矿山监控系统应用发展

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1国内矿山机电设备安全监控系统研究和应用现状

虽然近几年国内采矿业的发展十分迅速，但是安全问题一直是影响采矿人员生命安全和制约企业发展的重要因素。国内矿山企业矿山机电设备的安全监控系统使用率较低，未能大面积普及，一些使用矿山机电设备安全监控系统的企业也存在许多问题，不能适应当前的安全生产需要。我国矿山机电设备安全监控系统的研究起步较晚，曾先后从工业发达国家引入较为成熟的矿山机电设备安全监控系统在采矿业中应用［1］。但是由于国内实际情况与发达国家不同，这些安全监控系统也就难以发挥应有的作用。20世纪80年代末，我国已经开始研制自己的矿山机电设备安全监控系统，通过借鉴国外系统的成功经验，已经取得了一些成绩，尤其是随着国内科技的发展和通信技术的进步，已经制造出较为成熟的矿山机电设备安全监控系统，开始大范围推广［2］。目前，国内已经应用的矿山机电设备安全监控系统有很多种，但是在使用和维护过程中都需要较高的技术支持，消耗的资源也较大。一般的矿山机电设备安全监控系统的主机和井下的监控站都需要24h不停运转，需要有足够的工作人员进行操作，还需有至少1名专业技术人员维护和校正，就算是小型的矿山机电设备安全监控系统也需要数名专职人员进行操控，每天消耗的资源许多小型企业根本无法承受，而且专业技术人员培养也较为困难，这也就导致了矿山机电设备安全监控系统普及比较困难［3］。因此，研发成本低、消耗少、对技术要求不高、维护方便简单、性能可靠的矿井矿山机电设备安全监控系统势在必行。

2矿山机电设备安全监控系统的设备选型

矿山机电设备安全监控系统的性能是决定生产环境安全性的一个重要因素，因此在设备的选型上需要进行缜密的考虑。近几年，计算机技术发展迅速，计算机和总线在矿山机电设备安全监控系统中的应用使得矿山机电设备安全监控系统的性能大大提高。其中，最常见的主要有2种形式：一种是以计算机为地面主机核心，使用公共线连接到井下分站，由分站通过专用电缆连接每个传感器。该方法缺点很明显，就是线路铺设繁复，给日常维护带来了不便；另一种是以计算机为地面主机核心，直接通过总线连接各个传感器，线路铺设十分方便，传感器分布能随总线的延伸而扩展，安装和维护都十分方便。但这种形式也有缺点，就是在传感器较为集中的区域，难以形成有效的集中控制，需要增加分站，才能实现这一功能。

3矿山机电设备安全监控系统的系统选型

矿山机电设备安全监控系统的地面主机选择最为简单，只要配置功能较为全面以计算机为核心的现代化工控机即可。而在选择井下分站的过程中需要按照相关的“矿井安全规程”要求结合井下实际情况进行选择。井下分站需要在瓦斯超限时正常工作的同时要隔断其他矿山机电设备电源，防止运转时产生火花导致爆炸。因此，可以选择适用范围较广的本安型分站，不仅能够在瓦斯超限的情况下正常监控，相比于隔爆型分站成本更低。另外，通信方式的选择也尤为重要。目前大多数矿井采用的都是总线型系统，因此，可以采用不同的传输介质进行不同传感器区域的双向信息传递。当然，现场总线常采用统一的协议标准，能够同时接入不同厂家的矿山机电设备，能够使不同的设备相互访问，最大限度地实现自动化。在选择传感器的过程中需要从经济和性能2方面加以考虑。目前，国内矿井使用最多的是催化燃烧型传感器。该传感器价格十分便宜，使用时可节约大量成本，适合小型矿井选择。但是该传感器使用寿命较短，校正周期也较短，每1～2周都需要进行校正，而且传感的范围也较小。同时，这种传感器需要激活，而且若空气中硫化氢含量较高时容易受损，面对瓦斯浓度骤然升高的情况难以作出准确的预警，可靠性较差，使用的范围较小。而另一种红外传感器优点很多，不仅使用寿命较长，第一次校正后无需再次校正，而且检测范围也较广，预警精确可靠，在矿井中具有较高的应用价值。但是红外传感器价格要高一些，而且探头也容易被矿井中灰尘影响，需定期清理或更换探头的过滤器。一般的大中型矿井需要考虑这种传感器。对于矿山机电设备的断电方式推荐选择智能型传感器断电与井下中心分站控制断电相结合的断电方式。一方面，能够通过智能型传感器及时感应矿井中瓦斯含量，只能控制矿山机电设备电路断开，检测数据准确，反映速度快，安全性高。然后通过井下中心分站控制整个井下断电，防止意外情况发生。这样就实现了安全断电的效果。

4矿山机电设备安全监控系统的应用发展

为了提高矿山正常工作环境的安全性，矿山企业必须适应现代化发展的需求，采用矿山机电设备的安全监控系统，对现有的工作环境进行改善。现代化的矿山生产模式已经逐渐趋向于大型化和自动化，对矿山机电设备的安全监控也就逐渐成为了井上井下信息沟通和安全管理的一个重要途径。通过使用现代化通信设施，构建科学合理的矿山机电设备的安全监控系统，通过重视矿山机电设备的安全监控，减少由于机电设备安全隐患造成的不必要损失。在矿山企业设计、安装和维护矿山机电设备安全监控系统的过程中，需要大规模应用现代科技手段，使用先进的技术来实现矿山机电设备的安全监控以及降低成本的良好效果，这也是矿山机电设备安全监控系统应用的必然发展趋势。从目前矿山机电设备安全监控系统的应用现状来看，国内矿山企业需要对矿山机电设备的安全监控系统中的信息交流工作加以重视。目前，许多矿山企业的矿山机电设备的安全监控系统信息处理仍旧使用大量人工进行，这种方式不仅效率低，而且容易出现错误，每天矿山机电设备的安全监控系统采集的大量信息难以得到有效处理，这就需要在现有的矿山机电设备的安全监控系统中大力推进计算机技术的应用，研究计算机智能在矿山机电设备安全监控系统中的使用，开发出使用较为方便的软件系统进行矿山机电设备的安全监控。这也是改善国内矿山机电设备安全监控系统应用现状的重要发展方向。当然，矿山机电设备的安全监控系统的相关管理人员和技术人员的定期培训也是必不可少的。技术人员是矿山机电设备安全监控系统的实际操控者和维护者，能够对矿山机电设备安全监控系统发挥正常的功能产生影响。而相关管理人员是对矿山机电设备的安全监控信息作出决策的领导，只有对矿山机电设备的安全监控系统有较为深入的了解才能正确指导矿山企业的矿山机电设备的安全监控工作顺利进行。树立现代化的管理机制，是矿山机电设备安全监控系统在矿山企业安全工作中发挥重要作用的基础。

5结语

总之，针对于矿山机电设备安全监控系统的研究和应用需要结合企业实际情况，经过缜密的分析和选择，设计和采用成本较低、维护和操控过程中消耗较少、对操作和维护人员技术要求不高、安装和维护都方便简单、性能可靠的矿井矿山机电设备安全监控系统不仅能够为采矿工作提供一个安全的生产环境，还能节约成本，减少资源浪费，最终形成良性循环。相信不久的将来，矿山机电设备安全监控系统将会不断的成熟和完善，在改善矿井安全环境方面将会发挥更大的效果。

作者：郝春兰工作单位：山西省同煤集团云岗矿运销站