升級改造后的安全監控系統在煤炭企業中的實踐應用

劉建峰 張明寶

（新汶礦業集團有限責任公司，山東 新泰 271233）

1 安全監控系統數字化升級改造背景

煤礦安全監控系統是煤礦六大系統之一，由于監控系統對井下設備狀態的實時監測，同時具備超限聲光報警、斷電、閉鎖等功能，使得其在預防礦井災害、瓦斯事故中發揮了重要作用。煤礦安全監控是綜合性技術，涉及到計算機、電子技術、通訊、物理、化學、電工等多種學科，與礦山采、掘、機、運、通等生產環節密切相關，功能復雜，技術難度高，如何解決安全監測系統存在個各種問題，一直是備受關注的焦點。

為提高煤礦安全監控系統準確性、靈敏性、可靠性、穩定性和易維護性，增強煤礦安全保障能力，2017年，國家煤礦安監局組織制定了《煤礦安全監控系統升級改造技術方案》。方案從傳輸數字化、增強抗電磁干擾能力等13個方面對新型安全監測系統的性能、標準等方面進行引導，促進安全監控系統的全面升級。

2 統籌規劃，試點先行

根據相關規定，新汶礦業集團在山東省內權屬礦井中需要進行升級改造的有8處礦井，分別安裝KJ76N型、KJ90NB型、KJ770型等不同型號安全監控系統。為了確保安全監控系統升級改造工作有序推進，保證升級改造過程中數據的連續上傳，2017年4月，新汶礦業集團制定了《新礦集團省內礦井安全監控系統升級改造總體方案》，統籌規劃，試點先行，針對不同的礦井分步實施，分批完成安全監測系統的升級改造工作。將趙官能源作為新礦集團升級改造示范礦井，2017年底前完成升級改造工作，其余礦井2018年分步完成升級改造工作。

3 升級改造實施過程

3.1 對安全監控系統的主要設備進行升級

礦井所使用的模擬量傳感器均可以通過增加數模轉換模塊的方式實現智能數字化傳輸功能，但是《煤礦安全監控系統升級改造技術方案》中規定，將傳感器的防護等級由IP54提升到IP65，因此需要將所有傳感器全部更換為具有類型、狀態、故障自識別功能、調校狀態識別提醒功能的數字傳輸傳感器。優先考慮使用激光、紅外等全量程傳感器。

升級前，分站至交換機傳輸主要采用頻率信號傳輸，信號穩定性差，傳輸距離短。本次升級需要將傳感器至分站傳輸方式升級為數字傳輸，采用RS485/CAN總線的方式，因此所有分站需全部更換。

3.2 對安全監控系統傳輸網絡進行改造

雖然各礦井已經建立了井下工業以太網，但其覆蓋范圍相對較小，無法滿足全礦井監控系統升級改造要求。同時，為避免井下工業以太網檢修、故障等因素對安全監控系統傳輸的影響，保證安全監控系統傳輸穩定性，建立安全監控系統傳輸專用網絡，專線專用。

3.3 建立應急聯動系統

以安全監控系統為主體，在地面建立統一平臺，將人員位置監測、應急廣播、調度通信等系統融合至統一平臺。通過與各相關系統廠家對接，開放接口協議，實現融合與聯動功能。實現了在瓦斯超限、斷電等需立即撤人等緊急情況下應急廣播、通信、人員定位等系統的應急聯動。

4 結語

隨著科學技術的不斷進步與發展，煤礦安全監控系統升級改造是必然趨勢。目前，新礦集團各相關礦井均已完成了安全監控系統的升級改造工作，升級過程中，新舊系統并列運行，實現了新、舊系統的無縫銜接。各礦井安全監控系統升級改造后，傳輸更加穩定，抗干擾能力更強，監測數據更加穩定可靠。尤其是應急聯動系統的建立，提高了礦井安全預測預警水平，實現了安全監測監控信息的深度分析和綜合利用。