掌握动态、交流经验、研究问题、提出建议，更好促进“六大系统”建设应用。同时，将正确、安全使用“六大系统”作为入井人员安全培训重要内容，确保入井人员熟悉“六大系统”相关技术知识，并能熟练使用“六大系统”，提高职工自我保护和应急救援能力。

石油系统井下作业工具研究 第6篇

关键词：石油系统；井下作业工具；设计原则；操作方法；石油开采工艺

中图分类号：TE92 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0133-02

1 概述

在石油行业的领域中，井下作业被认为是石油系统中的重要环节，所以，本文通过研究分析井下工作的特点及其工具设计原则，提出了我国现阶段常用的石油系统井下作业工具相关操作方法。

2 井下作业的特点及其工具的设计原则

2.1 井下作业的特点

第一，职工人员流动性较大，且工作强度较高，在从事井下工作的人员中，大部分来自于通过中介公司外聘的员工，这就使得井下修井作业的工作人员的综合技术水平参差不齐。第二，井下作业缺乏规范标准，其主要体现在通用性、批量性程度较差，与此同时，其对于施工的工序有着复杂的要求。施工作业过程以班组为单位，这使得如果实际作业出现了质量问题，很难准确地对相关岗位与个人的责任进行追究。第三，施工人员较为分散，其作业时间无规律。由于进行作业的井位不同，施工队伍不能高度集中，而且在施工过程中，施工工具、天气等各类因素都会限制施工作业的进程，使得施工人员难以有稳定的作业时间，井下施工作业管理效率也被大大削弱。第四，对井下作业进行直接检验较为困难，使得许多问题被隐藏起来。

2.2 井下工具设计原则

第一，遵循“安全第一，预防为主，综合治理”安全生产方针，确保试验装置设计的可靠性，严格按照国家的相关法律法规进行建造。第二，遵循可维护性原则，在井下作业的实际生产过程中，应秉承实用、方便、易维修的一系列设计原则。第三，遵循灵活性原则，在井下作业时尽可能采用灵活性高的设备进行组合，以保证今后实验工艺和设备的改造顺利进行，从而达到满足各种新型钻采工具试验要求的目的。第四，遵循实用性原则，多用成熟模式，以达到方便、实用的要求。按工程的要求对测量精度进行配置，追求其实

用性。

3 石油系统井下作业常见工具的操作方法

3.1 公锥定义及其操作方法

公锥属于一种专业的常用修井打捞工具，主要是从有孔落物内孔实施造扣打捞。公锥的整体结构为长锥形，由两个部分组成，分别是分接头与打捞丝扣。通常当公锥落入到打捞物内孔中，会给予适当的钻压，然后对钻具进行转动迫使打捞螺纹受到挤压从而吃入到落鱼内壁，以实现造扣，然后在其可以承受的扭矩和拉力中将其进行上提或者倒扣出部分落物或全部落物。

其使用方法为当工具下落，达到距鱼顶上方1～2m，则应对泵进行一定程度的冲洗，与此同时，还要按照规定，将工具落到鱼顶，观察泵压变化情况。当出现操作中泵快速升压，也就意味着重表悬重在快速降低，那么就表明了公锥已经被放到了鱼腔当中，所以，接下来的事情就是开始造扣打捞作业，相反，如果泵压无变化，悬重会慢慢降低，这就意味着公锥并没有到达鱼腔中，而是到了鱼腔的外壁环形空间，这时，应该将其上提钻柱，与此同时，将其进行适当旋转，重新对准鱼腔，在未出现泵压上升和悬重下降时，决不能进行下一步的加压和打捞工作。

3.2 母锥定义及其操作方法

母锥主要是一种专门从油管、钻杆等柱状落物外壁进行造扣打捞的工具，具有长锥形整体结构，涵盖了接头与本体两部分。母锥主要依赖于打捞螺纹在钻压与扭矩作用下吃入落物外壁进行造扣打捞。

其使用方法具体为：在施工之前，要仔细地检查地面矛杆尺寸和卡瓦上滑动的灵活性，保证卡瓦的灵活性达标；而且，当母锥下到距离鱼顶上部1～2m时，开泵进行冲洗，并及时测得泵压和悬重的变化，接着继续往下放管，直到悬重有了明显的下降时，再观察其变化情况，然后将管柱上提，悬重如果增加了，则意味着此次捞获完成了。母锥进行倒扣时需将其提升到额定，然后再增加10～20kN的负荷。

3.3 液压防喷盒定义及其操作方法

液压防喷盒的功能在于进行油井抽吸以及对井口封闭。液压防喷盒对防止原油、酸液等的喷出起着关键的作用，它确保了工人们的作业的安全性，创造了一个安全的作业环境。其使用方法具体为在使用液压防喷盒的过程中，通过手动压泵来控制液压管线，让控制阀完整地传送到防喷盒，以此推动活塞，从而达到确保密封胶筒形成多级收缩的目的，而且，钢丝绳和防喷盒体也要被密封妥善。钢丝绳下放时，通过手压泵及时回油，让活塞复位。

3.4 卡瓦压缩式封隔器定义及其操作方法

卡瓦压缩式封隔器能够有效地防止油管柱轴向移动，它主要依靠的是下放一定管柱重力的坐封封隔器，压缩胶筒，增加直径，套环行空间、封隔油，能够在卡堵水、分层试油和浅层酸化压裂中进行使用，卡瓦压缩式封隔器与丢手间进行配合能够实现无管柱封层。在封隔器下井过程中，滑动销钉留在短轨道内，卡瓦上行程被限制，无法和锥体形成良好的接触，也就无法实现坐封。这时，扶正器摩擦块会受到一个弹力作用，并与套管内壁产生一个摩擦力，然后管串和扶正器共同运行，让滑动销钉能够保持在短轨道内。

