亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造分析

摘 要：隨著人們安全意識(shí)的不斷提高，煤礦生產(chǎn)得到了人們越來越多的關(guān)注，這是由于在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中存在非常多的危險(xiǎn)因素，如果沒有對其采取有效的控制措施極易造成安全事故的發(fā)生。為了確保煤礦生產(chǎn)能夠安全順利的進(jìn)行，就要對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題就能及時(shí)采取有效的應(yīng)對措施，將事故消滅于萌芽狀態(tài)。本文對亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了一定的分析，在此基礎(chǔ)上，提出了具有針對性的升級改造措施，進(jìn)而為煤礦生產(chǎn)的安全順利進(jìn)行提供可靠地保障。

關(guān)鍵詞：煤礦；安全監(jiān)控；升級改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.177

1 前言

亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)采用淄博瑞安特自控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的KJ76N系統(tǒng)，該系統(tǒng)自投入使用，一直運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局《煤礦安全監(jiān)控系升級改造技術(shù)方案》（煤安監(jiān)函?[2016]5號(hào)）、陜西煤礦安全監(jiān)察局《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國家煤礦安監(jiān)局<煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案>的通知》要求，通過對安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)改造，不斷提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、靈敏性、可靠性、穩(wěn)定性和易維護(hù)性，進(jìn)一步發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的保障作用，提升事故防控預(yù)警和應(yīng)急處置能力。

2 亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題分析

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾能力較差

當(dāng)前所使用的監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力較弱，在礦井惡劣的環(huán)境中極易受到影響，導(dǎo)致監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無法進(jìn)行正常傳輸，甚至無法進(jìn)行傳輸。由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟煌耆瑢?dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)無法充分的發(fā)揮出監(jiān)控能力，也就無法對井下的情況進(jìn)行全面的了解，進(jìn)而影響到安全措施的有效采取，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

2.2 傳感器的整體性能有待提升

傳感器是安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，對于監(jiān)控系統(tǒng)功能的順利實(shí)現(xiàn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于井下的工作環(huán)境非常惡劣，不少傳感器在工作過程中極易受到環(huán)境的不良影響，長期處于井下環(huán)境中的傳感器就會(huì)發(fā)生不同程度的損壞，也就無法及時(shí)獲取井下工況數(shù)據(jù)，進(jìn)而造成安全監(jiān)控系統(tǒng)無法實(shí)施有效的監(jiān)控；此次改造我們要將所有載體催化式甲烷傳感器，更換為運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的激光甲烷傳感器，并實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)數(shù)字化。

2.3 報(bào)警、斷電等控制功能不足

在煤礦的實(shí)際生產(chǎn)過程中，監(jiān)控系統(tǒng)無法根據(jù)井下情況的不同，采取不同程度的報(bào)警相應(yīng)，這就會(huì)造成人力、物力以及財(cái)力的較大浪費(fèi)。尤其是當(dāng)井下情況非常危險(xiǎn)時(shí)，由于報(bào)警功能的局限性，工作人員也就無法及時(shí)了解井下情況的嚴(yán)重性，進(jìn)而無法采取有針對性的應(yīng)對措施，導(dǎo)致井下安全事故的發(fā)生。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能有待完善

地面中心站對原有監(jiān)控主備機(jī)軟件升級為最新系統(tǒng)軟件，完善監(jiān)控系統(tǒng)軟件分級報(bào)警、斷電等控制功能、多網(wǎng)和多系統(tǒng)融合、自診斷和自評估功能、數(shù)據(jù)分析等功能；對監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行升級，增加關(guān)鍵數(shù)據(jù)加密功能；監(jiān)控通過軟件接口與人員定位、廣播等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和數(shù)據(jù)交換。升級上傳程序，具備多路數(shù)據(jù)同時(shí)上傳，保證上傳數(shù)據(jù)的安全可靠。

3 亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造措施

3.1 增強(qiáng)系統(tǒng)抗電磁干擾能力

全數(shù)字化系統(tǒng)基于RS485總線技術(shù)，可靠性更高，誤報(bào)警、冒大數(shù)等問題會(huì)大大解決。設(shè)于地面的設(shè)備能通過3級的靜電放電抗擾度試驗(yàn)。符合A級判定；系統(tǒng)能通過3級射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)。符合A級判定；系統(tǒng)能通過3級電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。符合A級判定；系統(tǒng)能通過3級浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。符合A級判定。

3.2 采用先進(jìn)的傳感技術(shù)及裝備

為了有效提高傳感器的整體性能，可以通過使用架構(gòu)簡單系統(tǒng)以及激光甲烷傳感器、低功耗傳感器，采煤工作面回風(fēng)巷、煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面，采區(qū)回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷使用激光甲烷傳感器和低功耗數(shù)字傳感器（一氧化碳、風(fēng)速、粉塵），同時(shí)，還要將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o(hù)等級由IP54提升到IP65，盡量降低外界環(huán)境對傳感器造成的不良影響，確保傳感器始終處于良好的工作狀態(tài)。

3.3 完善報(bào)警、斷電等控制功能

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分級報(bào)警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⑼咚钩蕹掷m(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級別，實(shí)施分級響應(yīng)。有害氣體超過規(guī)定60%實(shí)現(xiàn)黃色預(yù)警，超過80%實(shí)現(xiàn)紅色預(yù)警，達(dá)到超限報(bào)警值后系統(tǒng)執(zhí)行報(bào)警、就地?cái)嚯姽δ埽诟咄咚沟V井，瓦斯?jié)舛瘸迶嚯娛欠浅Ｖ匾模脑旌驥J76N安全監(jiān)控系統(tǒng)目前就地?cái)嚯姇r(shí)間低于1S，異地?cái)嚯姇r(shí)間低于系統(tǒng)2個(gè)巡檢周期，大大提高了瓦斯超限斷電的可靠性，并實(shí)現(xiàn)饋電狀態(tài)監(jiān)測。邏輯報(bào)警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報(bào)警，實(shí)現(xiàn)各類傳感器的正確安裝、維護(hù)、調(diào)校，保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。

3.4 注重監(jiān)控系統(tǒng)整體性的提升

為了有效提升安全監(jiān)控系統(tǒng)的的整體性能，可以從下幾方面進(jìn)行：

（1）系統(tǒng)巡檢周期不超過20s；

（2）異地?cái)嚯姇r(shí)間不超過40s；

（3）備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間由2h提升到4h；

（4）雙機(jī)熱備自動(dòng)切換功能；

（5）模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%；

（6）分站的最大遠(yuǎn)程本安供電距離（在設(shè)計(jì)工況條件下）實(shí)行分級管理，分別為2km、3km、6km。

4 結(jié)語

總而言之，安全對于煤礦生產(chǎn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此，要采取有效的措施確保井下生產(chǎn)的安全順利進(jìn)行。本文以亭南煤業(yè)公司安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造為例，詳細(xì)論述了如何對安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效的升級改造，對于從事相關(guān)工作的技術(shù)人員具有一定的借鑒意義。

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作者簡介：柴虎峰（1987-），男，山西長治人，大專，技術(shù)員，研究方向：煤礦安全。