煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及改造措施

柏剛

【摘 要】煤炭是我國的重要能源，與工業(yè)生產(chǎn)與人民生活息息相關(guān)，煤礦的安全生產(chǎn)一直以來都是我國安全生產(chǎn)部門的重點(diǎn)關(guān)注對象。煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦的安全生產(chǎn)提供了良好的保證。安全第一、預(yù)防為主、綜合治理是我國安全生產(chǎn)方針，體現(xiàn)了以人為本的安全生產(chǎn)思想。煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備作為煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，其工作效率能夠直接影響到井下作業(yè)人員的生命安全，發(fā)現(xiàn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備存在問題并加以改進(jìn)具有顯著的必要性。本文提出當(dāng)前我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中存在的一些問題，并給出改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】煤礦監(jiān)測;問題;措施

前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對能源的需求越來越大，煤炭作為中國主要的能源，其開采過程的安全性受到了密切關(guān)注.煤礦企業(yè)在生產(chǎn)中存在一定安全隱患，對煤礦企業(yè)員工的生命安全與企業(yè)的利益造成了威脅，因此，煤礦開采企業(yè)應(yīng)該完善煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，降低安全事故帶來的損失.分析我國現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在使用中存在的問題及產(chǎn)生原因，并闡述改造升級(jí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，分析融合模型，探討新安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合，利用分析和綜合多樣化控制的特征。

一.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

1.現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不完備，兼容率低

目前，煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備種類繁多，除與安全生產(chǎn)密切相關(guān)的安全監(jiān)測系統(tǒng)、煤與瓦斯突出預(yù)警系統(tǒng)、瓦斯抽采監(jiān)測系統(tǒng)等外，還有人員定位系統(tǒng)、產(chǎn)量檢測系統(tǒng)、供電監(jiān)測系統(tǒng)、語音廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，可以說，隨著科技手段的不斷進(jìn)步，電子監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)能夠覆蓋至煤礦生產(chǎn)的方方面面。美中不足的是，由于各種監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域差異，以及生產(chǎn)廠家的不同，各種監(jiān)測系統(tǒng)間的兼容性較差，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)格式與接口不統(tǒng)一，因此為礦井內(nèi)作業(yè)環(huán)境的綜合分析造成了阻礙。

2.監(jiān)測設(shè)備抵抗干擾能力弱

煤礦監(jiān)測設(shè)備是具有較高精細(xì)化程度的電子設(shè)備，并且由于煤礦礦井的作業(yè)面狹窄，電氣設(shè)備較多，因此及其微小的電磁信號(hào)也會(huì)對監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，降低其監(jiān)測精度甚至導(dǎo)致其失靈。煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備的輸出信號(hào)一般在毫安、毫伏數(shù)量級(jí)，煤礦井下能夠產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射的設(shè)備隨處可見，一些設(shè)備甚至能夠產(chǎn)生百伏、甚至千伏的脈沖干擾;同時(shí)，為節(jié)省空間井下電纜布置時(shí)通常會(huì)將電氣設(shè)備所使用的交流電電纜與監(jiān)測設(shè)備使用的信號(hào)電纜并行布置，因此，監(jiān)測設(shè)備的信號(hào)往往會(huì)受到其他設(shè)備的干擾。

3.監(jiān)測設(shè)備覆蓋率低

監(jiān)測對象方面，一般來說，煤礦礦井內(nèi)的空氣成分構(gòu)成十分復(fù)雜，現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備的重點(diǎn)監(jiān)測對象十分單一且有一定的局限性?，F(xiàn)有的常用監(jiān)測設(shè)備主要監(jiān)測對象為甲烷和一氧化碳，但除此之外，煤礦礦井內(nèi)存在的有毒有害氣體還包括二氧化硫、二氧化氮、硫化氫以及氨氣等，這些氣體同樣會(huì)對井下作業(yè)人員的身體健康產(chǎn)生一定的傷害。監(jiān)測地點(diǎn)方面，現(xiàn)有煤礦監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測點(diǎn)一般只設(shè)置在離散點(diǎn)等重點(diǎn)區(qū)域，基本上未能實(shí)現(xiàn)井下全區(qū)域覆蓋。

