淺談煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

翟萬寶

摘要：近年來隨著礦井開采深度的不斷延深，瓦斯涌出量也在逐年增加，發(fā)生水災(zāi)、火災(zāi)、瓦斯、煤塵等事故的危險(xiǎn)性也在逐步增大。所以更新現(xiàn)代化的監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備，采用現(xiàn)代化的監(jiān)測、監(jiān)控手段，對礦井的生產(chǎn)設(shè)備和工作環(huán)境進(jìn)行全方位、全天候的監(jiān)測和監(jiān)控是非常迫切的，也是非常必要的。

關(guān)鍵詞：礦井；監(jiān)控系統(tǒng)；煤礦安全

1.礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

該礦井于2005年投入使用安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，2007年經(jīng)過升級改造，將該安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了升級，達(dá)到國家《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》的要求，完善了監(jiān)測監(jiān)控全部功能。

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要保障。分井下和地面兩部分。井下主要設(shè)備是礦用分站，是井下信息收集處理的基本單元，配接甲烷傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、一氧化碳傳感器、負(fù)壓傳感器、機(jī)電設(shè)備開停傳感器、風(fēng)門開關(guān)傳感器、饋電傳感器等，完成采區(qū)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)場所的安全監(jiān)測與控制。地面主要設(shè)備是信息采集處理中心：由數(shù)據(jù)傳輸接口、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)軟件、監(jiān)控主機(jī)、備用機(jī)、打印機(jī)、監(jiān)視器以及信號避雷器等組成，主要把井下上傳的監(jiān)測控制信息及時(shí)傳輸?shù)孛婵刂浦行模瑢颅h(huán)境進(jìn)行綜合分析和科學(xué)判斷，確保煤礦生產(chǎn)的安全。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān)測CH4濃度、CO濃度、CO2濃度、O2濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主通風(fēng)機(jī)開停等，并實(shí)現(xiàn)CH4超限聲光報(bào)警、斷電和CH4風(fēng)電閉鎖控制等。當(dāng)瓦斯超限或局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行或掘進(jìn)巷道停風(fēng)時(shí)，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)自動切斷相關(guān)區(qū)域的電源并閉鎖，避免或減少由于電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備故障電火花或危險(xiǎn)溫度引起瓦斯爆炸，避免或減少采、掘、運(yùn)等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的摩擦撞擊火花及危險(xiǎn)溫度等引起瓦斯爆炸；提醒煤礦領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)下達(dá)指令將人員撤至安全處。

通過網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)時(shí)將監(jiān)測的測點(diǎn)信息傳到集團(tuán)公司服務(wù)器，并且搭接了短信群發(fā)功能，將超限的信息迅速快捷的通過短信發(fā)到集團(tuán)公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員的手機(jī)，使各級領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)管理人員及時(shí)的掌握礦井的安全動態(tài)。

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的投用和完善，使該礦在“一通三防”管理水平有了較大提高，對瓦斯數(shù)據(jù)做到了實(shí)時(shí)掌握，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)狀況及掘進(jìn)工作面的供風(fēng)情況也做到了實(shí)時(shí)監(jiān)測，做到隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。

2.工業(yè)視頻監(jiān)視

隨著煤炭工業(yè)自動化、信息化、技術(shù)水平的日益提高，為增強(qiáng)安全生產(chǎn)管理效能，提高生產(chǎn)調(diào)度指揮先進(jìn)性和快速性。有必要設(shè)置一套工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)。

礦井工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要由地面攝像機(jī)（包括攝像機(jī)、云臺、云臺解碼器、普通彩色一體攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)等組成）、井下防爆攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、傳輸光纖、光纖收發(fā)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器（大屏幕顯示系統(tǒng)）等組成。

通過在礦井調(diào)度會議室和地面及井下主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)場所設(shè)置攝像機(jī)，一方面，在礦調(diào)度室實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對畫面的監(jiān)視；另一方面，通過局域網(wǎng)匯接到集團(tuán)公司的電視電話會議系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電視電話會議的畫面的共享。同時(shí)大屏幕顯示系統(tǒng)還可以將礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)測到的圖形文件和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。大屏幕系統(tǒng)由基于DMDTM（數(shù)字光源處理系統(tǒng)）技術(shù)的投影單元（含投影箱體、DIPTM 投影機(jī)、專業(yè)背投影顯示幕）多屏拼接控制系統(tǒng)（含多屏拼接控制器、視頻矩陣切換器）、監(jiān)視器、系統(tǒng)控制及相關(guān)外圍設(shè)備（柜架、底座、線纜等）組成。

