煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐探索

王雙賓

山西義棠煤業(yè)有限責(zé)任公司 山西介休 032000

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)煤礦的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦安全隱患并發(fā)出警報(bào)的系統(tǒng)，對(duì)確保煤礦安全具有重要意義。本文討論了煤礦安全監(jiān)控的當(dāng)前挑戰(zhàn)，提出了一種改進(jìn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的方法，分析了其應(yīng)用和實(shí)際效果，并希望為相關(guān)研究提供鏈接。

1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)介紹

1.1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)展歷史自1960年代初以來，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已在國外使用。早期對(duì)煤礦的監(jiān)測和監(jiān)視主要是監(jiān)測煤礦產(chǎn)量的一個(gè)因素。隨著用于監(jiān)視煤礦安全的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，正在使用新的數(shù)據(jù)傳輸方法。目前，國外的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為集煤礦安全與煤礦管理于一體的集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)控制。在國外系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在不斷發(fā)展和發(fā)展。國內(nèi)首套煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用于定義和監(jiān)控煤礦的工作環(huán)境和煤礦的生產(chǎn)參數(shù)，以確保煤礦生產(chǎn)的安全。隨著中國傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，當(dāng)前中國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為對(duì)物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)部分的集中監(jiān)控和預(yù)警。該系統(tǒng)為煤礦的監(jiān)督提供技術(shù)支持。我國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)從單參數(shù)監(jiān)控發(fā)展為多參數(shù)單向遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控的系統(tǒng)化，自動(dòng)化和實(shí)時(shí)控制，從而確保煤礦安全生產(chǎn)。

1.2 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

盡管中國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)取得了長足的進(jìn)步，但從現(xiàn)有系統(tǒng)的發(fā)展來看，中國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)仍然存在以下問題：①系統(tǒng)配置不正確，煤礦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜，外部環(huán)境控制煤礦安全該系統(tǒng)受多種因素影響，要求也很高。然而，從現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)來看，使用該系統(tǒng)無法執(zhí)行某些確保煤礦安全的動(dòng)作和參數(shù)，從而導(dǎo)致安全監(jiān)督的遺漏和潛在的安全威脅。②傳感器性能受到限制。傳感器是一種在煤礦開采過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)測量氣體，一氧化碳，溫度，壓力和其他相關(guān)參數(shù)的設(shè)備。它可以為實(shí)時(shí)了解與煤礦開采相關(guān)的參數(shù)提供基礎(chǔ)。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，當(dāng)采煤條件較差時(shí)，會(huì)影響傳感器的校準(zhǔn)和精度，導(dǎo)致傳感器發(fā)生偏斜，影響安全評(píng)估[1]。

2 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的功能及設(shè)計(jì)

2.1 煤礦功能需求分析

某個(gè)縣是中國重要的煤礦區(qū)，該地區(qū)有17個(gè)煤礦。但是，由于煤礦中的作業(yè)范圍廣泛，影響因素眾多以及安全監(jiān)督員數(shù)量有限，因此無法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。為了對(duì)煤礦進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)督管理，有必要建立以該區(qū)為中心的適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測和安全監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦作業(yè)安全的統(tǒng)一監(jiān)測和管理。該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)，由氣體監(jiān)測系統(tǒng)和地下人員定位系統(tǒng)組成，可對(duì)礦山的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行完整的監(jiān)測。同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供有關(guān)煤礦的參數(shù)，供安全監(jiān)督部門和國土部門查詢和建議，并比較和管理煤礦的生產(chǎn)參數(shù)，以提高煤礦的安全管理水平[2]。

2.2 煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

瓦斯安全是煤礦安全的關(guān)鍵，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤瓦斯，了解煤礦的溫度，風(fēng)速，瓦斯?jié)舛燃捌渌嚓P(guān)參數(shù)，并提供及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并確定處理措施的參數(shù)。瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)主要用于機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和煤礦及相關(guān)場所的安全生產(chǎn)。它可以反映煤礦的生產(chǎn)參數(shù)，檢測煤礦中的瓦斯，一氧化碳，風(fēng)速，溫度和其他環(huán)境參數(shù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)中央。氣體檢測系統(tǒng)具有報(bào)警功能。在異常瓦斯?jié)舛群铜h(huán)境條件下，將立即報(bào)警并顯示異常位置，為煤礦安全監(jiān)督部門監(jiān)測煤礦開采和解決井下安全問題提供依據(jù)。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測礦井瓦斯及相關(guān)環(huán)境參數(shù)，有必要根據(jù)礦井所在區(qū)域明確礦井邊界，礦山開發(fā)面積和機(jī)電設(shè)備位置等參數(shù)，并使用瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)顯示圖軸在全景視圖中可實(shí)現(xiàn)精確定位。氣體監(jiān)測系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，并每10秒更新和保存一次數(shù)據(jù)。氣體異常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)期超過30年，瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的警報(bào)主要使用聲光，語音提示等方式來顯示采礦過程中瓦斯超標(biāo)和環(huán)境參數(shù)異常的警報(bào)，異常區(qū)域會(huì)閃爍紅燈。氣體監(jiān)控系統(tǒng)必須連接到安全人員的手機(jī)上，并通過SMS及時(shí)發(fā)送警報(bào)。

3 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

通過建立適合該縣煤礦的監(jiān)測，監(jiān)控和安全管理體系，可以對(duì)所有煤礦實(shí)施統(tǒng)一管理，便于安全檢查員的監(jiān)督，并預(yù)防與煤礦安全有關(guān)的事故。一旦建立了煤礦安全監(jiān)視和管理系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的所有傳感器，人員ID卡，硬件和軟件都可以滿足系統(tǒng)安全性需求。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警正常，可以及時(shí)報(bào)警。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了煤礦安全管理信息化，系統(tǒng)具有強(qiáng)大的抗干擾能力，并且具有自診斷和自評(píng)估功能，可以滿足系統(tǒng)升級(jí)的需要。增強(qiáng)了系統(tǒng)的智能監(jiān)控水平，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦的整體安全，實(shí)時(shí)了解煤礦人員和煤礦設(shè)備的狀況，并為監(jiān)督煤礦安全提供技術(shù)支持。另外，系統(tǒng)采用視覺控制，操作維護(hù)方便，提高了服務(wù)效率，降低了管理維護(hù)成本。實(shí)施煤礦安全監(jiān)控體系后，對(duì)原煤礦安全進(jìn)行統(tǒng)一管理，有效改變了原煤礦安全監(jiān)控獨(dú)立的局面[3]。

4 結(jié)語

總的來說，我國是主要的煤炭生產(chǎn)國。煤礦安全與能源安全有關(guān)，是當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不容忽視的重要內(nèi)容。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦的生產(chǎn)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦安全問題，并發(fā)出預(yù)警，以確保煤礦作業(yè)的安全。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)集成了煤礦安全管理系統(tǒng)，煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)和煤礦人員定位系統(tǒng)，可以對(duì)煤礦生產(chǎn)中的設(shè)備，人員和物資進(jìn)行全面監(jiān)控。監(jiān)視信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控和處理煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以有效減少與煤礦安全有關(guān)的事故數(shù)量。這是煤礦信息管理發(fā)展的方向，對(duì)煤礦安全和我國能源安全具有重要意義。