煤炭安全生產中信息化技術的應用研究

楊慶華

（中國平煤神馬集團，河南 平頂山467012）

現階段,信息技術獲得很大的發展,極大推動了煤炭產業的進步,這對煤企安全管理水平提出一系列的新要求。與此同時,國家安監局不斷加強對煤企的管理,對許多不合規的企業進行整治。所以,將信息技術應用到煤炭生產環節,既能夠提高生產效率,還可以提升企業實力,除此之外,信息技術還是保障我國煤炭安全生產的有效措施。隨著信息技術的普及,煤礦開采可以通過遠程控制井下各項作業以及各個環節,真正實現自動化控制,且使井下作業效率顯著提高。本文首先分析了煤礦生產中信息技術應用的重要性,然后闡述了信息技術的內涵,在此基礎上,對信息技術在各方面的應用進行了研究。

1 信息化技術煤炭生產應用中必要性分析

當前煤礦開采多是在井下,而且環境也比較復雜、惡劣,有害氣體較多,例如CO、CH4、粉塵、瓦斯等,嚴重威脅著煤企井下作業的安全性。所以,在煤炭生產中引入各種信息技術,可以妥善解決以上難題。作為不可再生的礦產資源,煤炭在生活中所起的作用比較大,長期以來,傳統的煤炭生產需要大量井下作業人員,整個過程中存在很多不可控因素。如果把信息化技術引入煤炭企業,既可以提高工作效率和安全性,又能夠減少人工費用,節約很多資源,進而為煤企盈利打下基礎,.增強企業實力。

2 信息化技術的內涵

該技術主要在現代化管理以及作業中使用,主要是通過計算機和網絡來開展,完善企業管理,改革創新其生產模式,有效整合現有資源,使企業朝著智能化方向發展。其功能主要包括程序化、電子商務、科學化、數字化。程序化是指把把監管環節的流程通過電子化完成,把企業不同部門、不同工作、各崗位員工有效融合,提高管理質量,促進該工作更加科學規劃。電商即通過互聯網與物聯網等相關技術構建起的電商平臺,旨在推動企業商貿活動的順利進行,從而有效整合以及利用資金、物流與信息流。科學化是指依靠信息的方法對相關的數據資料進行整理和分析, 為企業制定合理的目標、做出科學的決策提供參考依據;數字化即指將每個環節獲取的信息存儲到數據庫,以備后期使用。

3 煤炭行業中信息技術的應用

3.1 安全監測監控系統。該系統用來監控井下人員作業的動態。監控設施的工況與井下條件(各種毒害氣體的濃度等), 通過RS485 系統完成數據傳輸和通訊,利用雙機設備把物理量轉換成對應的電信號,通過傳輸電纜把信息向分站輸出,然后待整理分析后再處理,接著用分機把控制信號傳至分站控制開關,這樣就可以實現斷電和報警的目的。比如對井下各種毒害氣體濃度、水位、煤位、風速、溫度等各項參數監測時,若瓦斯濃度超過相應的安全值,設備就立即進行預警,此時系統自動會斷開電源,完成瓦斯電源閉鎖。另外, 安全監測監控系統還能夠在設定時間內生成對應的監測報表,為井下順利開展作業和工作人員的人身安全提供保障。具體見圖1。

圖1 信息化監控系統在煤炭生產中的應用

3.2 井下電力監測監控系統。其主要就是監控煤礦井下的各采礦區的高低壓開關、主運皮帶變電所、中央變電所的電力情況。在地面就能夠集中控制井下變電所開關,還有實現對電力故障復位等功能,在地面上就能夠動態設計畫面、修改整定值等。通過電力監測監控系統為煤企更好的了解井下電力情況提供條件,同時也連接高爆開關和對應分站主監測頁面，具體見圖1。

