加強(qiáng)小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的探討

鞠麗

摘要：安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中一種環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，能夠連續(xù)不間斷對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，包括對(duì)一氧化碳、瓦斯及溫度等進(jìn)行監(jiān)測。對(duì)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的加強(qiáng)維修與養(yǎng)護(hù)，能夠?qū)ΦV井瓦斯變化趨勢及時(shí)掌握，并且在瓦斯出現(xiàn)異常的情況下能夠?qū)F(xiàn)場的設(shè)備電源及時(shí)切斷，從而有效降低了瓦斯事故發(fā)生，保證了煤礦的安全生產(chǎn)。基于此，本文將著重分析探討小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：小型煤礦；安全監(jiān)測；措施

1、煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目前，頂板壓力監(jiān)測系統(tǒng)、礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)、低濃度瓦斯輸送安全監(jiān)測系統(tǒng)、礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備的推廣與應(yīng)用，正是我國煤礦設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)不斷努力的結(jié)果，它們大大改善了煤礦井下安全監(jiān)測裝備的面貌。監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)礦井類型的不同而相應(yīng)配置差異化的分部，百萬噸以上礦井可以智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測控制系統(tǒng)、配置礦井主扇在線監(jiān)測、基于無線傳感器的瓦斯抽放監(jiān)測等子系統(tǒng)。30萬噸以下的礦井因監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)較少，只布置智能化傳感器和相應(yīng)的瓦斯監(jiān)測分站即可。而隨著信息及測控技術(shù)的不斷發(fā)展，監(jiān)測系統(tǒng)也越來越向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向發(fā)展。

2、小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，結(jié)合分層次的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

其中各主要組成部分描述如下：1）監(jiān)控程序.煤礦安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集程序，通過通信網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到安全監(jiān)測系統(tǒng)的服務(wù)器端，采用基于服務(wù)的模式。2）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。存儲(chǔ)煤礦安全監(jiān)測傳統(tǒng)的集團(tuán)組織信息，各類實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等。3）服務(wù)端。各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)的收集者，并采用多線程技術(shù)管理數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)和再加工。4）客戶端。能夠?qū)γ旱V的安全生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表數(shù)據(jù)打印。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析，可確認(rèn)系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的劃分。煤礦信息管理、監(jiān)測設(shè)置、數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測信息管理及用戶管理五大組成部分。其中，礦業(yè)集團(tuán)設(shè)置、礦區(qū)設(shè)置、巷道設(shè)置和工作面設(shè)置屬于煤礦信息管理的范疇；分機(jī)設(shè)置、報(bào)警設(shè)置屬于監(jiān)測設(shè)置的范疇；實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)查詢、曲線顯示、綜合曲線、原始數(shù)據(jù)屬于數(shù)據(jù)管理范疇；通信端口設(shè)置、站點(diǎn)信息設(shè)置和數(shù)據(jù)記錄周期設(shè)置屬于監(jiān)測信息管理范疇；用戶添加、口令修改和用戶刪除屬于用戶管理范疇。

2.3系統(tǒng)架構(gòu)巧計(jì)

1）系統(tǒng)冷理架構(gòu)巧計(jì)。第一部分采用C/S模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有通信端口設(shè)置、與接收主機(jī)的通信連接、用戶管理、煤礦管理等功能模塊組成。第二部分采用B/S模式設(shè)計(jì)，主要有數(shù)據(jù)監(jiān)測管理和用戶管理模塊組成。2）系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于功能繁多的小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)來說，做好系統(tǒng)邏輯架構(gòu)是系統(tǒng)開發(fā)成功的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)開發(fā)成功的關(guān)鍵。采用“分而治之”思想的分層次架構(gòu)，通過劃分和封裝業(yè)務(wù)使得不同層次之間的調(diào)用變得清晰明了，使得軟件開發(fā)做到有跡可循。

3、小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)改造

3.1實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化

系統(tǒng)通過在各分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上，將一部分模擬視頻信號(hào)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)編碼轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號(hào)，使各類傳感器、執(zhí)行器至各分站升級(jí)為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化，更能清晰監(jiān)控分析各類數(shù)據(jù)參數(shù)的安全、可靠性。

3.2實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電、報(bào)警功能

改變現(xiàn)有的單CPU處理模式，改為多CPU處理模式，或多核CPU，縮短傳感器脈沖計(jì)數(shù)周期，對(duì)井下傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較分析處理。當(dāng)井下監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報(bào)警時(shí)，提醒維修作業(yè)人員及時(shí)檢修并做好撤離準(zhǔn)備，抑制各類事故的發(fā)生或再擴(kuò)大。還可根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級(jí)別（響度或頻度），實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。

3.3提高傳感器的防護(hù)能力

將被測的物理量轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的電信號(hào)，經(jīng)傳輸和測控分站連接，為測控分站提供信息。通過將井下監(jiān)控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監(jiān)控儀，具有串行碼傳輸?shù)母黝悅鞲衅?，能夠提高系統(tǒng)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

3.4實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自診斷、自評(píng)估功能

嚴(yán)格按照最新版《煤礦安全規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，正確設(shè)置傳感器、控制器等設(shè)備，確保設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)良好，定期維護(hù)和校驗(yàn)各類傳感器，傳感器一般在10天內(nèi)校驗(yàn)一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設(shè)備的故障類型、位置、傳感器等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。通過Modem或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷，并根據(jù)情況進(jìn)行修復(fù)或提供最新軟件的在線升級(jí)。

總而言之，我國現(xiàn)有煤炭礦產(chǎn)資源豐富，開發(fā)開采廣泛，給經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來一定的效益，但是煤炭資源豐富地區(qū)存在地質(zhì)條件惡劣，再加上地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，使得全國各地的煤礦安全事故時(shí)有發(fā)生，安全問題的復(fù)雜多變成為煤礦生產(chǎn)的重大問題。所以加強(qiáng)對(duì)小型煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展尤其重要，這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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