当解决其位置的问题后，将管串上提，留出适当的距离，让滑动销钉可以进到长轨道内，然后，放下管串，卡瓦被迫打开，使得套管的内部和卡瓦保持咬合，以此来实现封隔器的支撑。如果管柱压力达到了满足值，锥体剪钉同时将被剪断，再上提椎体，压迫胶筒，达到约7～10吨的扩径，那么，整个封隔器的坐封就完成了。在解封的时侯，上提管柱，使胶筒没有了失去压迫力缩径，这样，管柱上行将会带动椎体脱离卡瓦，因而支撑解除，完成解封。

4 井下作业安全的相关措施

4.1 提升井下作业人员安全意识

想要提升井下作业人员安全意识，企业就要加大对井下作业人员进行安全教育培训，严格遵循操作规程作业，树立“安全第一，预防为主，综合治理”的生产理念。与此同时，加强对企业的劳动保护的重视程度，特别在井下作业安全技术、作业工具以及作业时间等方面更要加大保护力度，相比之下，保证作业人员的体能更是重中之重，决不能让二十四小时连续工作的情况

发生。

4.2 优化安全管理模式

企业必须贯彻落实井下作业安全责任制度，树立正确的安全管理观念，坚持以人为本原则，建立一套完善的、先进的安全管理模式。在每一个企业中，员工们都占据着重要的地位，所以，只有当企业实施安全、健康的管理制度，才能做到有效地保护这些人力资源，使企业在安全的状态下，有序地生产经营。建立一套完善的、高效的安全管理模式，无论是企业管理者，还是技术人员或者职工，都会使其对安全产生一定的责任感。安全管理模式是一项极为繁琐的工作，应成立专门的安全管理委员会，对下属职工进行明确的分层管理。

5 结语

综上所述，随着石油、天然气开采行业的不断发展，许多井下作业工具被制造出来满足井下作业需求，本文通过对石油系统井下常用的作业工具进行分析研究，指出了井下作业中工具的具体操作方法以及井下作业的特点，与此同时，在使用这些工具时，要切实保证其质量过关，实现井下作业安全、可靠的目标。

参考文献

[1] 李逵.石油系统井下作业常见工具操作方法分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（13）.

[2] 韩虎成.浅谈石油系统井下作业工具的研究[J].化学工程与装备，2011，（8）.

[3] 李贺一.石油系统井下作业常见工具操作方法分析与研究[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（3）.

煤矿井下人员定位系统 第7篇

我国95% 的煤炭开采是在地下进行作业的。随着近些年来煤炭的持续开采, 地下煤层的自然条件越发复杂, 地下水、瓦斯气体、粉尘等等自然因素威胁着井下煤炭工作人员的安全。近十几年来, 国家、煤矿企业对安全生成高度重视, 我国各类煤矿企业逐渐对井下瓦斯浓度、井下温度、井下排风扇、提升机、采煤机、水泵等井下生产环境、生产过程建立起了完善的监控系统。而对井下矿工进行定位能够加强对井下工作人员的管理监控, 及时掌握人员在井下的分布情况。更重要的是在事故发生时, 能够及时定位井下被困人员, 采取最短路径营救遇险人员, 提高抢险救灾、安全救护的效率, 避免煤矿事故扩大化。

井下人员定位系统组成

人员定位系统可以作为煤矿监控子系统单独建设, 也可嵌入煤矿综合监控系统中。整个系统由地面监控主机、网络传输接口、监控分站、读卡器和人员卡等组成, 如图1 所示。

煤矿地面设有监控主机, 对煤矿井下人员和其分布信息进行动态处理, 并可以通过显示器提供友好界面, 实现井下人员定位的直观展示, 监控主机同样能够存储井下人员定位信息的存储功能, 方便管理人员进行数据分析, 完成人员调度、风险预判等工作。

地面监控主机通过以太网与井下监控分站互联, 井下以太网络为环型, 增强了网路的容错能力, 保证井下人员定位信息及时传上地面监控主机。井下各监控分站则接收所辖区域内所有无线定位信息读卡器上传的井下人员实时定位数据。监控分站采用轮循方式接收读卡器上传数据, 并通过以太网传输给地面监控主机, 监控分站能够在通信中断时存储接收到的数据, 并在通信恢复后上传到地面, 实现定位信息的连贯有效性。

由读卡器与人员卡组成的井下无线定位信息采集系统则完成下井人员定位信息的实时采集。煤矿井下多采用射频识别技术完成人员定位采集, 这是由井下巷道蜿蜒曲折、井下电源获取不便等因素决定的。该技术通过射频信号, 读卡器与人员卡不需要接线, 就能实现信息的传递识别, 并具有低成本、低损耗、工作距离长的优势。井下无线定位信息采集系统工作原理如下:在巷道间隔适当距离处 (按实际情况而定) 和交叉口处装设读卡器。人员卡可嵌入安全帽、腰带、矿灯中, 下井人员下井前佩戴这些衣服器具, 在井下, 人员穿过读卡器的射频载波感应区, 人员卡就会被其激活, 将含有人员身份、时间、定位的信息通过射频信号发送给读卡器, 读卡器在进一步传递给监控分站, 最终通过以太网传递给地面监控主机。

整体功能

系统具有以下功能:1. 人员定位安全管理:实时准确定位井下工作人员, 在事故发生时, 能及时搜救井下被困人员, 减少人员伤亡。2.考勤:地面监控机能存储历史数据, 方便统计人员下井时刻、时长、次数等, 实现人员工作考核, 并能够提供报表打印。3. 人员调控:根据井下工作面人员的分配情况, 合理调配人员, 提高工作人员的工作效率, 实现人力的优化配置。4. 禁区报警:当井下人员进入不安全的巷道内, 提供声光报警, 提醒人员注意安全。

