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

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摘要：近年來，煤礦安全屢次成為人們熱議的主題。其主要的因素是煤礦發(fā)生安全事故具有傷害性高、突發(fā)性強(qiáng)等鮮明的特征。因此，加強(qiáng)煤礦安全管理仍然是煤礦生產(chǎn)中的重要工作。長期以來強(qiáng)化煤礦安全管理與監(jiān)測一直倍受煤礦企業(yè)與技術(shù)人員的關(guān)注。煤礦安全生產(chǎn)與人民的生命財(cái)產(chǎn)有著直接的聯(lián)系，而且與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著緊密的聯(lián)系。所以優(yōu)化協(xié)調(diào)技術(shù)資源，加強(qiáng)煤礦企業(yè)的安全管理是煤礦企業(yè)發(fā)展過程中的重要組成部分。技術(shù)員工以及企業(yè)的管理層必須對煤礦安全管理工作給予高度重視。文章對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行探究，以期提高煤礦企業(yè)的安全監(jiān)測管理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦安全；監(jiān)測監(jiān)控；安全管理

安全一直是煤礦生產(chǎn)中最為重要的主題，保障煤礦的安全生產(chǎn)才能有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為確保在生產(chǎn)過程中每一位煤礦員工的生命安全，企業(yè)應(yīng)該將安全生產(chǎn)作為煤礦工作的首要任務(wù)。煤礦員工在實(shí)際的工作過程中需要按照既定的步驟開展工作，從而能夠保證煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，保障煤礦員工的生命安全?，F(xiàn)階段，大多數(shù)的煤礦企業(yè)在煤礦中都安裝了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集井下的環(huán)境數(shù)據(jù)，了解礦井中的實(shí)際工作情況。

1煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用研究

煤礦生產(chǎn)具有一定的危險(xiǎn)性。這種風(fēng)險(xiǎn)不僅包括地面的風(fēng)險(xiǎn)，還包括其他方面的風(fēng)險(xiǎn)因素。煤礦安全事故在今天仍然頻發(fā)，這與煤礦員工井下工作的環(huán)境息息相關(guān)。煤礦生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)評估具有非常高的不確定性。在煤礦生產(chǎn)中出現(xiàn)的瓦斯爆炸、粉塵爆炸、中毒以及被機(jī)械設(shè)備損害都能夠通過安全監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。將互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息技術(shù)融入煤礦實(shí)際的生產(chǎn)過程中，能夠有效降低事故發(fā)生的頻率，降低生產(chǎn)過程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)階段使用的煤礦安全系統(tǒng)主要有兩種類型，第一種是中心建立在地面上，然后從地面深入到礦井內(nèi)部。這種系統(tǒng)的建成主要采用公眾接線的形式，在煤礦井下的傳感器使用纜線進(jìn)行連接。但在實(shí)際的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)還不夠成熟。第二種方案采用的是總線連接的形式，就是各個(gè)分站點(diǎn)之間不需要進(jìn)行連接，整個(gè)系統(tǒng)通過總線去控制。依賴于這種安全監(jiān)測模式的安全監(jiān)測系統(tǒng)其傳感器主要在總線端，通過總線端的傳感器完成數(shù)據(jù)信號的采集工作。

2煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況分析

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，物聯(lián)網(wǎng)、智能芯片、智能傳感器被人們廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，而且相關(guān)的高新的技術(shù)也被人們應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)的實(shí)際過程中。這些高新的信息化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)信息化中發(fā)揮了重要的作用。在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，煤礦安全生產(chǎn)的模式也發(fā)生了重大的變化。近年來，在煤礦企業(yè)內(nèi)大量采用了無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，這些信息化的監(jiān)測系統(tǒng)離不開物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)。其中云計(jì)算負(fù)責(zé)處理在生產(chǎn)過程中形成的大量數(shù)據(jù)，然后為系統(tǒng)提供重要的決策依據(jù)。高新的信息技術(shù)為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了重要的基礎(chǔ)。互聯(lián)網(wǎng)大大提高了信息的傳輸速率與采集速率，交互性的信息安全監(jiān)測系統(tǒng)提高了煤礦生產(chǎn)的安全速率。

2.1煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在過去常常引進(jìn)國外的安全監(jiān)測系統(tǒng)，雖然引進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測范圍較為全面，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)維度的數(shù)據(jù)采集。但是也存在問題，主要是系統(tǒng)的通用性較低，系統(tǒng)的兼容性較差。這也是導(dǎo)致我國煤礦安全事故頻發(fā)的重要原因。加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全管理已經(jīng)成為煤礦企業(yè)首要的責(zé)任與工作。當(dāng)前，我國煤礦生產(chǎn)的信息化程度較低，引入信息技術(shù)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式與安全管理觀念已經(jīng)引起不少煤礦的重視。加強(qiáng)煤礦的信息化建設(shè)能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

