安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

佐彪　黃靚

摘 要：隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦山機(jī)電設(shè)備方面也獲得了廣泛的應(yīng)用，文章對此作粗略的分析。關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備；監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用；安全

中圖分類號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）30-0055-02

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展為監(jiān)控技術(shù)的普及和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在這樣的背景下，與礦山機(jī)電設(shè)備完成了科學(xué)的結(jié)合，這是因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)電設(shè)備的本身就密集了大量的電子元件和信息，而現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)也已成為了促進(jìn)當(dāng)代科技發(fā)展的主要推動(dòng)力之一。企業(yè)要在激烈的市場競爭環(huán)境中取得優(yōu)勢，首先就必須要取得技術(shù)上的領(lǐng)先，因此，安全監(jiān)控技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備上的應(yīng)用前景是光明的，仍將隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展。

1 技術(shù)條件

根據(jù)目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況來看，清潔型能源、低碳經(jīng)濟(jì)受到了社會(huì)各界的廣泛重視，礦山作為一個(gè)污染和浪費(fèi)都比較嚴(yán)重的企業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的特殊時(shí)期，降低損耗、減少污染、提高效益是這一時(shí)期礦山發(fā)展的主要任務(wù)，安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用正是順應(yīng)了這一發(fā)展目標(biāo)的需要。首先，信息技術(shù)的飛躍發(fā)展使得通信交流更加簡便、快捷，礦山井下的生產(chǎn)作業(yè)情況以及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況都會(huì)在第一時(shí)間傳輸?shù)降孛娴墓芾碚吣抢铮瑸榧皶r(shí)處理相關(guān)問題贏得寶貴的時(shí)間；其次，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和普及，為同時(shí)監(jiān)控各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行情況提供了橫向聯(lián)系的平臺(tái)，地面調(diào)度指揮系統(tǒng)可以通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控指揮，將機(jī)電設(shè)備的安全故障及時(shí)通知給井下作業(yè)人員，迅速做出妥善處理；第三，監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行提供了技術(shù)上的保障，電子技術(shù)元件的更新?lián)Q代讓監(jiān)控畫面更加清晰準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)效果更加明顯突出，因此，井下機(jī)電設(shè)備的工作情況被置于全天候的嚴(yán)密監(jiān)控之下，這一切都為機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行提供了有力的保障。

2 選擇與設(shè)計(jì)

機(jī)電設(shè)備的安全有效運(yùn)行是礦山生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，在現(xiàn)代化礦井中，機(jī)電設(shè)備的地位和作用舉足輕重，所以要對它的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并不斷升級改造，及時(shí)調(diào)整優(yōu)化，為礦山安全生產(chǎn)服務(wù)。

2.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)的選擇

常用的安全監(jiān)控系統(tǒng)通常有兩種，簡要介紹如下圖：一種是將公線連接到井下的分站，借助電纜連接分站和傳感器，如圖1所示，另一種是將總線與傳感器直接連接，如圖2所示，第一種由于線路鋪設(shè)復(fù)雜，不便維修，應(yīng)用的較少；第二種維護(hù)方便，但是控制性能不太好，因此需要增加分站以提高系統(tǒng)的集中控制能力。

2.2 地面主機(jī)系統(tǒng)的選擇

地面主機(jī)是井下監(jiān)控系統(tǒng)的核心，事關(guān)井下各個(gè)監(jiān)控分站的運(yùn)行情況，所以在計(jì)算機(jī)主機(jī)的選擇上應(yīng)充分考慮安全規(guī)則的要求，在此基礎(chǔ)上確定井下分站的具體位置和分機(jī)的配置資源情況，同時(shí)，為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行速度，保證屏幕的清晰，保證通訊信號(hào)的有效傳遞，建議在實(shí)際工作中借助總線型系統(tǒng)的功能，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以進(jìn)行各個(gè)分站不同機(jī)電設(shè)備之間的信息交流，實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)控工作的一體化。此外，從實(shí)際運(yùn)用的情況來看，在傳感器的選擇上以紅外傳感器為佳，這主要是因?yàn)榧t外傳感器不僅監(jiān)測范圍廣泛、且信號(hào)性能強(qiáng)大、預(yù)警效果突出，非常適合在礦山機(jī)電安全設(shè)備中使用。

2.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，既要考慮礦山的地質(zhì)環(huán)境又要考慮礦山的生產(chǎn)作業(yè)條件，在此基礎(chǔ)上布設(shè)好地面總調(diào)與井下各個(gè)分站的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)路線，力求對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況的全面監(jiān)視。

第一，要在監(jiān)控點(diǎn)的選擇上做好充分調(diào)查，把每一臺(tái)機(jī)電設(shè)備都置于監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)、克服監(jiān)控死角的存在，讓監(jiān)控點(diǎn)的方位盡可能的接近故障多發(fā)區(qū)，側(cè)重對重點(diǎn)監(jiān)控對象的監(jiān)視效果。

