煤礦安全監測監控系統技術改造探討

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摘要：煤礦安全監測監控系統在保障煤礦的安全生產和管理效能等方面發揮著重要作用。通過對該系統科學合理的技術改造升級，實現信號全數字化傳輸、報警、斷電等全自動化控制，提升各類傳感器的防護能力，增加自診斷、自評估、提升可維護性等功能，確保煤礦安全生產。

關鍵詞：測控系統；技術改造；方法途徑

煤礦安全監測監控系統在防范和減少煤礦事故的發生，提升安全生產水平和管理效能等方面發揮著重要作用。但近幾年發生的多起煤礦事故暴露出產品自身和使用維護等方面也存在不少問題，出現了系統性能不穩定、設備老化、故障率偏高、運行不暢等現象，監測監控預警系統達不到預期目的。這就需要我們找出一套行之有效的煤礦安全監測監控系統技術改造的方法途徑，使其發揮應有的作用，確保煤礦安全生產。

1煤礦安全監測監控系統使用現狀分析

（1）目前，我國中、小型煤礦裝備的監測監控系統大都是模擬信號傳輸，容易造成監測狀態不連續，部分主機系統經常存在長時間（時長超過10分鐘）無監測數據的狀態。測控到的各類數據參數不直觀，不能及時判斷井下故障、報警、瓦斯的安全數據，甚至造成信息不共享，生產指揮不連續等現象。（2）現使用的煤礦安全監測監控系統，大都是2000年以來安裝的第一批，無快速斷電功能（分站常規數據采集方法是用脈沖計數式，單片機在一秒內對輸入脈沖進行計數，時間到達一秒后計數停止）。系統版本低，功能設計不全，隨著采煤工作面的不斷深入變化，達不到瓦斯超限系統報警和斷電等功能。（3）隨著監控技術自動化、控制手段智能化的不斷提升，煤礦對井下監測傳感器測量穩定性、數據傳輸快速性和測量數值精準度的要求也越來越高。當前傳感器及斷電器的配備數量種類不足，使用的監測傳感器存在產品質量和催化元件性能較差，抗擊高濃度甲烷沖擊能力低，傳感器連線與動力電纜掛在同一個電纜鉤上，使分站高頻率信號疊加，容易造成“冒大數”等現象。（4）當前使用的煤礦安全監測監控系統由于設計上的缺陷，在線故障診斷、可維護性等功能不強，遠程參數設定困難，維護性較差。

2煤礦安全監測監控系統技術改造達到的目的

（1）視頻監測監控信號實現全數字化傳輸；（2）報警、斷電等全自動化控制功能；（3）進一步提升各類傳感器的防護能力；（4）增加自診斷、自評估功能，提升系統的可維護性。

3煤礦安全監測監控系統技術改造的方法途徑

（1）實現全數字化。系統通過在各分站至中心站數字化傳輸的技術上，將一部分模擬視頻信號經過網絡硬盤錄像機編碼轉換成可以進行網絡傳輸的數字視頻信號，使各類傳感器、執行器至各分站升級為數字傳輸，實現安全監控系統的全數字化，更能清晰監控分析各類數據參數的安全、可靠性。

（2）實現自動斷電、報警功能。改變現有的單CPU處理模式，改為多CPU處理模式，或多核CPU，縮短傳感器脈沖計數周期，對井下傳輸的各類數據，用計算機進行比較分析處理。當井下監控設備發出聲光報警時，提醒維修作業人員及時檢修并做好撤離準備，抑制各類事故的發生或再擴大。還可根據瓦斯濃度大小、瓦斯超限持續時間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別（響度或頻度），實施分級響應。

（3）提高傳感器的防護能力。將被測的物理量轉換成便于傳輸和處理的電信號，經傳輸和測控分站連接，為測控分站提供信息。通過將井下監控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監控儀，具有串行碼傳輸的各類傳感器，能夠提高系統傳輸的準確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

（4）實現系統自診斷、自評估功能。嚴格按照最新版《煤礦安全規程》標準，正確設置傳感器、控制器等設備，確保設備及通信網絡工作狀態良好，定期維護和校驗各類傳感器，傳感器一般在10天內校驗一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設備的故障類型、位置、傳感器等設備及通信網絡的工作狀態。通過Modem或GPRS網絡進行遠程故障診斷，并根據情況進行修復或提供最新軟件的在線升級。在瓦斯超限、斷電需立即撤人的緊急情況下，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統的應急聯動?？傊?，系統經技術改造升級、更換相關器件、增設各類傳感器后，解決了脈沖顯示、冒大數、傳感器防御能力低、性能不穩定等現象，提高了安全穩定性，降低了故障頻率等。地面監控人員可以直接對井下情況進行實時監控，不僅能直觀的監視和記錄井下工作現場的安全生產情況，而且能及時發現事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料，為煤礦的安全生產奠定了堅實基礎。

作者:邵明法 單位:臨沂市煤礦安全生產監控中心

參考文獻:

[1]《煤礦安全監控系統升級改造技術方案》意見的通知[S].煤安監司函技裝,2015(15).

[2]最新版《煤礦安全規程》[S].國家安全生產監督管理總局令第87號.