淺談煤礦安全監控系統的應用

翟萬寶

摘要：近年來隨著礦井開采深度的不斷延深，瓦斯涌出量也在逐年增加，發生水災、火災、瓦斯、煤塵等事故的危險性也在逐步增大。所以更新現代化的監測、監控設備，采用現代化的監測、監控手段，對礦井的生產設備和工作環境進行全方位、全天候的監測和監控是非常迫切的，也是非常必要的。

關鍵詞：礦井；監控系統；煤礦安全

1.礦井安全監測監控系統

該礦井于2005年投入使用安全監測監控系統，2007年經過升級改造，將該安全監測監控系統進行了升級，達到國家《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》的要求，完善了監測監控全部功能。

安全監測監控系統是煤礦安全高效生產的重要保障。分井下和地面兩部分。井下主要設備是礦用分站，是井下信息收集處理的基本單元，配接甲烷傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、一氧化碳傳感器、負壓傳感器、機電設備開停傳感器、風門開關傳感器、饋電傳感器等，完成采區數據采集，實現對生產場所的安全監測與控制。地面主要設備是信息采集處理中心：由數據傳輸接口、安全監測監控系統軟件、監控主機、備用機、打印機、監視器以及信號避雷器等組成，主要把井下上傳的監測控制信息及時傳輸地面控制中心，對井下環境進行綜合分析和科學判斷，確保煤礦生產的安全。

煤礦安全監控系統用來監測CH4濃度、CO濃度、CO2濃度、O2濃度、風速、風壓、溫度、煙霧、饋電狀態、風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主通風機開停等，并實現CH4超限聲光報警、斷電和CH4風電閉鎖控制等。當瓦斯超限或局部通風機停止運行或掘進巷道停風時，煤礦安全監控系統自動切斷相關區域的電源并閉鎖，避免或減少由于電氣設備失爆、違章作業、電氣設備故障電火花或危險溫度引起瓦斯爆炸，避免或減少采、掘、運等設備運行產生的摩擦撞擊火花及危險溫度等引起瓦斯爆炸；提醒煤礦領導、生產調度等及時下達指令將人員撤至安全處。

通過網絡平臺實時將監測的測點信息傳到集團公司服務器，并且搭接了短信群發功能，將超限的信息迅速快捷的通過短信發到集團公司相關領導和相關人員的手機，使各級領導及相關管理人員及時的掌握礦井的安全動態。

安全監測監控系統的投用和完善，使該礦在“一通三防”管理水平有了較大提高，對瓦斯數據做到了實時掌握，對礦井通風系統狀況及掘進工作面的供風情況也做到了實時監測，做到隱患及時發現、及時處理。

2.工業視頻監視

隨著煤炭工業自動化、信息化、技術水平的日益提高，為增強安全生產管理效能，提高生產調度指揮先進性和快速性。有必要設置一套工業視頻監視系統。

礦井工業視頻監視系統主要由地面攝像機（包括攝像機、云臺、云臺解碼器、普通彩色一體攝像機、紅外攝像機等組成）、井下防爆攝像機、視頻服務器、傳輸光纖、光纖收發器、視頻監控服務器（大屏幕顯示系統）等組成。

通過在礦井調度會議室和地面及井下主要生產環節場所設置攝像機，一方面，在礦調度室實現實時對畫面的監視；另一方面，通過局域網匯接到集團公司的電視電話會議系統，實現電視電話會議的畫面的共享。同時大屏幕顯示系統還可以將礦井安全監測監控系統中監測到的圖形文件和實時數據進行顯示。大屏幕系統由基于DMDTM（數字光源處理系統）技術的投影單元（含投影箱體、DIPTM 投影機、專業背投影顯示幕）多屏拼接控制系統（含多屏拼接控制器、視頻矩陣切換器）、監視器、系統控制及相關外圍設備（柜架、底座、線纜等）組成。

工業視頻系統的投用，使安全生產管理人員對生產狀況和設備運行情況及安全狀況在調度室就能一目了然，起到了“千里眼”作用，為安全生產的決策、指揮提供了及時可靠的信息。

3.監測數據的數據庫存儲

網絡系統的穩定可靠是應用系統正常運行的關鍵保證，在網絡設計中選用高可靠性網絡產品，設備充分考慮冗余、容錯能力和備份，同時合理設計網絡架構，制訂可靠的網絡備份策略，保證網絡數據的暢通及數據的保存完整至關重要，其中的監測數據對于我們來說是最重要的，任何人為誤操作、人為的破壞、病毒入侵、自然災害都有可能會造成存放在磁盤中的關鍵業務數據的損壞、丟失，造成不可估量的損失，同時安全監測監控業務又是不能停機的，短時間的停機都可能會影響整個礦井的安全。數據的保存在管理上也是非常必要的，數據長時間的保存可以為礦井的各種狀態數據進行統計與分析，為以后的管理與及時發現問題提供一定的理論依據。對于查找與調閱事故發生時的現場狀態提供充分的證據。

4.人員定位管理系統

該礦井于2012年投入使用人員定位管理系統，其由地面工控機、數據傳輸接口、通訊線、井下分站、讀頭、芯片等組成，可以實時監控井下作業人員的作業地點、人員分布等情況，對井下作業人員所在的工作區域及活動區域在地面就能掌握清楚，為安全管理和控制入井人數及搶險救災的決策提供了及時數據。

煤礦安全監測系統負責采集井下的安全數據指標，工業視頻監視系統負責實時的顯示井下的作業狀態，數據存儲系統負責把所收集的數據和傳輸的畫面進行長時間的保存與處理，人員定位管理系統負責掌握井下作業人員所在的工作區域及活動區域，四者相輔相成，構成了一整套較完整的安全監控體系，為井下工人的安全提供了進一步的保證。

但是，現在的安全監控系統在實際應用上還存在一些不足，現使用的煤礦安全監測監控系統采用傳統的巡檢模式，由于分站的數量較多，導致分站的巡檢周期過長，出現部分測點實際數值與上傳到地面中心站的數值有一定差異；工業視頻系統在2014年又進行了升級改造，但增加的視頻分站的數量有限，光纜的利用率不高，對作業場所的監控范圍有限，不能充分發揮其作用；人員定位管理系統由于讀頭的數量有限，無法覆蓋到采掘工作面，對作業人員的精確定位不夠，難以發揮其應用的作用。

針對存在的不足之處，該礦井準備下一階段逐步進行完善，煤礦安全監測監控系統由現有傳統巡檢模式改為環網方式，加快分站的巡檢周期，極大限度的減少測點的超差值；工業視頻系統增加視頻分站的數量及井上、下各類攝像機，對其“千里眼”的作用發揮到位；人員定位管理系統增加足夠數量的讀頭及相應設備，滿足礦井的覆蓋要求。

總之，以上監測監控系統的投用，為煤礦安全生產提供了強有力的保障，加快了煤礦企業向現代化礦井邁進的步伐，為爭取早日實現本質安全型礦井上了一個新的臺階。

參考文獻：

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[2]胡興志.目前我國煤礦瓦斯監控系統在使用中存在的問題[J].礦山機械.2007.04