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中圖分類號(hào):TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)12-0155-01
我國(guó)大多數(shù)礦井都安裝了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),但是在實(shí)際工作中,這些監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的使用存在一些問(wèn)題,沒(méi)有將其作用真正的發(fā)揮。在煤礦生產(chǎn)中安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員相對(duì)的缺乏,進(jìn)行這項(xiàng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作的人員,大多只進(jìn)行生產(chǎn)中的監(jiān)測(cè),而沒(méi)有進(jìn)行安全方面的監(jiān)測(cè)監(jiān)控,因此造成了一些煤礦安全事故[1]。這些安全事故的發(fā)生,是因?yàn)闆](méi)有對(duì)其安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控高度的重視,也包括安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)本身存在一定的不足,導(dǎo)致效果不好,隱藏著安全隱患。對(duì)煤礦生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析,進(jìn)而提出針對(duì)性解決策略。
1煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題
1.1 缺乏安全監(jiān)測(cè)觀念
部分煤礦生產(chǎn)業(yè)主以及管理人員在思想上沒(méi)有高度的認(rèn)識(shí),對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重要性沒(méi)有引起高度的重視。在煤礦生產(chǎn)中發(fā)生安全事故是不可避免的,即使安裝了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),也是會(huì)發(fā)生煤礦安全事故。安裝煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),在其正常運(yùn)行時(shí),還是需要人工井下監(jiān)測(cè),所以他們將工作的重心,放在了生產(chǎn)上,而忽視了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的重要性。
1.2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不健全
煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)以及程序規(guī)定了完整的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作流程。而在一般的評(píng)價(jià)公司是將工作的程序以示意圖的方式來(lái)呈現(xiàn),對(duì)于客觀的監(jiān)測(cè)監(jiān)控失去了完整度以及科學(xué)性,因監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的建立上存在很大的不健全。
1.3 安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控針對(duì)性較弱
煤礦系統(tǒng)的安全性問(wèn)題,受到了地質(zhì)條件、開(kāi)采條件、巖力學(xué)性質(zhì)、開(kāi)采工藝、通風(fēng)管理等多方面的影響,因此對(duì)于煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的分析要實(shí)現(xiàn)地域、地質(zhì)等針對(duì)性,這樣就難以實(shí)現(xiàn)對(duì)于監(jiān)測(cè)監(jiān)控的準(zhǔn)確度,安全的保證就難以實(shí)現(xiàn)。
1.4 監(jiān)控人員業(yè)務(wù)水平低
在煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中有很多科技,這需要有一定技術(shù)的人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理,在煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中有傳感器、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等,這些都需要有一定的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)[2]。然而,在實(shí)踐監(jiān)測(cè)工作中,管理人員的文化程度相對(duì)較低,出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象,甚至有部分人員并未經(jīng)歷正規(guī)的選撥而進(jìn)入到監(jiān)測(cè)監(jiān)控中工作,導(dǎo)致缺乏一定的安全及防爆意識(shí),同時(shí)還缺乏相應(yīng)的操作技能,對(duì)于一些較為先進(jìn)的工作并不能夠?qū)ζ洳僮鳌?/p>
2煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的解決對(duì)策
2.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念
煤礦安全生產(chǎn)直接關(guān)系到財(cái)產(chǎn)、人員安全,因此,要求煤礦工作人員樹(shù)立監(jiān)控管理意識(shí)。首先,建立相應(yīng)的安全監(jiān)控管理方法,通過(guò)規(guī)章制度的約束,逐漸引起工作人員的重視。其次,加大安全監(jiān)控管理力度,通過(guò)宣傳,使煤礦企業(yè)中每一位工作人員意識(shí)到安全監(jiān)控的重要性[3]。如:可通過(guò)微信、微博及QQ平臺(tái)等,在這些論壇中宣傳如何安全監(jiān)控,以及最近全國(guó)各地發(fā)生的煤礦安全事故,提高工作人員的警惕性。再次,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全監(jiān)控的重視。建立相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)值班制度,讓領(lǐng)導(dǎo)參與到安全監(jiān)控工作中,與基層監(jiān)控人員共同對(duì)煤礦安全進(jìn)行監(jiān)控,這樣一來(lái),能夠激發(fā)基層人員工作信心,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,可及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),通過(guò)討論及交流等制定詳細(xì)解決對(duì)策。最后,做好煤礦通風(fēng)安全工作。由于在煤礦開(kāi)采中會(huì)出現(xiàn)二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等氣體,不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員身體有害,若不及時(shí)進(jìn)行通風(fēng),可能發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故,將造成嚴(yán)重的人身及財(cái)產(chǎn)損失。為此,應(yīng)對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,確保其正常運(yùn)行。
2.2 建立監(jiān)控系統(tǒng)
近幾年來(lái),隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,煤礦安全生產(chǎn)中應(yīng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),建立相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。并派遣相應(yīng)工作人員輪流工作,一方面減輕人員的工作量,另一方面還能夠提高監(jiān)控效率。此外,還應(yīng)做好煤礦安全監(jiān)控設(shè)備及檔案的相關(guān)管理,全面及系統(tǒng)反應(yīng)設(shè)備的性能及其使用性。在煤礦生產(chǎn)地區(qū)建立相應(yīng)的系統(tǒng)維護(hù)中心,定期對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢修,確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并配備足量的專職監(jiān)測(cè)人員,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)輪流制,對(duì)煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢,并繪制相應(yīng)曲線,生成監(jiān)測(cè)報(bào)表等,以便人員查看,并以此為依據(jù),采取預(yù)防性對(duì)策[4]。
2.3 加強(qiáng)監(jiān)控人員素質(zhì)
要想較好的實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控,較為重要的就是完善內(nèi)部監(jiān)控制度。首先,對(duì)監(jiān)控方面進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定,明確職責(zé),使工作崗位落到實(shí)處,做到人人負(fù)責(zé)。其次,做好監(jiān)控人員的培訓(xùn)工作,使其掌握正確的操作規(guī)范,時(shí)刻與相關(guān)部門保持聯(lián)絡(luò)。其培訓(xùn)不僅包括技能而且還包括理論知識(shí),若沒(méi)有豐富的理論知識(shí),一切都是徒然,只有具備豐富的理論知識(shí),才能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐有效的結(jié)合起來(lái)。最后,可開(kāi)展技能活動(dòng)大賽,在活動(dòng)中鍛煉人員技能,使其得到有效開(kāi)展[5]。
3結(jié)束語(yǔ)
總而言之,煤礦安全生產(chǎn)直接關(guān)系到人身安全及企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全,因此,應(yīng)做好煤礦安全監(jiān)控工作。本文通過(guò)分析煤礦安全監(jiān)控現(xiàn)狀,然后重點(diǎn)分析安全監(jiān)測(cè)策略,從監(jiān)控制度、監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控人員的素質(zhì)等幾方面進(jìn)行詳細(xì)探討,旨在提高煤礦生產(chǎn)的安全性,促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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1.引言
