1. 研究目的与意义
煤炭是我国重要的基础能源,在国民经济中具有重要的战略地位。然而近年来,我国的煤矿事故发生频繁,不仅造成了巨大的人员伤亡,同时也给我国经济带来了很大的损失,因此煤矿生产安全已成为我国当前亟待解决的问题。要求设计矿井智能监控系统，能在危险时自动发出
报警，提醒井下人员撤离，保证矿井的安全工作环境。
2. 国内外研究现状分析
国外研制矿井计算机监控系统始于20世纪60年代，最早的有60年代中期英国煤矿的运输机控制、日本煤矿中的固定设备控制，信号传输采用空分制。煤矿监控技术的第二代产品的主要技术特征是信道的频分制技术的应用。由于采用频分制，传输信道的电缆芯数大大减少，它很快取代了空分制系统。集成电路的出现推动了时分制系统的发展，从而产生以时分制为基础的第三代煤矿监控系统，其中发展较快的是英国。20世纪80年代是计算机、大规模集成电路、数字通信等现代技术高速发展时期。由英国煤炭研究院推出的MINOS系统软件应用成功后，英国的HSDE，HUWOOD，TRANSMITING等公司分别生产了以时分制为基础的系统与之相配套；西德也提出了以时分制为基础的GEAMATIC-2000全矿井监控系统的实施计划；对煤矿电气电子产品有重要影响的西门子、AEG等公司也纷纷推出以时分制为基础的煤矿监控系统以满足市场需要；波兰也自行开发了以时分制为基础的HADES设备工况监测系统；苏联也在以时分制为基础的系统上开发新产品；在此期间，美国以其拥有的雄厚高新技术优势，率先把计算机技术、大规模集成电路技术、数据通信技术等现代高新科技用于煤矿监控系统，使煤矿监控技术跻身于高科技之列。这就形成了以分布式微处理机为基础的第四代煤矿监控系统，其中有代表性的是美国MSA公司的DAN6400系统。这些系统在我国煤炭行业早期发挥了重要作用,也为我国研制矿用监控系统提供了很好的借鉴。
80年代初期，出现了以DSP-85为代表的第一代监控系统，实质是将AYJ-1,AWBY-1,ABD-2等型号的瓦斯遥测断电仪的地面接受机简化为多路接口柜，再将数据传输至计算机进行处理的简易系统。其主要缺点是容量小，仅64点;检测参数单一，仅有瓦斯、风速等模拟量传感器；一对电缆仅能传输5-6路信号，电缆用量大，故障率高。目前已被淘汰。80年代中后期，矿井监控系统的技术发展进入了第二阶段。为了加快实现煤炭工业现代化管理的步伐，我国先后从美国、英国、德国、法国、加拿大分别引入数十套监控系统，如美国的DAN6400系统、英国的MINOS系统、德国的TF200系统等。这些系统在我国煤炭行业中发挥了作用，也为我国研制监控系统提供了很好的借鉴。目前我国煤矿使用的监控系统型号有30多种，经实践验证，综合评价我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果，煤炭科学研究重庆分院的KJ90，常州研究院的KJ95，抚顺分院的KJF2000和北京的KJ4等系统无论在软硬件功能、稳定性和可*性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：煤矿安全智能监控系统由位于井上的监控主机、接口板和位于井下的监控分站和传感器组成。传感器采集井下瓦斯浓度等数据,然后传输到分站。分站显示多路传感器采集的数据,并设置对应的输出设备的控制状态,实现闭锁控制,同时利用485网络将输入输出信息上传到井上接口板。接口板输出信号通过串口进入主机。井上监控主机系统包括监控软件和组态软件。监控软件进行采集数据的存储、显示、打印等操作,并对分站进行参数设置和输出控制。组态软件可对煤矿工作现场进行实时组态显示。
计划：1，撰写开题报告和文献综述（1-3周）,2，分析比较现有系统的异同（4-5周）,3，矿井安全监控系统硬件设计（6-7周）
,4，矿井安全监控系统软件设计（8-10周）
4. 研究创新点
特色：系统通过监控中心和矿井现场485监控网络实现对煤矿安全生产的实时监控，具有精密检测、智能控制、安全输出和传输可靠等特点。
创新性：1、设计的监控系统除可以采集矿井的相关数据外，还可以实现部分操作的远程控制，这样可以为矿井的安全生产提供保障；
2、当矿井里甲烷、一氧化碳等有害气体浓度超过安全限，系统会自动报警，避免重特大安全事故的产生。
