淺析煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展

葛　琦（開灤集團(tuán)錢家營(yíng)礦業(yè)分公司，河北　唐山　063301）

淺析煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展

葛琦
（開灤集團(tuán)錢家營(yíng)礦業(yè)分公司，河北唐山063301）

煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，是保障煤礦安全開采與生產(chǎn)的關(guān)鍵，能有效的減少相關(guān)煤礦事故的發(fā)生。我國(guó)及時(shí)地跟進(jìn)國(guó)外的相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置，這有效的改善了當(dāng)前我國(guó)在煤礦生產(chǎn)上的安全管理問(wèn)題。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的具體情況，對(duì)當(dāng)前煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行了綜合的闡述。

煤礦安全；監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展

一、煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重要意義

煤礦生產(chǎn)的環(huán)境有其地下作業(yè)的特殊性，它不僅有著地面作業(yè)的一般風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)有相應(yīng)的特殊風(fēng)險(xiǎn)因素存在，當(dāng)前的煤礦開采與生產(chǎn)事故也是發(fā)生頻繁。煤礦開采的作業(yè)時(shí)間與外在條件會(huì)根據(jù)不同的空間環(huán)境而相應(yīng)不同，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)也具有很大的不確定性，甚至于有相當(dāng)一部分的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法進(jìn)行正常評(píng)估，因而加大了煤礦開采的隱性風(fēng)險(xiǎn)。

煤礦開采與生產(chǎn)面臨的風(fēng)險(xiǎn)主要有：瓦斯爆炸、火災(zāi)、粉塵、中毒和窒息、觸電傷害、機(jī)械傷害、淹溺、坍塌、爆破傷害以及火藥爆炸等等。采用現(xiàn)代信息手段進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置有利于煤礦開采與生產(chǎn)的安全管理，減少或防止風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

（二）煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的類型

當(dāng)前較為常見(jiàn)的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)類型，一種是以地面中心站到煤礦礦井下分站之間采用公共接線方式進(jìn)行的系統(tǒng)，這種安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中，煤礦礦井的井下分站到監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器部分使用專線纜進(jìn)行連接，煤礦礦井的井下分站后部傳感器部分，需要一根專用的線纜進(jìn)行連接。當(dāng)前，這種安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全管理的應(yīng)用中存在一定的問(wèn)題。另一種是全總線式的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，它是以公共接線方式進(jìn)行路線連接的系統(tǒng)，且不需進(jìn)行分站接線，這種安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中的傳感器外掛于總線纜。如果系統(tǒng)中傳感器外掛狀況較為集中，則可以增設(shè)分站便于集中控制。

二、煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

（一）世界煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

隨著信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，西方國(guó)家開始將煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到煤炭生產(chǎn)過(guò)程中去，監(jiān)控系統(tǒng)逐步發(fā)展為集合語(yǔ)言、數(shù)據(jù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)，能有效的為煤礦開采與生產(chǎn)提供相關(guān)參考數(shù)據(jù)，有利于加強(qiáng)對(duì)運(yùn)輸、排水、供電等多方面的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控。較為代表煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)有美國(guó)的MSA系統(tǒng)和德國(guó)的茂德系統(tǒng)等。

（二）我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

1發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)不斷的從西方國(guó)家引進(jìn)多種煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，但是存在的很大問(wèn)題是系統(tǒng)的非通用性與低智能化等問(wèn)題。我國(guó)在近幾年頻繁發(fā)生煤礦事故，事故造成很大工人傷亡，也給資源與財(cái)產(chǎn)造成很大的浪費(fèi)，這事故發(fā)生的主要原因之一在于相關(guān)信息檢測(cè)不及時(shí)所造成，比如未及時(shí)監(jiān)測(cè)水火災(zāi)征兆、煤塵濃度過(guò)高、頂板壓征兆以及設(shè)備故障等相關(guān)情況。因此，加強(qiáng)煤礦安全管理成為當(dāng)務(wù)之急，安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是滿足安全管理的必要途徑。另一方面，我國(guó)煤炭企業(yè)信息化管理水平較低，井下信息化管理是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的首要條件，相關(guān)企業(yè)強(qiáng)化信息化管理也是提高決策能力，提高井下安全管理的必要一環(huán)。

