芻議煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

武鵬

摘 要：當(dāng)前各大煤礦企業(yè)生產(chǎn)主要面臨的問題就是井下環(huán)境復(fù)雜，瓦斯處理不及時容易造成聚集，極易發(fā)生安全隱患甚至引起爆炸等事故；另一特點是擁有較多的大型機電設(shè)備，比如提升機、膠帶輸送機、通風(fēng)機、壓風(fēng)機和電氣設(shè)備等，這些設(shè)備能否正常安全地運轉(zhuǎn)決定著井下的煤礦生產(chǎn)能否順利進(jìn)行。礦井監(jiān)測監(jiān)控就是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要措施。隨著近些年礦井監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的提升，其設(shè)備在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。西曲礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造為江蘇三恒科技股份有限公司KJ70X型，正是這些裝備和技術(shù)保障了目前煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：煤礦安全；監(jiān)測監(jiān)控；KJ70X型監(jiān)控系統(tǒng)

1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

國外煤礦監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)60年代，至今已有4代產(chǎn)品（（4個階段）：（1）系統(tǒng)以空分制信號為主要傳輸方式。（2）主要采用頻率區(qū)分信道的頻分制信號傳輸方式。（3）以時分制為基礎(chǔ)的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。（4）以分布式為特征的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。隨著近些年煤炭行業(yè)的高速發(fā)展，對安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的需求不斷提高，建設(shè)功能全面、技術(shù)先進(jìn)的煤礦生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，提供及時的信息，能夠及時反饋圖像等功能，成為了煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)堅實的后盾，實現(xiàn)安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控信息處理和實時動態(tài)的規(guī)章性，高效性以及管理層面的合理性。對煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)都具有重大的意義。安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)即將第一現(xiàn)場的安全監(jiān)測相關(guān)圖像和束管檢測信息進(jìn)行收集整理，通過安全生產(chǎn)監(jiān)控信息庫，統(tǒng)一存儲于煤礦企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中，及時為上級領(lǐng)導(dǎo)、各相關(guān)專業(yè)機構(gòu)提供各部門所要了解的最新信息，實時監(jiān)測監(jiān)控信息通過動態(tài)圖以及表格方式進(jìn)行顯示。系統(tǒng)監(jiān)測信息采用WEB發(fā)布，用戶可通過網(wǎng)頁訪問，同時相關(guān)即時數(shù)據(jù)存儲至歷史資料中供相關(guān)專業(yè)的專家以及上級指揮中心調(diào)用。我國比較早就建立了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并且吸取了國外各大煤礦的精髓之處，并沒有一味地引進(jìn)外國的技術(shù)設(shè)備，而是結(jié)合我國特有的地質(zhì)條件以及礦井概況，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38等監(jiān)控系統(tǒng)，在我國煤礦應(yīng)用廣泛。9 0 年代以來，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些科研單位和生產(chǎn)廠家相推出了KJ66、KJ75、KJ80、KJ82、KJ90、KJ95、KJ101等監(jiān)控系統(tǒng)，以及MSNM煤礦安全綜合化和數(shù)宇化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)。

