淺析煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

徐琴

摘 要：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是我國(guó)工業(yè)得以發(fā)展的重要命脈，煤炭工業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、提高人民生活水平、增加國(guó)家能源來(lái)源、提高國(guó)民生產(chǎn)總值等方面日益彰顯出它的重要性，煤炭產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。然而，煤炭產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)也是我國(guó)安全事故多發(fā)的行業(yè)之一。從目前的形式來(lái)看，煤礦安全事故的發(fā)生嚴(yán)重危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，甚至波及到煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展性，煤礦事故的發(fā)生現(xiàn)狀是由多方面因素造成的，因此，煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越成為人們關(guān)注的重點(diǎn)對(duì)象，該文立足于煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在中國(guó)煤礦行業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀，旨在分析煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，為不斷完善煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)提出可行性措施提出具有建設(shè)性的意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：煤礦井監(jiān)控系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)與功能 改善措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TE2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（c）-0032-02

1 煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與社會(huì)價(jià)值

煤礦井下安全監(jiān)視系統(tǒng)是普遍應(yīng)用于我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)安全工作的重要工具，是指對(duì)煤礦井下的環(huán)境參數(shù)如風(fēng)速、煙霧、瓦斯、一氧化碳、濕度、溫度等進(jìn)行電子監(jiān)控的可行性措施。同時(shí)是通過(guò)對(duì)各種機(jī)電設(shè)備的環(huán)節(jié)如礦井提升、礦井排水、礦井生產(chǎn)、礦井運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行電子控制與實(shí)際操作，通過(guò)數(shù)學(xué)分析勘測(cè)到煤礦井下的具體情況并及時(shí)實(shí)施煤礦井下的應(yīng)急方案，尤其在近些年以來(lái)，我國(guó)的煤炭井下安全監(jiān)控系統(tǒng)注入了新的時(shí)代因素，在科學(xué)技術(shù)方面不斷地提升，在人員與機(jī)械的實(shí)際操作方面，逐漸增強(qiáng)了現(xiàn)代化管理，計(jì)算機(jī)智能的意識(shí)，使得我國(guó)煤礦井下監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)不斷走向成熟并在全國(guó)各大煤礦井的開(kāi)采中得到了廣泛的實(shí)施與運(yùn)用。完善煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活穩(wěn)定及煤礦產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。

2 我國(guó)煤礦井下安全問(wèn)題產(chǎn)生的重要原因

煤礦井下的監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)規(guī)模宏大、操作系統(tǒng)較為復(fù)雜的管理工程，要具體實(shí)現(xiàn)其工作及時(shí)性和準(zhǔn)確性要求各方面綜合協(xié)同，實(shí)施力度和難度都較大。因此我國(guó)現(xiàn)有煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)存在管理不健全、監(jiān)管力度不夠及監(jiān)管效果不明顯的現(xiàn)象。我國(guó)煤礦井下安全問(wèn)題產(chǎn)生的重要原因有以下幾點(diǎn)。

2.1 我國(guó)井下監(jiān)控系統(tǒng)目前不完善，難以滿足現(xiàn)在煤礦產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)需要

從價(jià)格層面上講，煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的生產(chǎn)成本高，因此價(jià)格非常昂貴，中小煤礦企業(yè)由于自身沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)范要求，也沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且部分企業(yè)在資金周轉(zhuǎn)方面存在問(wèn)題，煤礦管理者為了降低自己的開(kāi)發(fā)成本，不采用或者采用劣質(zhì)的監(jiān)控系統(tǒng)，從而導(dǎo)致煤礦安全事故的發(fā)生，因此，價(jià)格因素成為煤礦安全系統(tǒng)在小煤礦企業(yè)內(nèi)推廣的瓶頸，使我國(guó)煤礦井下安全監(jiān)測(cè)工作難以實(shí)行。

2.2 煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)成本高

煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)成本較高也是導(dǎo)致安全監(jiān)控系統(tǒng)難以推廣的重要原因之一。由于礦井安全系統(tǒng)的控制子系統(tǒng)大多處于封閉和保密狀態(tài)，且生產(chǎn)廠家在監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議和信息交換標(biāo)準(zhǔn)方面都設(shè)置了嚴(yán)格的限制措施，這樣的限制導(dǎo)致各種子系統(tǒng)之間的聯(lián)系和交流較為困難，很難將收集到的數(shù)據(jù)分享給其他系統(tǒng)。也易導(dǎo)致維修工作安排方面出現(xiàn)各種紕漏，如，維修工作人員的重復(fù)設(shè)置、維修器材的重復(fù)擺設(shè)、企業(yè)資源配置不合理等的情況，導(dǎo)致煤礦井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)成本較高，使用率下降。

2.3 煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的人員監(jiān)控功能沒(méi)有充分得到開(kāi)發(fā)