2發(fā)展趨勢(shì)

（1）系統(tǒng)升級(jí)。當(dāng)前大多數(shù)的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)往往是針對(duì)特定的對(duì)象，缺乏系統(tǒng)的可通用性，特別是我國(guó)國(guó)內(nèi)沒(méi)有對(duì)各個(gè)設(shè)備制造商設(shè)置統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這進(jìn)一步促使設(shè)備以及相關(guān)配件無(wú)法適應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)的通用性需求，在進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)后期升級(jí)時(shí)也極為不便，因此，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備通用化，提高升級(jí)與擴(kuò)展的靈活性。（2）完善子系統(tǒng)建設(shè)。首先，當(dāng)今的煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控過(guò)程中沒(méi)有統(tǒng)一的通信、物理等協(xié)議；其次，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主要傳輸方式還是以主從結(jié)構(gòu)為主，這不利于多主冗余系統(tǒng)的建立；最后，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控間采用總線連接來(lái)對(duì)系統(tǒng)中的分站進(jìn)行控制，系統(tǒng)間的相互兼容水平低，且可靠性與運(yùn)用性能都較差，不利于安全管理的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。在建設(shè)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，必須完善相關(guān)子系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)的光纖環(huán)網(wǎng)式傳輸，實(shí)現(xiàn)分站監(jiān)控、充分安置防爆攝像機(jī)、有效進(jìn)行人員定位等科學(xué)的井下安全管理設(shè)備建設(shè)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將井下設(shè)備與地面設(shè)備進(jìn)行連接。這其中，應(yīng)該充分考慮煤礦開采與生產(chǎn)的環(huán)境特殊性，所選用的設(shè)備特別是井下設(shè)備必須通過(guò)國(guó)家的防爆認(rèn)證和MA認(rèn)證。（3）實(shí)現(xiàn)多方監(jiān)控。當(dāng)前煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)由于是針對(duì)特定的一個(gè)對(duì)象，操作目的往往是單一化的，這種模式的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控主要是對(duì)信息的收集和預(yù)警數(shù)據(jù)表的輸出，這種基本數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理，無(wú)法對(duì)煤礦安全實(shí)現(xiàn)多方面的監(jiān)控。而且這種系統(tǒng)只進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)檢測(cè)，大多沒(méi)有監(jiān)管的功效，因此，后期煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)之一必然是實(shí)現(xiàn)全方面的監(jiān)控。（4）故障診斷系統(tǒng)優(yōu)化。在當(dāng)前的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)缺乏遠(yuǎn)程故障診斷與維護(hù)功能，有些系統(tǒng)即便可以實(shí)時(shí)監(jiān)控的煤礦開采與生產(chǎn)情況，但是對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的設(shè)備故障還是需要進(jìn)行人工檢查，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在這一方面的確實(shí)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的診斷偏差。因此，完善系統(tǒng)的的這一功能是煤礦安全管理的發(fā)展方向之一。（5）系統(tǒng)決策功能優(yōu)化。當(dāng)前所使用的監(jiān)控系統(tǒng)缺乏對(duì)煤礦事故進(jìn)行決策的功能，系統(tǒng)在進(jìn)行事故前預(yù)警后，如何進(jìn)行原因分析，有效的規(guī)避事故風(fēng)險(xiǎn)，仍然是這一系統(tǒng)有待優(yōu)化的部分。后期可以增加煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的黑匣子功能，對(duì)系統(tǒng)的決策能力進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)，增加對(duì)事故原因的分析力。

結(jié)語(yǔ)

在科技水平的不斷提升的環(huán)境下，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)也將不斷進(jìn)行優(yōu)化，以最終實(shí)現(xiàn)綜合化、信息化的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控管理。我國(guó)在引進(jìn)和學(xué)習(xí)外國(guó)技術(shù)的基礎(chǔ)上，也應(yīng)該根據(jù)我國(guó)煤礦企業(yè)的具體情況進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，使煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)與自身的安全管理需求相適應(yīng)，讓煤礦企業(yè)的開采與生產(chǎn)安全得到全面有效的管理，減少或避免相關(guān)事故的發(fā)生。

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