煤礦監測監控系統問題及改造研究

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摘要：由于條件因素的限制，我國之前的礦井瓦斯氣體監測僅僅依靠人工展開，且瓦斯監測設備落后，工人們必須手持瓦斯監測儀進行現場人工監測，而原有的儀器設備也易受到來自于環境溫度、壓力和視覺等因素的影響，最終造成測量誤差。此外，不能持續性檢查瓦斯，否則易在瓦斯監測過程中發生各種問題，導致無法正常監測井下施工現場瓦斯的濃度，從而無法保障煤礦生產安全。因此，將著眼于煤礦監控監測系統存在的問題及改造進行討論，結合實踐工作經驗，提出相關的改進意見。

關鍵詞：煤礦生產;生產安全;監測監控系統

煤礦安全問題一直是影響我國煤礦開采技術水平的重要因素?，F代化科學技術不斷發展和進步，為煤礦工作的開展提供了全新的管理模式與方法，提升了煤礦安全管理工作效率，降低了煤礦安全問題的發生頻率。在煤礦開采過程中，瓦斯和機電設備存在的安全風險最高，所以主要圍繞這兩個方面展開討論。

1煤礦安全監測監控系統存在的問題

1.1監控系統自身問題。第一，目前仍然有許多企業在生產理念方面較為落后，且各項監控項目技術處于停滯不前的狀態。第二，在硬件產品質量方面同樣存在各種問題和安全問題，如設備缺乏故障閉鎖或者通電閉鎖功能、傳感器的傳感性能差勁且壽命較短等，導致無法有效開展遠程斷電。此外，避雷設施不夠完善，風速傳感器不能有效感知井下各個供風點的風速，系統突然間斷電使得分站電源供電時長不夠標準要求，系統的抗干擾性能較差等。不僅如此，軟件系統也存在比較嚴重的問題。另外，監控系統的反應較慢且監控質量低，在各個監控系統之間缺乏較為規范的物理協議和通信協議，各個監控系統也缺乏對應的統一性監測軟件系統。因為軟件編程的方法具備差異性，在其使用或者升級方面也出現了各種不方便。然而，在進行監控系統開發時，絕大多數是針對某一個具體的對象進行開發，如此監控系統通常會表現出硬件通用性能差、軟件兼容性差和不能共享的現象。設計傳感器組件時，也有許多是按照傳感器組件展開設計的，如此針對同一電路往往比較難于配接各種不同的傳感組件，亦不能夠同時監測多個參數，即對信息的利用率都較低。數字信號傳輸或者多路復用實現起來比較困難，且系統也難于維護[1]。1.2監控系統應用方面的問題。第一，對于生產管理者的安全生產意識淡薄，沒有充分認識到煤礦安全監控系統的重要性，同時缺少水平較高且素質較高的技術人員。第二，在煤礦監測系統工作中，絕大多數工作人員的學歷沒有達標，而且井上監測室的技術人員也往往缺乏一定的業務知識和責任心。第三，在日常管理和維護工作方面不合格。無法嚴格地全方位審查煤礦安全監控系統，致使監控系統配備傳感器的性能差且數量不足。日常管理工作缺乏足夠的重視，缺乏專業化的監控系統機構人員，沒有嚴格遵循已有的監控系統制度，缺乏有效的考核標準與考核機制。此外，針對監控信息處理報告的監控制度也不夠完善，沒有對應的健全的保護措施，且使用的檢測產品未經過防爆產品的聯檢，同時設備調修或者維修也不夠及時。

2煤礦安全監控系統升級改造要點

2.1提高系統的性能。通過對系統參數的有效控制，保證系統性能的全面化提升。具體來說，需要把系統的巡檢周期控制在20s之內，且要將異地斷電時間控制在40s之內。對于備用電源，則可以持續性供電時間長達4h，要保證它的本質安全距離保持在6km以上。基于監控系統進行分級報警和邏輯推廣報警，從而有效實現有線與無線傳輸的有機融合，提高對于數據異常情況的分析能力，進一步改善系統的聯動功能和分析數據，同時包括對接數據的功能。通過這些改變全面提升整體的監控系統能力，從而全面化保證煤礦系統安全工作[2]。2.2提高系統監控穩定性。對系統進行抗電磁干擾實驗，運用模擬傳感器進行數字信號傳輸，提升系統的防護等級，同時對存儲數據進行加密處理。此外，系統主干網絡應該采用工業以太網，有效模擬傳感器和分站之間的有線傳輸方式，將總線及支線兩種方式融合起來，保證信號的傳輸效率。2.3提高應急聯動有效性?；谕咚钩藓蛿嚯姷缺仨氁冯x人員的情況，可以自動與應急廣播和通信、人員定位系統進行應急聯動。系統軟件能夠全方位實現安全監控、人員定位和廣播系統的聯動。如果甲烷超限，此時可以啟動廣播系統，并且要告知處于危險區域的人員。比如，在安全監控系統有發生任何聯動性危險報警關聯控制的時候，可以采用現有的人員定位系統查詢井下危險區域人員的撤離情況。事故發生后也可以運用手持性讀卡器進行人員搜救，并且運用廣播系統開展語音疏導實現安全撤離，或者利用無線通信系統實現現場聯系，并結合視頻監測或查看地區的實時性危險源的變化情況[3]。2.4傳輸數字化。KJ90N系統幾乎配套了所有的模擬量傳感器的數字化傳輸功能，具體采用RS485/CAN總線可選的方式展開。智能模擬量傳感器同樣也包含類型、故障以及狀態的自識別功能，以及調校狀態功能的識別提醒功能等，針對不能夠依照規定的時間進行調校的傳感器進行識別和報警。開關量的更換需要依照附表選擇性進行，且要盡量保持不變。假如客戶需要，也可以將其更換成全數字化操作。2.5支持多網、多系統融合。盡量實現井下有線和無線傳輸網絡的有機結合，同時也包括監測監控與GIS技術的有機融合。多系統融合完全可以采取地面方式，也可以采取井下方式。鼓勵新安裝的安全監控系統盡量采用井下方式。必須要在地面統一平臺上形成有效融合的系統，即應該融合環境監測和人員定位、應急廣播和供電監控系統等全部應用，其他則可以考慮視頻監測、無線通信以及設備與車輛監測等融合系統[4]。

3結語

在當前煤礦開采的監控檢測系統中仍然存在各種問題，需要提出改造方法，予以提升改造。改造后的安全監控系統實際上是未來煤礦開采監控監測管理系統工作開展的一種理想化愿景。實際操作和應用過程中，必須考慮對應的應用成本和應用一些針對性的技術，以保證煤礦開采工作安全展開，從而有效促進我國煤礦開采工作從技術、安全、人員安排等各個方面全方位展開，保證工作質量的同時，保證工作開展的效率。

作者:郭曉霞 張少華 王紫民 單位:1.山西工程技術學院 2.陽煤集團一礦機電工區