淺析信息化技術(shù)導向下的煤礦機電安全管理體系

摘要：煤礦機電安全管理是煤礦行業(yè)中至關(guān)重要的任務(wù)，關(guān)乎著礦井的安全生產(chǎn)和工作人員的生命安全。信息化技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用逐漸展現(xiàn)出巨大潛力和優(yōu)勢，不僅可以提高礦井的安全性，減少事故風險，還能提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境，并為管理決策提供準確可靠的數(shù)據(jù)支持。智能傳感器技術(shù)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、故障診斷和信息化巡檢等措施的應用，使得煤礦機電設(shè)備管理更加智能化、精細化。

關(guān)鍵詞：安全管理；智能傳感器；遠程監(jiān)控

DOI：10.12433/zgkjtz.202327010

一、信息化技術(shù)在煤礦機電安全管理中的意義

（一）提高礦井安全性

全面應用信息化技術(shù)，可以實現(xiàn)礦井安全管理的精細化、智能化和遠程化，從而有效預防事故的發(fā)生，保障工作人員的人身安全和礦井的正常運行。通過安裝智能傳感器設(shè)備，可以對礦井機電設(shè)備的工作狀態(tài)、溫度、振動等關(guān)鍵參數(shù)實時監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)采集和傳輸，將設(shè)備的運行情況及時反饋給管理人員，全面了解設(shè)備的運行狀況，利用數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)，通過異常報警系統(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)備運行異常情況的及時發(fā)現(xiàn)和處理，從而避免事故的發(fā)生。

利用遠程傳輸和處理技術(shù)，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到中央控制室，進行數(shù)據(jù)分析和預警處理。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施。通過遠程控制系統(tǒng)對礦井的通風、水位、火災報警等關(guān)鍵設(shè)備實時控制，確保礦井環(huán)境安全穩(wěn)定。

信息化技術(shù)為礦井安全管理提供了準確可靠的數(shù)據(jù)支持，通過數(shù)據(jù)采集和存儲技術(shù)，實現(xiàn)對礦井機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)、維修記錄、故障統(tǒng)計等信息的全面記錄和管理。利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)和故障風險的預測和評估，及時采取預防性維護措施，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對礦井事故溯源分析，找出事故的根本原因，為后續(xù)安全管理工作提供經(jīng)驗。

（二）提升生產(chǎn)效率

煤礦作為能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，生產(chǎn)效率的提升對保障能源供應和促進經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。通過引入智能傳感器和自動控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對煤礦機電設(shè)備的遠程監(jiān)控和遠程操作。例如，利用自動化輸送設(shè)備和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)煤炭的自動裝載、輸送和卸載，大大提高了生產(chǎn)效率。利用自動化設(shè)備和智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)煤礦機電設(shè)備的自動化巡檢和維護，減少了人力投入和維護時間。信息化技術(shù)可以實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)過程的優(yōu)化和智能化管理，通過數(shù)據(jù)采集、存儲和分析技術(shù)，實時監(jiān)測和分析煤礦生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)和指標，如煤炭產(chǎn)量、質(zhì)量、設(shè)備利用率等。利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，找出生產(chǎn)過程中的瓶頸和問題，并提出改進措施。又如，通過優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度和設(shè)備配置，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)能力的最大化，提高煤炭的產(chǎn)量和質(zhì)量，利用智能化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)進度、設(shè)備運行狀態(tài)等信息的實時監(jiān)控和管理，提高生產(chǎn)計劃的準確性和響應速度。

建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和信息系統(tǒng)，可以將煤礦各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中管理和統(tǒng)一分析。不僅提高了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交流，促進各部門之間的協(xié)同作業(yè)和信息共享。例如，生產(chǎn)部門及時了解采煤工作面生產(chǎn)情況，礦山安全部門實時監(jiān)控礦井環(huán)境的情況，從而有效調(diào)配設(shè)備資源和人力資源，提高生產(chǎn)效率。

（三）實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制

信息化技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用對于實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制具有重要意義。煤礦屬于復雜、危險的生產(chǎn)環(huán)境，遠程監(jiān)控和控制技術(shù)的應用能夠提高生產(chǎn)效率、降低人員風險，并為管理者提供準確的數(shù)據(jù)支持。例如，可以實時監(jiān)測礦井內(nèi)的氣體濃度，一旦超過安全范圍，即可迅速采取措施保護工作人員的安全，還可以遠程監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障風險，減少停工和維修時間。通過遠程控制系統(tǒng)，管理者隨時遠程操作和控制礦井設(shè)備。例如，通過遠程操作系統(tǒng)控制采煤機運行、輸送機的啟停、通風設(shè)備的調(diào)節(jié)等，避免工作人員進入危險區(qū)域，降低了人身安全風險。同時，遠程控制技術(shù)還可以實現(xiàn)對設(shè)備的精準調(diào)控，管理者根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，靈活調(diào)整設(shè)備的運行參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高煤炭產(chǎn)量和質(zhì)量。

