對我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的認識和研究

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　0引言

　　我國煤炭資源豐富，但開采條件復雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發(fā)生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦井下安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。所以當前現代化礦井的生產不僅要解決煤礦生產過程中存在的安全問題、生產自動化的問題、又要了解各種與生產經營相關的信息。建立安全生產、調度和管理網絡系統(tǒng)，對井上、井下安全生產全面了解，靠及時準確的信息指揮生產和防止各種事故的發(fā)生，已成為煤礦設計工作必須解決的問題。

　　1煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的內涵和作用

　　礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術、電氣防爆技術和控制技術等多種技術在礦井安全生產監(jiān)控領域應用的產物，對保障煤礦安全生產，提高生產效率和機電設備的利用率都具有十分重要的作用。礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由三部分組成：①中心站（包括應用軟件、計算機及外圍設備）；②信息傳輸裝置（包括傳輸接口、分站、傳輸線、接線盒等）；③傳感器和執(zhí)行裝置。具體來講，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機電設備工作狀態(tài)進行監(jiān)測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)可以為各級生產指揮者和業(yè)務部門提供環(huán)境安全參數動態(tài)信息，為指揮生產提供及時的現場資料和信息，便于提前采取防范措施。另外通過對被測參數的比較和分析，系統(tǒng)可以實現自動報警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發(fā)生或擴大；在發(fā)生事故的情況下，能及時指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息。

　　2安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)目前存在的問題

　　2.1傳感器質量和性能差

　　與安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配接的甲烷傳感器和CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監(jiān)測煤炭自燃發(fā)火災害預測的關鍵技術裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現場使用中，雖然系統(tǒng)主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，但國產安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規(guī)程》中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規(guī)定，調校工作需要專用器具和標準氣樣，對調校人員的技術水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業(yè)技術人員等原因而不能按時對系統(tǒng)進行維護和調校，甚至從不調校，嚴重制約了礦井有害氣體的正常檢測。

　　2.2通信協(xié)議不規(guī)范，可集成性差

　　因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現有生產廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統(tǒng)功能擴展。在使用中，個別系統(tǒng)雖經多次升級改造，仍不能實現系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴重阻礙了礦井安全生產管理水平的進一步提高。

　　2.3診斷功能有待加強，系統(tǒng)的可維護性低

　　現場設備在線故障診斷、報警、記錄功能不強，現場設備的遠程參數設定困難，影響系統(tǒng)的可維護性。作為管理維護監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能對系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細地判斷故障的性質和故障點。但實際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實超限之間的區(qū)別，為維護人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。

　　2.4現場管理和維護水平欠缺

　　盡管我國各省市煤炭管理部門都強制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數由于缺乏專業(yè)技術人員而不能正常使用和維護已裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進行調校。另外，在大多國有煤礦還存在著監(jiān)測監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對已經存在的監(jiān)測監(jiān)控管理制度執(zhí)行不嚴、對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴重地制約著安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

　　3提高安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)良好運行的措施

　　3.1研究和開發(fā)出高品質的傳感器

　　國產安全檢測用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，嚴重制約著礦井瓦斯的正常檢測，與國外同類傳感器比較差距較大。所以國家科研院所應加大科研投入力度，進一步提高傳感器應用的可靠性。

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

　　通信協(xié)議不規(guī)范將造成設備重復購置、系統(tǒng)補套受制于人和不能隨意進行軟硬件升級改造等后果。為了改變標準不統(tǒng)一的局面，國家出臺了很多規(guī)范性規(guī)程和標準對監(jiān)控系統(tǒng)及信息傳輸協(xié)議等進行規(guī)范，如《礦井安全監(jiān)控新標準、新規(guī)程匯編及礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型手冊》等。建議各監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一通信協(xié)議，統(tǒng)一采用SQL數據庫，采用統(tǒng)一數據格式，這樣可以很方便對系統(tǒng)進行維修、補套、升級，也可以很方便的建立礦、公司（礦務局）兩級數據存儲中心，并與上級監(jiān)管系統(tǒng)聯網，實現系統(tǒng)資源共享。

　　3.3加強技術培訓，完善管理制度

　　監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)維護要求非常嚴格，所以在日常監(jiān)測管理工作中采取多種形式提高維修人員的維修技術和操作水平，每月應組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監(jiān)測員，重點加強對其基礎知識的學習和培養(yǎng)，合理利用售后服務和兄弟礦井相互指導的便利條件，確保礦井監(jiān)測系統(tǒng)維護的順利進行。另外要建立細致嚴謹的管理制度，及時完善有關監(jiān)測監(jiān)控管理的規(guī)定和制度，有效提高相互監(jiān)督、相互預警的能力。

　　3.4發(fā)展專家診斷、專家決策系統(tǒng)軟件

　　科研院所應開發(fā)專家診斷、專家決策系統(tǒng)軟件。專家診斷應具有對故障的智能分析、判斷功能，改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡單的情況。在發(fā)生事故的情況下，能正確指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材提供決策。

　　4結束語

　　隨著現代通訊技術和計算機技術的發(fā)展，高性能的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在我國有著廣闊的前景。安全監(jiān)測系統(tǒng)是生產、安全及管理方面的一個實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過本系統(tǒng)可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產損失。