2.2煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

目前大多數(shù)煤礦在安全系統(tǒng)監(jiān)測中遇到的問題是系統(tǒng)的通用性較差。然而我國在相關(guān)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)方面研發(fā)基礎(chǔ)較為薄弱。由于缺少相關(guān)的零件適配在后期我們對國外引入的安全監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行升級時(shí)比較困難。未來的發(fā)展趨勢是國產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)在技術(shù)上有了更大的突破，能夠適配更多的系統(tǒng)，設(shè)備更為輕巧靈活，數(shù)據(jù)的采集速率更快，系統(tǒng)升級也較為簡單。在過去的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中缺乏通信協(xié)議與物理協(xié)議，系統(tǒng)傳輸信息主要依靠傳統(tǒng)的主從結(jié)構(gòu)模式，這樣的系統(tǒng)模式較為冗余。現(xiàn)階段采用的是總線連接的形式，通過總線將礦井下面的傳感器分支進(jìn)行連接，通過這樣的模式來判斷井下的真實(shí)狀況。但由于現(xiàn)階段的煤礦監(jiān)測系統(tǒng)通用性較低，所以數(shù)據(jù)的監(jiān)測精度不夠高，性能較差不能完成信號的實(shí)時(shí)傳輸。所以在煤礦建設(shè)之初就要特別重視煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)。在監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)過程中一定要采用模塊化的思想，注重安全監(jiān)測系統(tǒng)子系統(tǒng)的建設(shè)。在井下使用光纖傳輸數(shù)據(jù)，這樣才能做到井下數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與信號的實(shí)時(shí)交互。

2.3安全系統(tǒng)實(shí)例分析

如圖1是某煤礦安全監(jiān)測圖，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是安全監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，這種監(jiān)測包括對礦下瓦斯的監(jiān)測，對井下的風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測、有毒氣體一氧化碳的監(jiān)測、甲烷監(jiān)測、溫度監(jiān)測以及濕度監(jiān)測。礦井系統(tǒng)是由于各個(gè)獨(dú)立部分組合而成，各個(gè)部分又相互協(xié)作。圖1是典型的型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各部分的合理應(yīng)用，保證了系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3安全監(jiān)測系統(tǒng)使用的必要性研究

按照煤礦安全生產(chǎn)以及從技術(shù)的實(shí)際角度出發(fā)，對煤礦安全生產(chǎn)進(jìn)行了重新定義，形成了系統(tǒng)的煤礦安全管理方案以及技術(shù)方案，對整體的煤礦安全管理工作有著重要的指導(dǎo)作用，全面落實(shí)了煤礦的安全管理工作。煤礦采用的安全監(jiān)測系統(tǒng)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的，其中的管理中心為微機(jī)。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)礦井下的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，配合相應(yīng)的管理軟件能夠?qū)ΦV下的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，包括瓦斯以及粉塵濃度。系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后動(dòng)態(tài)顯示到顯示屏上，系統(tǒng)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，做出相應(yīng)的決策。當(dāng)前的安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的采集，然后在高于系統(tǒng)設(shè)定的濃度閾值進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)系統(tǒng)能夠按照實(shí)際情況制定逃生的具體線路，方便疏散人群。煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中，安裝有一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器、甲烷濃度監(jiān)測傳感器，在實(shí)際使用的過程中，尤其要注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定、實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。安全系統(tǒng)的正常工作離不開傳感器的設(shè)置，通過傳感器采集技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、信息傳輸技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對井下環(huán)境的監(jiān)測。井下的各種物理信息通過傳感器的采集將物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。常用的傳感器包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器，以及二氧化硫傳感器等。井下的環(huán)境數(shù)據(jù)會(huì)通過傳感器實(shí)時(shí)采集，然后送到控制中心提供決策依據(jù)。

4總結(jié)

本文以煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐為題，從煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用研究、煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況分析、安全監(jiān)測系統(tǒng)使用的必要性研究3方面展開論述，強(qiáng)調(diào)了煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的重要性。當(dāng)前，我國的環(huán)境市場正處于快速變革時(shí)期，煤礦的生產(chǎn)仍然占據(jù)我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。煤礦自身需要轉(zhuǎn)變生產(chǎn)觀念，將先進(jìn)的信息管理技術(shù)以及生產(chǎn)理念應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)的實(shí)際過程中。同時(shí)，在新形勢下，需要大膽創(chuàng)新，做好系統(tǒng)的穩(wěn)定以及調(diào)休工作，促進(jìn)市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。新時(shí)期對煤礦安全生產(chǎn)提出了更高的要求，企業(yè)要加速變革，發(fā)展創(chuàng)新，才能顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

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作者：張宇 單位：山西陽泉盂縣石店煤業(yè)有限公司