目前一般發(fā)生煤礦災(zāi)難的事故原因主要是由于煤礦管理者對(duì)井下工作人員的定位與跟蹤工作做得不夠到位，缺乏有效信息的反饋性，對(duì)相關(guān)事故發(fā)生的補(bǔ)救措施缺乏及時(shí)性，導(dǎo)致煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性都處于低效狀態(tài)。除了缺乏一套較為完整的安全生產(chǎn)管理體系之外，我國(guó)安全生產(chǎn)的設(shè)備和安全技術(shù)也較為落后，我國(guó)從事煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)者與管理者的生命安全意識(shí)較為缺乏，國(guó)家相關(guān)部門(mén)在建立相關(guān)安全保護(hù)設(shè)施的實(shí)踐和實(shí)施方面依舊任重而道遠(yuǎn)。

3 煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

監(jiān)控系統(tǒng)是一種防范功能強(qiáng)、技術(shù)含量高的綜合型系統(tǒng)，信息時(shí)代來(lái)臨后，其廣泛適用于人們?nèi)找嬷匾暤母餍懈鳂I(yè)，監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全系統(tǒng)的適用范圍非常普遍，具有較強(qiáng)的智能化、人性化和可操作性。一般的視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)主要分為7個(gè)層次，分別是采集層、支撐層、執(zhí)行層、傳輸層、處理層、控制層、表現(xiàn)層。其具體監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖種類(lèi)繁多，如圖1所示。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)家相關(guān)政策對(duì)煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的安全要求越來(lái)越高，我國(guó)目前開(kāi)發(fā)出來(lái)的煤礦井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了較大的成就。首先，在傳感器方面，技術(shù)隨著監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的品質(zhì)不斷得以改造，監(jiān)測(cè)功能不斷增加，監(jiān)測(cè)范圍也逐漸擴(kuò)大，傳感器技術(shù)正朝著組件化、智能化發(fā)展。其次，多媒體技術(shù)已經(jīng)成為煤礦井下安全監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)的信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將多媒體技術(shù)與圖片、語(yǔ)音、文字等多方面信息相結(jié)合，逐漸發(fā)展成一種人工智能的視頻監(jiān)控。再者，信號(hào)傳輸技術(shù)也越來(lái)越大范圍地用于廣大煤礦井下安全監(jiān)控儀器中，相比較通信電纜而言，光纜技術(shù)的通信速率大大提高，能夠滿足煤礦井下工作現(xiàn)場(chǎng)的多媒體信息的實(shí)時(shí)傳輸?shù)榷喾N要求，得以普遍應(yīng)用，傳統(tǒng)的通信電纜已經(jīng)被現(xiàn)代的光通信技術(shù)信息所逐漸替代，傳輸網(wǎng)絡(luò)也從傳統(tǒng)的語(yǔ)音信號(hào)傳播變?yōu)槎嗝襟w圖像信息傳輸，大大提高了運(yùn)行速率。此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在現(xiàn)代煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)用也越來(lái)越多，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)能夠最大限度地對(duì)煤礦井下的情況實(shí)施遠(yuǎn)程操控，在充分利用監(jiān)控信息資源的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了信息共享的功能。對(duì)于安檢部門(mén)和煤礦管理者而言，利用無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控信息處理的技術(shù)能夠大大提高監(jiān)控系統(tǒng)的有效性，從而減少煤礦事故發(fā)生的頻率。如，安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)楊莊煤礦綜采三區(qū)使用井下煤礦監(jiān)控系統(tǒng)后相比較于之前大大減少了煤礦事故。

4 針對(duì)煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善的建議與措施

提高煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的完善性對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定具有重大的意義。安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定和完善所體現(xiàn)的社會(huì)價(jià)值不容置否。首先，在技術(shù)改善方面，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?？梢岳矛F(xiàn)代的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)不斷提高監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。使監(jiān)控系統(tǒng)朝著智能化、多媒體化的方向發(fā)展，其次，提高人們的安全意識(shí)。國(guó)家相關(guān)部門(mén)必須從法律上嚴(yán)格規(guī)定安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)施力度。煤礦的生產(chǎn)管理者必須從根本上認(rèn)識(shí)到安全生產(chǎn)的重要性，從而制定一套行之有效的安全監(jiān)測(cè)體系，提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)質(zhì)量，高效率、全方位地管理好相關(guān)安全監(jiān)測(cè)工作人員，煤礦工人也必須將自己的生命放在第一位置，用相關(guān)的安全應(yīng)急和防護(hù)措施保護(hù)自己的生命安全，只有通過(guò)技術(shù)、政策、管理和意識(shí)的多方配合，不斷完善煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)，才能將煤礦井下安全事故的頻率減少到最低。

總而言之，只有不斷提高煤礦井下的安全監(jiān)控系統(tǒng)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，才能提高社會(huì)對(duì)于煤礦行業(yè)的認(rèn)可度，也只有政府、企業(yè)、勞動(dòng)者都充分重視煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，并將完善監(jiān)控系統(tǒng)的工作付諸實(shí)踐，才能從根本上保障人們的和生命和財(cái)產(chǎn)安全。

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