读卡器的设计

不同于监控分站和地面监控主机可以利用煤矿原有的安控系统, 只需增加软件配置即可, 读卡器必须单独在井下设置, 并且读卡器工作可靠稳定性直接影响着煤矿人员定位系统的可靠性。因此合理设计读卡器和人员卡至关重要。

读卡器简略硬件设计图如图2 所示, 工作原理如下:读卡器通过天线接收人员卡发射的高频信号, 并通过接收解调模块, 对数据进行解析后传递给处理芯片, 处理芯片验证数据有效后, 再将数据存储于数据发送区, 通过通信接口, 将数据发送出去。如果有新的人员卡进入读卡器接收范围内, 读卡器重复上述工作。

读卡器软件主程序设计如图3 所示。读卡器上电后进行初始化设置, 配置与人员卡和监控分站的通信参数, 然后进入主循环。当有人员卡进行接收区后, 读卡器调用数据接收子程序, 并将人员卡信息存入发送区。如果该人员卡始终处于接收范围区内, 读卡器将始终接收该人员卡发射的信息, 并写入发送区。该人员卡离开读卡器接收范围后, 读卡器将离开时间写入通信发送区。当通信定时时间到时, 将发送区数据发送给监控分站, 并清空发送区, 并再次判断有无人员卡进入接收范围区, 重复上述工作。

结语

井下泵房自动监控改造 第8篇

关键词：单片机,自动监控,以太网,RTL8019AS

1、概述

自动控制技术在新型厂矿企业广泛应用, 为适应企业发展老设备的改造势在必行, 由于单片机成本不断下降, 在淮北矿业集团公司某煤矿井下泵房自动控制及监控系统改造中, 应用了两个AT89C52单片机和一个RTL8019AS通信芯片实现了井下泵房的自动控制, 并实现了与调度所、机电科的远程监控及数据共享。

在初步的方案制定中, 考虑到单片机监控和比较监控电路两种方案, 比较控制电路技术结构简单, 不需要软件支持, 价格低廉, 但存在较差的人机交互性和不具备数据共享的缺点, 而单片机监控系统结构相对复杂, 需要硬件和软件同时支持, 外围电路相对繁琐, 但其人机交互性强, 功能强大, 控制精度高, 能够方便地与上位机通信, 实现数据共享, 便于规模化集中管理。尽管泵房控制精度要求不高, 但从数据共享和远程监控方面综合考虑, 采用单片机控制。

2、基于单片机系统的工作原理

控制系统工作原理如图1, 采集来的各路电流信号 (水仓水位、电机工作温度、电机轴承温度、水泵轴承温度、工作电流等) 经前级放大和A/D转换进入单片机, 经单片机处理, 单片机输出的数字量经D/A转换后送给电动执行机构。

输入模块的设计分为前级电流/电压转换和A/D转换电路的设计。前级电流/电压转换电路用于放大检测信号, 其主要部件可调放大器采用1458芯片, 考虑现场的实际情况, 对其外围电路加入电容, 做一定的抗干扰和滤波处理。A/D电路采用美国BB公司的ADS7818芯片。单片机采用查询方式通过P1.0口不断查询BUSY状态, 当SY=1时, 表示从ADS7818完成一次转换。单片机通常通过两次读取完成数据读入, 当R/C=1, CS=0, BY12=0时, 读取高4位;当R/C=1, CS=0, 读取低4位, 读取完成后, 单片机将R/C和CS端置低40n S12n S, 以启动下一次转换, 此时BUSY输出为低电平。芯片采用并行方式下的数据转换时序。

人机交互模块的硬件设计即键盘和显示驱动电路。系统采用Intel公司通用人机接口芯片8279的A、B口显示数据输出线分别于2个D7译码跳动器的输入端相连。控制面板上的键数按用户自己的需要进行设定, 如果输入错误可以按“复位”键恢复到原来的初始状态, 输入完毕可以按“模式”键, 再按“复位”键确定, 系统进入监控主程序。

通信模块由2#单片机和RTL8019AS组成, AT89C52单片机具有指令以时钟周期为运行单位, 实行流水作业;功耗低;既可通过网络开关以硬件的方式实现I/O端口的灵活配置。

RTL8019AS是由台湾RELTEK公司开发的一种8/16位ISA总线网卡芯片, 遵循IEEE802.3标准;100脚PQFP封装, 缩小了PCB尺寸;支持即插即用、跳线模式;全双工, 收发可同时达到10MPS;内置16k BSRAM用于收发缓冲, 可降低对主处理器的速度要求;支持AUI、UTP、BNC多种传输介质的自动侦测, 支持对10BASE拓扑结构的自动记忆修正;允许4个诊断LED引脚编程输出;片内可分为远程DMA接口、本地DMA接口、MAC (介质访问控制) 逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口MAC (介质访问控制) 逻辑, 它们共同完成以下功能:当单片机向以太网发送数据时, 先将一桢数据通过远程DMA通道送到网络芯片RTL8019AS中的发送缓冲区, 然后发出传送命令, 当RTL8019AS完成了上一帧的发送后, 再开始当前帧的发送。RTL8019AS接收到的数据通过MAC比较、CRC检验后, 由FIF0存到接收缓冲区;收满一帧后, 以中断或寄存器标志的方式通知主处理器FIFO逻辑对收发数据作16字节的缓冲, 以减少对本地DMA请求的频率, 从而可以节省软件的开销, 提高系统的执行效率。

软件编程

通过键盘输入, 原始数据存入R1中, 同时将各路输入数据及网络接收的控制命令等处理后存储在ACC中。通过比较R1和R2寄存器中的数据来确定是单泵机工作还是多泵并联工作, 其主程序如下。