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是國(guó)家強(qiáng)制要求安裝的“六大系統(tǒng)”之一,是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中,井下監(jiān)控分站和礦用傳感器基本都采用集中本安電源供電方式,即一路本安電源帶若干個(gè)傳感器,當(dāng)出現(xiàn)本安電源上電,短路、斷線等故障恢復(fù)等情況時(shí),監(jiān)控分站與其掛接的所有傳感器都會(huì)全部重新上電復(fù)位重啟,目前已有一些提高本安電源帶負(fù)載數(shù)量的措施,比如軟起動(dòng)技術(shù)等,但也無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的電流零沖擊,往往設(shè)置限流值也較大,傳感器供電采用同步上電方式,因礦用傳感器上電啟動(dòng)時(shí)的峰值電流一般都較穩(wěn)定后正常工作電流大很多,集中同步上電時(shí)要求礦用電源提供的電流遠(yuǎn)大于正常工作要求的電流,因本安電源的容量的限制,使本安電源所帶傳感器數(shù)量受限,如配接的傳感器數(shù)量較多,本安電源容量裕量較小,還會(huì)使系統(tǒng)的不穩(wěn)定性幾率增加。往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)程供電要求
2.平衡分時(shí)上電控制技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)部分廠家的新型礦用傳感器都采用了軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)和低功耗芯片設(shè)計(jì),傳感器啟動(dòng)電流較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式上電沖擊電流大大減小,但由于傳感器輸入電源存在工作電壓要求范圍寬的問(wèn)題,一般要求為DC(9~24)V,設(shè)計(jì)時(shí)需滿足低端的啟動(dòng)限制,這樣軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)的最大限制電流往往比負(fù)載正常工作電流大,而且如在設(shè)計(jì)時(shí)啟動(dòng)電流限制太小,則會(huì)導(dǎo)致負(fù)載內(nèi)部電容不能及時(shí)充滿電,電源輸入提供的功率趕不上消耗的功耗,從而導(dǎo)致啟動(dòng)失敗的問(wèn)題。
圖1 安全監(jiān)控系統(tǒng)平衡分時(shí)上電模型
圖2 傳感器內(nèi)部平衡分時(shí)上電控制模塊控制框圖
平衡分時(shí)上電控制技術(shù)主要是將啟動(dòng)電流在值域向時(shí)域進(jìn)行轉(zhuǎn)換,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)的各電路功能模塊的負(fù)載曲線對(duì)系統(tǒng)累積電流值進(jìn)行平衡處理的方法。目前分時(shí)上電技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,如華為、華三、曙光集群服務(wù)器集中供電領(lǐng)域就采用了該技術(shù),在煤礦領(lǐng)域的礦井風(fēng)壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)中已開(kāi)始有部分應(yīng)用,該技術(shù)可在很大程度上減少累積沖擊電流以提高系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載能力,增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的平衡分時(shí)上電控制設(shè)計(jì)可以分為設(shè)備之間的平衡分時(shí)上電控制和設(shè)備內(nèi)部的平衡分時(shí)上電控制兩部分.設(shè)備之間的平衡分時(shí)上電控制原理如圖1所示,控制方法是……。設(shè)備內(nèi)部的平衡分時(shí)上電控制如圖2所示,控制方法是……。
3.平衡分時(shí)上電的設(shè)計(jì)方法
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)各組成的礦用傳感器分時(shí)上電設(shè)計(jì)
礦用傳感器主要采用模擬量或數(shù)字量傳輸,采用RS485總線傳輸?shù)闹悄軅鞲衅鞫加型ㄓ嵖偩€上的唯一識(shí)別地址,傳感器上設(shè)計(jì)有一超低功耗分時(shí)上電管理模塊,內(nèi)含一超低功耗微處理器,如可選用MSP430、AVR系列功耗在μA級(jí)的單片機(jī),傳感器上電后低功耗單片機(jī)根據(jù)已存儲(chǔ)的唯一地址號(hào)作為分時(shí)時(shí)間計(jì)算因子,計(jì)算出偏移時(shí)間,各傳感器根據(jù)偏移時(shí)間獨(dú)立分時(shí)啟動(dòng)自身的電路模塊,最終達(dá)到正常的穩(wěn)態(tài)工作模式。
圖3 本安電源側(cè)上電后輸出電流曲線
如圖3中所示,a為傳感器無(wú)任何啟動(dòng)保護(hù)下工作電流曲線,b為傳感器具有軟啟動(dòng)功能電流曲線,c為所有傳感器分時(shí)上電且有軟啟動(dòng)功能累積電流曲線圖。
I1(max)為方式a時(shí)所有傳感器最大工作電流,I2(max)為方式b時(shí)所有傳感器最大工作電流,I3(max)為方式c時(shí)所有傳感器最大工作電流,三個(gè)工作方式下的電流大小關(guān)系和啟動(dòng)時(shí)間關(guān)系是:I1’(max)>I3’(max)>I3’(max),t3’>t2’>t1’,由圖可知,在采用分時(shí)上電控制時(shí)傳感器上電電流曲線平滑,沖擊很小,但從上電到穩(wěn)態(tài)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。
3.2 礦用傳感器內(nèi)部平衡分時(shí)上電的設(shè)計(jì)
礦用傳感器一般由傳感檢測(cè)模塊、電源管理模塊、顯示與驅(qū)動(dòng)電路模塊、數(shù)字通訊電路模塊、信號(hào)輸出模塊、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路模塊、單片機(jī)處理及電路模塊等。如瓦斯傳感器探頭功能穩(wěn)態(tài)時(shí)約0.36W(3Vх120mA),上電瞬態(tài)電流約為0.9W,隨溫度升高電流逐漸下降直120mA,顯示及驅(qū)動(dòng)電路模塊部分功耗約0.15W,單片機(jī)及AD等模塊約0.06W,其他電路部分估算為0.03W左右,累積功耗約0.6W,根據(jù)平衡分時(shí)上電設(shè)計(jì)方法,分時(shí)上電模塊將依次啟動(dòng)單片機(jī)及電路,顯示模塊,探頭模塊等,減少各模塊工作電流的累加的最大峰值。
圖4 單臺(tái)傳感器工作電流曲線圖
圖4中,a為無(wú)任何軟啟動(dòng)保護(hù)下工作電流曲線,b為具有軟啟動(dòng)功能電流曲線,c為分時(shí)上電且有軟啟動(dòng)功能電流曲線圖,I1(max)為方式a時(shí)最大工作電流,I2(max)為方式b時(shí)最大工作電流,I3(max)為方式c時(shí)最大工作電流,三個(gè)工作方式下的電流大小關(guān)系和啟動(dòng)時(shí)間關(guān)系是:I1(max)>I3(max)>I3(max),t3>t2>t1。
采用分時(shí)上電控制技術(shù)的傳感器最大工作電流將大幅度減少,穩(wěn)態(tài)后和原傳感器電流相等,采用分時(shí)上電技術(shù)可減少傳感器在實(shí)際使用時(shí)的遠(yuǎn)端最小工作電壓,降低啟動(dòng)階段的線路損耗,可較大的延長(zhǎng)傳感器的實(shí)際供電距離。
4.平衡分時(shí)上電設(shè)計(jì)在系統(tǒng)中的作用
4.1 增加監(jiān)控系統(tǒng)傳感器傳輸距離
分時(shí)上電控制可有效的減少傳感器最大瞬態(tài)電流,減少傳輸電纜終端傳感器的實(shí)際最小工作電壓,可實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端最低啟動(dòng)電壓由DC(11~12)V降低到DC(8~9)V左右,從而大大延長(zhǎng)傳感器供電距離。
4.2 提高單路本安電源的實(shí)際帶載能力
分時(shí)上電控制技術(shù)可降低單臺(tái)傳感器的啟動(dòng)允許電流,減輕了本安電源的負(fù)載,可提高監(jiān)控系統(tǒng)中本安電源的實(shí)際帶載能力,可增加實(shí)際使用過(guò)程中,單獨(dú)電源允許掛接的礦用傳感器數(shù)量。
4.3 減少傳感器之間干擾提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
在相同的傳感器負(fù)載情況下,系統(tǒng)啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)后最大的累積電流大大減少,離本安保護(hù)電流余量值較大,可大大提高監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
5.結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)集中供電存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,采用平衡分時(shí)上電控制技術(shù)可最大限度的平滑啟動(dòng)電流曲線,減少同一電源下的多個(gè)傳感器最大電流累積值,減少對(duì)本安電源的沖擊,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)也可大大延長(zhǎng)傳感器的供電距離,保證了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定和可靠。
參考文獻(xiàn)
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引言
在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)該做好安全、防護(hù)措施,將安全擺在首位。雖然如此,安全生產(chǎn)的信息是一種活躍的、動(dòng)態(tài)變化的、與空間位置密切相關(guān)的信息,煤礦井下因其環(huán)境的復(fù)雜性和空間數(shù)據(jù)的不可預(yù)測(cè)性,導(dǎo)致煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)相對(duì)落后,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),快速、準(zhǔn)確、直觀、系統(tǒng)地得到具體煤礦井下的圖文并茂信息,對(duì)煤礦生產(chǎn)的安全開(kāi)采與管理決策具有重要的實(shí)際意義。目前,使用最多的安監(jiān)系統(tǒng)為KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),在很大程度上保證了現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的安全性。本文主要基于KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)作為研究對(duì)象,對(duì)其應(yīng)用于實(shí)際過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)地分析與闡述,旨在為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控提供一種技術(shù)支持與保障。
