淺談電子監控在煤礦安全生產中的應用

煤礦安全生產管理包含地面安全管理和井下安全管理兩個部分，安全生產管理的基本模式是：確定一定時期的安全生產目標、制訂安全生產責任制強化責任管理、編制各崗位操作規程實現按章操作、強化職工培訓提高員工素質、強化現場安全監督確保作業人員安全、加強安全文化建設營造濃厚的安全氛圍。但基本模式的實施效果往往會受到一些客觀或人為干擾的因素，從而影響目標的實現。如何減少或消除這些客觀或人為因素對安全制度實施和目標實現的影響，是各級安全生產管理人員長期以來共同探索的課題。仙亭煤礦是永安煤業公司第二大生產礦井，也是福建省煤炭工業（集團）有限責任公司的主要骨干礦井，2003年實際生產能力為28萬噸，預計2004年將突破30萬噸。目前井下共有二個水平五個生產采區、二個開拓采區，生產系統復雜、環節繁多；地面的工業廣場地處上京鎮政府附近，地理位置及周邊環境復雜。由于所處環境復雜，在管理的過程中往往由于客觀或人為的因素影響，出現一些不盡如人意的事情。如安全管理制度中明文規定上山提升（煤礦安全生產中的重要環節）時嚴禁行人，無論在制度規定上、還是在設施的配置和員工的培訓上應該都已經很到位，但一些員工由于自身素質影響或僥幸心理作怪，為貪圖一時的方便，往往置制度和規定于不顧，仍然進行違章作業，給安全生產帶來隱患。本人也一直在探討著“安全管理的‘疏’與‘堵’問題”，在正常的安全管理過程中，主要應從正面加強員工培訓與教育以提高員工的自我保安能力，所以重在疏導，讓他們知道什么能做、什么不能做；而在一些重要環節（如：上山提升），如能夠采取“堵”的辦法將取到事半功倍的效果，但如何“堵”呢？從電子監控系統在城市交通安全、小區治安管理中發揮的作用給了我一個很好的啟示，如果將電子監控系統引入煤礦安全生產管理的一些主要環節，就可以實現“堵”的目的！

一、電子監控系統的基本構想、裝備及軟件：

1、管理好礦井的主要安全生產環節，是實現礦井有序管理和安全目標的基礎。為此，本人經過篩選設想將皮帶斜井、副斜井、地磅等16個主要的安全生產環節構建一個電子監控系統。系統裝備由前端設備，后端設備和傳輸設備、遠程監控系統四大部分構成。

（1）前端設備：前端設備主要負責信號的采集，主要設備有攝像機、鏡頭、防護罩、球形一體化機、解碼器、支架等。在16個主要安全生產環節均設置一個電子探頭，將現場的實況圖像收集并轉換成信號傳輸到PC監控主機。作為一般用途的攝像機只要使用自動光圈定焦標準鏡頭；如需要對監控環境的四周全方位監控，則需要使用自動光圈變焦廣角鏡頭及電動云臺，這樣就可以實現攝像機水平方向0°——350°來回轉動，鉛垂方面0°——90°轉動。

（2）后端設備：后端設備的作用是對前端已經采集到的信號進行處理。它主要包括視頻信號的切換、顯示和記錄等主要功能。設備主要包括：控制鍵盤、監視器（顯示屏）、矩陣控制主機、控制主機、電子應用軟件等。所有控制設備（PC主機）及顯示記錄等后端設備均設置在井口礦安全生產調度中心內，值班的礦領導和調度值班員進行適時監控；顯示設備是專業監視器或收監兩用機；記錄設備是120G硬盤，16路同時錄制最長時間可以達10天。

（3）傳輸系統：視頻信號一般以基帶頻率的形式傳輸，最常用的傳輸介質是同軸電纜，利用同軸電纜將前端設備收集的信號傳輸到PC監控主機進行處理，它是連接前端設備和后端設備的媒介。如果沒有良好的傳輸系統，即使其它設備的性能再好，也不會看到令人滿意的最終效果。室內傳輸系統經常會碰到同軸電纜兩端的地電壓不一致、視頻信號受到各種強電磁場的影響等問題，往往會干擾視頻信號，因此，在考慮弱電系統的布線路徑時一定要注意良好的接地和信號的屏蔽，只有這樣各系統才能獲得令人滿意的效果；按照當前的同軸電纜的信號衰減度，在不使用信號放大設備的前提下，最長的傳輸距離為1000米，即使使用信號放大設備最長傳輸距離也只能在1500米左右，距離超過1500米的必須使用光纜傳輸，使用光纜傳輸的系統造價是同軸電纜的5倍左右。

