輸送檢測—提高礦井提升安全性

摘要
國家職業(yè)安全與健康研究所斯波坎研究中心正在進(jìn)行提高礦井提升安全性的研究。其目的是通過傳感器技術(shù)和工程控制來避免礦井垂直提升中人員傷亡及物資損失。依靠各種監(jiān)測手段，獲得礦井運輸數(shù)據(jù)，對提升機操作人員進(jìn)行實時的、潛在的危險警告。
目前的技術(shù)水平確定了什么條件，哪些設(shè)備要檢測以及傳感器的適用性。國家先進(jìn)的提升設(shè)備已建造，新的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置已發(fā)展。用計算機系統(tǒng)控制起升電機、上下料及相關(guān)的吊裝。現(xiàn)已研究出一種新的傳感器以確定運送負(fù)載級松緊繩條件。按經(jīng)驗定制的數(shù)據(jù)采集板采集鋼絲繩張力、傳送位置、位移。通過使用定向天線的2.4GHZ擴頻調(diào)制解調(diào)器，井道中數(shù)據(jù)成功傳輸600米（1800英尺）距離。接收天線接收數(shù)據(jù)，傳送到個人電腦的串行端口，再用C++程序進(jìn)行處理。

1、 引言
國家職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)斯波坎研究中心（SRC）構(gòu)建了井道、懸掛研究裝置及發(fā)展新的傳感技術(shù)，以改善礦井提升作業(yè)的安全性。本文介紹了研究設(shè)施、如何用先進(jìn)組件進(jìn)行提升電機改造以及發(fā)展監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來監(jiān)控礦井提升運行的情況。這一研究的目的是改善監(jiān)測控制系統(tǒng)，以增強礦井正常運轉(zhuǎn)意識，探索潛在危險的預(yù)警方法。
礦井通道是一個礦井及地下的生命線，它的連續(xù)高效的運行關(guān)乎礦工生命安全。井道和提升系統(tǒng)提供了開采地下資源的入口，可進(jìn)行人員及材料垂直運輸，還作為緊急通道。涉及到礦井提升的事故是很悲慘的，比如1973年英國的馬卡姆煤礦，吊物裝置掉到井底，造成17人死亡。據(jù)礦山安全與健康管理局（MSHA）的數(shù)據(jù)，美國許多涉及井道的事故源于提升超載。提升機械必須滿足相關(guān)的聯(lián)邦管理條例（CFR），第57段到75段。
早期研究者定義了提升機安全特性和操作維修準(zhǔn)則，發(fā)表了監(jiān)測控制系統(tǒng)和傳感器的一些報告。基于這些研究結(jié)果，SRC研究者們發(fā)現(xiàn)幾個吊裝不足方面的問題，需要調(diào)查。這個項目也因此演變?yōu)閮蓚€課題：（1）研發(fā)一種先進(jìn)的提升設(shè)備，評估過程控制。（2）開發(fā)一種安裝在通道上的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置及傳輸包來確定鋼絲繩張力、運輸重量、位置、位移。