井下监控系统 第9篇

关键词：煤矿井下,胶轮车,运输监控系统

井下作业时, 由于井下缓坡副斜井巷道比较狭窄, 所以当特种车辆经过时, 错车空间达不到要求, 需要其他车辆进行避让。并且, 在作业巷道内, 由于岔路弯路等路况, 当驾驶员对于汽车车辆信息无法获取时, 经常出现违章驾驶的情况, 经常引发交通阻塞, 大大降低了煤矿生产的效率, 并且存在着威胁人身安全的重要隐患。

所以胶轮车运输监控系统应运而生, 该系统主要是对井下副斜井的车辆进行实时监控, 使得胶轮车在井下的行驶有计划, 有顺序, 从而实现井下车辆的自动调度。

1 胶轮车运输监控系统组成

胶轮车运输监控系统包括控制和管理两个部分, 控制和管理系统包括硬件以及软件两个部分, 整个系统是由地面设备和井下设备共同组成的。

一般, 地上硬件设备包括:标准机柜、工控机、音箱、UPS电源接口转换装置、车队客户端以及打印机等;软件系统包括系统监控软件、环网介入软件、信息交互链接软件以及操作系统软件。井下设备包括:信号灯、车辆识别卡、信号灯控制器、本安车辆读卡器、光纤传输接口、矿用通信光纤、矿用通信电缆、防爆电源、胶轮车监控仪接口、接线盒以及矿用电源电缆等等。

2 胶轮车运输监控系统的主要功能

2.1 定位识别

该系统承载先进的RFID技术, 能够对车辆在井下的位置进行定位, 并能够获取当前井下车辆的运行参数, 如速度、方向等等, 为井下车辆控制提供可靠的控制参数。

2.2 智能控制

在井下监控系统中, 交通系统管理采用分布式:车辆的运行信息由监控主机接收, 经过一定程序的分析处理, 输出有效的指示信号, 控制信号灯做出相应动作, 实现车辆运行的自动控制。系统也可以在工作时脱离地上主机, 自动进行调度控制, 使系统的运行效率显著上升。

2.3 人工控制

为了弥补职能控制的缺陷, 操作工可以根据现场的实际情况, 通过主机软件实现对井下车辆的调度以及控制, 操作员在地面, 对制定区间的车辆行驶的优先顺序进行控制调度就是人工控制。人工控制更加能够实现人们的预期动作。

2.4 断线分段控制

井下现场的总线会因某些操作或故障出现断线的情况, 当井下现场的总线断开时, 在一定时间内 (一般为60s) , 若不能接收到主机的信息指令, 那么井下的设备要接管自己段的总线, 使得车辆能够正常调度。即使出现断线情况, 依然要维持系统的稳定工作。

2.5 显示控制

为了保证系统的稳定性, 系统采用双机热备, 能够实现自由切换。一般, 采用主-备方式。系统软件能够对井下车辆的位置、运行参数、当前显示信号信息以及位置读卡器设备信息进行获取。系统软件具有对车辆的跟踪功能, 调度人员能够及时对制定车辆的路况信息进行获取。并且, 显示器能够及时显示识别的车辆车型、车辆故障、设备故障、或违规驾驶, 并警示。

2.6 管理调度

对车辆的管理以及调度主要包括:任务登记、交车登记、已下井车、可用车以及维修车辆的管理, 从而实现派车的科学化管理。通过这些程序的登记以及数据统计, 将车辆分组管理, 便于实现工作的细分, 更加人性化的管理车队, 例如对特殊车辆的不同功能设置等等。

2.7 提示功能

系统中可以存储车辆的保养信息, 当已设置的维修日期临近时, 系统会提醒维护人员及时检修车辆。除此之外, 提示功能还包括井下违规驾驶的报警提醒功能, 例如闯红灯、超速以及滞留时间过长等。

2.8 存储、查询和管理

系统具有数据存储的功能, 操作员可以根据自己需要对相关数据进行查询, 并且生成车辆运行图或重演设备运行情况。从而及时获取车辆之前的运行状态。

3 胶轮车运输监控系统的优点以及缺点

3.1 系统的优点

(1) 能对车辆的位置信息以及运行参数进行实时监测。 (2) 人工优先的调度功能, 可以使操作人员在地上的操作设备上完成对井下整体作业情况的掌握以及控制。 (3) 警示信息显示及时, 避免事故的发生。 (4) 网络通信功能的使用, 使得系统间的信息传递更加便捷。

3.2 系统的缺点

(1) 对于意外的应变能力低, 一旦发生停电, 井下车辆将失控。 (2) 对维护的要求较高, 需要定期检查并且及时维护。 (3) 信息处理量较小, 需要增加软件的处理能力。

煤矿井下事故频发的重要原因之一就是缺乏对井下车辆设备的监控, 新的监控系统使得施工的安全性大大增加:使用了信息化技术, 使得煤矿开采作业过程更加有预见性以及计划性, 降低了事故频率;机械自动化的使用减少了人工费用, 并且增加了生产效率, 对煤矿企业的发展非常有利;并且信息化、科学化以及机械化是未来煤矿业的发展必然趋势, 我们应该紧跟社会发展, 与时俱进。

胶轮车运输监控系统是对井下的胶轮车进行监控以及调度的系统, 井下设备的完整安装, 大大减少了追尾、碰头等事故的发生, 使得胶轮车的运输周期更加合理, 不仅降低了成本, 并且提高了生产效率。我们要在今后的工作中投入新的科学技术, 完善该监控系统, 使其更好的为我们服务。

4 结语

胶轮车运输监控系统, 是井下车辆安全运行的重要保证, 为井下车辆行驶的安全管理提供了一个良好的平台, 不仅仅减少了故障的发生, 同时也提高了车辆的使用效率。

参考文献

[1]华镕.常规PLC与安全PLC的区别[J].仪器仪表标准化与计量, 2007 (4) :6-9.