1、KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)組成及其工作原理
從如下兩點(diǎn)分別對(duì)KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成及其工作原理進(jìn)行分析與介紹,具體如下:
1.1KJ95型煤礦安監(jiān)系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分,即監(jiān)控計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控軟件;傳輸接口及傳輸通道;供電電源及數(shù)據(jù)采集分站;各種傳感器及執(zhí)行器件。
1.2KJ95型安監(jiān)系統(tǒng)的具體的工作原理
煤礦井下各種物理量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)傳輸電纜傳送到數(shù)據(jù)采集分站,地面監(jiān)控主機(jī)通過(guò)智能數(shù)據(jù)接口對(duì)各數(shù)據(jù)采集分站進(jìn)行掃描、分時(shí)提取和發(fā)送數(shù)據(jù)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)與智能接口的傳輸率為1200bit/s,異步時(shí)分制,RS232接口傳輸;智能接口與數(shù)據(jù)采集分站為本質(zhì)安全型異步時(shí)分制RS485傳輸/基帶傳輸。傳輸接口將計(jì)算機(jī)發(fā)送的RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào),轉(zhuǎn)換后的TTLL電平信號(hào),經(jīng)整形變換成本安分站傳輸信號(hào)用于井下分站與計(jì)算機(jī)通訊,信號(hào)是雙向透明傳輸,不須加任何控制信號(hào)。所選用的監(jiān)控主機(jī)主要是性能較高的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),任務(wù)是進(jìn)行各個(gè)分站與子系統(tǒng)的通信與數(shù)據(jù)的采集,同時(shí)還要對(duì)所采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、顯示打印等事項(xiàng)負(fù)責(zé),并且還要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器上,以此達(dá)到網(wǎng)絡(luò)共享的目標(biāo),確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠得到很好的利用。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件具體分為兩種版本,一種是網(wǎng)絡(luò)版,一種是單機(jī)版,在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí),所選用的是高級(jí)語(yǔ)言編程及數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行,能夠在Win-dows98以上的操作系統(tǒng)中運(yùn)行;軟件具有較強(qiáng)功能、實(shí)際操作簡(jiǎn)便、語(yǔ)音報(bào)警功能等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。
2、KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
近年來(lái),部分煤礦相繼在綜采工作面、變電所以及連采面等諸多地方設(shè)置了多個(gè)分站,近四十個(gè)的傳感器,二十四小時(shí)對(duì)工作面和各個(gè)輔運(yùn)巷道中的瓦斯、具體風(fēng)速以及一氧化碳進(jìn)行全面的監(jiān)督控制,構(gòu)建了一套高效的、完善的監(jiān)督控制體系,獲取了高達(dá)一億元的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)將這一系統(tǒng)和井下自動(dòng)化控制系統(tǒng)可編程邏輯控制器進(jìn)行連接,以此形成一套完善的井下安全運(yùn)行地區(qū)指示系統(tǒng),在兩個(gè)回采工作面與綜采工作面的入口地方應(yīng)設(shè)置瓦斯電閉鎖紅綠燈,如果有一工作面的瓦斯超出規(guī)定的限度,那么,回采工作面與綜采工作面入口地方的紅燈就會(huì)亮,此時(shí),禁止所有人員與車輛進(jìn)入,必須等到工作面瓦斯與規(guī)定限度相一致且綠燈亮后才能夠進(jìn)入。同時(shí),還應(yīng)在主要井口、各個(gè)巷道位置處設(shè)置至少五個(gè)的風(fēng)電閉鎖紅綠燈,如果礦中的主要通風(fēng)機(jī)發(fā)生了停機(jī)現(xiàn)象,井下沒(méi)有風(fēng),那么,風(fēng)電閉鎖的紅燈就會(huì)亮,此時(shí),所有人員與車輛禁止進(jìn)入到井內(nèi)。構(gòu)建這一系統(tǒng),能夠很好的讓井下員工對(duì)各個(gè)工作面的瓦斯情況全面了解與掌握,有利于煤礦安全生產(chǎn)。這一系統(tǒng)在三個(gè)工作面使用過(guò)程中,能夠監(jiān)測(cè)到高瓦斯與高一氧化碳區(qū)域,因此,應(yīng)制定一套應(yīng)急措施加強(qiáng)防范這些重要區(qū)域,以防止瓦斯爆炸或者一氧化碳中毒現(xiàn)象的發(fā)生。可以說(shuō),采用這一系統(tǒng)所獲取的資料真實(shí)可靠,能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。大大降低了瓦斯監(jiān)督員的勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)際工作效率有了進(jìn)一步的提高,節(jié)省了工作時(shí)間,摒棄了以往煤礦業(yè)所使用的瓦斯管理模式,采用了集中監(jiān)測(cè)模式。此外,作為礦主要領(lǐng)導(dǎo)者與相關(guān)職能科室應(yīng)時(shí)常在客戶端計(jì)算機(jī)上對(duì)井下各個(gè)部位的瓦斯情況進(jìn)行全面的查看,以避免事故的發(fā)生,從而確保管理與決策朝著科學(xué)性、快速性以及正確性方向前進(jìn)。
在實(shí)際的過(guò)程中,還可以將上述過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,主要是通過(guò)如下幾個(gè)方面加以實(shí)施的:
(1)各類傳感器受溫度、濕度等外界環(huán)境的影響非常大,必須有專人進(jìn)行定期調(diào)校。風(fēng)速傳感器若安裝在巷道中不規(guī)則斷面時(shí),顯示風(fēng)量與實(shí)際相差較大,這是風(fēng)流中存有紊流的原因,建議安裝在標(biāo)準(zhǔn)平滑斷面中。(2)在掘進(jìn)工作面安設(shè)的主、副局扇開(kāi)停傳感器距離較近時(shí),由于周圍存有較強(qiáng)的交變電磁場(chǎng),輸出信號(hào)會(huì)受到干擾,存有誤信號(hào)現(xiàn)象,可采取增大電纜間距或?qū)﹄娎|進(jìn)行屏蔽等措施進(jìn)行解決。(3)當(dāng)瓦斯斷電儀距離分站達(dá)到2km及以上時(shí),斷電儀存有工作不正常現(xiàn)象,可加一選頻器將干擾信號(hào)過(guò)濾掉。
3、結(jié)論
綜上所述可知,當(dāng)前,在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中使用最多的是KJ95型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),這一系統(tǒng)的功能十分完善、軟件極為豐富,具有良好的可靠性、實(shí)際操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)適用等諸多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),不管是在井上,還是在井下,都能夠?qū)Ω鱾€(gè)環(huán)節(jié)的安全、生產(chǎn)以及電力參數(shù)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè),可以將諸多的安全與生產(chǎn)環(huán)節(jié)子系統(tǒng)進(jìn)行匯接,在各種類型的煤礦中都比較適用。
參考文獻(xiàn)
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Key words: non-coal mines; production safety; supervisory system中圖分類號(hào):X924.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
一 引言
在煤礦行業(yè)中,不同于其他的工種,煤礦作業(yè)的性質(zhì)具有一定的危險(xiǎn)性,在勞動(dòng)密集的環(huán)境當(dāng)中,生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境也相對(duì)惡劣,這樣的情況在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),甚至截止到前兩年,都沒(méi)有發(fā)生向好的變化,同時(shí)煤礦開(kāi)挖的機(jī)械設(shè)備也沒(méi)有進(jìn)行更新?lián)Q代,技術(shù)水平也較于其他行業(yè)的發(fā)展來(lái)看出現(xiàn)嚴(yán)重滯后的現(xiàn)象。與之同時(shí)出現(xiàn)的是在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中大量的出現(xiàn)人員傷亡的情況,生產(chǎn)環(huán)境不能得到應(yīng)有的保證,作業(yè)機(jī)械沒(méi)有合理的安排使用,直接導(dǎo)致煤礦企業(yè)生產(chǎn)的效率底下,也讓煤礦企業(yè)在員工的招聘過(guò)程中出現(xiàn)的不好的情況。
由于工作性質(zhì)的原因,很多應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生不愿意簽約相關(guān)的煤礦企業(yè),導(dǎo)致企業(yè)得不到新鮮“血液”的注入,沒(méi)有更好的科學(xué)發(fā)展,從而形成了一種惡性循環(huán)。這樣的條件下,就迫使相關(guān)的煤礦技術(shù)人員對(duì)于煤礦的生產(chǎn)安全方面的問(wèn)題進(jìn)行深入的研究,在一些煤礦機(jī)械和技術(shù)方面提供了更多的科研力量,企業(yè)也在產(chǎn)品的研究生產(chǎn)方面投入了大量的人力和物力,通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和自身的總結(jié),在煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備上有了質(zhì)的飛躍,不僅有相關(guān)的適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的機(jī)械,還能夠保證煤礦的生產(chǎn)安全,實(shí)現(xiàn)了多贏的模式體系。
