煤礦安全監測監控升級改造的優勢及未來發展方向

徐國政（中煤科工集團重慶研究院有限公司，重慶400039）

0 引言

雖然我國的煤礦安全生產監控監測技術與發達國家相比還存在較大的差距，但是其具有很大的發展空間，針對于此就需要我們煤礦技術人員通過不懈努力進行不斷地改進和完善，將先進的操作理念融入其中，使其發揮出更大的作用。

1 安全監控系統概況

礦井開采過程中安全監控系統的工作質量直接影響著礦井施工的安全性，其作為目前最常用的礦井開采管理措施，能夠有效的對礦井內部的瓦斯、一氧化碳、風速、煙霧、溫度等相關數據進行收集，同時針對開采過程中的施工設備的相關情況開展管控工作，借助計算機的功能分析、整理并處理所有參數。確保相關工作者能夠及時獲取各項數據，并為各項工作的開展提供有效的數據支持。

開展有效的數據研究工作，能夠在一定程度上為安全事故的防護工作奠定基礎，可以科學的確保預警、斷電與關閉工作的進行，有助于預先制定預防措施，避免安全問題出現。當出現安全問題時，可以立即制定逃生或者搶救計劃，確保為后續工作提供有效的數據支持。

2 煤礦安全監控系統現狀

安全監控系統實時性、牢靠性較低：目前大部分監控系統應用的通信模式為主、從輪詢，其巡檢用時較長，信息傳輸速度慢，若是礦井內部出現瞬間預警，經常因為巡檢用時問題造成無法記載。致使礦井內部儀器不能協作運行，無法實現斷電操作。

系統抵御電磁波能力較弱：礦井內部施工范圍較小，施工設施距離較近，電磁波環境相對復雜，致使監控系統會被其他交強的電磁波影響，目前投入使用的監控系統大多抵御電磁波影響的能力均較弱，無法良好的達到有關要求。所以，往往會出現信息不準確的問題，甚至會造成系統無法正常運行。

系統智能化水平低、缺少新技術、新產品、新功能：現有主流監控系統只具備簡單的監測、閉鎖功能，傳感器功能單一，不具備類型自識別、故障自診斷等智能功能。井下的監測監控技術普遍停留在上世紀90年代的水平，比如甲烷傳感器多采用催化燃燒式，穩定周期短、頻繁標校、監測數據不準確。

3 煤礦安全監測監控系統的升級改造

與傳統的礦井安全安全監測系統比對，結果顯示升級后的系統安全性有大幅度提升，在一定程度上增加了系統的使用壽命。抵御外界影響的能力有所提升，確保了數據的準確性。監測層面相對寬泛，可以獲取到瓦斯等相關數據。若是出現突發狀況，能夠給予警示，并采取簡單措施。

在已有的礦井安全監控系統的基礎上調整部署。按照相關單位出臺的有關管理方案，采用科學的技術優化礦井安全監控系統。首要工作是針對獲得安全標志認證的傳感器裝置進行改進，規范其軟件的應用格式。將傳感器的傳遞方式改進為數字模式，通過采用RS485總線傳遞技術與CRC16技術對數據進行修正，以此來保證信息傳輸的安全性。推動了硬件設備的進步，同時給予了系統技術基礎。在抵御電磁波影響發面，改進后大大提升了抗干擾能力，并在有關技術領域取得了驗證。依據國家有關標準，抵御電磁波的能力獲得了國家的驗證。安全監控系統通過將太環網與總線相結合的方式，完成了多信息同時傳送的模式，其能夠將信息在同一時刻傳送到多個地點，有效的提升了信息傳送的時效性，同時在一定程度上減少了線路施工難度系數，使線路維護工作相對簡便。

