煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)檢驗(yàn)過程中相關(guān)問題的探討

石發(fā)強(qiáng) 孫健

【摘要】煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性設(shè)施設(shè)備，其生產(chǎn)和檢驗(yàn)均應(yīng)符合國家安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（AQ6201-2006）和《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法》（MT/T 772-1998）的規(guī)定，這兩部標(biāo)準(zhǔn)有效地指導(dǎo)了全國各安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的型式檢驗(yàn)工作?；谔岣呙旱V安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、適用性為目的，通過檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題提出看法供借鑒，以提高檢測檢驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，更好地為煤礦安全做好技術(shù)保障服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】煤礦;安全生產(chǎn);監(jiān)控系統(tǒng);檢驗(yàn)

引言

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)發(fā)展而成的一門多學(xué)科綜合技術(shù)，包含了電子、信息、控制、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)。一般由傳感器、執(zhí)行器、信息采集和傳輸、計(jì)算機(jī)處理中心組成，對所需了解及掌握的環(huán)境和過程中的模擬量、開關(guān)量、控制量進(jìn)行自動連續(xù)的監(jiān)測并控制[1]。我國從20世紀(jì)80年代起，采用有選擇地從國外引進(jìn)消化和國內(nèi)自行攻關(guān)研究相結(jié)合的方法，逐步將監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于煤礦。經(jīng)過30多年的發(fā)展，其技術(shù)已接近和達(dá)到世界先進(jìn)水平，并在礦井裝備應(yīng)用，對煤礦安全生產(chǎn)、信息管理、提高礦井經(jīng)濟(jì)效益和改善作業(yè)環(huán)境起到了重大作用[2]。

為了保證煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠，能真正發(fā)揮其功能，必須做好相關(guān)檢驗(yàn)工作，從而保障煤炭高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)。本文對煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)檢驗(yàn)過程中的幾點(diǎn)問題作簡要探討，希望能夠使同行能相互深入研究，為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的檢驗(yàn)起到一定的推動、參考作用。

1.復(fù)現(xiàn)被測量的測量方法不理想

在檢驗(yàn)過程中為復(fù)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中某個(gè)被測量的定義值（或設(shè)計(jì)值），我們一般采用計(jì)量檢定（或校準(zhǔn)）后的儀器在同一實(shí)驗(yàn)室或不同實(shí)驗(yàn)室，按照相同的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，在檢驗(yàn)條件滿足執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的情況下對某一被測量進(jìn)行檢驗(yàn)。然而，這種檢驗(yàn)往往由于測量方法不理想，檢驗(yàn)結(jié)果存在因測量方法不理想而引入的不確定度。

例如：無線電信號的失真度定義是在純電阻負(fù)載上信號的全部諧波電壓的有效值與基波電壓有效值之比的百分?jǐn)?shù)。但失真度測量儀是采用基波抑制法，通過具有頻率選擇性的無源網(wǎng)絡(luò)（如：諧振電橋、文氏電橋、T型電橋等）抑制基波，由總的電壓有效值和抑制基波后的諧波電壓有效值計(jì)算出失真度，此類失真度測量儀所能測量的最低頻率為2Hz，這種方法未能測出基波電壓，因此測得的失真度值與定義的失真度不一致，由這種失真度測量儀測得的失真度存在著因復(fù)現(xiàn)被測量的測量方法不理想而引入的不確定度。

因此，在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，應(yīng)深入研究有哪些因素可能會影響到檢驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)實(shí)際情況分析、解決對測量結(jié)果有影響的因素，提高檢驗(yàn)結(jié)果的置信水平。

2.未對校準(zhǔn)檢驗(yàn)用設(shè)備做符合性判定

MT/T 772-1998《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法》中4.1條規(guī)定“測試儀器和設(shè)備的精確度應(yīng)保證所測性能的精確度要求，其自身精確度至少應(yīng)比被測指標(biāo)高3倍”、“測試儀器和設(shè)備應(yīng)按照計(jì)量法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)量檢定，并校準(zhǔn)合格”[3]。校準(zhǔn)是“在規(guī)定的條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對應(yīng)的由測量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作”[4]。因此校準(zhǔn)證書只給出測量結(jié)果和相應(yīng)的不確定度，不做符合性聲明，使用單位必須根據(jù)JJF1094-2002《測量儀器特性評定》對測量儀器進(jìn)行符合性評定[5]。

評定示值誤差的測量不確定度（U95或k=2時(shí)的U）與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值（MPEV）之比小于或等于1：3，即滿足：U95≤MPEV/3時(shí)，示值誤差評定的的測量不確定度對符合性評定的影響可以忽略不計(jì)（也就是合格評定誤判概率很?。?，此時(shí)判據(jù)為：

∣△∣≤ MPEV ?判為合格 ? ? ? （1）

∣△∣> MPEV ?判為不合格 ? ? （2）

當(dāng)評定示值誤差的測量不確定度（U95或k=2時(shí)的U）與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值（MPEV）之比不滿足：U95≤MPEV/3時(shí)，示值誤差評定的的測量不確定度對符合性評定的影響就必須進(jìn)行考慮，此時(shí)判據(jù)為：

