瓦斯監測監控系統存在的問題及改造應用研究

李楊

摘 要：在過去傳統采礦生產中受到多項要素限制，在礦井瓦斯氣體監控中主要是通過人工進行管控。加上瓦斯監控設備應用較為落后，相關技術人員要通過瓦斯檢測儀實施現場人工監測。諸多監測監控儀器設備受到環境溫度、壓力狀態、視線等要素影響，會產生不同程度測量誤差問題。其次，對瓦斯難以實施持續性檢測監控，將難以及時發現瓦斯監測中各項問題，會對采礦安全生產產生較大負面問題，因此要注重做好瓦斯監控系統升級改造。

關鍵詞：采礦生產;瓦斯監測監控系統;問題;改造措施

在我國礦井開采技術應用中要注重對采礦安全問題集中分析，近年來我國科學技術全面發展，能為采礦生產活動提供全新的管理模式與管理方法，有助于提高采礦安全管理效率，對各類采礦安全生產問題集中控制。在礦井開采階段，瓦斯以及機電設備運行中安全風險系數較高，因此要注重整合多方面問題集中探究。

1 目前瓦斯監測監控系統存在的問題分析

1.1 載體催化元件傳感器容易受到影響

從各區域采礦生產現狀中能得出，采礦生產過程中井下作業環境較差，開采掘進中會產生大量粉塵。對各類入井設備應用具有較高的防護等級要求，此外在井下施工區域還會產生H2S、SO2等諸多毒害性氣體。各類有害氣體以及粉塵進入到監控設備之后將會產生電路故障以及不同程度腐蝕問題，這樣會加劇傳感器運行故障發生概率。傳感器催化元件被油污雜物、大量水汽封堵以后，傳感器受到撞擊，將會導致傳感器獲取數值與現場監控數值之間產生較大偏差。其中廣泛應用載體催化傳感技術消耗成本較低，但是實際性能相對落后，在運行中會出現諸多不穩定要素。應用傳感器展開測量活動，通風環境對傳感器測量會產生較大影響，會導致傳感器測量精確性降低[1]。

1.2 監控設備抗干擾能力亟需增強

在井下生產作業中，實際作業環境較狹窄，磁場干擾以及強電場將會對傳感器運行產生較大負面影響，導致傳感器難以穩定運行。當前傳感器實際輸出信號大多較為微弱，加上井下存有諸多耗能設備，且設備運行功率損耗較大。多類大功率設備在感性負載啟停過程中會產生較大的尖脈沖干擾。加上井下監控系統實際交流動力、信號電纜與長巷道處于相同走向敷設，會出現搭接共鉤問題。其中信號電纜實際屏蔽處理不規范，將會產生諸多干擾問題。

1.3 監測傳感器覆蓋范圍受限，監測設備智能化程度較低

在采礦生產井下操作環境復雜程度較高，在多項環境參數監控過程中要注重對CO以及CH4氣體集中關注。部分礦井對于多數危害氣體監控屬于離散點監測，對于各個重點區域缺乏有效監控。實際獲取信息數據單一化程度嚴重，對傳感器自身運行現狀以及完好情況難以集中判斷。加上和分站連接過程中主要是通過各類電纜對接，難以實現自組網，加上井下環境相對復雜，容易受到布線空間影響，各個傳感器之間難以對接通訊?，F場技術人員在傳感器獲取中，對于多項數據僅僅只能通過觀察以及聲光信號判定，現場交互能力不足將會導致系統安全保障能力降低。加上礦層開采過程中井下環境復雜性較高，多項監測數據保存中能有效對后續生產現狀集中指導。數據僅僅是應用于作業情況分析，各類設備運行參數與通風環境參數與瓦斯監測管理難以有效聯系，數據利用效率較低，將難以指導現場作業維護操作[2]。

2 瓦斯監測監控系統升級改造路徑探析

2.1 應用新型傳感器且研發更多低成本傳感器

當前在監控系統升級改造過程中要注重全面推廣光譜傳感器，比如常見的激光甲烷、紅外甲烷等傳感器等。比如在激光傳感技術應用中，半導體激光器波長能進行有效調控。通過對電流量合理調控，促使其變化輸出得到有效控制，基于變化輸出電流方式能對波長有效控制，高效化完成監控掃描任務。其中氣體能對光譜全面吸收，對氣體實施有效測量，還能研發更多穩定系數較高的傳感器，實現多樣化監測，自行診斷與校正，提高多項監測數據穩定性。

2.2 強化瓦斯監測監控系統抗電磁干擾能力

在礦井下的生產過程中要注重規范化應用各類大功率元器件以及電氣設備，其中弱電設備應用中，比如各類監控設備應用將會受到強電磁干擾。將會導致監控系統運行中諸多數據產生錯誤，對分站情況產生影響。當前要注重對礦井安全監控系統升級改造要求進行分析，選用更多抗干擾應用設備。對各類大功率設備、常用設備可靠距離集中控制，在項目現場安裝中要對二者之間間隔距離進行控制[3]。

2.3 推動應用多系統數據綜合平臺，提高數據傳遞效率

目前多數監測系統運行獨立性突出，功能相對單一，加上此類系統應用中主要目標就是對現場環境參數以及設備參數集中控制，為礦井安全運行提供更多參考依據。當前全面實現多系統數據融合發展是重要趨勢，在升級改造過程中要注重將多項監控信息在地面中心站集中匯總。對現有電纜整合利用，做好分站更換，確保各類系統數據共享傳遞。在分站中設定了WiFi、Zigbee、RFID多類無線通訊接口，能保障新設備有效接入組網，實現系統有效拓展。

2.4 強化多系統兼容性發展以及大數據合理應用

近年來隨著改造升級方案全面實施，各類接口逐步趨向于標準化發展，各類通訊協議應用逐步趨向于統一狀態。監控系統中終端采集設備、系統應用軟件以及系統平臺能趨向于相互兼容狀態。所以，為了能做好數據集中管理以及高效分析，要注重實現數據兼容應用。對井下環境參數、人員位置數據、設備運行參數等有效耦合。集中整合各項數據，能全面提升數據應用安全性控制，對各類災害預警控制數據更為精確。在各項大數據應用分析中能保障監控系統從被動觀察轉變為主動預警，這樣在各類災害發生中能有效提醒工作人員快速撤離危險地帶[4]。

3 結語

在采礦領域生產發展新時期，要注重做好智慧化礦井建設，做好監控系統改造升級。在改造升級過程中，能推動傳感器智能化發展，對多項大數據集中整合利用。在數據采集、建模、分析以及安全預警中要注重引導更多專家參與其中。保障多項數據有效整合，對各項數據集中分析，實現綜合性控制，適應安全監測系統發展趨勢。

參考文獻：

[1]郭曉霞，張少華，王紫民.煤礦監測監控系統存在的問題及改造研究[J].現代制造技術與裝備，2019（12）：154-155.

[2]張勇.煤礦監測監控系統存在的問題及改造研究[J].科技創新導報，2019（6）：157-158.

[3]武緒仁.煤礦監測監控系統存在的問題及改造研究[J].建筑工程技術與設計，2018（7）.

[4]杜剛.煤礦監測監控系統存在的問題及改造研究[J].能源與節能，2018（1）：166-167+192.