4.監(jiān)控設(shè)備智能化程度低，現(xiàn)有數(shù)據(jù)利用率低

目前，我國大多數(shù)煤礦使用的監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備多數(shù)為單一組分監(jiān)測設(shè)備，也就是每臺(tái)設(shè)備只能監(jiān)測井下空氣中的某一種成分。而此類設(shè)備同時(shí)存在非智能化、獨(dú)立化的劣勢，對于每臺(tái)設(shè)備的監(jiān)測結(jié)果，需要人工記錄、統(tǒng)一分析，這樣便延遲了監(jiān)測結(jié)果公布的時(shí)間，壓縮了發(fā)出預(yù)警的時(shí)間，提升井下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

二.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)改造措施

煤礦安全系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要保證，可以保障煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性.目前，我國的煤礦生產(chǎn)單位都已經(jīng)全部安裝了安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過運(yùn)用這些系統(tǒng)可以保障生產(chǎn)的安全性，對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督和控制，避免發(fā)生意外安全事故，對生產(chǎn)還有預(yù)防作用，并且隨著現(xiàn)在煤礦產(chǎn)業(yè)的拓展，對煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)需要不斷升級(jí)和完善，改造.而本文就針對目前我國的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造存在的問題進(jìn)行分析，從而提出相應(yīng)對策.

1.加快標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程

為實(shí)現(xiàn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控的統(tǒng)一化，煤礦監(jiān)察、監(jiān)管部門要加快煤礦監(jiān)測監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在加快煤礦監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化、智能化的同時(shí)，為各系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)廠家提供統(tǒng)一信息化格式和數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，以便促進(jìn)各監(jiān)測系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流通，以及便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收集、統(tǒng)一分析，綜合判斷礦井內(nèi)各種因素所產(chǎn)生的影響。

2.研發(fā)新型傳感設(shè)備

傳感器是監(jiān)測設(shè)備的“眼睛”，用于原始數(shù)據(jù)的采集。以甲烷傳感器為例，當(dāng)前，我國大多數(shù)煤礦所使用的傳感器為載體催化甲烷傳感器，其具有監(jiān)測濃度低、壽命短、易受潮等缺點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)傳感器的諸多缺點(diǎn)，近年來，科研機(jī)構(gòu)開發(fā)了光譜傳感器、紅外線傳感器、激光傳感器等具有較高科技水平的傳感器，此類傳感器普遍具有測量精度高、使用范圍廣、抗干擾程度高等特點(diǎn)，如果能夠普遍適用于礦井內(nèi)，能夠進(jìn)一步提升監(jiān)測效率。

3.加強(qiáng)設(shè)備抗干擾能力

煤礦中強(qiáng)弱電設(shè)備之間的相互干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，其解決方法主要有強(qiáng)弱電系統(tǒng)分離和改變傳輸方式兩種。

通過計(jì)算監(jiān)測設(shè)備受干擾的電磁輻射極限強(qiáng)度，合理設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)與大功率電氣設(shè)備之間的位置關(guān)系，形成各設(shè)備之間信號(hào)互不干擾的布局形式，極大程度地降低監(jiān)測設(shè)備受到的電磁輻射干擾?；蛟诒O(jiān)測設(shè)備與信號(hào)傳輸電纜外部增設(shè)防輻射保護(hù)層，增強(qiáng)弱電設(shè)備自身的抗電磁干擾能力。

4.提升系統(tǒng)智能化，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)間數(shù)據(jù)互通

信息化、智能化、統(tǒng)一化是當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展的總體方向，為提升煤礦監(jiān)測監(jiān)控的效率，有必要將信息化、智能化、統(tǒng)一化的思路引進(jìn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備的研發(fā)中。首先，統(tǒng)一各監(jiān)測系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口與傳輸方式，為建立統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)打下基礎(chǔ);其次，建立起統(tǒng)一的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與控制中心，在各監(jiān)測系統(tǒng)之間建立起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)測信息統(tǒng)一匯總至控制中心，并由控制中心統(tǒng)一進(jìn)行指揮、調(diào)度;最后，需要不斷提升監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度，利用先進(jìn)的信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，進(jìn)而提升人工分析的效率，降低人工分析的錯(cuò)誤率。

結(jié)束語：

改進(jìn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的缺陷不僅要從技術(shù)手段出發(fā)，更重要的是，煤礦安全管理人員需要具有先進(jìn)的科學(xué)意識(shí)與先進(jìn)思路。憑借科學(xué)的不斷進(jìn)步、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，提升煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備的智能化、統(tǒng)一化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化程度，建立更加可靠的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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