加強小型煤礦安全監測系統的探討

鞠麗

摘要：安全監測監控系統是煤礦生產中一種環境監控系統，能夠連續不間斷對井下環境進行監測，包括對一氧化碳、瓦斯及溫度等進行監測。對安全監測監控系統的加強維修與養護，能夠對礦井瓦斯變化趨勢及時掌握，并且在瓦斯出現異常的情況下能夠將現場的設備電源及時切斷，從而有效降低了瓦斯事故發生，保證了煤礦的安全生產?；诖耍疚膶⒅胤治鎏接懶⌒兔旱V安全監測系統的應用，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：小型煤礦；安全監測；措施

1、煤礦安全監測系統應用現狀及發展趨勢

目前，頂板壓力監測系統、礦井水文監測系統、低濃度瓦斯輸送安全監測系統、礦井火災束管監測系統等設備的推廣與應用，正是我國煤礦設備生產企業不斷努力的結果，它們大大改善了煤礦井下安全監測裝備的面貌。監測系統可根據礦井類型的不同而相應配置差異化的分部，百萬噸以上礦井可以智能型煤礦井下皮帶運輸監測控制系統、配置礦井主扇在線監測、基于無線傳感器的瓦斯抽放監測等子系統。30萬噸以下的礦井因監測點相對較少，只布置智能化傳感器和相應的瓦斯監測分站即可。而隨著信息及測控技術的不斷發展，監測系統也越來越向智能化、網絡化、集成化的方向發展。

2、小型煤礦安全監測系統設計

2.1系統的總體結構設計

根據煤礦安全監測系統的實時性要求，結合分層次的體系結構，設計出了系統總體結構如圖1所示：

其中各主要組成部分描述如下：1）監控程序.煤礦安全生產的遠程數據采集程序，通過通信網絡將實時數據發送到安全監測系統的服務器端，采用基于服務的模式。2）數據庫服務器。存儲煤礦安全監測傳統的集團組織信息，各類實時監測數據、歷史數據等。3）服務端。各個監測點數據的收集者，并采用多線程技術管理數據的采集、傳輸、處理、存儲和再加工。4）客戶端。能夠對煤礦的安全生產進行實時數據監測，并能進行數據查詢和報表數據打印。

2.2系統功能設計

根據對小型煤礦安全監測系統的需求分析，可確認系統各個功能模塊的劃分。煤礦信息管理、監測設置、數據管理、監測信息管理及用戶管理五大組成部分。其中，礦業集團設置、礦區設置、巷道設置和工作面設置屬于煤礦信息管理的范疇；分機設置、報警設置屬于監測設置的范疇；實時監測、數據查詢、曲線顯示、綜合曲線、原始數據屬于數據管理范疇；通信端口設置、站點信息設置和數據記錄周期設置屬于監測信息管理范疇；用戶添加、口令修改和用戶刪除屬于用戶管理范疇。

2.3系統架構巧計

1）系統冷理架構巧計。第一部分采用C/S模式進行設計，主要有通信端口設置、與接收主機的通信連接、用戶管理、煤礦管理等功能模塊組成。第二部分采用B/S模式設計，主要有數據監測管理和用戶管理模塊組成。2）系統邏輯架構設計。對于功能繁多的小型煤礦安全監測系統來說，做好系統邏輯架構是系統開發成功的基礎，也是系統開發成功的關鍵。采用“分而治之”思想的分層次架構，通過劃分和封裝業務使得不同層次之間的調用變得清晰明了，使得軟件開發做到有跡可循。

3、小型煤礦安全監測系統技術改造

3.1實現全數字化

系統通過在各分站至中心站數字化傳輸的技術上，將一部分模擬視頻信號經過網絡硬盤錄像機編碼轉換成可以進行網絡傳輸的數字視頻信號，使各類傳感器、執行器至各分站升級為數字傳輸，實現安全監控系統的全數字化，更能清晰監控分析各類數據參數的安全、可靠性。

3.2實現自動斷電、報警功能

改變現有的單CPU處理模式，改為多CPU處理模式，或多核CPU，縮短傳感器脈沖計數周期，對井下傳輸的各類數據，用計算機進行比較分析處理。當井下監控設備發出聲光報警時，提醒維修作業人員及時檢修并做好撤離準備，抑制各類事故的發生或再擴大。還可根據瓦斯濃度大小、瓦斯超限持續時間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別（響度或頻度），實施分級響應。

3.3提高傳感器的防護能力

將被測的物理量轉換成便于傳輸和處理的電信號，經傳輸和測控分站連接，為測控分站提供信息。通過將井下監控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監控儀，具有串行碼傳輸的各類傳感器，能夠提高系統傳輸的準確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

3.4實現系統自診斷、自評估功能

嚴格按照最新版《煤礦安全規程》標準，正確設置傳感器、控制器等設備，確保設備及通信網絡工作狀態良好，定期維護和校驗各類傳感器，傳感器一般在10天內校驗一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設備的故障類型、位置、傳感器等設備及通信網絡的工作狀態。通過Modem或GPRS網絡進行遠程故障診斷，并根據情況進行修復或提供最新軟件的在線升級。

總而言之，我國現有煤炭礦產資源豐富，開發開采廣泛，給經濟和社會帶來一定的效益，但是煤炭資源豐富地區存在地質條件惡劣，再加上地質構造復雜，使得全國各地的煤礦安全事故時有發生，安全問題的復雜多變成為煤礦生產的重大問題。所以加強對小型煤礦安全監測系統的應用發展尤其重要，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

參考文獻：

[1]豐尚奇.加強小型煤礦安全監測系統的探討[J].煤礦安全，2002，01：37-39.

[2]陳佳立.一種小型煤礦安全監測系統的研制[D].西安科技大學，2005.

[3]陳佳立.一種小型煤礦的安全監測系統[J].煤礦機電，2007，03：33-35.