二 煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究
對(duì)于煤礦的需求量也一直占據(jù)我國(guó)能源消費(fèi)的核心地位,即便煤礦行業(yè)的需求的增長(zhǎng)量每年都有大幅度的提升,但是有一點(diǎn)值得重視的是,煤礦資源的利用率存在很多的問(wèn)題,如開(kāi)采不合理、使用浪費(fèi)、存在安全隱患、污染嚴(yán)重等等。有學(xué)者做過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì),如果我們將這些問(wèn)題很好的解決,保障能源的合理使用,我國(guó)每年在煤礦上的開(kāi)采量會(huì)減少23%,使用率將提高12%,城市在治理污染經(jīng)費(fèi)上面的投入將減少3%。在很多起煤礦坍塌和爆炸事故中,救援在很多的方面遇到了相當(dāng)大的阻力,這就存在兩方面的原因。一是救援時(shí)不能明確下井的具體人數(shù),二是對(duì)井下的結(jié)構(gòu)構(gòu)造不了解。這都給救援帶來(lái)了巨大的壓力。我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題必須從源頭上解決,合理的控制礦井出事概率才是最為關(guān)鍵的。在煤礦的開(kāi)采生產(chǎn)中,形成一整套較為完整有效的安全監(jiān)管體系是十分有必要的,同時(shí)對(duì)于想斷的安全監(jiān)控模式的建立是對(duì)企業(yè)管理判定好壞最主要的標(biāo)準(zhǔn)之一,只有在切實(shí)的保證了煤礦生產(chǎn)中人身的安全,才能夠進(jìn)一步提及生產(chǎn)效率的提高。
這次煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的更新?lián)Q代不僅在煤礦的生產(chǎn)效率方面有了質(zhì)的提升,還可以在保證煤礦開(kāi)采的人身財(cái)產(chǎn)安全方面做大更大的技術(shù)保證,人身財(cái)產(chǎn)安全得到了保證就可以在很大程度上降低企業(yè)的負(fù)擔(dān),能夠更好的將精力放在對(duì)科技的研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量提高等方面。在使用了礦井瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)后,也對(duì)煤礦的監(jiān)控管理起到了補(bǔ)充和約束作用。不會(huì)由于人為的疏忽導(dǎo)致安全存在隱患,產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。加強(qiáng)了企業(yè)內(nèi)部之間的協(xié)調(diào)能力。信息技術(shù)在使用上有明顯的優(yōu)勢(shì)性,在操作上簡(jiǎn)單易懂,在使用上也是利用了它的適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),這也是促進(jìn)煤礦事業(yè)快速發(fā)展的重要因素。
三 研發(fā)一種基于礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)
國(guó)家在對(duì)一些較易發(fā)生安全事故和高耗能的產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整之后,根據(jù)制定的相關(guān)計(jì)劃安排中,國(guó)內(nèi)很多現(xiàn)有開(kāi)工經(jīng)營(yíng)的煤礦企業(yè)已然不能達(dá)到新形式下的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)的開(kāi)采工藝和設(shè)備已經(jīng)過(guò)時(shí),無(wú)法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求,這就需要在很多技術(shù)方面進(jìn)行重新的研究,在符合國(guó)家的生產(chǎn)安全要求的前提下,形成更多優(yōu)秀的生產(chǎn)模式。對(duì)于新近提出的煤礦生產(chǎn)智能化的概念,可以從表面來(lái)理解相關(guān)的含義,就是將現(xiàn)有的開(kāi)采方法和遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起的瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以在很多的石油或者化工企業(yè)中進(jìn)行運(yùn)用。
(1)遠(yuǎn)程監(jiān)控在礦井瓦斯系統(tǒng)的作用
[中圖分類號(hào)]C36
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1672―5158(2013)05―0198―01
1.在工程中煤礦工程的安全系統(tǒng)內(nèi)涵以及作用
煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括信息的傳輸技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)、電氣防爆技術(shù)等等多種技術(shù)。這些安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)對(duì)于提高生產(chǎn)的效率,保障煤礦工程的安全生產(chǎn)以及機(jī)電利用率等占有非常重要的地位。其中煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括中心站、信息的傳輸裝置以及傳感器和執(zhí)行的裝置。具體說(shuō),煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主要是指煤礦工程中的一氧化碳、瓦斯、溫度、風(fēng)速以及煙霧等等的環(huán)境參數(shù)和煤礦的運(yùn)輸、說(shuō)產(chǎn)、排水、提升等環(huán)節(jié)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)控,同時(shí)用計(jì)算器及進(jìn)行信息的分析和處理的一種安全系統(tǒng)。所以煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)可以同時(shí)為各個(gè)部門以及生產(chǎn)的指揮者提供詳細(xì)以及安全的參數(shù)信息,還可以提供及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息以及資料,更主要的是便于采取安全的防范措施。除此之外,可以通過(guò)安全的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行被測(cè)的參數(shù)處理和分析,這樣安全系統(tǒng)就可以制止安全事故的擴(kuò)大甚至是事故的發(fā)生。同時(shí),在發(fā)生安全的事故時(shí),通過(guò)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)的提供決策的信息,指出最佳的救災(zāi)路線,為搶救以及疏散人員做好了充分的安全準(zhǔn)備。
2 為煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行良好需采取的措施
2.1研究傳感器的高品質(zhì)
我國(guó)國(guó)產(chǎn)的安全監(jiān)測(cè)基本上都是采用載體的催化元件,因此嚴(yán)重的制約著煤礦工程瓦斯的檢測(cè)。與國(guó)外的安全檢測(cè)監(jiān)控傳感器來(lái)比,品質(zhì)差距比較大。所以我國(guó)的研究院已經(jīng)加強(qiáng)傳感器的研究力度,科學(xué)的研究出高品質(zhì)的傳感器。
2.2使煤礦工程的安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范
為了規(guī)范我國(guó)煤礦工程的安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),需要將很多規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程對(duì)于檢測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)以及傳輸信息的協(xié)議進(jìn)行規(guī)范。如果不規(guī)范通信協(xié)議就會(huì)導(dǎo)致不能隨意的進(jìn)行軟硬件的升級(jí)或改造、系統(tǒng)部受制與人、設(shè)備需要重新購(gòu)買等等的嚴(yán)重后果,因此我國(guó)還編制了《礦井安全監(jiān)控新標(biāo)準(zhǔn)》等手冊(cè)。在煤礦施工過(guò)程中國(guó),主要是要求各個(gè)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠統(tǒng)一通信的協(xié)議,并統(tǒng)一使用sQL的數(shù)據(jù)信息庫(kù)。采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息格式主要是為了更方便的對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)、補(bǔ)套以及維修等,或者還可以方便的建立各個(gè)工程質(zhì)檢額數(shù)據(jù)信息庫(kù)中心,這樣還可以和其他的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)共享系統(tǒng)資源。
2.3加強(qiáng)維修技術(shù),完善安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理制度
因?yàn)槊旱V工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的維修要求比較嚴(yán)格,所以平常在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理工作中可以采取各種各樣的形式來(lái)提高維修人員對(duì)安全系統(tǒng)的操作水平以及維修技術(shù)。同時(shí),還可以在一定的時(shí)間組織實(shí)踐和理論的學(xué)習(xí),針對(duì)新調(diào)來(lái)的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控額工作人員應(yīng)該重點(diǎn)的加強(qiáng)對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的知識(shí)培養(yǎng)和學(xué)習(xí)。為了保證煤礦工程的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)能夠順利的進(jìn)行還需要各個(gè)工作人員相互指導(dǎo)或者合理的利用售后服務(wù)等有利的條件。除此之外,還需建立好嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的安全管理制度,能夠及時(shí)的完善有關(guān)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的管理規(guī)定和管理制度,高效的提高相互預(yù)警、相互監(jiān)督的工作能力。
2.4開(kāi)發(fā)專家決策的系統(tǒng)軟件
