基于礦井開采的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究

王培軍

（黑河市煤炭生產(chǎn)安全管理局，黑龍江 黑河 164300）

礦井開采是一項重要工作，需要熟悉當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，分析礦井開采的有利和不利條件，減少開采過程中的安全隱患[1]。對此，礦產(chǎn)單位要加強(qiáng)監(jiān)測力度，充分運(yùn)用監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)各種危險因素的檢測力度，降低施工的危險系數(shù)[2]。從這幾年來礦產(chǎn)企業(yè)安全事故發(fā)生的原因來看，多數(shù)是礦井內(nèi)有害氣體濃度過高，這就對監(jiān)測人員提出了更高的要求，采用最新的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)，實(shí)施動態(tài)監(jiān)測，通過改善監(jiān)控技術(shù)利用一系列傳感器檢測礦井周邊的環(huán)境，并形成一系列監(jiān)測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過分析這些參數(shù)自動生成安全檢測報告。

1 現(xiàn)階段礦井監(jiān)測監(jiān)控系應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）電源的不穩(wěn)定性。在礦井監(jiān)測過程中，一旦有突發(fā)狀況，要及時斷電，所以礦井的控制系統(tǒng)還要有一定的靈敏性。目前來看，多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的電源都不太穩(wěn)定，對監(jiān)控質(zhì)量也是有影響的，特別是擾亂傳感器的工作參數(shù)。其次，目前采用的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)大多為主從式結(jié)構(gòu)，在一些突發(fā)情況下，斷電情況下，各個傳感器將收集到的信息傳輸?shù)礁鱾€分站后才斷電，雖然從一定程度上減少了監(jiān)測數(shù)據(jù)損失的情況，但是這種傳送模式比較單一，效率也比較低，從主機(jī)的工作狀態(tài)來看，礦井開采主機(jī)可以向各個分站發(fā)送工作信息，但是從機(jī)傳達(dá)信息的方式只能向主機(jī)傳送，這就意味著如果主機(jī)出現(xiàn)問題，那么整個傳輸工作都不能正常進(jìn)行，一些安全隱患也不能及時檢查出來。現(xiàn)階段，大多數(shù)礦井分站在傳輸器連接上，采用串行的連接方式，信息傳輸速度比較慢，要想完成整個工作需要很多時間，傳輸?shù)男畔r效性也不能保證，影響整個礦產(chǎn)企業(yè)的正常運(yùn)行。

（2）各類傳感器傳輸距離受限制。由于技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)原因，多數(shù)礦產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用的傳感器信息傳輸距離都比較短。近年來，隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求量也越來越高，雖然我國在開發(fā)新技術(shù)，采用新能源方面也做出來很多努力，但現(xiàn)階段還是以礦井發(fā)電為主。這就導(dǎo)致礦井需求量增加，礦井開采量也相應(yīng)增加，對開采技術(shù)提出了更高的要求，隨之帶來的也有一系列安全隱患，礦井作業(yè)面積也增加到原來的一到兩倍，也對監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)提出了更高的要求，安全作業(yè)成為礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展核心，但目前用到的傳感器信息傳輸距離與實(shí)際還有一定偏差，影響監(jiān)測質(zhì)量。

（3）信息處理效率低。目前來看，多數(shù)礦產(chǎn)企業(yè)監(jiān)測監(jiān)控還采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在新的時期下，沒有結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)致多種數(shù)據(jù)丟失。由于礦井開采作業(yè)面積比較大，在監(jiān)測過程中，需要運(yùn)用多個傳感器，多個傳感器同時工作，將各自收集的信息送到分站，這就導(dǎo)致信息重復(fù)的概率增加，信息雜糅，可用到的信息比較少，而且系統(tǒng)處理這些數(shù)據(jù)的時間也在不斷增加。

（4）故障監(jiān)測功能不健全.監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備在長期的工作環(huán)境下會受各種因素的影響，產(chǎn)生各種故障。如果沒有完善故障監(jiān)測系統(tǒng)，那么整個監(jiān)測工作就不能正常進(jìn)行，監(jiān)測結(jié)果也不能保障。

