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煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势

2020-11-26郑萌

商品与质量 2020年45期
关键词:分站煤矿安全煤矿

郑萌

神华新疆能源有限责任公司生产服务中心 新疆乌鲁木齐 830027

我国是煤炭生产和消费的大国,伴随着煤炭资源的开采,我国浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采逐渐向深部延伸,煤矿自然灾害也慢慢增多。为了减少矿井灾害的发生,许多专家正在研究无人化智能精准的开采技术,而技术的关键就是监测监控技术。近年来,我国的煤矿安全监测监控技术取得了很大进步,不仅能够实时监测井下的各种参数,提高煤矿安全生产,而且当灾害事故发生或者即将发生时,能够进行预判,提高了安全管理的效率。

1 煤矿安全中监测监控技术的重要性分析

煤炭生产工作绝大部分在地下施工,煤炭生产工作大部分存在着一定的特殊型和风险性,其不仅有着地面作业的风险因素,同时也有着地下工作特殊性风险,一旦对其进行监测质量不好,较为容易出现较多的安全生产事故。并且,煤矿生产以及采掘容易受到诸多环境的影响,导致其外部条件以及生产时间出现着一定的差异,对煤炭生产以及采掘风险评价有着一定的不确定性,比如说只依据普通测评形式较为容易忽视诸多潜在风险,导致了煤矿开采中存在着一定安全风险,应用现代化先进的监测监控技术可以实现针对性安全风险做好检测工作,可以避免安全事故的出现,保证煤矿生产以及采掘工作的安全推进[1]。

2 安全监控系统的现状

目前,国内主流的安全监控系统主要由中心站部分(主机、备机、监控软件、SQLServer 数据库、打印机、录音电话、UPS 电源、电源避雷器)、数据传输部分(网络交换机、通信光缆)、数据采集部分(监控分站、区域控制器、防爆电源)、终端感知部分(各种传感器、报警器、馈电断电器)等设备组成。系统主通讯采用“以太环网平台+总线”架构传输方式,从终端感知部分至中心站部分,中间经过监控分站、网络交换机等环节的数据转换,形成三级架构传输模式。系统具有模拟量(甲烷、一氧化碳、温度)和开关量(设备开停、馈电、风门)的数据采集、传输、存储、处理、显示、查询、打印、报警和控制等功能,可实现甲烷超限声光报警、断电闭锁和风电闭锁控制的作用。不同矿井由不同的部门(通风科、调度室、机电科、生产科、信息中心)负责日常设备安设、调校、巡检、故障处理等工作。

3 解决煤矿安全监控系统实际应用问题的具体措施

3.1 定期进行更新优化

结合实际情况来对煤矿安全监控系统进行定期更新与优化,并对其进行升级改造,使其具备多系统联动功能,进而实现与人员定位系统和井下通讯联络系统进行联动,具体做法如下:

(1)使用数字化传感器。为了确保煤矿生产的顺利进行,并充分发挥安全监控系统的作用,可以为其配接多种制式的断电器、报警器、传感器等,以实现对煤矿各种环境参数进行实时监测,进而达到对相关设备的有效控制。实际上,在传统频率型传感器基础上,数字式智能传感器又增加了更远距离传输、心跳功能、支持热插拔、自动保护元件、自属性上报、遥控修改地址、传感元件故障自诊断等多种智能化功能,具有更稳定、更智能、更安全的特点。

(2)自动断电、报警。用多CPU 处理模式来取代现有的单CPU 处理模式,这样不仅可以使传感器脉冲计数周期缩短,而且还可以借助计算机对井下传输的各类数据进行对比和分析。如果井下监控设备出现声光报警时,就需要维修作业人员做好撤离准备,并及时制定检修方案,避免各类事故的扩大化。同时,还可以根据瓦斯超限持续时间、瓦斯浓度大小、瓦斯超限范围等,来对不同的报警级别进行设定,以达到分级响应的效果。

(3)CAN 总线技术。通过与传统串行总线进行比较得知,CAN 总线技术的差错控制能力比较高,不仅可以实现高速率、远距离的信号传输,而且还具备完善的协议和规范,以确保安全监控系统的安全、高效运行[2]。

3.2 加强后期维护

整个后期维护的体系也需要得到改善,对于整个煤矿开采工作,煤矿企业的总负责人需要成立专门的管理部门,然后分成几个小组负责,小组人数可以根据工作量来确定,每个小组中需要有一个负责人,作为负责人可以直接对全部小组中工作进行管理,接着管理人员可以定期向总负责人汇报相关工作。

4 煤矿安全监控技术发展趋势分析

4.1 三维可视化技术

三维可视化矿井模型包括的内容有矿下全部地区的具体情况,可以给矿下排水以及通风设施装配带来一定的依据,确保设施装配的科学性,减去多个冗余环节,减少人力、财力消耗。此外应用三维可视化矿井模型可以有安全事故期降低营救的困难,也会最大程度降低营救工作人员的工作量,确保营救活动可以提升高效率,保证有秩序推进活动,也会在最大程度上保证施工人员的安全。

4.2 多系统融合

多系统融合可以分为分站级融合,主要应用了ARM 处理器,可以将各个系统监控设施通过自身的物力链路接入到融合分站中的各种通讯接口中,如此就可以做好多系统分站级融合工作。链路级融合指的是把各个系统中监控设施通过相同链路接入到融合分站中,数据可以通过各个系统程度做好处置后在发向各个的监控主机过程中。

5 结语

总而言之,目前的煤矿安全监测监控系统在实际应用中还是存在着不少的问题,相关的管理人员需要尽快找到解决的措施,这样一来,煤矿安全事故的数量才会有所下降。在实际的煤矿开采过程中,相关的管理人员需要优化煤矿安全监控系统性能,并且加强对这些监控系统的后期维护,然后需要积极配合相关政府部门的检查,如此,煤矿开采才能有安全保障,煤矿企业的收益也会有所增长[3]。

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