∣△∣≤ MPEV- U95 ?判為合格 ? （3）

∣△∣> MPEV+ U95 ?判為不合格 （4）

式中：

∣△∣—— 被校準(zhǔn)儀器設(shè)備示值誤差的絕對值;

MPEV—— 被校準(zhǔn)儀器設(shè)備的最大允許誤差的絕對值;

如果用于檢驗(yàn)的設(shè)備校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中有異常值，檢驗(yàn)人員沒有進(jìn)行符合性符合性評定或給出修正因子，必然會帶入檢驗(yàn)結(jié)果中，一定會歪曲煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)，造成結(jié)果的誤判。

3.對所檢驗(yàn)的指標(biāo)理解不透

隨著電子、信息、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理也日趨復(fù)雜，在對煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的檢驗(yàn)過程中，除了憑借先進(jìn)的檢驗(yàn)儀器設(shè)備外，還要有分析和判斷能力，因此，作為檢驗(yàn)人員，必須具備較為專業(yè)的技術(shù)能力，并且還要具有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度和責(zé)任心。若檢驗(yàn)人員對產(chǎn)品的原理、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)理解不透，掌握不夠準(zhǔn)確，就會使檢驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)重偏離實(shí)際值。

例如：在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中要求對備用電源的過放電保護(hù)進(jìn)行檢驗(yàn)，然而有檢驗(yàn)人員將過放電保護(hù)與放電截止保護(hù)等同為一個(gè)指標(biāo)，認(rèn)為備用電源放電至放電截止時(shí)，備用電源關(guān)斷輸出即為過放電保護(hù);其實(shí)不然，這完全是兩個(gè)不同的指標(biāo)，過放電保護(hù)是指備用電源關(guān)斷輸出后，電池的保護(hù)電路或相關(guān)的電路（負(fù)載）是否繼續(xù)在消耗備用電源（電池）的能量，防止電池電動勢消失，電壓不能恢復(fù)，使電池報(bào)廢[6]，在電網(wǎng)停電后，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)不能繼續(xù)工作。

其它的指標(biāo)如：甲烷傳感器的顯示值穩(wěn)定性與基本誤差，前者是在標(biāo)定過程中進(jìn)行的測試，后者是在標(biāo)定后進(jìn)行的測試，顯示值穩(wěn)定性考核的是顯示值跳動的字?jǐn)?shù)，沒有正負(fù)數(shù)，基本誤差考核的是誤差值，有正負(fù)之分;催化燃燒式甲烷傳感器必須采用空氣中甲烷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢測，而不能用氮?dú)庵屑淄闃?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢測，因?yàn)槿紵仨毦哂醒鯕?礦用隔爆兼本安電源的源效應(yīng)是在源電壓階躍的條件下檢測，而輸出負(fù)載效應(yīng)、輸出電壓偏離值是在源電壓波動的條件下進(jìn)行檢測。

為能提供可信度、可靠高的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)建立檢驗(yàn)人員培訓(xùn)、考核制度，只有培訓(xùn)、考核合格者方可具有上崗操作的資格，同時(shí)檢驗(yàn)人員還應(yīng)多參與一些與工作有關(guān)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，從中獲取新的知識和技術(shù)不斷豐富自己，并且在這一過程中應(yīng)盡可能多的了解國家最新頒布的標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)等，以便在進(jìn)行檢驗(yàn)工作時(shí)可參照執(zhí)行。此外，檢驗(yàn)部門的質(zhì)量考核小組應(yīng)對檢驗(yàn)人員進(jìn)行定期或不定期的考核，核查檢驗(yàn)質(zhì)量，保障檢驗(yàn)的可靠性。

4.結(jié)束語

提高煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)檢驗(yàn)質(zhì)量并非一朝一夕能夠完成的，這是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工作。隨著電子、信息、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理也日趨復(fù)雜，檢驗(yàn)工作勢必會更加困難，這就需要檢驗(yàn)人員應(yīng)認(rèn)真做好每一次的檢驗(yàn)工作，并采取合理的方法和有效地控制措施，確保檢驗(yàn)質(zhì)量，同時(shí)管理人員應(yīng)做好檢驗(yàn)過程的監(jiān)督和管理工作，以此來保證檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。只有通過各方面的攜手努力，才能真正提高煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的檢驗(yàn)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]徐三民，石發(fā)強(qiáng)等.礦山安全計(jì)量技術(shù)[M].北京：中國計(jì)量出版社，2007.

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[3]MT/T 772-1998，煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法[S].北京：中國煤炭工業(yè)出版社，1998.

[4]JJF 1001-1998.通用計(jì)量術(shù)語及定義[S].北京：中國計(jì)量出版社，2004.

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基金項(xiàng)目：重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃杰青項(xiàng)目（cstc2013jcyjjq90001） 。

作者簡介：石發(fā)強(qiáng)（1979—），男，重慶人，副研究員，中國電子學(xué)會電磁兼容分會會員，現(xiàn)供職于中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，主要從事礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、儀器儀表的科研工作。