因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備在線故障報(bào)警、診斷等的功能不強(qiáng),所以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備影響了系統(tǒng)的維護(hù)性,大部分的系統(tǒng)也只能夠?qū)Π踩到y(tǒng)的通訊進(jìn)行診斷,但是不能明確的判斷故障點(diǎn)一級(jí)故障的性質(zhì)。而且在日常的工作要求中必須能迅速的判斷出傳感器和中心站之間的故障,或者是真實(shí)超限和短路報(bào)警之間的不同。為了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)人員提供故障的方位和類型,便于迅速的處理故障的地點(diǎn),所以應(yīng)該研發(fā)專家決策、專家診斷系統(tǒng)軟件。并且專家診斷應(yīng)該具有對(duì)故障的判斷功能、智能分析,改變安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自檢功能簡(jiǎn)單、單一的情況。另外,在發(fā)生安全事故的時(shí)候,為了疏散和搶救器材、人員提供決策,需要正確的指示最佳避災(zāi)和最佳救災(zāi)路線。
3 結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng);技術(shù)管理;應(yīng)用
1概述
近些年來(lái),我國(guó)煤炭行業(yè)迅速發(fā)展,躍居成為世界上重要的煤炭出口國(guó),也是世界上使用煤炭較多的國(guó)家。由于現(xiàn)階段我國(guó)使用煤炭的數(shù)量在一次能源中占有較大的比例,對(duì)于煤炭的需求較大,煤礦行業(yè)發(fā)展處于一種穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。我國(guó)由于自然條件的限制,煤礦的開(kāi)采條件十分復(fù)雜,非常容易出現(xiàn)事故。煤炭行業(yè)的危險(xiǎn)性很大,除了容易受地震所引起的塌方等自然因素的影響,很容易因?yàn)樵诓僮鳝h(huán)節(jié)的一個(gè)小小的過(guò)程從而帶走無(wú)數(shù)人的性命,所以說(shuō)煤礦行業(yè)是一種高危職業(yè)。為了避免煤礦事故的發(fā)生,我們應(yīng)該通過(guò)一系列的手段保障煤礦的安全生產(chǎn)。國(guó)家制定了一系列的方針政策規(guī)定了煤礦無(wú)論大小,都必須安裝煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。因?yàn)槊旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)用高科技技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦全方位、多層次的管理,能夠更加方便、快捷、直觀的獲取所需的信息,及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)警,為煤礦安全生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的后盾。
2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備情況
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)由地面中心站、光纜傳輸交換機(jī)、井下監(jiān)控分站、遠(yuǎn)程斷電器、近程斷電控制器、模擬量傳感器、開(kāi)關(guān)量等組成。地面中心站是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。整個(gè)系統(tǒng)的工作原理為井下監(jiān)控分站根據(jù)設(shè)定好的方式接收信號(hào),并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整合分析,處理不準(zhǔn)確的信息,并將處理后的信息傳送給地面中心站,通過(guò)地面中心站的機(jī)器顯示;而傳感器的作用是將獲取到的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào),電信號(hào)有一個(gè)限制因素是:它不能單獨(dú)顯示、也不能傳輸,必須依托顯示設(shè)備才能顯示出來(lái)并轉(zhuǎn)換為可以傳輸?shù)男盘?hào)。而監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析,如果出現(xiàn)突況時(shí),電信號(hào)會(huì)進(jìn)行預(yù)報(bào),并分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因。
3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的意義
在以前沒(méi)有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候,一旦井下發(fā)生突況,由于無(wú)法及時(shí)獲取信息,往往會(huì)造成救援人員到達(dá)事故發(fā)生地點(diǎn)較晚,使得事故損害更大。而煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,由于運(yùn)用了科學(xué)的手段,對(duì)井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)察,一旦有問(wèn)題出現(xiàn)及時(shí)將信息反饋到地面監(jiān)控系統(tǒng)。而且煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)于井下瓦斯的濃度值進(jìn)行監(jiān)控。如果井下瓦斯的濃度值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷電源,減少事故的發(fā)生。而一旦瓦斯的濃度值回歸正常水平,系統(tǒng)就會(huì)解除警報(bào)然后提供用電,從而恢復(fù)生產(chǎn)。而這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)人工檢查所無(wú)法做到的。井下作業(yè)會(huì)面臨一大問(wèn)題,就是通風(fēng)。如果不能及時(shí)通風(fēng),井下工作人員十分有可能會(huì)煤氣中毒,所以通風(fēng)問(wèn)題是十分有必要解決的。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄瓦斯涌出的變化情況,工作人員通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析掌握瓦斯的變化規(guī)律,從而制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)通風(fēng)問(wèn)題的計(jì)劃。可以說(shuō)使用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以科學(xué)地對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,為解決問(wèn)題提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。
4煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應(yīng)用
4.1實(shí)際運(yùn)用
隨著我國(guó)科技實(shí)力的不斷提高和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)不斷地推出不同種類與實(shí)用性的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的專業(yè)性、穩(wěn)定性、科學(xué)性不斷提高,以此滿足我國(guó)企業(yè)日益增長(zhǎng)的需求。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在避免煤礦事故的發(fā)生方面有著十分重大的作用。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在井下將各個(gè)裝備連接起來(lái),建立了一套系統(tǒng)性、科學(xué)化的網(wǎng)絡(luò)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的預(yù)警機(jī)制能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控到煤礦中各個(gè)情況。由于是機(jī)器作業(yè),沒(méi)有人工作業(yè)的時(shí)間限制,系統(tǒng)可以全天、連續(xù)性的對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)控。而且各個(gè)設(shè)備將獲取的信息傳送到地面中心站,地面中心站對(duì)獲取的信息進(jìn)行有效地整理,能夠清楚地了解井下的實(shí)際情況,避免在突況發(fā)生時(shí)難以應(yīng)對(duì)。
4.2光纖傳感技術(shù)
隨著相關(guān)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)在這一方面加大研究的力度,煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能得到很大的提高。就當(dāng)前容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題,如精確度低、穩(wěn)定性差等,有關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)出了新型的技術(shù)———光纖傳感技術(shù),并且將這一技術(shù)運(yùn)用到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的甲烷傳感器是進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警與處理的一個(gè)關(guān)鍵性的設(shè)備。然而我國(guó)常用的甲烷傳感器一直面臨著穩(wěn)定性差、壽命短等問(wèn)題。而光纖傳感技術(shù)是最近幾年才研發(fā)出來(lái)的一種高效傳感技術(shù)。光纖傳感由于其材質(zhì)的特殊性,具有使用壽命長(zhǎng)、使用形式多樣、安全等優(yōu)點(diǎn),十分適用于將其運(yùn)用到煤礦行業(yè)中。光纖傳感技術(shù)還具有其他的優(yōu)點(diǎn)。例如除了通風(fēng)問(wèn)題之外,灰塵也是煤礦災(zāi)害易發(fā)的原因之一。在井下工作的人員由于長(zhǎng)期吸入灰塵,肺病的患病率十分之高。而且灰塵的燃點(diǎn)低,當(dāng)灰塵的濃度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),一旦遇到明火就極易發(fā)生爆炸。需要注意的是,粉塵爆炸的威力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于瓦斯爆炸。灰塵爆炸會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體,而在井下又很難將氣體排放出去,所以會(huì)對(duì)井下人員造成二次傷害。而光纖傳感技術(shù)占地面積小、易安裝的特性可以減少設(shè)備的占地面積、節(jié)約空間,將空間更多的運(yùn)用到煤炭開(kāi)發(fā)中去。通過(guò)使用光纖傳感技術(shù)對(duì)井下空氣中的灰塵含量進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè),達(dá)到高準(zhǔn)確度、高效率的監(jiān)測(cè)作用。
