基于LED技术的煤矿照明与安全监控设计方案

　　（4） 通信网络。在LED灯带布线系统中可以并行排列抗干扰能力强的工业总线通信网络---CANbus系统， CAN是一种多主方式的串行通信总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10 km时， CAN 仍可提供高达50 Kbit/ s的数据传输速率。使用这种工业级的通信方式，可以保证通信数据的可靠性、实时性，又能结合LED供电线路的特点。CAN总线容错性能好，可以大大降低后期的维护、维修和扩充成本，它是坑道通信的最佳形式。CAN总线回到地面则与地面终端连接，而各地面终端与管理中心的网络传输，可借助于ADSL或者光纤等方式实现。

　　3　安全监控系统的组成与在线管理信息系统

　　图2是安全监控系统的组成结构。沿着LED灯带挂接在CAN总线上的各种传感器、监视、监测模块在坑道口通过通信集中器连接到地面上的上位机终端，再通过ADSL、DDN专线或者光纤宽带网络连接到监控中心，基于地理位置分布等方面的因素可以采用Internet网络实现数据和信息传输。

　　系统中，以图形方式实时监测单个煤矿的全部传感器的工作情况以及井下设备的工作状态，在图2上能够看到每个传感器显示的如瓦斯浓度大小和设备的开停状态，通风系统实时风速、风量、风向、变化趋势等信息。瓦斯浓度直接涉及生产的安全性，可通过软件设计提供实时的瓦斯浓度、变化趋势等相关数据的处理和分析功能。系统可据所采集数据自动生成相应专题图并做出超限警报提示。此外，矿井信息与空间位置信息有着密切的关系，因此可以引入能够把空间位置信息与属性数据信息结合在一起的软件平台。采用Map Info等，利用其完善的地图操作功能，定位、地图导航及各种统计分析功能实现了可视化的生产调度、安全调度及安全监控等功能。同时能够对越层越界开采、贯通采空区、贯通含水层这些可能发生重大事故及日常巷道掘进贯通中容易出现的安全隐患都设计了相应的应急预案。配合人员身份识别，可实现井下人员考勤、定位等信息显示。

　　利用先进的软件研发手段，系统具有煤矿工作站采掘工程图动态编辑、远程数据通信、安全分析预警、网络监督、整改方案制作、网络督办等系列功能，能够任意选择显示目标煤矿和相应煤矿的采掘工程图，能够随意查询游览采掘工程图和其他生产关系图透明叠加进行空间分析;能够直接在图2上测量距离，能够直接在数字采掘工程图越界位置处编制警告督办令，并通过网络及时下发。安全监控功能包括在线检测、瓦斯超限、曲线分析和全局监测、数据查询、历史曲线分析和邮件处理等功能。

　　4　结束语

　　基于LED技术的煤矿照明与安全监控系统是运用新型绿色节能的LED产品，构建安全、可靠的煤矿生产照明环境，并充分利用其配电特性搭建的一套集路标指示、报警检测、人员身份识别、人员事故疏散以及矿井地理信息、管理调度等为一体的数字化监控系统。它摒弃传统白炽灯照明技术，在使用安全低压的条件下，具有节能、安全、防爆能力强的显著优势。结合最新嵌入式微控制系统以及抗干扰能力极强的CAN总线数据通信平台，通过Internet或者光纤与监控中心服务器相连，可充分发挥出功耗低、处理能力强、兼容性好、集成度高、模块化、体积小、可靠安全的性能;既是一个井下照明、指示与安全监控系统，又是一个安全作业在线管理信息系统，完全能够为煤矿安全生产提供高效、经济的技术保障。