2煤矿安全管理系统中计算机技术的组成及工作原理

　　2.1系统构成

　　煤矿的安全管理系统主要表现在监控管理中，监控系统的核心结构是分布在煤炭生产各个环节的集散型设备，包括地面中心站、传感器、井下监督控制分站、图形工作站、控制执行器及远程终端等[1]。其中的监控中心站点是煤矿安全生产的监控核心，此设备能有效实现系统任务的协调调度、定义配置、数据处理、设备组态、数据通信及网络信息共享等任务。在煤矿安全生产中，对于计算机的应用最主要体现在网络监控这一技术中，通过信息技术，促进生产各个环节的信息化、智能化与自动化，实现良好的生产安全防护。计算机技术在生产安全监控系统中主要体现在智能分站、网络系统、地面中心站、电力监测、传感器、瓦斯抽放器、断电仪器等。其中最为重要的地面中心站，负责对各个矿井分站信息的采集，并在统一的计算机设备中进行处理与应对，实现安全性管理。

　　2.2工作原理

　　地面中心站是由主体的计算机系统进行统一控制的，其程序为主机—分站点—传感器，中心站点负责对各矿井分站的信息采集，然后在统一的终端设备中进行处理，尤其是在瓦斯保障的'监测中使用效果更加明显。系统中的监控管理，主要是通过在各个生产矿井中安装数据测控点来实现，在各个检测点中实现信息数据的交互传输，并将采集的数据传输至数据终端设备中，然后井上的中心站点会对收到的信息进行分析，并设置安全标准线，用以约束数据的参数指标[2]，当某一分站所传输的数据超过了这一标注线，那么在终端中将直接作出警示预警，警示灯闪烁，传感器也一同亮起，显示矿井中异常现象的出现。电力检测的子系统主要有中央和采区的变电所两部分，通过电量采集设备将中央与采区变电所中的电压、直流、功率及因数等信息传输至分站设备中，经过分站处理过后再传输至地面的中心站中，实现井下电力系统的实时监控。另外，监控功能系统还具备摄像的功能，实现矿井内生产的实施监控。

　　3计算机技术在煤矿安全管理中的应用

　　在煤矿生产中，灾难的预防、事故预测、人员考核、隐患处理及应急方案的处理等都会影响到煤矿生产的安全性，且内容所包含的因素相对繁杂，通过计算机技术对管理信息数据的优化处理，有效增加了煤矿安全信息管理的水平，从而减少了生产中安全事故的产生。

　　3.1瓦斯安全监测系统

　　瓦斯爆炸事故是矿井安全事故发生的最主要原因，而建立瓦斯检测系统能有效实现瓦斯的安全管理，及时了解矿井内瓦斯情况。这一系统主要有地面中心站、传输设备、井下分站、传感器等，其地面中心站由计算机、传输设备及模拟盘等设备组成，能实现矿井内瓦斯数据信息的检测、分析、存储等，并对分析结果进行优化处理，对于危险性指标及时警示，为应急处理提供数据参考；传感器有瓦斯、风风速、负压及温湿度等多类型传感器[3]，是矿井内安全生产中的重要组成；井下分站的作用是将矿井下的信号和数据信息进行采集，然后将数据汇总并传输至地面中心站中；传输设备主要有调制器、应用电缆等，负责对数字信息的有效传输。

　　3.2矿井通风网络监测系统

　　矿井下的通风监测系统，由地下分站、传感器、传输设备等部分组成，其核心在于计算机的模拟技术、网络仿真技术等，实现矿井通风情况和方式等因素的实时监测，并对矿井下的通风安全进行动态性的模拟与评测，并将通风系统中的安全漏洞及时发现，通过这一动态性的监测，将风速、风压等数据进行计算机终端的智能分析[4]，对漏洞进行合理处理，实现通风的可靠性，在矿井灾难时为救灾提供科学决策的依据。

　　3.3矿井矿压监测系统

　　矿压检测系统由信号转化器、传感信号采集器、地面计算机及传输设备等部分组成，其监测系统与瓦斯系统大致相同，都是对分站的监测数据进行参数数据储存，并对矿压值进行动态性的监督，实现信息数据的获取。传输设备有调制器和通讯电缆等，通过信号媒介的良好传输，实现安全监测。矿压传感器通常使用液压支架信号，利用检测数据信息实现资料汇总，如果数据超过安全值域，那么系统将会转入到紧急警示系统中，并进行自动报警。TinyOS是矿压监测系统的核心组成，主要由主组件、执行组件、应用和传感组件等组成[5]，其系统结构较简单，且易操作，内部的模块化、智能化设计，能实现动态的并发操作，系统内部的模块皆有组件，且模块之间存在接口连接，不受到传感器的存储资源限制。系统传感器系统中信息的高度并行通信度使得若使用传统通信形式将难以满足安全管理的需要，因此，使用TinyOS系统，能将主体层的信息给予主动消息协议进行传输，将CPU（中央处理器）的利用率大大提升。