5結(jié)束語(yǔ)
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)憑借其可靠性高、準(zhǔn)確度高、實(shí)用性強(qiáng)、安全性高等特點(diǎn)減少了煤礦企業(yè)事故發(fā)生的次數(shù),從一定程度上保護(hù)了礦區(qū)工作人員的性命,進(jìn)而保護(hù)了國(guó)家財(cái)產(chǎn)。而且由于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得工作人員的工作效率大幅度提高。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警功能可以培養(yǎng)工作人員的安全意識(shí),從而降低事故的發(fā)生頻率。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)煤炭行業(yè)生產(chǎn)和監(jiān)控中發(fā)揮著巨大的作用。但是雖然我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新升級(jí),但是我國(guó)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)封閉性較強(qiáng),各個(gè)職能部門相對(duì)較為分散,信息的傳遞容易出現(xiàn)滯后的問(wèn)題,從而嚴(yán)重影響了各個(gè)部門對(duì)于信息的使用度,沒(méi)有真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所應(yīng)該發(fā)揮的功能,不利于煤炭行業(yè)科學(xué)生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為了真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用,應(yīng)當(dāng)建立起一個(gè)全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng),將監(jiān)控系統(tǒng)的各方面結(jié)合起來(lái)。需要注意的是,除了建立一個(gè)全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)外,工作人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決,對(duì)于任何小問(wèn)題不忽視、不放棄,從而推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)的和諧化發(fā)展,提高企業(yè)的安全管理能力。
作者:李軼 單位:三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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2新時(shí)期煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題
雖然經(jīng)過(guò)近20多年的發(fā)展,我國(guó)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在不斷地完善,但是仍然存在不少問(wèn)題:
2.1安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信傳輸速率比較低,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
煤礦井下作業(yè)由于其環(huán)境惡劣、工作線路過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致安全監(jiān)控系統(tǒng)的布線距離過(guò)長(zhǎng),過(guò)長(zhǎng)的線路影響了信號(hào)的傳輸速率,結(jié)果導(dǎo)致一旦發(fā)生危險(xiǎn)信號(hào),因?yàn)椴荒芗皶r(shí)的反饋相應(yīng)的信息而導(dǎo)致錯(cuò)失最佳的補(bǔ)救時(shí)機(jī)。因此為保障信號(hào)的技術(shù)傳輸,一般我們普遍采取2400bps或者4800bps傳輸速率,一旦超過(guò)15千米的傳輸距離后,需要增加中繼器,但是這種方式無(wú)形之中會(huì)增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用支出,而且其運(yùn)行效果也不明顯。
2.2傳感器的質(zhì)量不高
傳感器是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部位,隨著近些年監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)商增強(qiáng)了對(duì)監(jiān)控產(chǎn)品使用性能的研發(fā)力度,但是在傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面仍然存在不少的問(wèn)題,比如甲烷傳感器的壽命比較短、在使用性能上也存在過(guò)多的限制等。而且傳感器的生產(chǎn)質(zhì)量也不合格,其不能抵抗過(guò)高的沖擊力,煤礦安全監(jiān)控產(chǎn)品的傳感器主要是應(yīng)用于井下作業(yè),其在井下作業(yè)時(shí)經(jīng)常要受到各種巖石降落的沖擊,因此常常會(huì)發(fā)生因?yàn)闆_擊力而導(dǎo)致傳感器損壞的現(xiàn)象。同時(shí)傳感器在復(fù)電之后的數(shù)字瞬間沖高的問(wèn)題。
2.3監(jiān)控系統(tǒng)的狂干擾能力有待提高
由于煤礦井下作業(yè)常常會(huì)應(yīng)用到大功率的設(shè)備,而這些設(shè)備所產(chǎn)生的電流磁場(chǎng)是非常大的,因此為保證監(jiān)控系統(tǒng)所呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要監(jiān)控系統(tǒng)具有穩(wěn)定的抗干擾系統(tǒng),但是在具體的實(shí)踐中,監(jiān)控系統(tǒng)的狂干擾系統(tǒng)非常的弱,常常會(huì)發(fā)生因?yàn)槭艿綇?qiáng)大磁場(chǎng)的影響而導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不高。
3提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行的對(duì)策
3.1提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量
首先要提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)質(zhì)量。一是要積極研制具有高可靠性的分站、傳感器。以此提高監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。二是要大力推廣半導(dǎo)體氣敏甲烷傳感器。該類型的傳感器能夠提高系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間,并且能夠?qū)垢邼舛鹊臍怏w沖擊,提高監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命,為煤礦企業(yè)節(jié)省大量的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。三是要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸功能。實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化傳輸功能,提高監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)信號(hào)的捕獲的靈敏度;其次增強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)。一是要制定統(tǒng)一的系統(tǒng)框架,規(guī)范通訊協(xié)議。當(dāng)前我國(guó)監(jiān)控系統(tǒng)仍然存在著通信不兼容的問(wèn)題,導(dǎo)致煤礦企業(yè)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)分礦監(jiān)控系統(tǒng)的集中化管理,因此需要我國(guó)相關(guān)的研發(fā)部門以及政府部門盡快出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)范制度,構(gòu)建具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。二是發(fā)展具有全面監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能的系統(tǒng)。目前煤礦企業(yè)使用的監(jiān)控產(chǎn)品主要是監(jiān)測(cè)環(huán)境安全參數(shù),以此進(jìn)行報(bào)警或者停電控制,但是其與煤礦安全監(jiān)測(cè)的要求還有很大的差距,比如在發(fā)現(xiàn)存在安全隱患時(shí),沒(méi)有相應(yīng)的做出最佳的救災(zāi)指示等,因此要大力發(fā)展具有綜合型、全面型的監(jiān)控系統(tǒng)。
3.2提高監(jiān)控系統(tǒng)整體反應(yīng)速度
AQ6201標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求是小于30s,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)試或許都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中,由于受到信號(hào)傳輸干擾,響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)遠(yuǎn)超出30s。有的產(chǎn)品通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù),表面上看鏈路數(shù)據(jù)達(dá)到百兆甚至千兆,但串口網(wǎng)橋的低速瓶頸制約了傳輸速度,而且以太網(wǎng)的非實(shí)時(shí)特性還可能造成比直接傳輸更加延時(shí)的后果。因此有必要對(duì)系統(tǒng)的傳輸模式做深入的研究,提高系統(tǒng)整體反應(yīng)速度。
中圖分類號(hào):TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1概述
煤炭作為我國(guó)主要能源之一,它在一次能源比例中占據(jù)了70%。而煤炭行業(yè)作為一項(xiàng)高危的行業(yè),地?zé)?、火?zāi)、水災(zāi)、煤塵以及瓦斯等都直接影響煤礦工業(yè)健康的發(fā)展。煤礦事故的頻繁發(fā)生,讓我們意識(shí)到科學(xué)管理、合格人才、可靠裝備以及先進(jìn)技術(shù)作為安全生產(chǎn)保證的重要性。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用則實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)控制多方位、多層次管理,增強(qiáng)了管理嚴(yán)密性以及時(shí)效性,使得監(jiān)控信息掌握更為準(zhǔn)確、直觀、快捷以及方便,同時(shí)為安全生產(chǎn)提供了保障。