[2]郭海涛, 阳宪惠.安全系统的安全完整性水平及其选择[J].化工自动化及仪表, 2006 (2) :71-75.

煤矿井下工业电视监控系统的设计 第10篇

电视监控是随着电视技术,尤其是闭路电视技术和通信技术的发展而形成的一门技术。随着管理的进一步完善,工业电视监控系统的应用既可提高工作效率,也将成为科学管理的重要手段。作为企业,要生存下去,要保持优势,就要增强竞争力,就要优化企业。而对于煤矿行业来说,优化最直接的方法就是减少事故,提高设备运行效率。煤矿生产过程复杂,环境恶劣,自然灾害多,严重影响生产效率和人身安全。煤矿工业电视系统的实施,将对安全生产、调度指挥、科学决策等提供了直观、可靠的手段。对精干队伍、提升管理水平、提高企业社会形象具有意义重大。

2 井下工业电视监控系统设计

煤矿井下工业电视系统由地面中心站和井下设备两部分组成。地面中心站包括光收机、控制键盘、硬盘录像机、电视墙、监视器、大屏幕以及其他的必要设备组成。井下设备由摄像机、光端机、传输电缆和传输光缆等组成,系统的结构见图1。

(1)地面调度中心设监控主站,实现集中监控。现今工业电视画面的显示已由单一的电视机显示发展为摄像机、计算机终端等多种显示方式。集控室内一般设多台监视器同时工作,可将视频信号送入计算机管理网络,并在系统的各个终端机上显示。煤矿调度室的工作人员可以通过监视器、大屏幕对控点进行24 h监控,也可通过硬盘录像机将摄像机图像保存下来,为分析事故原因、明确责任提供强有力的依据。同时系统也可通过控制键盘实现对摄像机调节镜头焦距的变化以及各种输出信号的控制。

(2)井下前端摄像设备即为安装在各个生产环节及主要活动场所的摄像机,包括井下、地面使用的摄像机。井下使用的摄像机是光电一体机,它和光发射机是一体化的,而且是固定的不能转向的,而地面使用的摄像机由于监控范围较大,大部分使用的是云台摄像机,云台是一个能进行水平和垂直两个方面运动的装置,其上的摄像头能够实现水平350°,垂直90°的全方位摄像。

(3)煤矿井下工业电视系统的信号传输有两种方式:电缆传输和光纤传输。由于现场条件限制,图像数据信息利用电缆传输时,在传输距离、信息容量、抗电磁干扰及可靠性方面都存在许多不足,特别在远距离传输视频信号时,由于频带宽、电磁干扰严重,用普通的电缆不可能无畸变地远距离传输,从而影响视频信号质量,造成图像模糊不清。实践证明:用光缆传输图像,在图像质量、抗干扰能力、传输距离、性能价格比等方面都比用电缆传输具有明显的优越性。因此,对于距离比较远、电磁干扰比较严重的摄像点,采用光缆传输,其他地点则采用同轴电缆传输。光缆传输介质,除光缆外,还应包括光端机、光缆分线盒等部件。

光端机的应用可将复杂的系统变得简单。首先布线是工程量最大的环节,往往需要在监控中心布大量的音、视频和控制线,而使用光端机传输,一芯光纤可替代多路的音、视频和控制线,从而大大减少工程量;系统调试中,任何一个问题都有很多的故障可能性,需要一一排除,费时且费力,而通过光端机身上的指示灯则可快速查找故障点;工程现场中,干扰问题最为头疼,现场周围潜在的干扰源防不胜防,其中尤其以线路干扰最为常见且最不好解决,用光端机进行传输,则可有效屏蔽干扰。

(4)一些附加设备的选择:附加设备如温感烟感红外探头灯光控制器等种类繁多一般来说它们是配合摄像机一起工作,具体可按照所需功能和安装地点选择。

3 工作原理

摄像机拍摄的视频图像信号,由摄像机内部的调制器调制成中频信号,经射频电缆传输至矿用隔爆兼本安型光端机。同时,光端机通过射频电缆向摄像机提供本质安全电源。光端机将前端摄像机传来的图像中频调制信号上变成射频信号,并转为光信号,经光纤传到监控中心。光端机传输的光信号,经过光收机内部光/电转换电路将其还原成射频电信号,电信号通过分配器将信号分配给各解调单元解出视频信号。每路视频信号经视频分配器均衡分配并放大后输出多路视频信号,多路视频信号可以直接送往监视器输出,也可以经过视频矩阵控制切换系统选择任意一台摄像机图像在任一指定监器或大屏幕上输出显示,还可以任意改变图像大小、方位或者任意组合,直观方便的在大屏幕上输出显示。

4 煤矿井下工业电视监控系统的应用

(1)为调度中心人员提供重要综采工作面、主运输胶带、煤仓、提升系统、选矸系统、地面煤场等现场的实际情况,以获得设备运行检修的全面信息资料,实现从采掘、运输、提升、选矸直到外运一条龙监控,确保安全生产,提高工作效率和经济效益。

(2)在企业生产监控中心利用监视器进行一对一监控,便于调度人员直观、全面了解只要生产环节的生产情况,充分发挥调度协调、指挥、督察、沟通的功能。

(3)在矿井内部各业务部门和各领导的终端机上,利用企业网随意调用工业电视系统,使各领导能及时、全面地了解整个生产系统的工作情况,便于决策、指挥、确保矿井的安全生产和各项指标的完成。

(4)工业电视监控系统的主要作用是将被监控现场的图像能准确、实时地传送到监控中心或有关部门,使被监控现场情况一目了然。工业电视监控系统将生产现场的图像(也可图像、声音同时)传送到监控中心,监控中心通过录像、录音设备将生产现场的实时图像、声音部分或全部记录下来,为日后调查处理各种事件、事故和故障提供有力证据。

