芻議煤礦安全監控系統發展現狀及趨勢

武鵬

摘 要：當前各大煤礦企業生產主要面臨的問題就是井下環境復雜，瓦斯處理不及時容易造成聚集，極易發生安全隱患甚至引起爆炸等事故；另一特點是擁有較多的大型機電設備，比如提升機、膠帶輸送機、通風機、壓風機和電氣設備等，這些設備能否正常安全地運轉決定著井下的煤礦生產能否順利進行。礦井監測監控就是保障煤礦安全生產的重要措施。隨著近些年礦井監測監控技術的提升，其設備在煤礦安全生產中發揮了重要作用。西曲礦安全監控系統升級改造為江蘇三恒科技股份有限公司KJ70X型，正是這些裝備和技術保障了目前煤礦企業的安全生產進程。

關鍵詞：煤礦安全；監測監控；KJ70X型監控系統

1 煤礦安全監控系統發展現狀

國外煤礦監測監控技術發展于20世紀60年代，至今已有4代產品（（4個階段）：（1）系統以空分制信號為主要傳輸方式。（2）主要采用頻率區分信道的頻分制信號傳輸方式。（3）以時分制為基礎的煤礦監控系統。（4）以分布式為特征的煤礦監控系統。隨著近些年煤炭行業的高速發展，對安全生產監測監控系統的需求不斷提高，建設功能全面、技術先進的煤礦生產監測監控系統，提供及時的信息，能夠及時反饋圖像等功能，成為了煤礦企業安全生產堅實的后盾，實現安全生產監測監控信息處理和實時動態的規章性，高效性以及管理層面的合理性。對煤礦企業安全高效生產都具有重大的意義。安全生產監測監控系統即將第一現場的安全監測相關圖像和束管檢測信息進行收集整理，通過安全生產監控信息庫，統一存儲于煤礦企業的數據庫中，及時為上級領導、各相關專業機構提供各部門所要了解的最新信息，實時監測監控信息通過動態圖以及表格方式進行顯示。系統監測信息采用WEB發布，用戶可通過網頁訪問，同時相關即時數據存儲至歷史資料中供相關專業的專家以及上級指揮中心調用。我國比較早就建立了安全監測監控系統，并且吸取了國外各大煤礦的精髓之處，并沒有一味地引進外國的技術設備，而是結合我國特有的地質條件以及礦井概況，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38等監控系統，在我國煤礦應用廣泛。9 0 年代以來，隨著電子技術和計算機技術的迅猛發展，一些科研單位和生產廠家相推出了KJ66、KJ75、KJ80、KJ82、KJ90、KJ95、KJ101等監控系統，以及MSNM煤礦安全綜合化和數宇化網絡監測管理系統。

2 KJ70X型煤礦綜合監控系統

KJ70X 煤礦安全監控系統的設計是以《煤礦安全規程》為依據，對煤礦井下實際情況進行考察之后，綜合各方面的要求設計出來的，監控設備的種類、數量、性能均符合《煤礦安全規程》的有關規定，適用各類大中小型煤礦。該系統可采集瓦斯、風速、負壓、溫度、一氧化碳等環境參數，以及機電設備開停、供電狀態等生產參數，可以控制設備的通、斷電，是煤礦安全生產的必備設備。根據國家煤礦安監局關于印發“煤安監函〔2016〕5 號”通知的要求，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，煤礦安全監控系統要進行全面升級。實現全數字化傳輸，具有自診斷、突出報警功能，能夠實現數據融合，監控系統設備具備抗干擾能力，運行更加穩定可靠。全面升級后的KJ70X，以工業以太環網加現場總線作為系統的信息傳輸平臺，系統利用工業以太網平臺的快速通道實現多主并發通訊技術，使系統在設備抗干擾、實時性、可靠性、穩定性、擴展性、數字化、數據分析應用、數據融合、新技術應用等方面技術水平進一步提升。同時，KJ70X 系統已通過抗干擾（浪涌、靜電、射頻電磁場輻射、電快速瞬變脈沖群）試驗，試驗等級高于國家要求，并取得“MA”認證。KJ70X 煤礦安全監控系統支持三種網絡結構，分別為：總線式、光纜式和工業環網式。選用先進成熟的編程軟件為平臺進行開發，操作簡單、功能強大、界面美觀，并具有語音報警功能。具有雙機熱備功能，采用雙機熱備方式工作，由監控主機、備機以及服務器組成，自動切換時間不大于 1 分鐘。可連續、實時監測瓦斯、風速、負壓、一氧化碳、煙霧、溫度、風門開關等環境參數，也可監測煤倉煤位、水倉水位、壓風機風壓、箕斗計數、各種機電設備開停等生產參數和電壓、電流、功率、電度等電量參數，以及膠帶跑偏、膠帶速度，軸承溫度、機頭堆煤等各種機電設備的運行情況。可實現分級報警，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，實施分級響應。各級別報警濃度值的設置可由煤礦企業根據相關法規標準和實際情況決定。可實現邏輯報警，根據巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝、設置、維護，監控系統的正常使用，防止違法行為。其它可考慮融合的系統：視頻監測、無線通信、設備監測、車輛監測等。系統支持地面融合及井下融合，能與國內主流的人員定位、廣播等系統廠家實現融合聯動，具有成熟的綜合基站用于安全監控、人員定位、廣播及無線通信等系統井下融合。已有古城煤礦、新驛煤礦等多個成功實施案例。具備自診斷、自評估功能。系統定期的自診斷、自評估，能夠預先發現系統在安裝使用中存在的問題。

3 煤礦安全監控系統發展趨勢

煤礦安全生產監控系統的設計與實現為煤礦安全生產遠程監控系統提供了一種可行的解決方案，大大改變了煤礦生產中多系統獨立運行和隔離的現象。提高數據利用率，為煤礦生產經營提供數據支持。目前在煤礦井下生產環境復雜，監測監控系統的應用還有部分需要進一步完善，使其更好地服務于煤礦生產。系統以后的研究發展會向三維可視化演變，使煤礦調度管理人員可以在系統中模擬礦井實際情況，對煤礦生產進行遠程管理。發展全而的監測監控專家系統。發展覆蓋面更廣，監測監控參數更多的軟硬件系統，為實現煤礦生產綜合自動化奠定良好基礎，是我國監測監控系統的發展方向。研制高可靠性、品種齊全的礦用傳感器。國產煤礦監測監控系統的配套傳感器有待于進一步研發。因此，發展配置齊全、高可靠性的礦用傳感器是監控系統發展的關鍵。煤礦企業安全生產以及管理最重要的內容就是安全監測監控系統，即便現階段該系統的發展取得了一系列進展，但是伴隨著科技發展和技術更新，安全生產監測系統的相關內容必須做到與時俱進，才能保證煤礦企業的安全生產，把發生意外的概率降到最小，把財產損失降到最小。

參考文獻

[1]劉志旺.煤礦安全監測監控系統現狀與升級改造[J].機械管理開發.2018（06）

[2]張文兵.淺析煤礦安全監控監控系統的維護與保養[J].電子測試.2018（17）

（作者單位：西山煤電西曲礦通風科通風五隊）