工業(yè)視頻系統(tǒng)的投用，使安全生產(chǎn)管理人員對生產(chǎn)狀況和設(shè)備運(yùn)行情況及安全狀況在調(diào)度室就能一目了然，起到了“千里眼”作用，為安全生產(chǎn)的決策、指揮提供了及時(shí)可靠的信息。

3.監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應(yīng)用系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵保證，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，設(shè)備充分考慮冗余、容錯(cuò)能力和備份，同時(shí)合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制訂可靠的網(wǎng)絡(luò)備份策略，保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的暢通及數(shù)據(jù)的保存完整至關(guān)重要，其中的監(jiān)測數(shù)據(jù)對于我們來說是最重要的，任何人為誤操作、人為的破壞、病毒入侵、自然災(zāi)害都有可能會造成存放在磁盤中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的損壞、丟失，造成不可估量的損失，同時(shí)安全監(jiān)測監(jiān)控業(yè)務(wù)又是不能停機(jī)的，短時(shí)間的停機(jī)都可能會影響整個(gè)礦井的安全。數(shù)據(jù)的保存在管理上也是非常必要的，數(shù)據(jù)長時(shí)間的保存可以為礦井的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，為以后的管理與及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題提供一定的理論依據(jù)。對于查找與調(diào)閱事故發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場狀態(tài)提供充分的證據(jù)。

4.人員定位管理系統(tǒng)

該礦井于2012年投入使用人員定位管理系統(tǒng)，其由地面工控機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸接口、通訊線、井下分站、讀頭、芯片等組成，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控井下作業(yè)人員的作業(yè)地點(diǎn)、人員分布等情況，對井下作業(yè)人員所在的工作區(qū)域及活動區(qū)域在地面就能掌握清楚，為安全管理和控制入井人數(shù)及搶險(xiǎn)救災(zāi)的決策提供了及時(shí)數(shù)據(jù)。

煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集井下的安全數(shù)據(jù)指標(biāo)，工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)的顯示井下的作業(yè)狀態(tài)，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)負(fù)責(zé)把所收集的數(shù)據(jù)和傳輸?shù)漠嬅孢M(jìn)行長時(shí)間的保存與處理，人員定位管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)掌握井下作業(yè)人員所在的工作區(qū)域及活動區(qū)域，四者相輔相成，構(gòu)成了一整套較完整的安全監(jiān)控體系，為井下工人的安全提供了進(jìn)一步的保證。

但是，現(xiàn)在的安全監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用上還存在一些不足，現(xiàn)使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的巡檢模式，由于分站的數(shù)量較多，導(dǎo)致分站的巡檢周期過長，出現(xiàn)部分測點(diǎn)實(shí)際數(shù)值與上傳到地面中心站的數(shù)值有一定差異；工業(yè)視頻系統(tǒng)在2014年又進(jìn)行了升級改造，但增加的視頻分站的數(shù)量有限，光纜的利用率不高，對作業(yè)場所的監(jiān)控范圍有限，不能充分發(fā)揮其作用；人員定位管理系統(tǒng)由于讀頭的數(shù)量有限，無法覆蓋到采掘工作面，對作業(yè)人員的精確定位不夠，難以發(fā)揮其應(yīng)用的作用。

針對存在的不足之處，該礦井準(zhǔn)備下一階段逐步進(jìn)行完善，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)有傳統(tǒng)巡檢模式改為環(huán)網(wǎng)方式，加快分站的巡檢周期，極大限度的減少測點(diǎn)的超差值；工業(yè)視頻系統(tǒng)增加視頻分站的數(shù)量及井上、下各類攝像機(jī)，對其“千里眼”的作用發(fā)揮到位；人員定位管理系統(tǒng)增加足夠數(shù)量的讀頭及相應(yīng)設(shè)備，滿足礦井的覆蓋要求。

總之，以上監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的投用，為煤礦安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障，加快了煤礦企業(yè)向現(xiàn)代化礦井邁進(jìn)的步伐，為爭取早日實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全型礦井上了一個(gè)新的臺階。

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