5 结束语

工业电视系统完全取代了传统的调度模拟盘,在煤矿的生产管理、险情报警、安全检测等方面起着重要的作用,为煤矿的安全生产和调度指挥提供了直观可靠的现代化手段。该系统在煤矿的应用,使煤矿节约资金,取得了良好的经济效益和社会效益,值得应用和推广。

摘要：为更好的解决煤矿安全生产、科学决策,本文针对由地面中心站和井下设备相结合的方式组成的煤矿井下工业电视监控系统的结构及工作原理进行详细的介绍,实现其对煤矿监控现场的图像准确、实时地传送,为煤矿日后调查处理各种事件、事故和故障提供有力证据。从而为煤矿取得了良好的经济效益和社会效益。

关键词：煤矿,工业电视,监控系统

参考文献

[1]宗玖,王洪波.城市道路电视监控系统的设计与实施[J].电视技术,2002,(1 0):76-77.

[2]王俊香.煤源煤质信息网络系统的开发及应用.煤质技术.2005.1.第1期.

石油系统井下作业打捞技术探讨 第11篇

关键词：石油系统；井下作业；打捞技术；打捞工具；油田开采；井筒堵塞

中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0135-02

1 概述

近几年来，随着我国石油企业的飞速发展以及采油技术的不断提高，我国已经成为了一个石油出口的大国，油田的产油量在一定程度上得到了很大的提高，但在进行井下作业的过程中，很容易发生井下事故，这时就需要我们应用石油系统井下作业打捞技术来解决事故问题。井下作业打捞技术是开采油田中用于解除油田井下事故问题、提高油田井下落物打捞工作效率、确保油田正常开采的一种技术手段。

2 油田作业的开发现状

近几年来，我国石油产业迅速发展，由于经济利益的促使，石油企业将更新和加强工艺技术的问题抛之脑后，在油田开发的过程中，许多问题开始涌现出来，油井开发的激烈竞争使得油田开发的压力也变得异常巨大。为了紧跟时代的发展，我国加快了开发的进度。然而，在开发油井时，打捞油井落物无疑成了摆在我们面前的难题，这就相当于白白浪费时间、人力、物力却在做无用功，因此，我国的打捞技术还处在一个相对薄弱的环节，打捞油井落物的时间长、费用高，与此同时，打捞的质量相比国外还存在着一定的差距。近几年来，一些较为特殊的井相继出现，例如水平井的打捞无论在哪里都是一道技术难关，鉴于这些井的特殊性，在对其打捞落物时确实是对技术的一种考验，在这方面，我国石油企业还处于弱势，因此，我国石油系统井下作业打捞技术有待提高和研究，这是提高打捞的工作效率和效益的关键所在。

3 井下作业的特点

第一，职工人员流动性较大，且工作强度较高，在从事井下工作的人员中，大部分来自于通过中介公司外聘的员工，这就使得井下修井作业的工作人员的综合技术水平参差不齐。第二，井下作业缺乏规范标准，其主要体现在通用性、批量性程度较差，与此同时，其对于施工的工序有着复杂的要求。施工作业过程以班组为单位，这使得如果实际作业出现了质量问题，很难准确地对相关岗位与个人的责任进行追究。第三，施工人员较为分散，其作业时间无规律。由于进行作业的井位不同，施工队伍不能高度集中，而且在施工过程中，施工工具、天气等各类因素会限制施工作业的进程，使得施工人员难以有稳定的作业时间，井下施工作业管理效率也被大大削弱。第四，对井下作业进行直接检验较为困难，使得许多问题被隐藏起来。

4 井下作业打捞中打捞工具的选择

普遍看来，在开展井下作业打捞工作时，至关重要的环节之一的就是合理地选择打捞工具。在油井生产过程中，许多因素常会造成井下事故发生。可想而知，当我们对不同种类的井下落物进行打捞时，为可以顺利打捞出井下的落物，选用准确的打捞工具，是确保油田井下顺利生产的一个关键点。在实际打捞之前，应准确了解落物的类型，从而可以对应地选择合适的打捞工具。一般来说，将井下落物的类型主要分为以下四种：第一种，小件落物，像刮蜡片、铅垂、钢球、井口螺丝等；第二种，绳类落物，像钢丝、电缆、录井丝等绳类的落物；第三种，杆类落物，类似发生断脱的空心杆、抽油杆、测试仪器、各类加重杆等；第四种，管类落物，像封隔器、油管、钻杆等各种工具。在长期的实际生产工程中，人们通过对井下落物的类型进行研究，设计出来了许多打捞工具，这既方便了井下落物打捞工作，又使油田可以正常生产。

人们通常将以下两条原则作为选择井下落物打捞工具时的参考标准：第一，在打捞落物的过程中，井下落物打捞使用的工具必须可以有效地避免打捞过程中工作部件下井磨损情况的发生；第二，注意井下水眼，切勿让其被打捞工具堵住，再次打捞井下落物的时候，在选择打捞工具时，应保证鱼顶管柱的最大外径和打捞工具的外径大小保持一致，这样才能使落物快速准确地被打捞出来。

5 井下落物打捞方案的合理化

在本文前面已经确定了打捞工具的选择，最后打捞的重中之重即是合理化打捞方案的制定。在现有的打捞方案基础上，我们可根据相关的打捞规范，制定出一套更为完善的打捞方案，提出更有层次、更加细致的打捞注意事项，画出打捞的相关示意图，以便于更主观、更形象地了解情况。而且，下井工具的外表不可以带镶焊硬质合金或利刃。例如，当需在较长直径的套管中进行打捞作业时，公锥须有大直径等辅助的工具，套管间隙保持在6毫米左右。当进行循环洗井作业时，应采用带水眼的作业工具，与此同时，下井管柱必须有安全