2 我國礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向

（1）技術(shù)趨近于一體化。目前來看，監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)也用到了現(xiàn)代技術(shù)，而且安全管理措施也逐漸完善，新技術(shù)以及新管理方式的運(yùn)用促進(jìn)了自動化技術(shù)在礦井監(jiān)測中的運(yùn)用，也對礦產(chǎn)企業(yè)提出了更高的生產(chǎn)管理要求。做好設(shè)備檢查，維護(hù)好工作設(shè)備，定期進(jìn)行升級改造，更加符合現(xiàn)代的技術(shù)要求，使技術(shù)向一體化方向發(fā)展，降低監(jiān)測監(jiān)控方面的投資。

（2）新技術(shù)的運(yùn)用。現(xiàn)階段礦井監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)還比較落后，設(shè)備的信息傳輸效率低，數(shù)據(jù)整合能力也比較差，針對這種情況，要引進(jìn)新技術(shù)，充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的處理，提高信息的有效性，保留更多的關(guān)鍵信息。其次，還要進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)容量，對于礦井工作面積不斷擴(kuò)大這種情況，現(xiàn)有的監(jiān)控監(jiān)測設(shè)備從一定方面已經(jīng)不能滿足當(dāng)代的技術(shù)需求了，特別是監(jiān)測距離和數(shù)據(jù)傳輸效率，所以，現(xiàn)階段的監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備要有一定的信息儲備量，減輕系統(tǒng)的工作負(fù)擔(dān)，同時，還要克服遠(yuǎn)距離傳輸?shù)南拗疲鹿ぷ髟O(shè)備。

（3）致力于新傳感器的開發(fā)。傳感器在整個礦井開采監(jiān)測過程中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，有非常重要的作用。現(xiàn)階段傳輸器還沒有克服遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦_，而且傳輸效率也比較低，信息重復(fù)率比較高，在新的發(fā)展時期下，要克服這些因素的影響，改變傳統(tǒng)傳感器信息傳輸?shù)牟蛔悖瑴y試傳感器的抗干擾能力，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置，加大科研力度，促進(jìn)監(jiān)測系統(tǒng)升級。

（4）提高故障分析監(jiān)測能力。礦井開采監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備在工作中受各種因素的影響，設(shè)備的工作參數(shù)以及工作狀態(tài)都會發(fā)生變化，所以，要進(jìn)一步做好故障分析診斷能力。采用先進(jìn)的故障檢測儀器，定期檢查工作設(shè)備，并做好檢查記錄。

（5）優(yōu)化系統(tǒng)決策功能。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)作為一個長時間工作的系統(tǒng)，如果系統(tǒng)的決策功能差，那么整個監(jiān)測的效率就會降低，不利于做好安全隱患的檢查，也會給施工帶來很多安全隱患。所以，要進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)決策功能，將整個系統(tǒng)拆分再結(jié)合，從監(jiān)測和監(jiān)控兩個角度探究系統(tǒng)的決策功能，還要加入報警功能，能夠針對設(shè)備工作出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行分析處理，減少系統(tǒng)故障。

（6）優(yōu)化整個監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。目前的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)還沒有實(shí)現(xiàn)一體化，在工作過程中，要以整個系統(tǒng)的優(yōu)化為工作重心，注重多參數(shù)調(diào)整，進(jìn)一步控制整個系統(tǒng)，對于工作過程中的線路問題，要重點(diǎn)分析，調(diào)整線路連接方式，提高信息傳輸效率，也進(jìn)一步減少線路連接故障。同時，還可以率較低，線路干擾性較大，鋪設(shè)成本較高。應(yīng)尋求開發(fā)一線式多參數(shù)的工作系統(tǒng)，進(jìn)一步強(qiáng)化整個系統(tǒng)的工作能力。

3 結(jié)語

礦產(chǎn)企業(yè)是一類特殊企業(yè)，安全問題是最值得重視的問題，目前的礦井監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備還存在很多問題，不能全面監(jiān)測系統(tǒng)的工作故障，對于系統(tǒng)故障的分析處理能力也比較差，在技術(shù)方面，沒有結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，工作模式比較單一。所以，要進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備的研發(fā)，采用新的材料和技術(shù)，克服外界因素的影響，提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，走自動化監(jiān)測監(jiān)控道路。再次，礦產(chǎn)企業(yè)單位也要加大監(jiān)測監(jiān)控工作的投資，引進(jìn)先進(jìn)的管理人才，實(shí)現(xiàn)人器管理相結(jié)合，減少安全隱患，帶動整個礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動更多的行業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)發(fā)展同步。