煤矿监测监控系统问题及改造研究

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摘要：由于条件因素的限制，我国之前的矿井瓦斯气体监测仅仅依靠人工展开，且瓦斯监测设备落后，工人们必须手持瓦斯监测仪进行现场人工监测，而原有的仪器设备也易受到来自于环境温度、压力和视觉等因素的影响，最终造成测量误差。此外，不能持续性检查瓦斯，否则易在瓦斯监测过程中发生各种问题，导致无法正常监测井下施工现场瓦斯的浓度，从而无法保障煤矿生产安全。因此，将着眼于煤矿监控监测系统存在的问题及改造进行讨论，结合实践工作经验，提出相关的改进意见。

关键词：煤矿生产;生产安全;监测监控系统

煤矿安全问题一直是影响我国煤矿开采技术水平的重要因素。现代化科学技术不断发展和进步，为煤矿工作的开展提供了全新的管理模式与方法，提升了煤矿安全管理工作效率，降低了煤矿安全问题的发生频率。在煤矿开采过程中，瓦斯和机电设备存在的安全风险最高，所以主要围绕这两个方面展开讨论。

1煤矿安全监测监控系统存在的问题

1.1监控系统自身问题。第一，目前仍然有许多企业在生产理念方面较为落后，且各项监控项目技术处于停滞不前的状态。第二，在硬件产品质量方面同样存在各种问题和安全问题，如设备缺乏故障闭锁或者通电闭锁功能、传感器的传感性能差劲且寿命较短等，导致无法有效开展远程断电。此外，避雷设施不够完善，风速传感器不能有效感知井下各个供风点的风速，系统突然间断电使得分站电源供电时长不够标准要求，系统的抗干扰性能较差等。不仅如此，软件系统也存在比较严重的问题。另外，监控系统的反应较慢且监控质量低，在各个监控系统之间缺乏较为规范的物理协议和通信协议，各个监控系统也缺乏对应的统一性监测软件系统。因为软件编程的方法具备差异性，在其使用或者升级方面也出现了各种不方便。然而，在进行监控系统开发时，绝大多数是针对某一个具体的对象进行开发，如此监控系统通常会表现出硬件通用性能差、软件兼容性差和不能共享的现象。设计传感器组件时，也有许多是按照传感器组件展开设计的，如此针对同一电路往往比较难于配接各种不同的传感组件，亦不能够同时监测多个参数，即对信息的利用率都较低。数字信号传输或者多路复用实现起来比较困难，且系统也难于维护[1]。1.2监控系统应用方面的问题。第一，对于生产管理者的安全生产意识淡薄，没有充分认识到煤矿安全监控系统的重要性，同时缺少水平较高且素质较高的技术人员。第二，在煤矿监测系统工作中，绝大多数工作人员的学历没有达标，而且井上监测室的技术人员也往往缺乏一定的业务知识和责任心。第三，在日常管理和维护工作方面不合格。无法严格地全方位审查煤矿安全监控系统，致使监控系统配备传感器的性能差且数量不足。日常管理工作缺乏足够的重视，缺乏专业化的监控系统机构人员，没有严格遵循已有的监控系统制度，缺乏有效的考核标准与考核机制。此外，针对监控信息处理报告的监控制度也不够完善，没有对应的健全的保护措施，且使用的检测产品未经过防爆产品的联检，同时设备调修或者维修也不够及时。

2煤矿安全监控系统升级改造要点

2.1提高系统的性能。通过对系统参数的有效控制，保证系统性能的全面化提升。具体来说，需要把系统的巡检周期控制在20s之内，且要将异地断电时间控制在40s之内。对于备用电源，则可以持续性供电时间长达4h，要保证它的本质安全距离保持在6km以上。基于监控系统进行分级报警和逻辑推广报警，从而有效实现有线与无线传输的有机融合，提高对于数据异常情况的分析能力，进一步改善系统的联动功能和分析数据，同时包括对接数据的功能。通过这些改变全面提升整体的监控系统能力，从而全面化保证煤矿系统安全工作[2]。2.2提高系统监控稳定性。对系统进行抗电磁干扰实验，运用模拟传感器进行数字信号传输，提升系统的防护等级，同时对存储数据进行加密处理。此外，系统主干网络应该采用工业以太网，有效模拟传感器和分站之间的有线传输方式，将总线及支线两种方式融合起来，保证信号的传输效率。2.3提高应急联动有效性。基于瓦斯超限和断电等必须要撤离人员的情况，可以自动与应急广播和通信、人员定位系统进行应急联动。系统软件能够全方位实现安全监控、人员定位和广播系统的联动。如果甲烷超限，此时可以启动广播系统，并且要告知处于危险区域的人员。比如，在安全监控系统有发生任何联动性危险报警关联控制的时候，可以采用现有的人员定位系统查询井下危险区域人员的撤离情况。事故发生后也可以运用手持性读卡器进行人员搜救，并且运用广播系统开展语音疏导实现安全撤离，或者利用无线通信系统实现现场联系，并结合视频监测或查看地区的实时性危险源的变化情况[3]。2.4传输数字化。KJ90N系统几乎配套了所有的模拟量传感器的数字化传输功能，具体采用RS485/CAN总线可选的方式展开。智能模拟量传感器同样也包含类型、故障以及状态的自识别功能，以及调校状态功能的识别提醒功能等，针对不能够依照规定的时间进行调校的传感器进行识别和报警。开关量的更换需要依照附表选择性进行，且要尽量保持不变。假如客户需要，也可以将其更换成全数字化操作。2.5支持多网、多系统融合。尽量实现井下有线和无线传输网络的有机结合，同时也包括监测监控与GIS技术的有机融合。多系统融合完全可以采取地面方式，也可以采取井下方式。鼓励新安装的安全监控系统尽量采用井下方式。必须要在地面统一平台上形成有效融合的系统，即应该融合环境监测和人员定位、应急广播和供电监控系统等全部应用，其他则可以考虑视频监测、无线通信以及设备与车辆监测等融合系统[4]。

3结语

在当前煤矿开采的监控检测系统中仍然存在各种问题，需要提出改造方法，予以提升改造。改造后的安全监控系统实际上是未来煤矿开采监控监测管理系统工作开展的一种理想化愿景。实际操作和应用过程中，必须考虑对应的应用成本和应用一些针对性的技术，以保证煤矿开采工作安全展开，从而有效促进我国煤矿开采工作从技术、安全、人员安排等各个方面全方位展开，保证工作质量的同时，保证工作开展的效率。

作者:郭晓霞 张少华 王紫民 单位:1.山西工程技术学院 2.阳煤集团一矿机电工区