對我國煤礦安全監測監控系統的認識和研究

摘要:在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，建立完善可靠的安全監測監控系統已成為煤礦安全生產工作必須解決的問題，本人結合自己的工作實際，對我國煤礦安全監測監控系統進行了一定的分析和研究，并提出了自己的看法。

關鍵詞:煤礦 安全監測監控系統 對策

0 引言

我國煤炭資源豐富，但開采條件復雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦井下安全監測監控系統，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。所以當前現代化礦井的生產不僅要解決煤礦生產過程中存在的安全問題、生產自動化的問題、又要了解各種與生產經營相關的信息。建立安全生產、調度和管理網絡系統，對井上、井下安全生產全面了解，靠及時準確的信息指揮生產和防止各種事故的發生，已成為煤礦設計工作必須解決的問題。

1 煤礦安全監測監控系統的內涵和作用

礦井安全監測監控系統是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術、電氣防爆技術和控制技術等多種技術在礦井安全生產監控領域應用的產物，對保障煤礦安全生產，提高生產效率和機電設備的利用率都具有十分重要的作用。礦井安全監控系統一般由三部分組成:①中心站(包括應用軟件、計算機及外圍設備);②信息傳輸裝置(包括傳輸接口、分站、傳輸線、接線盒等);③傳感器和執行裝置。具體來講，煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環節的機電設備工作狀態進行監測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統。安全監控系統可以為各級生產指揮者和業務部門提供環境安全參數動態信息，為指揮生產提供及時的現場資料和信息，便于提前采取防范措施。另外通過對被測參數的比較和分析，系統可以實現自動報警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發生或擴大;在發生事故的情況下，能及時指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息。

2 安全監測監控系統目前存在的問題

2.1 傳感器質量和性能差

與安全監測監控系統配接的甲烷傳感器和CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監測煤炭自燃發火災害預測的關鍵技術裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現場使用中，雖然系統主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，但國產安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規程》中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規定，調校工作需要專用器具和標準氣樣，對調校人員的技術水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業技術人員等原因而不能按時對系統進行維護和調校，甚至從不調校，嚴重制約了礦井有害氣體的正常檢測。

2.2 通信協議不規范，可集成性差

因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現有生產廠家的監控系統的通信協議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統功能擴展。在使用中，個別系統雖經多次升級改造，仍不能實現系統資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴重阻礙了礦井安全生產管理水平的進一步提高。

2.3 診斷功能有待加強，系統的可維護性低

現場設備在線故障診斷、報警、記錄功能不強，現場設備的遠程參數設定困難，影響系統的可維護性。作為管理維護監控系統的輔助手段，部分系統只能對系統的通訊狀況診斷，不能詳細地判斷故障的性質和故障點。但實際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實超限之間的區別，為維護人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。

2.4 現場管理和維護水平欠缺

盡管我國各省市煤炭管理部門都強制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉鎮小煤礦，多數由于缺乏專業技術人員而不能正常使用和維護已裝備的系統，甚至對系統配接的傳感器根本不進行調校。另外，在大多國有煤礦還存在著監測監控方面的管理制度不夠健全、對已經存在的監測監控管理制度執行不嚴、對監測監控系統的監督管理不到位等問題，嚴重地制約著安全監測監控系統的正常運行。

3 提高安全監測監控系統良好運行的措施

3.1 研究和開發出高品質的傳感器

國產安全檢測用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，嚴重制約著礦井瓦斯的正常檢測，與國外同類傳感器比較差距較大。所以國家科研院所應加大科研投入力度，進一步提高傳感器應用的可靠性。

3.2 規范監控系統統一通信協議

通信協議不規范將造成設備重復購置、系統補套受制于人和不能隨意進行軟硬件升級改造等后果。為了改變標準不統一的局面，國家出臺了很多規范性規程和標準對監控系統及信息傳輸協議等進行規范，如《礦井安全監控新標準、新規程匯編及礦井安全監控系統設計與選型手冊》等。建議各監控系統統一通信協議，統一采用SQL數據庫，采用統一數據格式，這樣可以很方便對系統進行維修、補套、升級，也可以很方便的建立礦、公司(礦務局)兩級數據存儲中心，并與上級監管系統聯網，實現系統資源共享。

3.3 加強技術培訓，完善管理制度

監測監控系統維護要求非常嚴格，所以在日常監測管理工作中采取多種形式提高維修人員的維修技術和操作水平，每月應組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監測員，重點加強對其基礎知識的學習和培養，合理利用售后服務和兄弟礦井相互指導的便利條件，確保礦井監測系統維護的順利進行。另外要建立細致嚴謹的管理制度，及時完善有關監測監控管理的規定和制度，有效提高相互監督、相互預警的能力。

3.4 發展專家診斷、專家決策系統軟件

科研院所應開發專家診斷、專家決策系統軟件。專家診斷應具有對故障的智能分析、判斷功能，改變系統自檢功能單一、簡單的情況。在發生事故的情況下，能正確指示最佳救災和避災路線，為搶救和疏散人員、器材提供決策。

4 結束語

隨著現代通訊技術和計算機技術的發展，高性能的煤礦監測監控系統在我國有著廣闊的前景。安全監測系統是生產、安全及管理方面的一個實時監控系統，通過本系統可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產損失。

參考文獻:

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