煤矿安全监测监控系统技术改造探讨

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摘要：煤矿安全监测监控系统在保障煤矿的安全生产和管理效能等方面发挥着重要作用。通过对该系统科学合理的技术改造升级，实现信号全数字化传输、报警、断电等全自动化控制，提升各类传感器的防护能力，增加自诊断、自评估、提升可维护性等功能，确保煤矿安全生产。

关键词：测控系统；技术改造；方法途径

煤矿安全监测监控系统在防范和减少煤矿事故的发生，提升安全生产水平和管理效能等方面发挥着重要作用。但近几年发生的多起煤矿事故暴露出产品自身和使用维护等方面也存在不少问题，出现了系统性能不稳定、设备老化、故障率偏高、运行不畅等现象，监测监控预警系统达不到预期目的。这就需要我们找出一套行之有效的煤矿安全监测监控系统技术改造的方法途径，使其发挥应有的作用，确保煤矿安全生产。

1煤矿安全监测监控系统使用现状分析

（1）目前，我国中、小型煤矿装备的监测监控系统大都是模拟信号传输，容易造成监测状态不连续，部分主机系统经常存在长时间（时长超过10分钟）无监测数据的状态。测控到的各类数据参数不直观，不能及时判断井下故障、报警、瓦斯的安全数据，甚至造成信息不共享，生产指挥不连续等现象。（2）现使用的煤矿安全监测监控系统，大都是2000年以来安装的第一批，无快速断电功能（分站常规数据采集方法是用脉冲计数式，单片机在一秒内对输入脉冲进行计数，时间到达一秒后计数停止）。系统版本低，功能设计不全，随着采煤工作面的不断深入变化，达不到瓦斯超限系统报警和断电等功能。（3）随着监控技术自动化、控制手段智能化的不断提升，煤矿对井下监测传感器测量稳定性、数据传输快速性和测量数值精准度的要求也越来越高。当前传感器及断电器的配备数量种类不足，使用的监测传感器存在产品质量和催化元件性能较差，抗击高浓度甲烷冲击能力低，传感器连线与动力电缆挂在同一个电缆钩上，使分站高频率信号叠加，容易造成“冒大数”等现象。（4）当前使用的煤矿安全监测监控系统由于设计上的缺陷，在线故障诊断、可维护性等功能不强，远程参数设定困难，维护性较差。

2煤矿安全监测监控系统技术改造达到的目的

（1）视频监测监控信号实现全数字化传输；（2）报警、断电等全自动化控制功能；（3）进一步提升各类传感器的防护能力；（4）增加自诊断、自评估功能，提升系统的可维护性。

3煤矿安全监测监控系统技术改造的方法途径

（1）实现全数字化。系统通过在各分站至中心站数字化传输的技术上，将一部分模拟视频信号经过网络硬盘录像机编码转换成可以进行网络传输的数字视频信号，使各类传感器、执行器至各分站升级为数字传输，实现安全监控系统的全数字化，更能清晰监控分析各类数据参数的安全、可靠性。

（2）实现自动断电、报警功能。改变现有的单CPU处理模式，改为多CPU处理模式，或多核CPU，缩短传感器脉冲计数周期，对井下传输的各类数据，用计算机进行比较分析处理。当井下监控设备发出声光报警时，提醒维修作业人员及时检修并做好撤离准备，抑制各类事故的发生或再扩大。还可根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别（响度或频度），实施分级响应。

（3）提高传感器的防护能力。将被测的物理量转换成便于传输和处理的电信号，经传输和测控分站连接，为测控分站提供信息。通过将井下监控仪更换成新的四模四开具有FSK传输形式的监控仪，具有串行码传输的各类传感器，能够提高系统传输的准确性、可靠性、高浓度甲烷冲击能力等。

（4）实现系统自诊断、自评估功能。严格按照最新版《煤矿安全规程》标准，正确设置传感器、控制器等设备，确保设备及通信网络工作状态良好，定期维护和校验各类传感器，传感器一般在10天内校验一次。中心站软件安装自诊断功能，改变系统自检功能单一、简单的情况。能够显示各种设备的故障类型、位置、传感器等设备及通信网络的工作状态。通过Modem或GPRS网络进行远程故障诊断，并根据情况进行修复或提供最新软件的在线升级。在瓦斯超限、断电需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。总之，系统经技术改造升级、更换相关器件、增设各类传感器后，解决了脉冲显示、冒大数、传感器防御能力低、性能不稳定等现象，提高了安全稳定性，降低了故障频率等。地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料，为煤矿的安全生产奠定了坚实基础。

作者:邵明法 单位:临沂市煤矿安全生产监控中心

参考文献:

[1]《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》意见的通知[S].煤安监司函技装,2015(15).

[2]最新版《煤矿安全规程》[S].国家安全生产监督管理总局令第87号.