通過優化安全監控系統的分站與傳感器等，使其能夠符合國家相關要求，以此來提高系統應對各種工作環境的能力，進而保證系統的良好運轉。

安全監管系統具有無限傳感功效，在開展井下作業期間因受網絡條件約束，必須借助線路實現信息傳送，不過在開展地上工作期間，相對剪短的信息能夠通過無限方式進行傳送。

改善系統預警功能，依據警示燈顏色對預警等級進行劃分，可分為五個級別。通過對礦井內部瓦斯數據的變動進行處理，同時制作相關統計表，以此來直觀的了解瓦斯的相關信息，為后續工作提供有效的數據支持。依據瓦斯的分布情況制定有效的預防方案，確保礦井工作的順利開展，同時有效提升開采過程的安全性。針對并聯的相關設備系統擁有斷電功效，若是發生異常問題，小范圍內可以自行斷電，確保不相連的線路與分站可以正常運轉，保證監控工作能夠繼續進行。依據各個煤礦內部條件的差異，能夠自行設定預警裝置，以此來提高安全監控系統的準確性與實用性。針對施工工作者與施工裝置隨時定為，若是出現安全事故，能夠結合錯層面的信息，以此來保證數據的準確性，進而制定施救方案。此措施在一定程度上保證了施工工作者的生命安全，確保在出現安全事故期間，能夠及時準確的判定其方位，有效的縮短了搜救用時。

4 煤礦監控技術發展方向

4.1 井下員工定位系統的準確性

煤礦施工工人的定位系統在應用期間經常會因外部條件的干擾出現功能性問題，造成傳輸數據失準，致使其使用效果不佳。在新的環境條件下，煤礦施工工人定位系統針對數據傳輸功能進行了改進，有效的提升了數據傳輸效果，在一定程度上確保了傳輸數據的精確度，確保礦井外部工作者能夠及時的獲取礦井內部信息，方便了后續工作的開展。

4.2 三維可視化礦井模型

相關工作者通過采用GIS 技術與3D 技術可以有效的管理礦金內部信息，借助模擬方式真實的展示礦井內部結構，確保其他工作者詳細的獲取到礦井的真實條件，有效的保證了后續工作的開展。三維可視化礦井模型囊括了礦井內部所有結構，有效的給予排水裝置與通風裝置裝配過程有效的參考依據，避免裝配過程中出現其他問題，防止資源的損耗。此外，在出現安全問題期間利用三維可視化礦井模型可以使搶救工作更加容易，降低了搶救工作任務，有效的保證了搶救工作的進行，在一定程度上保證了遇難者的人身安全。

4.3 物聯網技術的應用

之前，國內的礦井施工單位對于施工設備配件的管理重視程度較低，不能有效的保證施工設備配件品質，在一定程度上降低了監控裝置的運轉質量。在樂基迅速發展的條件下，施工單位應該積極改變管理理念，科學引用互聯網技術，確保施工設備配件能夠得到智能化管理，保證每個建筑程序均具有科學性，有效的降低建筑人員的工作量，防止外界環境對施工設備配件的干擾，保證其質量能夠滿足施工要求，從而保證施工裝置的正常運轉。

4.4 監測數據的挖掘

施工單位需要提高對數據傳輸的形式的關注程度，在傳輸信息過程中將數據壓縮，保證數據傳輸的有效性。同時單位內部需要建立信息管理部門，通過研究信息查找信息漏洞，然后對其出現的原有展開探討，預先制定防護方式，縮小后續問題的嚴重程度。此外，云計算的出現使得有關要求達成一致，通過信息共享，在一定程度上提升了信息的應用，確保單位后續工作有序可依，推動了單位的進步。

5 結語

煤礦安全監控系統主要用于對井下環境參數和機電設備工作狀態的監測，并具有超限報警、斷電、通知撤人等功能，是煤礦生產中最基本、最重要的安全保障。由于現有的大部分系統仍是基于AQ6201—2006《煤礦安全監控系統通用技術要求》研發的煤礦安全監控系統，已經不能滿足生產要求，因此，對現有煤礦安全監控系統進行升級改造。