（4）遠程監視設備：將監控PC主機連接到礦內部局域網中，實現礦局域網內的PC終端機（目前網內共有23臺）可以同時共享監控PC主機的監控資料，并實現網內遠程適時監控，礦領導辦公室和各部門辦公室只要打開監控程序即可顯示出16個主要安全生產環節的實時狀況，發現異常情況可以及時采取相應的處理措施。各處監看權限可由主機設定，如主控、主要領導辦公室和安監站副控可監看任何監控點，有些部門分控點僅能監視部分監控畫面（如：保衛股僅能監視出入井口工業廣場的出入口；機供站僅能監視幾條提長上山和皮帶機運行等）。今后有必要時可以向電信部門申請一個監控PC主機的專用網絡地址，屆時將可以通過電信寬帶網實現遠程適時監控，不受時間和位置的限制，可以實現在異地及時了解安裝電子探頭的16個主要安全生產環節的適時狀況。

（5）監控系統應用軟件：應用軟件的選擇是至關重要的，根據需要仙亭煤礦的監控系統選用的是香港智勝公司的“coinNet”監控應用軟件，它除了有多功能的操作控制之外，還具有全景監視功能，即讓所有的攝像機信號都能顯示在一個監視器屏幕上。分割方式常有1畫面、4畫面、9畫面及16畫面，并且還可以根據需要，一定時間間隔內對不同的畫面進行自動切換。使用多畫面分割器可在一臺監視器上同時觀看多路攝像機信號，同時它還可以用一臺錄像機同時錄制多路視頻信號。

二、監控系統工作原理及設計網絡：

1、系統原理工作圖如下圖所示：

2、監控系統網絡圖及各電子探頭的作用(見附圖)。

三、監控系統的使用成效：

監控系統投入使用情況及成效：仙亭煤礦電子監控系統2004年1月份開始安裝，3月份進行調試，正常使用了4個月，基本實現了預期的目標，具體簡述如下：

⑴ — ⑶號探頭監控的對象是礦井的主要提升系統——主皮帶機斜井和副斜井，在安裝之前盡管礦安全管理部門采取了一系列措施，但提升行人、超拉超掛、蹬鉤和皮帶機坐人的現象時有發生，自監控系統使用以來這些“三違”的現象得到了徹底杜絕。

⑷ — ⑺號探頭監控的對象是井下+500水平的運輸樞紐，它承擔著+500水平的礦車調度和煤炭質與量的驗收，自監控系統使用以來+500水平礦車的安全運行與調度實現了更加有序的運作。

⑻、⑼二探頭監控對象是井下+300和+500二個水平中央泵房，這二個泵房承擔著全礦井下的主要排水任務，均為D500型大泵，監控的目的是泵房的正常運轉，適時觀察吸水井的水位高度，直觀明了，以便雨季期間的防洪安全調度，改變了以往用電話聯系的間接調度。

⑽號探頭監控對象是地面排矸提升上山的安全運行，由于仙亭煤礦周邊的村民經常到排矸場撿矸石中的塊煤，時常出現農民在該上山提升時行人甚至提升蹬鉤現象，給上山的安全運行帶來隱患，自從該上山監控投入使用以后，這一違章現象得到了徹底杜絕。

⑾號探頭監控的對象是地面火工庫，主要目的是對火工庫的庫房安全及火工品“雙領雙退”制度的監控，由于仙亭煤礦的火工庫離井口有近500米距離，個別不自覺的放炮員和監炮員偶爾會出現單人退料的現象，自監控系統使用以來不但庫房安全進一步得到保障，“雙領雙退”制度也得到了全面落實。

⑿ — ⒃號探頭監控的對象主要是地面排矸場、工業廣場、五金倉庫、煤臺地磅及煤場等，監控的目的是這些場所的地面治安及運行狀況。自監控系統使用以來這些場所治安狀況得到加強，除了實現有序管理之外，有效地制止了外來人員偷盜公物、煤炭及運煤車輛壓磅等弄虛作假行為。

四、結語：

隨著PC業軟、硬件技術的快速發展，電子監控硬件設備和應用軟件也將隨之快速發展。硬件方面：現在高清晰度、任意角度旋轉、適合各種復雜環境的電子探頭已經問世，PC機的配置也已經出現4.0GHz主板、1024MB內存、200G硬盤；在軟件方面，就目前仙亭煤礦的監控系統使用的香港智勝公司“coinNet”監控應用軟件而言，它具有極強的擴容性能，如果對監控軟件進行升級，那么一個系統最多可同時控制480個探頭。因此，今后根據需要可以將監控系統延深到七大主要生產系統的其它主要環節，甚至可以延深到采面、掘進頭、對每一個環節的適時狀況都可以在礦井監控中心明察秋豪；“coinNet”監控應用軟件還具有語音對話功能，實現監控中心與被監控環節的對話交流。所以只要監控中心發現被監控環節出現異常情況，就可以立即將管理者的意圖或所采取解決異常情況的措施傳遞到每一個崗位操作者身上，管理階層可以通過強化監控中心的職能來強化各安全生產環節的管理，實現管理的集中化。