（四）提供準確可靠的數(shù)據(jù)支持

煤礦需要大量的數(shù)據(jù)來監(jiān)測和評估各個環(huán)節(jié)的運行情況，以支持管理者科學決策和精細管理。信息化技術(shù)可以實時采集和記錄煤礦生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過傳感器和監(jiān)測設(shè)備，對煤礦機電設(shè)備、礦井環(huán)境、煤炭質(zhì)量等實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。這些數(shù)據(jù)包括但不限于煤礦生產(chǎn)量、設(shè)備利用率、煤炭品位、能耗水平等。準確、及時地采集和記錄這些數(shù)據(jù)，為煤礦生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)。

信息化技術(shù)可以對采集的數(shù)據(jù)存儲、處理和分析，提供準確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，通過建立數(shù)據(jù)庫和信息管理系統(tǒng)，從海量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息，揭示數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和趨勢。將煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)以圖表、報表等形式直觀地展現(xiàn)出來，便于管理者進行數(shù)據(jù)分析和判斷信息，平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交流。各個部門之間共享數(shù)據(jù)資源，協(xié)同工作，提高工作效率。例如，生產(chǎn)部門可以及時了解礦井生產(chǎn)情況，安全部門可以實時監(jiān)控礦井安全狀況，從而更好地協(xié)調(diào)和管理煤礦生產(chǎn)活動。

二、信息化技術(shù)導向下的煤礦機電安全管理措施

（一）智能傳感器技術(shù)在機電設(shè)備安全管理中的應用

煤礦機電設(shè)備的安全管理至關(guān)重要。智能傳感器技術(shù)通過實時監(jiān)測和檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，提供準確的數(shù)據(jù)支持，幫助管理者及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障風險，采取安全措施。以下將詳細分析智能傳感器技術(shù)在機電設(shè)備安全管理中的應用，并結(jié)合煤礦生產(chǎn)的具體工作內(nèi)容說明。例如，智能傳感器可以監(jiān)測采煤機的溫度和振動情況，一旦溫度異常升高或振動超過安全范圍，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，通知操作人員檢修和維護，以防止設(shè)備故障和事故的發(fā)生。采集大量的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，并應用數(shù)據(jù)分析和機器學習算法，可以實現(xiàn)對設(shè)備故障的診斷和預測。

（二）遠程監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦機電安全管理中的應用

煤礦機電設(shè)備的安全運行至關(guān)重要。遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器設(shè)備，實現(xiàn)對煤礦機電設(shè)備的遠程實時監(jiān)測和控制，為管理者提供及時準確的數(shù)據(jù)支持和預警信息。通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實時調(diào)節(jié)風機的運行速度、控制提升機的升降高度等，管理者無須親臨現(xiàn)場，即可對設(shè)備實時控制，提高工作效率，同時降低了操作人員的失誤風險。

通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置設(shè)備運行的預警閾值，一旦設(shè)備的運行參數(shù)超過預警閾值，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并通知相關(guān)人員處理。例如，遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測瓦斯?jié)舛群蜏囟?，一旦超過安全范圍，系統(tǒng)會發(fā)出警報，通知瓦斯抽放人員進行相應的處理，確保礦井的安全運行。

（三）智能化故障診斷在煤礦機電安全管理中的應用

煤礦機電設(shè)備的正常運行對生產(chǎn)安全和效率至關(guān)重要，因此，采用智能化故障診斷技術(shù)可以幫助煤礦及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障，并采取措施修復和預防。智能化故障診斷技術(shù)通過采集和分析設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，識別和預測設(shè)備故障。通過對歷史數(shù)據(jù)和模式的學習，系統(tǒng)可以識別出設(shè)備運行中的異常行為，并預測潛在的故障風險。例如，系統(tǒng)根據(jù)采煤機的振動和電流數(shù)據(jù)，判斷是否存在軸承磨損或電機故障的可能，并提前預警維修人員維修和保養(yǎng)。一旦系統(tǒng)檢測到設(shè)備運行異?；蚬收希ㄟ^聲音、圖像或文本等方式發(fā)出報警信號，并及時通知維修人員，及時采取措施避免事故發(fā)生，在煤礦中，智能化故障診斷系統(tǒng)可以通過報警裝置發(fā)出警報，提醒操作人員停機檢修，避免設(shè)備故障導致的生產(chǎn)中斷和安全事故。

