煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)分析

劉翠霞

摘 要：煤礦是國家能源之一的企業(yè)，為國家經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大的貢獻。煤礦井下通風系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的四大重要系統(tǒng)之一，主要任務(wù)是對煤礦井下的空氣流通進行調(diào)解分配，從而提供一個適宜的井下氣候條件，提高煤礦井下作業(yè)的安全性。通過對現(xiàn)階段煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題進行分析，進而提出相應(yīng)的改善策略。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；通風監(jiān)控系統(tǒng)分析

引言

煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)是為保證煤礦井下作業(yè)安全所設(shè)計實施的一種煤礦作業(yè)安全自動化控制系統(tǒng)。通常情況下，煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)主要是采用單片機控制形式、以總線掛接式結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)的。在該系統(tǒng)的通信控制應(yīng)用中主要是應(yīng)用CAN現(xiàn)場總線通信控制技術(shù)，通過各種通信監(jiān)控傳感器，實現(xiàn)對于煤礦礦井作業(yè)中各種通風指標進行運行監(jiān)控，對保證煤礦井下作業(yè)的安全有著極大的積極作用和意義。

1 煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

（1）通風監(jiān)控系統(tǒng)的組成。通風監(jiān)控系統(tǒng)主要是由兩部分組成的，即井下采集部門和井上通信部分，其中網(wǎng)絡(luò)計算機、通信接口以及系統(tǒng)主、從機共同構(gòu)成了井上部分，可以保障自動切換功能的充分發(fā)揮。數(shù)據(jù)傳輸功能主要是通過通信接口來實現(xiàn)的，遠程監(jiān)控功能主要是通過網(wǎng)絡(luò)計算機來實現(xiàn)的，為數(shù)據(jù)傳送和系統(tǒng)運行的連續(xù)性提供了保障。智能傳感器和電源共同組成了井下數(shù)據(jù)采集部分，智能傳感器的主要工作內(nèi)容就是對井下的數(shù)據(jù)包括空氣中瓦斯?jié)舛取⒂卸練怏w濃度等的采集工作。此外，為了保證數(shù)據(jù)通信的準確性可以適當?shù)卦黾又欣^器。（2）通風監(jiān)控系統(tǒng)工作原理。在運行通風監(jiān)控系統(tǒng)的時候，每個智能傳感器都具備位移ID地址，智能傳感器會將數(shù)據(jù)和智能傳感器的地址同時發(fā)送給計算機，只有這兩個設(shè)備地址相匹配，才能夠保證計算機接收到的數(shù)據(jù)是正確的。智能傳感器在進行實時收集和檢測數(shù)據(jù)之前，要進行自我初始化，然后其數(shù)據(jù)由通信程序發(fā)送給計算機，計算機處理數(shù)據(jù)之后，其所顯示的最終實際數(shù)據(jù)可以是通過多次測量得到的平均值，這樣數(shù)據(jù)的可靠性和正確性就得到了極大的保障。此外，必要的情況下可以將實時曲線顯示出來，根據(jù)安全設(shè)定的界限，如果數(shù)據(jù)超出之后要及時地發(fā)出報警信號。（3）通風監(jiān)控系統(tǒng)接口設(shè)計。通風系統(tǒng)能否正常的運行，主要取決于通風監(jiān)控系統(tǒng)的接口情況是否良好，這是正確進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕颈Ｕ?，其電氣原理。?）井下通風監(jiān)控系統(tǒng)的預計實施效果。煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)主要是監(jiān)測井下生產(chǎn)作業(yè)的通風安全情況和環(huán)境情況，將智能傳感器連接在系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)定義完成操作之后，定義連接計算機的智能傳感器的地址和數(shù)量，如果定義的內(nèi)容符合實際情況，在定義智能傳感器之后，可以執(zhí)行初始化命令，系統(tǒng)進入實時監(jiān)控界面，同時控制計算機的實時通信程序在對智能傳感器收集數(shù)據(jù)節(jié)能性采集、傳輸?shù)那闆r下，在系統(tǒng)的主控制界面上實時顯示，結(jié)合實際需求，系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)部分來分析數(shù)據(jù)和曲線顯示，根據(jù)分析結(jié)果來判斷是否需要報警，這就在一定程度上控制和保障了煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的安全性。