第二，要考慮對設(shè)備運(yùn)行信息的捕獲，因?yàn)樵O(shè)備發(fā)出來的信息是分析故障位置及成因的重要依據(jù)，如噪音、溫度、應(yīng)力狀況等等，要對這些信息做好記錄和分析，為后期解決問題提供必要的參數(shù)。

第三，要建立針對機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫要具有兼容的功能，主機(jī)及各個(gè)分站的運(yùn)行信息、故障概率、診斷參數(shù)等數(shù)據(jù)都要及時(shí)輸入到數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)庫提供的信息進(jìn)行對比判斷，制定合理的故障排查方案。當(dāng)然，預(yù)防才是最好的安全措施，事后的維修是不得已而為之。

3 應(yīng)用策略

①巡回檢測必不可少。礦山的生產(chǎn)作業(yè)主要集中在井下進(jìn)行，井下的地質(zhì)條件、水文環(huán)境、空氣流通等自然因素比井上地面要惡劣得多，對安全監(jiān)控系統(tǒng)的損壞是巨大的，所以要制定定期和不定期的巡檢制度，定期巡檢要全面有序，不定期巡檢要重點(diǎn)突出，檢測結(jié)果要及時(shí)匯總到數(shù)據(jù)庫，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行綜合比對分析，做出預(yù)估判斷，防患于未然。

②設(shè)立專人負(fù)責(zé)制。受礦山機(jī)電設(shè)備地面總調(diào)與井下分站之間的特殊自然條件所限，借助于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)外的人為溝通比較困難，且易延遲，所以對安全監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行檢測情況要設(shè)立專人負(fù)責(zé)制，由專業(yè)技術(shù)人員分別負(fù)責(zé)不同的責(zé)任區(qū)，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向地面總調(diào)通報(bào)設(shè)備的運(yùn)行情況，這樣不僅杜絕了事故責(zé)任的推諉而且還防止了個(gè)別設(shè)備的漏檢。

③樹立安全防范意識(shí)。“安全生產(chǎn)大于天”的口號(hào)在礦山建設(shè)中作為警示名言家喻戶曉，其意義就在于時(shí)時(shí)刻刻提醒工作人員嚴(yán)格要求自己，不能有絲毫的麻痹大意，只有思想上的高度重視才有生產(chǎn)上的安全保障。監(jiān)控系統(tǒng)屬于精密電子設(shè)備，一個(gè)細(xì)微的誤差就可能導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)算結(jié)果的偏離，生成錯(cuò)誤檢測報(bào)告，誤導(dǎo)指揮中心，形成安全隱患。

④完善管理機(jī)制。設(shè)備的安全運(yùn)行、故障的預(yù)警報(bào)警以及維修后的效果如何等等，這些都有賴于高效完善的管理機(jī)制。設(shè)備再先進(jìn)畢竟只是機(jī)械原件，人才是安全運(yùn)行得以保障的靈魂所在。完善的管理機(jī)制可以有效的防范甚至杜絕安全隱患的發(fā)生，延長設(shè)備的運(yùn)行周期和使用壽命，保證地面與井下之間的信息暢通，做到上情下達(dá)，下情上達(dá)，便于領(lǐng)導(dǎo)層適時(shí)的協(xié)調(diào)好各個(gè)分站之間以及分站與總調(diào)之間關(guān)系，步調(diào)一致，協(xié)同生產(chǎn)。

⑤做好風(fēng)險(xiǎn)總控。機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的存在是難以避免的，不論是人為因素還是數(shù)據(jù)計(jì)算因素或者是設(shè)備自身的因素都會(huì)給運(yùn)行工作帶來無法預(yù)知的隱患，因此，有必要建立風(fēng)險(xiǎn)總控應(yīng)急預(yù)案，由礦山主要領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)對應(yīng)急預(yù)案的管理和實(shí)施，一旦設(shè)備發(fā)出預(yù)警信號(hào)，可以即刻實(shí)施防控，防止風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)大。同時(shí)，在沒有預(yù)警、報(bào)警的情況下，風(fēng)險(xiǎn)總控還可以兼顧對安全監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)控和規(guī)劃管理，把機(jī)電設(shè)備井下運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)等級降到最低。

⑥加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)。安全監(jiān)控系統(tǒng)是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬于新技術(shù)，科技含量高，升級換代快，礦山原有的工程技術(shù)人員雖然也具有一定的專業(yè)技能，但是因?yàn)殚L期在生產(chǎn)一線的緣故，對于新技術(shù)、新知識(shí)的了解會(huì)有所滯后，甚至無暇顧及，為此，礦山應(yīng)建立專門的技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，讓一線工程技術(shù)人員輪流到培訓(xùn)機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能，不斷給他們充電，利用新的科技成果為系統(tǒng)運(yùn)行提供技術(shù)支持。

總之，監(jiān)控系統(tǒng)在礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的作用不僅僅局限于設(shè)備運(yùn)行期間的監(jiān)測，還有對風(fēng)險(xiǎn)故障發(fā)生前的預(yù)警和事后的跟蹤檢測，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，監(jiān)控的效果將會(huì)更加顯著。

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