智能化故障診斷技術(shù)還可以提供準確的故障診斷結(jié)果和維修建議，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和模型分析，準確判斷設(shè)備故障的類型和原因，并給出維修建議，幫助維修人員快速定位故障，采取正確的修復措施，縮短故障處理的時間，提高維修效率。例如，智能化故障診斷系統(tǒng)可以根據(jù)采煤機的溫度、振動和電流等數(shù)據(jù)，判斷故障可能是由于電機過熱引起的，系統(tǒng)向維修人員提供具體的故障診斷結(jié)果，并建議檢查電機冷卻系統(tǒng)、電纜連接等方面的問題，以確保設(shè)備的安全運行。

（四）信息化巡檢在煤礦機電安全管理中的應用

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，煤礦機電安全管理也迎來了新的變革，信息化巡檢作為一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段對煤礦設(shè)備、設(shè)施和安全隱患進行全面監(jiān)測和管理的方法，在提高煤礦機電安全管理水平和減少事故風險方面發(fā)揮著重要作用。在井下的采掘設(shè)備上安裝振動傳感器，可以實時監(jiān)測設(shè)備的振動情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常振動，系統(tǒng)會自動報警并采取措施。

借助信息化技術(shù)，煤礦的安全管理人員通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控煤礦的各個設(shè)備和設(shè)施，實時獲取運行狀態(tài)和參數(shù)。例如，地面控制中心通過監(jiān)控系統(tǒng)實時查看井下巷道的風速、溫度等情況。當發(fā)現(xiàn)異常時，通過遠程操作系統(tǒng)進行相應的調(diào)整和控制，確保煤礦的安全運行。收集和分析巡檢數(shù)據(jù)，預測設(shè)備的壽命、故障率等，并提前制定維護計劃。例如，在煤礦的通風系統(tǒng)中，通過巡檢數(shù)據(jù)分析預測風機的壽命，提前維修和更換設(shè)備，避免因風機故障引發(fā)的安全事故。

（五）數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用日益廣泛，通過對大量數(shù)據(jù)的分析與挖掘，可以揭示煤礦機電安全管理中的潛在問題，提供科學依據(jù)和決策支持，從而有效預防和控制安全風險。產(chǎn)生的大量運行數(shù)據(jù)如傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運行記錄等，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常、事故風險高的區(qū)域和設(shè)備，及時采取措施修復和維護，分析與挖掘煤礦通風系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)通風不暢、濃度異常等問題，避免引發(fā)事故。分析歷史事故數(shù)據(jù)和運行記錄，結(jié)合機器學習和統(tǒng)計模型，建立預測模型預測未來可能發(fā)生的事故，發(fā)現(xiàn)一些事故發(fā)生的共性和規(guī)律，建立預警模型，及時采取預防措施。

此外，數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)可以用于煤礦安全管理的決策支持，獲取煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵指標和趨勢，為管理決策提供科學依據(jù)，通過對煤礦設(shè)備的運行數(shù)據(jù)分析，評估設(shè)備的可靠性和壽命，制定合理的維護計劃和設(shè)備更新策略，提高設(shè)備的安全性和可靠性。

三、結(jié)語

信息化技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用為提升礦井安全性和生產(chǎn)效率提供新的解決方案。通過智能傳感器技術(shù)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、智能化故障診斷、信息化巡檢以及數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)等措施的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)對機電設(shè)備的全面監(jiān)控和管理。這些技術(shù)應用有助于減少人為巡檢的不足和失誤，提高故障預警和處理效率，降低事故風險，優(yōu)化生產(chǎn)流程。因此，信息化技術(shù)導向下的煤礦機電安全管理體系具有廣闊的應用前景，將為煤礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出積極貢獻。

參考文獻：

[1]張明.煤礦機電安全管理體系構(gòu)建與實施[J].煤炭科學技術(shù)，2020，48（03）：147-150.

[2]劉曉明，魏德福.信息化技術(shù)在煤礦機電安全管理中的應用研究[J].煤炭科學技術(shù)，2021，49（01）：155-158.

[3]劉曉明，魏德福.基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦機電安全管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2020，16

（11）：150-155.

作者簡介：劉海濤（1978），男，寧夏回族自治區(qū)中寧縣人，本科，機電信息化工程師，研究方向為煤礦智慧礦山建設(shè)中機電設(shè)備的智能化、信息化改造及建設(shè)。