2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理探討
2.1煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)和工作原理分析
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通常由接線盒、電纜、網(wǎng)絡(luò)的接口、遠(yuǎn)程的終端、UPS的電源、、大屏幕、打印機(jī)、服務(wù)器、系統(tǒng)的軟件、顯示器(主機(jī))、傳輸接口(主站)、電控箱(電源箱)、分站、執(zhí)行的機(jī)構(gòu)以及傳感器等部分構(gòu)成,具體結(jié)構(gòu)間圖1。
第一,傳感器會(huì)把被測(cè)的物理量變化成電信號(hào),電信號(hào)具備聲光報(bào)警與顯示功能,但是不排除部分傳感器不具備聲光報(bào)警與顯示功能。
第二,含有顯示設(shè)備與聲光報(bào)警執(zhí)行結(jié)構(gòu)把控制信號(hào)變化成了被控的物理量。
第三,分站接受傳感器傳來(lái)信號(hào),同時(shí)根據(jù)先前預(yù)約復(fù)用方式,通過(guò)遠(yuǎn)距離給傳輸接口或主站傳送。與此同時(shí),并接收傳輸接口或主站里多路復(fù)用的信號(hào)。對(duì)于分站來(lái)說(shuō),它具備邏輯的運(yùn)算、超限的判別以及線性校正等較為簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理的功能,可以對(duì)運(yùn)輸接口或主站傳輸信號(hào)以及傳感器所輸入信號(hào)處理,執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)的工作。
第四,電源箱把交流電網(wǎng)其電源變化成了系統(tǒng)需要本質(zhì)安全的直流型電源,該電源同時(shí)具備能夠使電網(wǎng)在停電之后可以仍舊正常供電,且供電大于2小時(shí)蓄電池。
第五,分站通過(guò)遠(yuǎn)距離所發(fā)送信號(hào),傳輸接口會(huì)接收,同時(shí)將信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行處理。傳輸接口在接到主機(jī)信號(hào)之后,再運(yùn)送到相應(yīng)的分站。此外,傳輸?shù)慕涌谕瑫r(shí)具備控制分站接收與發(fā)送、自檢系統(tǒng)、調(diào)制和解調(diào)多路復(fù)用的信號(hào)等作用。
第六,主體通常選取的是多機(jī)或雙機(jī)備份、普通微型的計(jì)算機(jī)或者工控微型的計(jì)算機(jī)。主機(jī)它主要作用是聯(lián)網(wǎng)、控制輸出打印、控制輸出、人機(jī)的對(duì)話、聲光的報(bào)警、顯示、磁盤的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、判別報(bào)警、校正、接收檢測(cè)的信號(hào)等。
2.2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用
第一,通風(fēng)及瓦斯監(jiān)控,也就是監(jiān)測(cè)局部的通風(fēng)機(jī)停開(kāi)(特別重要)、風(fēng)筒的狀態(tài)、風(fēng)門的狀態(tài)、饋電的狀態(tài)、風(fēng)壓、風(fēng)速以及甲烷的濃度等。一旦局部的通風(fēng)機(jī)掘進(jìn)巷道出現(xiàn)停風(fēng)狀況或出現(xiàn)停止運(yùn)行現(xiàn)象時(shí)或瓦斯出現(xiàn)超限時(shí),相應(yīng)的煤礦其安全監(jiān)控的系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切斷各自區(qū)域電源,同時(shí)閉鎖與報(bào)警,這一措施可以達(dá)到以下目的:(1)規(guī)避與降低了因電氣設(shè)備違章作業(yè)或失爆、或電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的危險(xiǎn)溫度或電火花導(dǎo)致瓦斯爆炸的發(fā)生率;(2)規(guī)避與降低了運(yùn)、掘、采等設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下因危險(xiǎn)溫度或摩擦碰撞出火花而導(dǎo)致的瓦斯爆炸的發(fā)生率;(3)可以提到提醒作用,督促生產(chǎn)的調(diào)度員、領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)把工作人員安置到安全位置;(4)督促生產(chǎn)的調(diào)度員、領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)處理好事故的安全隱患,提前預(yù)防瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
第二,瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)控,(1)監(jiān)測(cè)抽放管路里閥門開(kāi)度、溫度、壓力、流量、甲烷的濃度以及一氧化碳其濃度等各管道的參數(shù);(2)對(duì)瓦斯抽放泵站室里甲烷的濃度以及井下臨時(shí)的抽放瓦斯泵站其下風(fēng)側(cè)的柵欄外的甲烷濃度環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè);(3)對(duì)抽放泵軸溫、抽放泵的真空度以及電機(jī)溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè);(4)監(jiān)測(cè)冷卻水池的水位、水溫以及水壓與水量等供水的參數(shù);(5)監(jiān)測(cè)功率因素、電壓、電流等供電的參數(shù);(6)對(duì)供氣管道其供氣閥的開(kāi)度、流量、甲烷的濃度、溫度、正壓等供氣的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè);(7)監(jiān)測(cè)密封的水溫、密封的水位、罐內(nèi)其甲烷的濃度、罐壓和罐高等儲(chǔ)氣罐的參數(shù);(8)對(duì)瓦斯抽放供水、閥門、泵等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);(9)對(duì)瓦斯抽放純瓦斯量和混合量進(jìn)行監(jiān)測(cè);(10)對(duì)瓦斯抽放閥門與泵進(jìn)行控制。
第三,監(jiān)控火災(zāi),也就是監(jiān)測(cè)煙霧、壓差、溫度、氧氣的濃度以及二氧化碳和一氧化碳的濃度等,并控制好注氮、風(fēng)窗、風(fēng)門來(lái)達(dá)到均壓滅火目的。
第四,瓦斯的突出預(yù)警,對(duì)瓦斯的涌出量、煤巖體聲的發(fā)射等進(jìn)行監(jiān)測(cè),并有效結(jié)合瓦斯的地質(zhì)信息,從而達(dá)到煤和瓦斯的突出預(yù)警目的。
第五,監(jiān)測(cè)和預(yù)警礦山壓力,預(yù)警頂板其大面積的來(lái)壓以及沖擊地壓等,監(jiān)測(cè)鉆孔的應(yīng)力、錨桿的拉力、頂板其離層的位移、巷道其頂?shù)装宓奈灰啤误w液壓和液壓支架支柱工作下縮量及阻力、聲發(fā)射等。
第六,事故調(diào)查與應(yīng)急救援中煤礦其安全監(jiān)控的系統(tǒng)也起著不可忽視作用,若煤礦井下出現(xiàn)瓦斯爆炸事故,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)記錄就是事故火源、爆源以及事故時(shí)間確定的主要依據(jù)。
3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及我國(guó)企業(yè)發(fā)展的自身需求,我國(guó)各個(gè)主要生產(chǎn)廠家以及科研單位在一直退出各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng),例如:KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJF2000以及KJG200
0等,同時(shí)還有WEBGIS、MSNM煤礦安全數(shù)字化與綜合化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的管理體系,這些系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)的性質(zhì)以及專業(yè)技術(shù)的服務(wù)能力和可靠性、穩(wěn)定性、軟硬件的功能等都基本反映出了煤礦其監(jiān)測(cè)監(jiān)控體系技術(shù)水準(zhǔn)。
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝的報(bào)警斷電的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、工作站以及傳感器是采取連續(xù)工作的模式,它能隨機(jī)監(jiān)測(cè)瓦斯的含量,當(dāng)瓦斯含量出現(xiàn)異常,就會(huì)聲光報(bào)警且斷電執(zhí)行區(qū)域,預(yù)防事故的發(fā)生,同時(shí)隨時(shí)定時(shí)把測(cè)量數(shù)據(jù)運(yùn)輸黑地面的調(diào)度室以及調(diào)度室中計(jì)算機(jī)內(nèi),這樣調(diào)度人員就可以隨時(shí)掌握哪里存在異常,并按照實(shí)際狀況采取必要措施來(lái)緩解隱患,例如覺(jué)得人員是否撤出、怎樣撤出、調(diào)度風(fēng)量的大小等,煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能保障煤礦的安全,在礦井減災(zāi)、防災(zāi)上和增強(qiáng)生產(chǎn)效率上有著重要的作用。伴隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)用,我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)巡檢速度與運(yùn)行的可靠性得到了很大提高。今后,我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)朝著更廣覆蓋面、采取微處理器、制定統(tǒng)一專業(yè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建統(tǒng)一先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)資源的共享和安全系數(shù)的大大提高。
綜上所述,煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用有效轉(zhuǎn)變了安全現(xiàn)狀,降低了事故發(fā)生率,做到了從源頭預(yù)防,在煤礦的安全生產(chǎn)里發(fā)揮著不可或缺作用。作為系統(tǒng)管理人員,要嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,正確的安裝與使用,合理的管理與維護(hù)系統(tǒng),規(guī)避和降低瓦斯爆炸事故發(fā)生率。
參考文獻(xiàn)
[1]肖成,陳蒙.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)高可用性研究[J].煤礦安全,2010(07):96-99.