接头。

6 落物的打捞工艺

通常情况下，在对不同的落物类型进行打捞时，所选用的打捞工艺及其方法也具有一定的不同。在油田进行打捞落物时，较为复杂的打捞工艺在一定意义上就是指由于不同的因素使得打捞井下落物的情况变得复杂化，所以很难开展打捞工作。例如进行井田维修过程中，井下管柱和打捞工具全部被卡住，油田井下落物打捞时，又使得油管被拔断，导致其无法正常作业，像这样就可以算作为复杂的井下落物打捞实际情况。

普遍看来，在油田进行生产作业的过程中，能够造成损坏套管的情况分别为：第一种情况是井下工具由于套管缩径而无法通过套管，这使得油田无法正常作业；第二种情况是在油田生产作业过程中，因为出现套管破裂而使得大量砂子涌入堵塞的状况出现，导致油田无法正常作业运行；第三种情况是在油田生产作业过程中，套管出现套管内侧钻的一系列情况，导致油田无法正常作业运行。

在对不同的落物类型进行打捞时，应积极采用一些新的打捞工艺，从而快速让油田油井可以正常生产运行。在油田生产作业的过程中，当发生落物卡井的状况时，应注意马上调查分析作业油井的历史资料，以全面掌握井筒的一切相关情况，对井下落物情况做出准确的判断；接着，根据作业现场的实际情况，对井下情况进行查明；然后，在确保井下落物不存在复杂情况后，通过合理地选择打捞工具，将井下落物打捞出来。

7 结语

随着我国油田开发的难度愈来愈大，对于开发的压力将不断提升，油井变得更加复杂化，需要开发的设施不断增加，井下的落物给井下作业带来许多不利影响。井下打捞技术是石油系统井下作业中一个重要的环节，井下打捞的成功与否将直接关系着油井的正常生产，所以应不断加强对井下作业打捞技术的研究。与此同时，打捞过程看似十分简单，实际上打捞还是有很大难度的，需要一定的技巧。因此，我国石油企业应加强对石油系统井下作业打捞技术的研究与应用，提高打捞的作业效率，从而减轻油井的开发压力，紧跟国际开发的脚步，使企业获得巨大的经济效益。总而言之，石油系统井下作业打捞技术方法的分析和研究对我国石油企业的发展起着非常积极的作用。

参考文献

[1] 李文杰.油田井下打捞作业技术探讨[J].化工管理，2013，（20）.

[2] 杨静涛.油田井下打捞作业技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（11）.

[3] 唐红强，窦龙，冯忠广，孟永红.油田井下作业打捞技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（13）.

[4] 金跃忠.井下作业打捞技术研究[J].科技创业家，2013，（13）.

[5] 高松.油田井下作业中抽油泵的打捞技术应用研究

[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（4）.

井下监控系统 第12篇

该矿原有的漏电保护系统的采用有线通信方式, 维护和升级困难, 并且需要将检测信息传送到井下中央控制室监控柜以进行集中处理, 保护控制过程时延较长, 且容易造成误判。随着无线通信技术的飞速发展, 许多无线通信技术已趋于成熟, 正在逐步取代传统的有线通信网络。Zig Bee是一种新兴无线通信技术, 具有低成本、低复杂度、低功耗、自组织网络等特点, 非常适合井下的特殊环境。

本文将Zig Bee无线网络应用于煤矿井下低压电网的漏电保护装置中, 并基于Lab VIEW虚拟软件平台设计了上位机软件, 通过工业环网将数据发送到矿山监控中心并以WEB进行发布, 实现煤矿井下电网漏电保护远程监控系统的设计。

1 系统整体方案

根据煤矿现场情况, 设计的远程监控系统的整体结构如图1所示。井下漏电保护设备 (包括监控主站和监控分站) 通过Zig Bee网络对电网实现数据监测和保护控制, 监控主站通过工业环网将数据发送到井下中央控制室的上位机, 上位机软件再通过工业环网将监控数据发送到地面矿山监控中心的服务器, 通过WEB将数据进行发布, 在环网内部的计算器上, 矿领导打开指定网页登录后即可查看井下电网的监控状态。

井下漏电保护设备由监控主站和监控分站按星型结构网络构成。将监控主站安装在井下电网总馈电开关处, 并与矿井工业环网连接。将监控分站安装在井下电网各母线和各支路的分馈电开关处。

2 监控主/分站设计

监控主站与工业环网连接, 负责将各分站的数据转发至上位机, 主站是Zig Bee通信网络的核心, 对整个网络的可靠性起着至关重要的作用。一个Zig Bee网络只有一个主站, 却可以有多个分站, 即星型结构。主站负责发起建立和管理整个网络, 监控分站分布在主站的覆盖范围内, 直接与主站进行通信, 数据只需要通过一次传输就可与主站通信, 便于系统的控制和同步。

监控主站是全功能设备 (Full Function Device, FFD) FFD, 是整个Zig Bee网络的主要控制者, 它负责建立网络并管理网络中的各个分站, 具有路由功能, 可以实现路由发现、路由选择, 并且具备接收和转发数据的功能。监控分站是精简功能设备 (Reduced Function Device, RFD) , 它只负责将采集的数据信息经过处理后的结果发送给监控主站。监控分站需要的存储容量很小, 在不收发数据时可以进入网络待机状态。FFD可以和另一个FFD或RFD通信, 而RFD只能和FFD通信, RFD之间是无法通信的。