2 煤礦井下通風的意義

1）煤礦通風具有良好的除塵和排毒的功能。煤礦井下開采的過程中，勢必會遇到有毒氣體，嚴重影響人體的健康，例如爆炸性氣體、窒息性氣體。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，井下工作人員的人身安全只有確保氧氣濃度在20%以上才能夠得到保障。如果井下工作的環(huán)境比較狹窄，很容易造成煤塵的大量累積，當達到一定程度，就會嚴重威脅井下施工人員的人身安全，增加災害發(fā)生的頻率，而保證煤礦井下通風的良好性可以最大限度地降低粉塵濃度。2）提升降溫性能，控制瓦斯和自燃的情況。煤礦井下作業(yè)深度與溫度是密切相關(guān)的，作業(yè)深度越深，其溫度也就越高，由此不難發(fā)現(xiàn)，在井下一般會存有大部分人員，作業(yè)人員的身體健康很有可能會受到高溫的威脅，同時，也在一定程度上提高了災害的發(fā)生頻率。通風情況的良好性可以在一定程度上使煤礦安全性得到保障，在相對舒適的環(huán)境中作業(yè)可以為工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。對煤礦通風情況的控制，實際上就是對瓦斯含量的有效控制，可以極大地降低自燃、瓦斯災害發(fā)生的可能性。

3 通風監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)完善策略

3.1注重傳感器質(zhì)量及系統(tǒng)性能

在注重煤礦通風監(jiān)控系統(tǒng)的性能方面，首先應(yīng)確保通風系統(tǒng)的完整性，其次還要提高對通風動力設(shè)備、風流檢測和控制設(shè)備等性能的重視度，不僅要使得設(shè)備的類型滿足礦井通風系統(tǒng)的需要，更要使得設(shè)備的性能滿足礦井通風系統(tǒng)的需求，只有盡可能地減少環(huán)境和技術(shù)對系統(tǒng)的影響，才能從根本上實現(xiàn)礦井通風系統(tǒng)的根本目的，從而不斷優(yōu)化礦井的作業(yè)環(huán)境。在注重傳感器的質(zhì)量方面，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實際需要，選擇恰當?shù)膫鞲衅黝愋停〝M量傳感器或開關(guān)量傳感器），在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上選擇性價比更高的傳感器，但不可為了節(jié)約成本而選擇質(zhì)量低下的傳感器。

3.2統(tǒng)一通信協(xié)議，規(guī)范監(jiān)控系統(tǒng)

在煤礦通風監(jiān)控系統(tǒng)中，通信協(xié)議的不統(tǒng)一不但會使得相關(guān)人員不能隨意地對系統(tǒng)進行升級或是改造，而且還會導致系統(tǒng)配套受制于人、設(shè)備重復購置的情況發(fā)生，因此國家應(yīng)統(tǒng)一煤礦通風監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議，采用統(tǒng)一化的SQL數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式，從而為系統(tǒng)的升級和改造提供便利，同時也有利于系統(tǒng)的資源共享，更好地實現(xiàn)對通風監(jiān)控系統(tǒng)的管理。

3.3加強系統(tǒng)的維護工作，完善管理制度

在改造、優(yōu)化系統(tǒng)的同時，加強對系統(tǒng)的維護工作也很重要。相關(guān)工作人員不僅要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定按時調(diào)校傳感器及其他設(shè)備，而且還要及時對傳感器及其他設(shè)備進行維護、維修，對于一些有損壞的設(shè)備應(yīng)及時予以更換。此外，還應(yīng)積極完善管理制度。設(shè)計審核和竣工驗收是煤礦通風監(jiān)控系統(tǒng)施工過程中的2個重要環(huán)節(jié)，須嚴格把控。管理人員不僅要積極督促施工人員按照相關(guān)規(guī)定進行傳感器的設(shè)置，而且還要積極完善相應(yīng)的規(guī)章制度如煤礦通風安全制度、礦井通風安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)管理的考核制度等，并建立相應(yīng)的監(jiān)管制度，從而確保各項規(guī)章制度的執(zhí)行力度，發(fā)揮煤礦通風監(jiān)控系統(tǒng)的作用，切實提高礦井作業(yè)的安全性。

4 結(jié)語

總之，煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)是進行煤礦井下作業(yè)生產(chǎn)安全保障與實現(xiàn)的重要系統(tǒng)，在實際煤礦開采生產(chǎn)監(jiān)控應(yīng)用中，該系統(tǒng)不僅具有比較合理的結(jié)構(gòu)與可靠的數(shù)據(jù)通信傳輸，并且根據(jù)相關(guān)應(yīng)用情況，在煤礦井下作業(yè)生產(chǎn)安全與可靠性的保障方面，也具有理想的效果，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1]王全振，施云波，修德斌，等.基于MSP430的礦山通風實時監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子測量技術(shù)，2010，36（6）：66-69.

[2]王小榮.煤礦井下通風監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].江西煤炭科技，2017，34（4）：11-16.