淺析安全監(jiān)控系統(tǒng)升級過程中遇到的瓶頸及解決方案

趙延湘 尹訓(xùn)濤 劉建峰

（新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司翟鎮(zhèn)煤礦通風(fēng)防塵部，山東 泰安 271000）

根據(jù)《國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于印發(fā)〈煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案〉的通知》（煤安監(jiān)函〔2016〕5號）和《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國家煤礦安監(jiān)局〈煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案〉的通知》（魯煤監(jiān)技裝〔2017〕13號）文件要求，新礦集團(tuán)對相關(guān)礦井在用的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造。安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造過程中，所有的設(shè)備設(shè)施都需要進(jìn)行更換，共更換監(jiān)控分站417臺(tái)，更換各類傳感器2636臺(tái)。系統(tǒng)升級改造前需對現(xiàn)場遇到的瓶頸進(jìn)行綜合分析，制定最終的升級方案，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的不間斷傳輸。

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級過程中的瓶頸問題

1.1 系統(tǒng)選擇問題

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)有很多種，國內(nèi)生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)廠家不少于10家，如何選擇一套適合各礦井的監(jiān)控系統(tǒng)，且不同系統(tǒng)之間能夠相互兼容，是礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造前面臨的難題。

1.2 系統(tǒng)升級期間如何實(shí)現(xiàn)不間斷傳輸

新系統(tǒng)采用數(shù)字信號傳輸，原有的老系統(tǒng)采用模擬信號傳輸，因此系統(tǒng)升級期間會(huì)存在新老系統(tǒng)不能互用的尷尬情況，不能實(shí)現(xiàn)礦井安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的不間斷傳輸。礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中斷傳輸會(huì)嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)。

1.3 新型監(jiān)控傳感器應(yīng)用問題

新型的傳感器大部分采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控傳感器的快速生產(chǎn)和快速維修，便于現(xiàn)場維修。但是傳感器采用模塊化設(shè)計(jì)后，模塊采用插接方式，井下采掘地點(diǎn)的傳感器每班總會(huì)前移，且經(jīng)常磕磕碰碰，容易造成插接模塊掉落，影響現(xiàn)場的安全監(jiān)控。

1.4 大功率傳感器傳輸距離不足

新型監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控分站在保證防護(hù)等級又要減輕重量的情況下，其輸出功率會(huì)控制在一定的范圍內(nèi)，若安裝小功率的傳感器如甲烷傳感器等傳輸距離可以達(dá)到2km以上，但是當(dāng)安裝粉塵傳感器等大功耗傳感器時(shí)，傳輸距離不足1km。

1.5 安全監(jiān)測人員對新系統(tǒng)適應(yīng)慢

煤礦安全監(jiān)測人員大部分都是高中學(xué)歷，且煤礦年輕職工越來越少，大部分職工都在35歲以上，學(xué)習(xí)能力相對較差。安全監(jiān)控系統(tǒng)升級后，新功能增加，操作難度相對增加，因此對人員素質(zhì)的要求較高，當(dāng)升級為不同系統(tǒng)后，人員適應(yīng)新系統(tǒng)較慢。

2 現(xiàn)場應(yīng)對措施

深入分析安全監(jiān)控系統(tǒng)升級過程中可能遇到的問題，必須根據(jù)礦井的實(shí)際情況制定針對性措施。

2.1 選擇相近系統(tǒng)

在選擇安全監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，盡量選擇相近的系統(tǒng)或者直接選擇相同型號的監(jiān)控系統(tǒng)。（1）考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性，是否能夠?qū)崿F(xiàn)文件規(guī)定的13項(xiàng)功能；（2）考慮升級的工程量；（3）考慮廠家的技術(shù)人員能否跟上后續(xù)的服務(wù)；（4）考慮礦井自身配備的監(jiān)測人員素質(zhì)。

2.2 分步升級實(shí)現(xiàn)不間斷傳輸

升級安全監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮監(jiān)控系統(tǒng)軟件的兼容性、分站的兼容性等問題，有條件的單位可以逐步從零做起，完完整整地安裝一套新的系統(tǒng)，但是不經(jīng)濟(jì)。為實(shí)現(xiàn)升級期間的不間斷傳輸，確定新系統(tǒng)不通過驗(yàn)收，舊系統(tǒng)不可以撤除的升級原則。（1）需新增一套中心站及相應(yīng)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)對模擬信號和數(shù)字信號的兼容處理；（2）升級監(jiān)控分站，在原分站只能進(jìn)行模擬信號傳輸?shù)幕A(chǔ)上，先安裝模擬信號和數(shù)字信號相兼容的分站，再完成新型傳感器的安裝；（3）利用檢修時(shí)間，在工作面檢修期時(shí)，集中人員分地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備更換升級。通過采取以上四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)升級期間的不間斷傳輸。

2.3 分站內(nèi)部并聯(lián)供電或者加粗線纜

針對粉塵傳感器等大功耗傳感器，采用在分站接線時(shí)考慮將分站輸出的兩路電源并聯(lián)接入。在現(xiàn)場實(shí)際使用中，采用該方法后，粉塵傳感器的傳輸距離增加到了1.5km。另外考慮電壓降，選擇監(jiān)測線時(shí)必須考慮傳輸距離，通過在試點(diǎn)礦井趙官能源的實(shí)踐，一般選取0.53mm直徑以上的線纜，方可滿足傳感器的穩(wěn)定監(jiān)測與傳輸。

2.4 加強(qiáng)人員培養(yǎng)

系統(tǒng)升級改造后，尤其是數(shù)字化傳輸，相應(yīng)傳感器的設(shè)置，對監(jiān)測人員在數(shù)字信息技術(shù)方面的要求較高，與之前頻率型信號截然不同。人員培訓(xùn)方面新礦集團(tuán)主要采取以下措施：（1）礦井應(yīng)當(dāng)提前開展培訓(xùn)工作，提前安排安全監(jiān)測人員到監(jiān)控系統(tǒng)廠家進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)請新系統(tǒng)廠家技術(shù)人員在監(jiān)控系統(tǒng)升級改造前進(jìn)行人員培訓(xùn)；（2）對監(jiān)控系統(tǒng)廠家提出要求，根據(jù)原有的操作界面進(jìn)行部分修正，最大限度地保留原系統(tǒng)操作界面各個(gè)功能鍵的原有位置，盡量遵循監(jiān)測值班人員的操作習(xí)慣。

3 結(jié)束語

新礦集團(tuán)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造過程中，統(tǒng)籌規(guī)劃，試點(diǎn)先行，針對不同的礦井分步實(shí)施，分批完成安全監(jiān)測系統(tǒng)的升級改造工作。趙官能源作為升級改造試點(diǎn)礦井，通過3個(gè)月的時(shí)間順利完成了礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作，其余礦井借鑒試點(diǎn)礦井成功經(jīng)驗(yàn)，分步實(shí)施，在1年內(nèi)完成了省內(nèi)所有礦井的升級改造工作，并實(shí)現(xiàn)了不間斷傳輸，確保了礦井安全生產(chǎn)。