當(dāng)前,為了有效監(jiān)測(cè)并防范重大煤礦事故的發(fā)生,我國(guó)大部分煤礦已經(jīng)進(jìn)行了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝,并起到了重要的監(jiān)控、預(yù)警作用。但是在實(shí)際工作當(dāng)中,仍然存在無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的情況發(fā)生,從而導(dǎo)致了很嚴(yán)重的煤礦安全事故。因此應(yīng)當(dāng)加大對(duì)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)防治無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警技術(shù)的分析和研究。
1煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成分析
主站、分站、交換機(jī)、電源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸電纜、各種傳感器、傳輸接口、系統(tǒng)軟件以及地面上位機(jī)等共同組成了煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,利用依次巡檢的方法,監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)分站數(shù)據(jù)的收集,并通過(guò)解析之后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。同時(shí),如果在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)故障,安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)對(duì)信號(hào)、報(bào)警等異常信息進(jìn)行顯示,然后相關(guān)工作人員再根據(jù)信息進(jìn)行檢查和相關(guān)處理。
2煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因及防治技術(shù)分析
2.1無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因分析
2.1.1安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線路受到干擾造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警傳輸距離長(zhǎng)、側(cè)點(diǎn)多且分布廣是我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn),分站到主站的距離從幾千米到二、三十千米長(zhǎng)短不等,而分站與傳感器之間的距離從幾十米到幾千米長(zhǎng)短不等。礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的這種特點(diǎn),再加上煤礦工作容易受到具體環(huán)境的影響,就造成系統(tǒng)線路在鋪設(shè)過(guò)程中,容易形成一個(gè)耦合回路。如此一來(lái),當(dāng)啟動(dòng)變頻器或者開(kāi)停一些大型機(jī)電設(shè)備時(shí),由于部分線路距離變頻器較近,從而使系統(tǒng)受到強(qiáng)大電磁脈沖的影響和干擾。這種影響和干擾會(huì)與正常信號(hào)進(jìn)行疊加,然后產(chǎn)生變數(shù)或者“大數(shù)”,進(jìn)而監(jiān)測(cè)值在系統(tǒng)軟件上的顯示就會(huì)出現(xiàn)異常,不是沒(méi)反應(yīng)就是會(huì)突然變大,從而最終產(chǎn)生無(wú)信號(hào)或誤報(bào)警。2.1.2傳感器受到特殊情況的影響,其運(yùn)行不穩(wěn)定造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警由于煤礦企業(yè)很多工作都要在井下進(jìn)行,而井下環(huán)境濕度較大,使得傳感器電路板或元件受潮,從而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,導(dǎo)致傳感器性能不穩(wěn)。尤其是受到濕度的影響,在更換傳感器時(shí)接頭容易因氧化而變得接觸不良,從而造成無(wú)信號(hào)或者誤報(bào)警現(xiàn)象。當(dāng)煤礦井下灑水時(shí),傳感器會(huì)因進(jìn)水產(chǎn)生線路破損情況,如果這種情況沒(méi)有得到很好處理,傳感器的運(yùn)行就不穩(wěn),從而造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的情況發(fā)生。2.1.3供電不穩(wěn)定造成無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警煤礦井下工作區(qū)域供電電源距離變電站比較遠(yuǎn),這種情況下就要產(chǎn)生壓降,當(dāng)啟動(dòng)大型電器設(shè)備時(shí),就會(huì)產(chǎn)生較大的電壓波動(dòng),且超出了分站工作的正常范圍,從而造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,導(dǎo)致出現(xiàn)短時(shí)間的無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警。
2.2無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警防止技術(shù)分析
通過(guò)對(duì)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警原因的分析發(fā)展,發(fā)生無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的原因多為外界影響和干擾。對(duì)于無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警的判斷流程如圖1所示。針對(duì)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警時(shí),傳感器數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生異變情況,如持續(xù)時(shí)間短、數(shù)值變大等,對(duì)于無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警采取監(jiān)控系統(tǒng)軟件處理的方式來(lái)進(jìn)行防治。2.2.1觀察監(jiān)測(cè)值變化狀態(tài)及處理技術(shù)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下,其測(cè)點(diǎn)報(bào)警監(jiān)測(cè)值有一個(gè)逐漸上升的過(guò)程,但是由于外界影響和干擾引起的誤報(bào)警監(jiān)測(cè)值會(huì)呈現(xiàn)垂直上升的狀態(tài),且傳感器的頻率值也會(huì)成倍上升。因此,當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)值的上升大于傳感器頻率的倍頻或者最大理論增長(zhǎng)值時(shí),就被斷定為為監(jiān)測(cè)值異常。但是還有一種情況也會(huì)引起傳感器監(jiān)測(cè)值發(fā)生異常,即瓦斯在線標(biāo)校的情況。所以,首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行傳感器表校狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和判定,然后在進(jìn)行監(jiān)測(cè)值變化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這兩種監(jiān)測(cè),能夠有效防止或減少無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生。2.2.2觀察持續(xù)時(shí)間并處理當(dāng)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象時(shí),應(yīng)當(dāng)按照傳輸通道內(nèi)的分站順序進(jìn)行逐個(gè)巡檢,在這種巡檢方式之下,分站的數(shù)量決定了巡檢的周期,巡檢周期會(huì)隨著分站數(shù)量的增多而變長(zhǎng),但最多不會(huì)超過(guò)30秒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一分站監(jiān)測(cè)值發(fā)生異常狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)改變之前按照分站順序進(jìn)行逐個(gè)巡檢的方式,縮短對(duì)該分站的巡檢周期,提高傳感器所在分站的巡檢頻率,而其他分站的巡檢方式保持不變,并對(duì)該分站進(jìn)行多次巡檢,從而有效防止或減少無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警情況的發(fā)生。2.2.3利用傳感器對(duì)系統(tǒng)無(wú)信號(hào)進(jìn)行判斷和處理在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)各路電源所接入的傳感器進(jìn)行配置,如果傳感器沒(méi)有數(shù)據(jù)產(chǎn)生,那么就可以通過(guò)對(duì)電源電壓的判斷,來(lái)斷定無(wú)信號(hào)狀態(tài)的原因,如傳感器的電源是否處于短路狀態(tài)等。另外,還可以通過(guò)對(duì)電流的判斷,來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)無(wú)信號(hào)現(xiàn)象的斷定。如果電壓、電流都正常,則就能夠斷定出是傳感器發(fā)生故障或者電纜故障,從而從這些方面入手對(duì)無(wú)信號(hào)現(xiàn)象進(jìn)行處理。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,影響煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要因素,就是其安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生。因此,只有對(duì)無(wú)信號(hào)、誤報(bào)警產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,然后根據(jù)原因分析找到科學(xué)的處理方法,并對(duì)其進(jìn)行有效防治,才能夠保證我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)