3.3 人員定位系統。該系統能有效監督井下作業人員的安全情況,切實規范他們的操作,為井下生產安全提供堅實的保障。其功能包括以下幾方面:定位井下人員的分布情況,圖片顯示,統計人員的考勤情況, 詳見圖2。它引入三層架構體系, 采用VWL、ActiveX、VC++/C#語言、ASP、XML等技術,硬件包括電源電纜、隔爆電源、各種處理板、備用電池等。該系統最主要的功能就是跟蹤定位功能,經設定可以實時顯示員工的運動軌跡與位置。以此了解井下員工的作業情況,確保他們的安全,提高生產效率,為企業的安全生產發揮應有作用。同時也直觀地觀察到煤礦井下工作人員的作業情況與環境布局,形象的觀察到所有設施的運行情況。利用圖像的形式來顯示各種異常情況,及時采取科學合理的應對策略,減少損失,提高生產的安全性。

圖2 井下作業安全監控系統

3.4 巷道頂板壓力監測系統。該系統主要是對井下巷道頂板的壓力參數進行監測,包括井上與井下監測兩種。井下監控對象包括電纜、通訊分站、巷道壓力分級等設備,不同的分機通過相應電纜把通訊分站連接,利用電話線把數據傳至地面。井下監控主要由相應的監控軟件、接收機、電腦等組成,井下通訊分站和電腦數據通訊通過接收機完成。針對頂板離線監測報警系統可以依靠人際對話窗口、網絡平臺的方式記性在線自動化檢測,對頂板的離層數據進行實時處理,在地面根據需要來獲取巷道動壓掘進頂板的離層活動情況,通過柱狀圖或者是列表的方式顯示。

4 煤礦安全生產信息化建設現狀

現在國家經濟采取的發展模式是市場經濟調節為主,國家宏觀調控為輔, 這樣就導致不同煤企之間技術水平和規模也不一樣,表現出不平衡狀態。盡管國家不斷加強對煤企的監督管理,責令許多不滿足相關標準的企業進行整改,或者將許多煤礦關閉,現在處于運行狀態的煤礦多數已經實現了信息化的安全生產, 但在生產、監控、管理等環節均存在差距。例如,部分煤企缺乏安全生產信息化意識,在應用以及投入上仍比較少,相關規范要求與操作標準還需要進一步提高,到現在仍然沒有達到徹底的管控一體化。現階段因網絡基礎設施不完善, 在該領域尚未構建起整體的信息傳輸平臺,由此使得該領域嚴重缺乏安全生產技術,這樣最顯著的問題就是自動化技術和信息化技術脫節,所得信息真實與否得不到保證。另外,因我國在傳感器方面的發展速度較慢,這樣就影響到信息化技術建設的進程,制約煤炭企業安全生產自動化的發展。

5 煤炭安全生產信息化建設措施

5.1 信息數據共享的建設。安全管理系統一般包括檢測、控制與管理模塊等部分。國內很多煤企在實踐中仍然不注重以上三部分,在管理過程中與上述聯系不夠緊密,由此使得系統沒有達到預期的的效果。因此,如果煤企有安全事故發生,起不到有效控制的目的,發揮不出各項數據資料的作用。所以,日后煤企要切實共享數據資料,以確保各項數據功能順利實現,提高安全生產管理質量和效果。在充分共享各子系統的信息以后,防止復收集數據資料,既可以集中管理數據資料,又能為煤企井下生產提供指導,有助于提高煤企效益,推動企業更進一步。

5.2 加強安全生產管理。盡管當前很多煤企還是比較重視信息化技術,且投入許多經費來建設安全生產管理系統,然而卻并未真正發揮出其作用。因此,今后要加強對煤炭安全生產的管理,合理運用信息化技術,切實發揮出其管理效能。另一方面,對于企業的管理人員,今后要高度重視煤礦設施的養護工作,安排人員加強對設施的檢查以及維護,提升井下作業員工的安全意識,為推動煤企長期健康發展奠定堅實的基礎。不僅如此,今后煤企還應加強安全管理培訓,定期組織人員接受安全生產方面的培訓,通過舉辦培訓班、專題報告、研討會以及安全管理知識競賽等多種方式培訓員工,進一步提高他們的知識水平與實踐技能,保障煤企長期持續發展。

結束語

綜上所述,進入信息化時代,為保障煤礦的現代化安全生產,運用科學的監控體系進行管理是必不可少的。因此,煤企應當加大資金投入,構建完善的安全生產管理系統,加強安全生產管理,不斷提高管理水平。