监控分站对井下电网线路的零序电压、零序电流进行监测, 并进行漏电判定和闭锁控制。当监控分站检测到对应支路存在漏电故障时, 会立刻通过Zig Bee无线网络将漏电保护设备的闭锁状态信息、故障报警信息和故障位置信息传送给监控主站, 监控主站会对信息进行处理并传送给井下中央控制室上位机。当监控分站没有检测到漏电故障时, 会定时通过Zig Bee无线网络将监测和控制信息发送给监控主站。各监控分站独立地进行漏电判定与控制保护, 解决了原有漏电保护系统检测数据要经过远距离有线传输而容易发生干扰和多路检测数据要集中处理的问题, 故障检测更加迅速准确, 可以更有效的减少漏电保护的误判。

监控主站将电网运行数据发送至井下中央控制室上位机, 以进行显示、存储和报警等功能, 便于技术人员及时发现和排除故障。

3 上位机软件设计

本文以Lab VIEW为开发平台, 采用生产者/消费者模式为核心设计了井下中央控制室电网监测软件, 实现数据采集、显示、存储、发送、报警、历史数据查询等功能。在Lab VIEW中, 生产者/消费者设计模式基本程序结构如图2所示, 该模式包括多个并行while循环, 每个循环以不同的速率执行任务, 以事件驱动的方式, 生成队列的项。产生数据的模块, 就形象地称为生产者;而处理数据的模块, 就称为消费者。生产数据的循环控制所有消费数据的循环, 并且与它们进行数据传输, 为了保持数据传输同步, 生产者/消费者设计模式采用了队列的数据传输方式。队列的数据传输是开辟一个缓存区, 按照FIFO (先进先出) 的方式执行数据输入和输出, 将新来的元素加入队尾 (即不允许“加塞”) , 而队首的元素总是最先离开 (即不允许中途离队) , 这样就避免了在数据传输过程中发生数据丢失的现象。

本设计中, 通过漏电保护设备得到的电网数据即为生产者, 本系统的消费者主要包括以下两部分:

(1) 数据显示。通过对生产者经队列传输来的数据进行类型转换、数值计算等操作, 实现电压和电流波形显示、有效值和峰值计算显示、谐波含量和功率因数计算显示, 对各个工况参数设置警报阀值, 可实现故障声光报警。

(2) 数据存储和发送。通过TDMS数据库, 将生产者采集到的数据和数据分析的结果存储到本地计算机文件。TDMS (Technical Data Management Streaming) 文件是NI主推的一种二进制记录文件, 它兼顾了高速、易存取和方便等多种优势, 能够在NI的各种数据分析或挖掘软件之间进行无缝交互, 也能够提供一系列API函数供其它应用程序调用。TDMS的逻辑结构分为三层:文件、通道组和通道, 每一个层次上都可以附加特定的属性。通过这三个逻辑层可以非常方便地定义数据, 也可以任意查询各个逻辑层次的数据, 这使得数据查询是有序的、方便存取的。在井下中央控制室, 监测软件程序定期检索本地新增的数据存储文件并进行智能发送, 采用FTP方式定时将文件通过工业环网传输到地面矿山监控中心。每次数据文件发送完成后, 发送端通过TCP协议向接收端发送通知, 由接收端进行下一步数据处理。在矿山监控中心, 接收端程序保持监听固定的TCP端口, 当收到发送端的通知时, 接收端程序会检查接收到的数据文件完整性, 若文件完整则解析数据文件, 将数据信息插入到数据库中, 以进行数据Web发布。

4 数据Web发布

矿山监控中心接收和存储井下中央控制室电网监测软件传来的电网参数数据, 并对数据进行Web发布, 以实现对井下电网工况信息的远程网络发布。该Web发布程序基于B/S架构, 使用JAVA语言编写, 采用SQL-SERVER-2008-R2数据库, 以SPRING为核心, 集成STRUTS和IBATIS框架组合进行开发。采用SSI框架不仅简化系统的开发过程, 而且提高了系统的可扩展性和可维护性, 降低了代码维护成本。

通过WEB平台, 矿山工作人员可以在集团内部工业环网连接的任一台电脑上查询井下电网的运行状态, 包括实时工况数据、进行工况对比、查询历史数据和设备的故障、维护信息等。

5 结论

本文设计了煤矿井下电网漏电保护远程监控系统, 实现了井下低压电网参数的远程实时监测和自动化保护控制。智能型无线通信漏电保护设备组网方便, 抗干扰能力强, 故障检测更加迅速准确, 可以更有效的减少漏电保护的误判, 具有很好的应用前景。同时, 通过Web发布信息, 该系统还提高了矿山设备的信息化管理和自动化水平, 有力地保证了井下电网安全、可靠地运行, 为井下电网的管理和维护提供了科学依据。在移动智能终端日益普及的情况下, 设计软件提供了移动智能终端的开发接口, 可以方便的将该程序移植到移动智能终端上。

摘要：针对淮北矿业集团公司某矿对井下低压电网漏电保护装置实现远程监控的要求, 采用Zig Bee无线通信式智能型漏电保护装置, 并以Lab VIEW为开发平台设计了上位机监测软件, 利用工业环网将电网运行数据传输到矿山监控中心并通过Web发布信息, 以构建矿井电网漏电保护远程监控系统。工业实验表明所设计的系统稳定可靠, 提高了矿山数字信息化管理和自动化水平。

关键词：漏电保护,ZigBee,LabVIEW,远程监控

参考文献

[1]孙尚斌.基于模型参数辨识的矿井电网漏电保护[D].西安:西安科技大学.2012.

[2]马立国.基于DSP的矿井下电网漏电保护配置方法的研究[J].煤矿机械, 2012, 33 (5) :206-208.

[3]牟龙华.可通信式智能选择性漏电保护系统的研究[J].电工技术学报, 2003, 18 (1) :82-86.

[4]程智勇, 刘云楷, 刘新军.远程井下低压选择性漏电保护系统的实现与研究[J].煤矿机械, 2011, 32 (1) :162-164.