2 KJ70X型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)

KJ70X 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是以《煤礦安全規(guī)程》為依據(jù)，對煤礦井下實際情況進(jìn)行考察之后，綜合各方面的要求設(shè)計出來的，監(jiān)控設(shè)備的種類、數(shù)量、性能均符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，適用各類大中小型煤礦。該系統(tǒng)可采集瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)，以及機電設(shè)備開停、供電狀態(tài)等生產(chǎn)參數(shù)，可以控制設(shè)備的通、斷電，是煤礦安全生產(chǎn)的必備設(shè)備。根據(jù)國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于印發(fā)“煤安監(jiān)函〔2016〕5 號”通知的要求，為提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確性、靈敏性、可靠性、穩(wěn)定性和易維護(hù)性，增強煤礦安全保障能力，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)要進(jìn)行全面升級。實現(xiàn)全數(shù)字化傳輸，具有自診斷、突出報警功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)融合，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備具備抗干擾能力，運行更加穩(wěn)定可靠。全面升級后的KJ70X，以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)加現(xiàn)場總線作為系統(tǒng)的信息傳輸平臺，系統(tǒng)利用工業(yè)以太網(wǎng)平臺的快速通道實現(xiàn)多主并發(fā)通訊技術(shù)，使系統(tǒng)在設(shè)備抗干擾、實時性、可靠性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性、數(shù)字化、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、數(shù)據(jù)融合、新技術(shù)應(yīng)用等方面技術(shù)水平進(jìn)一步提升。同時，KJ70X 系統(tǒng)已通過抗干擾（浪涌、靜電、射頻電磁場輻射、電快速瞬變脈沖群）試驗，試驗等級高于國家要求，并取得“MA”認(rèn)證。KJ70X 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)支持三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別為：總線式、光纜式和工業(yè)環(huán)網(wǎng)式。選用先進(jìn)成熟的編程軟件為平臺進(jìn)行開發(fā)，操作簡單、功能強大、界面美觀，并具有語音報警功能。具有雙機熱備功能，采用雙機熱備方式工作，由監(jiān)控主機、備機以及服務(wù)器組成，自動切換時間不大于 1 分鐘。可連續(xù)、實時監(jiān)測瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、一氧化碳、煙霧、溫度、風(fēng)門開關(guān)等環(huán)境參數(shù)，也可監(jiān)測煤倉煤位、水倉水位、壓風(fēng)機風(fēng)壓、箕斗計數(shù)、各種機電設(shè)備開停等生產(chǎn)參數(shù)和電壓、電流、功率、電度等電量參數(shù)，以及膠帶跑偏、膠帶速度，軸承溫度、機頭堆煤等各種機電設(shè)備的運行情況。可實現(xiàn)分級報警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⑼咚钩蕹掷m(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報警級別，實施分級響應(yīng)。各級別報警濃度值的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和實際情況決定。可實現(xiàn)邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實施邏輯報警，促進(jìn)各類傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視頻監(jiān)測、無線通信、設(shè)備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。系統(tǒng)支持地面融合及井下融合，能與國內(nèi)主流的人員定位、廣播等系統(tǒng)廠家實現(xiàn)融合聯(lián)動，具有成熟的綜合基站用于安全監(jiān)控、人員定位、廣播及無線通信等系統(tǒng)井下融合。已有古城煤礦、新驛煤礦等多個成功實施案例。具備自診斷、自評估功能。系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。

3 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)為煤礦安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供了一種可行的解決方案，大大改變了煤礦生產(chǎn)中多系統(tǒng)獨立運行和隔離的現(xiàn)象。提高數(shù)據(jù)利用率，為煤礦生產(chǎn)經(jīng)營提供數(shù)據(jù)支持。目前在煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用還有部分需要進(jìn)一步完善，使其更好地服務(wù)于煤礦生產(chǎn)。系統(tǒng)以后的研究發(fā)展會向三維可視化演變，使煤礦調(diào)度管理人員可以在系統(tǒng)中模擬礦井實際情況，對煤礦生產(chǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。發(fā)展全而的監(jiān)測監(jiān)控專家系統(tǒng)。發(fā)展覆蓋面更廣，監(jiān)測監(jiān)控參數(shù)更多的軟硬件系統(tǒng)，為實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)綜合自動化奠定良好基礎(chǔ)，是我國監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。研制高可靠性、品種齊全的礦用傳感器。國產(chǎn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的配套傳感器有待于進(jìn)一步研發(fā)。因此，發(fā)展配置齊全、高可靠性的礦用傳感器是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵。煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)以及管理最重要的內(nèi)容就是安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，即便現(xiàn)階段該系統(tǒng)的發(fā)展取得了一系列進(jìn)展，但是伴隨著科技發(fā)展和技術(shù)更新，安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容必須做到與時俱進(jìn)，才能保證煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，把發(fā)生意外的概率降到最小，把財產(chǎn)損失降到最小。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志旺.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀與升級改造[J].機械管理開發(fā).2018（06）

[2]張文兵.淺析煤礦安全監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)[J].電子測試.2018（17）

（作者單位：西山煤電西曲礦通風(fēng)科通風(fēng)五隊）