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煤矿智能安全管控系统研究与应用

摘要：随着我国工业生产的智能化技术革新，煤炭行业也正处于智能化建设

的浪潮之中。煤矿智能化的发展迫切需要安全管理迈入智能化，以安全风险智能

管控为方向的煤矿智能化成为了行业发展的重要趋势。因此，将针对煤矿智能安

全管控系统的设计展开讨论，旨在提高煤矿安全管理绩效，实现对剩余风险的动

态评估、预测预警，从而在风险真正失控之前采取相应管控措施，避免隐患出现。

关键词：煤矿智能化；安全管控系统；应用

引言

随着我国工业生产智能化技术革新的推进，煤炭行业也正处于智能化建设的

浪潮之中。煤矿智能化发展为煤矿安全管理带来了新的机遇和挑战。因此，将重

点分析煤矿智能安全管控系统的特点，从而为煤矿安全管理迈入智能化提供理论

支持。

1煤矿智能安全管控系统特点

（1）全面数据采集与分析。煤矿智能安全管控系统通过各种传感器和监测

设备，实现对煤矿生产环境、设备状态、人员行为等全面数据的实时采集。借助

大数据分析和人工智能技术，对采集到的数据进行深入挖掘，找出潜在的安全隐

患和规律，为决策者提供有力支持。（2）智能风险评估与预测预警。煤矿智能

安全管控系统运用先进的风险评估方法，对煤矿生产过程中的安全风险进行动态

评估。通过预测预警功能，及时发现风险失控的迹象，提前采取措施防范事故发

生。（3）协同管理与智能决策。煤矿智能安全管控系统实现各部门之间的信息

共享和协同管理，提高安全管理效率。借助人工智能技术，为决策者提供智能决

策支持，确保煤矿生产安全。（4）实时监控与远程干预。煤矿智能安全管控系

统通过实时监控煤矿生产过程，确保生产安全。在发现异常情况时，可通过远程

干预手段，及时解决问题。（5）系统集成与可扩展性。煤矿智能安全管控系统

具有较高的集成性和可扩展性，可与其他系统如矿井自动化系统、人员定位系统

等无缝对接。随着技术的发展，系统可不断拓展功能，满足煤矿安全管理的日益

需求。

2煤矿智能安全管控系统设计

2.1煤矿智能安全管控系统架构

煤矿智能安全管控系统架构可分为以下几个层次：（1）数据采集层：通过

各种传感器、监测设备等，实时采集矿井生产环境、设备状态、人员行为等方面

的数据。（2）数据传输层：将采集到的数据通过有线或无线通信技术传输至服

务器。（3）数据处理与存储层：对传输过来的数据进行处理、分析和存储，为

上层应用提供数据支持。（4）应用服务层：基于大数据、人工智能等技术，实

现安全风险的智能识别、评估、预测和管控。（5）用户界面层：提供直观、易

操作的界面，方便管理人员查看安全生产信息、执行管控任务等。

2.2煤矿智能安全管控系统关键技术

（1）全面安全数据数字化：将矿井生产过程中的各种数据进行数字化处理，

为后续分析提供基础数据支持。（2）数据采集与传输：采用高效、稳定的通信

技术，实现数据的实时传输。（3）数据存储与管理：构建大容量、高可靠性的

数据存储与管理系统，确保数据安全。（4）基于安全管理场景的智能算法模型：

结合矿井实际情况，构建适用于不同场景的智能算法模型，实现安全风险的智能

识别、评估和预测。（5）智能化硬件与管控平台的集成：采用先进的硬件设备，

实现与管控平台的无缝集成。（6）基于CPS或数字孪生的数据可视化展示与远

程交互技术：通过可视化手段，展示矿井安全生产状况，实现远程交互与控制。

3煤矿智能安全管控系统在煤矿行业的应用

3.1矿井环境监测与预警

随着我国工业化和现代化进程的加速，煤矿产业在国民经济中的地位日益重

要。然而，煤矿生产过程中的安全问题一直备受关注。为了提高矿井安全管理水

平，我国科研机构和企业不断探索和创新，将现代信息技术与煤矿安全生产相结

合，形成了以智能监控系统（ISCS）为核心的矿井环境安全监测体系。ISCS系统

通过实时采集矿井内的各种环境参数，如温度、湿度、瓦斯浓度等，对矿井环境

进行全面监测。这些数据经过大数据分析和人工智能算法的处理，可以对矿井安

全风险进行评估，为矿工提供及时、准确的安全信息。当ISCS系统监测到异常

情况时，如瓦斯浓度超标、温度升高等，系统将立即发出预警信号，提醒矿工采

取相应的安全措施。同时，ISCS还可以为矿工提供最佳逃生路径，确保在紧急情

况下迅速撤离。通过这种方式，ISCS系统有效地降低了矿井事故发生的风险，保

障了矿工的生命安全。

3.2设备运行状态监控与管理

首先，ISCS具有强大的数据处理能力。通过对煤矿设备运行数据的实时收集

和分析，ISCS能够