煤礦在用安全監控系統檢測要求及方法的研究

（國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心，重慶 400037）

煤礦在用安全監控系統檢測要求及方法的研究

陳福民

（國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心，重慶 400037）

本文通過分析目前國內煤礦在用安全監控系統的技術、檢測和維護現狀，提出了煤礦在用安全監控系統的檢測技術要求及檢測方法建議，對煤礦在用安全監控系統檢測檢驗工作開展、排除安全監控系統隱患有重要意義。

在用安全監控系統；技術要求；檢測方法。

一、煤礦在用監控系統的基本特點

煤礦安全生產監控系統是實現煤礦現代化的重要技術手段，它為改變煤礦生產的安全狀況和技術面貌，進一步提高生產管理水平起到積極作用。

煤礦安全生產監控系統具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制功能，是用于煤礦通風安全及生產環節監控的設備。因此，煤礦安全生產監控系統工作穩定可靠與否，直接關系到礦井安全生產、抗災能力和礦工安危。根據系統不同的監控目的和使用場所以及組成結構，煤礦安全生產監控系統的種類較多，下面主要針對煤礦安全監控系統的組成、工作原理、安全及性能要求、運行特征及影響因素、監察重點進行詳細的描述。

1 煤礦安全監控系統的基本組成

圖1 煤礦安全監控系統

煤礦安全監控系統一般由主機（雙機或多機備份）、傳輸接口、分站、傳感器、執行器（斷電器、聲光報警器）、電源箱、電纜、接線盒、避雷器和其它必要設備組成。系統的連接結構一般分為樹形、環形、星形和總線形、復合形，典型系統連接如圖1所示。

2 硬件

地面中心站硬件一般包括避雷器、傳輸接口（含安全隔離柵）、主機、打印機、UPS電源、投影儀或電視幕墻、網絡交換機、服務器和配套設備等。中心站設備均應采用主流技術的通用產品，并滿足可靠性、可維護性、開放性和擴展性等要求。

地面井口設備一般為避雷器等

井下設備一般包括分站、傳感器、執行器（斷電器、聲光報警器）、電源箱等及其它必要設備。

3 軟件

操作系統、數據庫、編程語言等，應是可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的主流產品。軟件應有詳細的漢字操作說明書和漢字操作指南。

4 工作原理

煤礦安全監控系統是采用傳感器技術與計算機控制、計算機網絡和信息傳輸技術相結合的方法，實時監測煤礦甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風速、風壓、濕度、溫度、饋電狀態、風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停狀態、主通風機開停等，并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制。

分站接收來自傳感器的信號，并按預先約定的復用方式（時分制或頻分制等）遠距離傳送給主站（或傳輸接口），同時，接收來自主站（或傳輸接口）多路復用信號（時分制或頻分制等）。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數據處理能力、對傳感器輸入的信號和主站（或傳輸接口）傳輸來的信號進行處理，控制斷電器工作。

井下電源箱將井下交流電網電源轉換為系統所需的礦用本質安全型直流電源，并具有維持電網停電后正常供電功能。

主站（或傳輸接口）接收分站遠距離發送的信號，并送主機處理；接收主機信號、并送相應分站。

主機主要用來接收監測信號、校正、報警判別、數據統計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網絡聯接等。

二、煤礦安全監控系統的使用、維護與檢測現狀

目前由于國家沒有在用煤礦安全監控系統的檢測標準和方法，基本上是依據AQ1029-2006 《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》的要求在進行管理、使用和維護，但該標準對在用煤礦安全監控系統的檢測規定較簡單、可操作性較差，為此，各級煤礦安全檢測檢驗機構均難以取得“在用煤礦安全監控系統”的檢測授權，在用煤礦安全監控只能依靠各煤礦自行維護，多數中小型煤礦自己不具備維護的技術力量，往往轉包給一些中介技術服務機構。

為了解決“在用煤礦安全監控系統”的檢測授權問題，2004年和2010年河南省與山東省相繼出臺了地方標準：DB41/ T351-2004《河南煤礦在用安全監控系統安全檢測檢驗規范》和DB37/T1696-2010《山東煤礦在用安全監控系統安全檢測檢驗規范》，根據個人觀點，這兩個地方標準仍然存在許多缺陷，尚不能根本解決煤礦在用安全監控系統無檢測依據的問題，主要問題在于：

1 河南標準注重在用監控系統的性能檢測，忽略管理要求，實際上在用監控系統要想起到應有的作用，本身的性能要求和管理要求同等重要，山東標準在這方面有所改進；

2 河南和山東標準均采用打分的形式對在用監控系統進行綜合判定，達到60%判為合格，這種判別方法是極不科學的，因為，只有60%部分合格的產品無法保證其正常、安全的使用；

3 兩個標準中，均沒有要求對監控系統的全部組成部分進行檢測，只檢測部分分站或傳感器，無法代表監控系統能正常工作；

4 部分檢測項目的可操作性較差，雖有規定，但難以操作。

三、煤礦在用安全監控系統的檢測要求及方法

鑒于煤礦在用安全監控系統的現狀，個人認為應結合AQ6201-2006 《煤礦安全監控系統通用技術要求》和AQ1029-2006 《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》的技術與管理要求，考慮到系統使用環境的特殊性，科學、完整地規定其檢測要求及方法，方能具有可操作性，并能在全國推廣應用。

根據個人在檢測各類安全監控系統、考核各級安全檢測檢驗機構的經驗，有效融合AQ1029與AQ6201等相關標準的要求，充分考慮系統使用的特殊環境和目前檢測設備水平，綜合提出以下的檢測要求及方法，供相關檢測機構及系統使用單位參考。四、在用煤礦安全監控系統技術要求和檢測方法的技術特點

四、結論

本文提出的在用煤礦安全監控系統的技術要求和檢測方法，體現了以下特點：

1 本文的內容結合了AQ1029和AQ6201標準的要求，但又不局限于這兩個標準的要求，否則就難以執行。

2 技術要求的重點放在了系統安裝與配置合理性、工作的正常性、維護與管理的規范性等三個方面，這是確保在用系統正常運行不可缺少的三個重要環節；

3 淡化了系統的“技術指標”，因這些指標是AQ6201標準對新開發或出廠的系統設計、制造方面的一些要求，系統在使用過程中，可能發生一定的變化，但只要系統工作正常，這些細微的變化，不會對系統的監控功能產生致命的影響；另外一方面，對在用煤礦監控系統而言，由于大部分分站、傳感器安裝在井下不同的位置，也不允許檢測過程中隨意開斷，要想檢測這些主要技術指標，可操作性是很差的。正是由于目前國內的在用品安全檢測檢驗機構只能依據AQ6201標準，無法檢測“主要技術指標”，也就難以取得授權、難以全面推動該項工作。

4 相關機構可以根據本表中的項目、要求、方法和觀點，進一步細化、篩選后，就很容易編寫出（行業的或地方的）煤礦在用安全監控系統的檢測檢驗規范。

[1]淺談煤礦安全監控系統技術的現狀與發展趨勢[J]．城市建設理論研究，2012（20）．

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