传、故障自诊断等功能。其数据传输的实时性、可靠性，比目前传统的

200-1000HZ 模拟信号

传输有了很大提高。

 

　　抗电磁干扰技术

 

　　通过对监控系统易受干扰的场所进行研究，项目组发现煤矿井下脉冲群干扰强度在标
准

500V 等级以上、煤矿井下浪涌干扰强度在标准 1400V 等级以上时，煤矿井下静电干扰源

与电磁辐射干扰源强度较小。根据干扰源的耦合特性，项目组对煤矿监控设备电源及信号端
口，进行了两级抗干扰保护设计。目前，该技术已经应用到矿用本安分站、低压电网监测分
站、高低浓度甲烷传感器等

9 种传感器，以及矿用隔爆兼本安型直流稳压电源中。 

　　对等通信技术

 

　　网络终端设备（分站）采用总线通信技术及对等通信协议，解决了煤矿井下分站布点
非线性的结构，有效地避免了由于通信链路复杂、阻抗不匹配，造成的通信状态不稳定的问
题，实现了分站间对等通信功能，提高了分站间互联互控的响应时间，异地控制时间缩短
到

5s 以内，提高了系统的可靠性及异地控制响应的实时性。 

　　低压电网故障监测技术

 

　　矿井低压电网监测分站，采用附加低频信号的检测方法，通过建立切合矿井实际的电
缆绝缘检测数学模型和仿真模型，实现了井下低压电网漏电故障监测及故障区域判断。

 

　　成果转化及应用情况

 

　　煤矿安全生产监控系统，发挥了治理隐患防范事故的作用，保障了煤矿的安全生产；
相关安全标准的制定和强制执行，规范了煤矿安全监控系统相关产品；采用适合煤矿井下
恶劣环境的矿井工业以太环网

+现场总线技术，构建了井下信息传输基础平台，能接入各

种子系统，实现了煤矿安全生产快速联动及灾害预警；研发的新型传感器技术、抗电磁干扰
技术，提高了监控系统的运行可靠性；研发的重大灾害联动预警技术，利用监控数据的分
析融合，为科学处置事故灾害提供了决策依据。

 

　　科学研究的关键，在于成果转化。针对项目目标及现场急需解决的问题，通过近

3 年的

攻关，煤炭科学研究总院完成了

14 种配套产品的开发，形成了新一代高可靠安全监控系统，

通过了国家质量监督检验中心的性能测试，取得了安全标志证书。研发的产品包括：矿用隔
爆兼本质安全型数据交换装置、矿用本安型信号转换器、矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、高
低浓度甲烷传感器、煤矿用一氧化碳传感器、矿用隔爆兼本安型断电控制监视器、煤矿用风门
开闭状态传感器、煤矿用温度传感器、煤矿用负压传感器、矿用水位传感器等。

 

　　项目完成后，煤炭科学研究总院在山西天地王坡煤业有限公司，进行了应用示范。

2010

年

12 月，由煤炭科学研究总院和山西天地王坡煤业有限公司共同规划示范矿井的建设工作 ，

2011 年 9 月完成地面中心站的建设，同时完成井下线缆的敷设。2012 年 1 月，在王坡煤矿
井下

3215 掘进面，3208、3201 综采工作面，以及井下变电所等地，安装了 100 余台各类传

感器等设备。项目组在井下，还先后进行了系统性能稳定性、快速异地断电、多环冗余、传感
器状态自识别等试验，试验结果符合预期要求，与检验单位的检验结果一致。截止到

2014

年

1 月，系统可靠稳定运行，状态良好，没有出现通信中断、传感器数值

“冒大数”等现象。 

　　此后，该系统还在内蒙古李家塔煤矿、湖煤集团塘冲煤矿、江西天河煤矿、山东滕州泉上
煤矿等多个煤矿得到了应用，效果良好。

 

　　技术发展趋势

 

　　联动控制技术。由瓦斯灾害预警系统触发联动事件，当预测到有危险时，可通过异常联
动功能，实现各系统间的联动控制。

 

　　重大灾害预警技术。现有系统能够实现瓦斯超限报警断电，部分实现了瓦斯灾害的预警
处置，但对于其他灾害还缺乏预警手段，下一步还应充分利用监控信息资源，完善矿井灾
害的超前预测预报。