煤礦瓦斯遠程自動監管信息化系統的研究

武英云

【摘 要】隨著計算機及通信技術的進步和煤礦安全管理的深化，建立煤礦安全監測系統的地面聯網系統，實現遠程集中和分布式實時監測和現代化管理是煤礦安全管理的必然發展趨勢。本文主要探討煤礦瓦斯遠程自動監管信息化系統。

【關鍵詞】煤礦瓦斯；遠程；監管；系統

【中圖分類號】F224-39【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0126-01

自20世紀80年代以來，我國已有某些條件較好的礦務局采用電話專線方式，實現了遠程集中監測。近年來隨著Internet網絡技術的發展，有的礦務局也實現了基于普通網站的采用瀏覽器方式的監測。但是以往的這些監測都限于用文字或數字描述監測結果，顯示不直觀，沒有空間分析功能，而基于WebGIS網站，具有GIS先進技術，通過瀏覽器操作直接在屏幕數字采掘工程圖上實現實時實地監測和動態網絡監管新技術首次在本系統中得到解決。以下將概述系統功能和主要操作過程[1]。

1 系統組成

系統的組成分地面和井下兩大部分，地面部分由監控主機、圖形工作站、遠程終端、地面調制解調器、大屏幕、UPS和GMS測控軟件包組成；井下部分主要由井下分站、隔爆兼本質安全型電源箱、各種配套傳感器和專用信號電纜組成。

2 系統的需求分析

（1）適用多種通信協議，兼容多種分站同時運行，便于新老設備的交替。（2）采用安裝位置和測點類型組合配置來確定惟一的測量點，不但使系統測點維護簡單，即使調整物理通道也能保證數據的連續性，更重要的是能夠真正使系統數據永久保存。（3）顯示頁面格式自由設置，不僅顯示常規的測點和相應的實時數據，而且提供測點的圖標信息、變化時刻及其相關控制定義信息等，反映數據更直觀、全面，滿足用戶多種需求。尤其在超限斷電的情況下，系統自動提供點對點的相關信息，數據信息一目了然。（4）數字量顯示信息一改傳統系統中“開”、“停”、“斷電”等死板提示，取而代之的是數字量測點類型及其提示信息任意定義，使顯示數據更貼近實際，提供給用戶的是一個完整的句子，如：“西南采區8108綜采面的采煤機正在割煤”。（5）曲線查詢操作更方便、迅速。無論是三個月的趨勢還是三秒鐘的細微變化，一目了然。查詢時間段長度任意，查詢測點任意選擇。（6）系統自動統計并提供打印系統故障資料，便于指揮安排維護工作。（7）支持標準的局域網和廣域網。實現礦內、局內聯網，通過程控電話撥號聯網，即使遠在天邊亦可隨時查看系統數據。（8）具備遠程維護功能。（9）動態圖形顯示采用目前最先進的工控組態軟件設計，圖形頁面由監控機房統一管理，通過網絡共享[2]。

3 系統基本功能的設計

（1）監測低濃甲烷、一氧化碳、風速、高濃甲烷、溫度、壓力等環境參數。（2）監測風門，設備開/停狀態和皮帶運輸機的開停等各種開關狀態參數。（3）每個分站與中心站通信，受中心站控制，執行中心站的各種控制命令，并將分站的各種監測參數傳送給中心站。（4）分站（包括電源箱）能獨立工作，實現自動報警、斷電等控制功能。（5）在不超過電源額定負載的前提下，可以接人8個模擬量傳感器，8個開關量傳感器，最多可以輸出8組控制信號。（6）符合礦井環境需要，耐壓，耐腐蝕，防潮和密封。（7）模擬量輸人口即可以接頻率型、電流型、電壓型模擬量傳感器，也可以接開關量傳感器。接人類型只需在中心站通過軟件定義即可實現。

與已往的模擬示意監測或表格監測顯示截然不同，本系統能夠在數字采掘工程圖上十分直觀地實地顯示監測分站和傳感器及控制設備的真實位置，實時實地顯示監測數據與設備的運行狀態及控制狀態，煤礦安全狀態一目了然，有助于及時發現問題和快速解決問題。

從傳感器的分布位置和實時監測數據，右側窗口直觀顯示傳感器監測狀態、報警狀態和控制設備開停狀態。可同時對數字礦圖進行各種操作，如放大縮小和與各種其它圖層疊加進行各種安全分析。能夠隨著工作面的推進編輯數字采掘工程圖和移動傳感器，始終保持最新位置狀態。可以以圖形方式實時監測單個煤礦的全部傳感器的工作情況以及井下設備的工作狀態。在圖上能夠看到每個傳感器當時的瓦斯濃度大小和設備的開停狀態，具有瓦斯超限時有鈴聲報警的功能，通信中斷有相應的顯示。首先點擊“在線監測”鏈接，然后在下拉框中選中要監測的煤礦，點擊“啟動監測”鏈接[3]。

4 煤礦瓦斯遠程自動監管信息化系統的實現

為確保礦井通風安全監測監控系統的安全、可靠和正常運行，必須做好監測監控系統的使用、調試和維護等管理工作。在使用裝置前，必須按產品使用說明書的要求，調試合格后方可使用。每隔7天必須使用校準氣樣和空氣樣按產品使用說明書的要求對瓦斯傳感器進行1次調校，其他傳感器也應按使用說明書要求定期調校，使各項指標符合規定[4]。

井下監測員必須24小時值班，監測裝置發生故障時應及時處理。在井下處理故障時，必須嚴格執行有關規定，并填寫故障登記表。在井下無法處理時，應在24小時內更換。在處理故障期間應有安全措施。各種裝置在井下連續運行6—12個月，須將井下部分運到井上進行全面檢修。礦井安全監測監控系統信息處理的管理工作 為了充分利用礦井通風安全監測監控系統的信息資源，及時發現井下安全問題，應注意以下幾點：

①中心站每班必須有1名值班員值班。值班員應認真監測終端機屏幕所顯示的各種信息，詳細記錄累計各部分的運行狀態，負責打印監測重點日報表：接到警報（或斷電）信號及事故警報，應立即通知通風調度、生產調度。

②值班員組長必須對當日獲得的信息進行分析整理，寫出主要情況、問題及處理意見的書面報告（日報），送通風區（科）長或工程師批示后報送礦長和總工程師審閱，并定時向礦務局通風處匯報。

⑧礦長、總工程師應經常通過終端了解并下安全情況、調閱計算機存儲的資料，更好地指揮安全生產。

④礦通風部門負責人應經常組織有關專業人員分析、研究礦井通風安全監測監控系統的數據，結合井下采掘動態，掌握瓦斯、自然發火等變化規律，并制定相應的防治措施。

結論

煤礦瓦斯遠程自動監管信息化系統在網站瀏覽器上實現實時監測，為集中或分布式全方位監測與管理提供了可能，為監測信息的高度共享提供了可能。

參考文獻

[1] 徐超，劉輝輝，鄒偉.淺談我國煤礦瓦斯抽放技術[J].山東煤炭科技，2010（02）

[2] 朱紅漢，劉祖飛.煤礦瓦斯治理關鍵技術探討[J].科技資訊，2011（02）

[3] 鄭偉.煤礦瓦斯安全自動監測與報警系統研究[J].科技風，2010（04）

[4] 王傳志. 高位抽放巷在桃山煤礦治理瓦斯工作中的實際應用[J].煤礦現代化，2011（03）