煤矿安全监测监控系统的应用及发展探究

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月7期   作者:张飞
[导读] 矿井安全监测监控系统为的是让整个矿井生产的过程能够顺利地进行
        摘要:矿井安全监测监控系统为的是让整个矿井生产的过程能够顺利地进行。只有全方位地搞好日常的维护工作和保养工作,才能够让整个矿井安全监控系统更好地运行。本文结合实际案例具体分析矿井安全监测监控系统运行的策略。
        关键词:煤矿;安全监测;监控系统
        引言
        当前在发展过程中,由于我国经济发展快速,科技的不断进步,我国出台的相关政策,提出了对煤矿安全巡查更高的要求,为了满足现阶段企业发展建设中的需求,我国大、中、小型企业都要对煤矿通风安全监测系统做出调整。然而煤矿通风安全控制系统可以改善煤矿生产过程,提高生产效率,实现现代化建设的重要手段,根据当前问题的突出,影响行业发展,需要加强监督管理系统的完善程度,确保安全生产最终目的的达成。
        1、我国煤矿生产安全现状与出现的问题
        我国自古以来就国土辽阔,地形种类很多,煤田地质也就复杂,而且采掘技术虽在近些年来随着国家经济与科技发展,相关技术改进很多,但机械化开采率依然低。不仅如此,因为煤矿生产技术等综合因素,煤矿事故也多次发生,其中顶板事故渐渐成为常见的煤矿事故。据有关调查,在发生的煤矿事故中,有一半之上是顶板事故,而且顶板事故危害性极大,因其致命的人员有很大一部分。其次,还有一些事故是煤矿瓦斯爆炸事故,这是因为一些煤层存在环境质量差的原因造成的[1]。
        2、煤矿监控系统存在问题
        (1)存在的干扰强。井下工作,空间有限,电场、磁场对传感器影响较大。监控设备抗干扰能力不强,传输信号较弱,导致数据不能及时上传至系统。(2)效率低。监控监测系统使用传感器收集参数,数据需要经过井下分站传输至地上主机,如此一来有效数据不足20%,这将会对监测监控系统数据的实时性造成影响。(3)利用率低。采集的大多数数据没有得到很好的利用,无法实现对数据的有效分析。(4)系统硬件老旧。管理工作开展较慢,设备升级慢,这种问题存在于我国目前大多数的煤矿安全监控系统中。(5)人员的专业化程度不高。煤矿信息监控系统是一种专业的管理操作,需要一定的知识水平才能发挥其最大价值。所以在各种因素的影响下,员工的业务水平很不平衡[2]。
        3、矿井通风安全监测监控系统关键技术
        3.1、增加自诊断、自评估功能
        (1)完善传感器、控制器的设置及定义。实现传感器、控制器的设置以及定义诊断和评估,当检测到传感器报警、断电、复电门限设置不满足相关标准及规定时能发出报警信息提示。(2)具备模拟量传感器维护、定期未标校提醒。按要求设置甲烷、一氧化碳传感器标校提醒功能,软件上并有报警信息提示。(3)具备模拟量传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络的工作状态。系统能够实现井下各监测点的所有类型的传感器以及分站、电源箱的状态检测和故障信息上传功能。(4)具备中心站软件自诊断功能,包括双机热备、数据库存储、软件模块通信。系统数据库密码不正常、数据库连接失败、软件模块异常关闭以及工作异常时系统能发出异常信息提示[3]。
        3.2、区块链技术在煤矿监测数据库中的应用
        监测数据应用区块链技术便于数据的验证与存储,依赖分布式算法生成和更新数据,运用密码学方法保护监测数据传输和访问安全,使区块链数据库具备防篡改、去中心化的特性。现在已提出一种可查询且防篡改的区块链数据库,这种数据库可以保证数据不可篡改的同时具有较好的读写性能。构建基于区块链技术的煤矿监测数据库是今后煤矿监测系统数据库的发展趋势之一[4]。


        3.3、安全监测监控系统在我国煤矿中的应用
        随着现代计算机网络技术和电子技术的不断发展,国内诸多的科研机构和生产厂家都有效地推出了KJ95、KJ01和其他多种不同型号的监控系统。这些内部的系统都会采用综合的数字化网络管理系统。其软件功能、硬件功能和专业技术服务水准都很高,甚至代表了我国监测监控系统的发展水平。在实际安装监测监控系统时,大多数的传感器和报警器都会采用连续的工作方式进行工作,这样就能够在第一时间检测出煤矿中瓦斯的含量。如果煤矿在作业的过程中出现任何的异常情况,该系统都会在第一时间进行声光报警,并自动地切断服务区内部的电源,最终避免发生事故。此外,安全监测监控系统能够在第一时间就将检测到的数据传送到地面的调度室和相关的网络内部。专业的调度人员则可以在第一时间了解到煤矿中产生的异常情况,并有效地采用合适的措施来解决危险情况。新的监测监控系统通过大数据、计算机、信息传输等技术,建立关于整个矿井包括井上井下的环境、人员以及设备安全的监测监控系统,达到预测事故灾害、增强煤矿安全生产能力、提高企业处理应急事件能力等作用[5]。
        3.4、全面提升安全监控人员的素质
        目前,整个煤矿通风安全监控系统中充满更多的内容。包括计算机技术、机械设备、软件技术和其他技术都会发挥重要的作用。因此,只有全面地培训和管理好相关人员,才能够让煤矿安全监测工作都能够顺利地进行。
        3.5、完善报警、断电等控制功能
        (1)设置甲烷及一氧化碳传感器根据瓦斯浓度大小、超限持续时间、瓦斯超限范围等分为四级报警,实施分级响应。(2)利用KJ70X 安全监控系统的组合报警功能,根据巷道布置及瓦斯涌出等实际生产情况,实施逻辑报警。(3)测试并完成系统本地、异地断电情况。断电设置与馈电状态相关联,发生断电动作相应馈电状态无变化时会有馈电异常显示。(4)在地面中心站配置区域,本区域内的任意甲烷传感器报警都可以断区域内的所有开关。
        3.6、多技术的深度交叉融合
        物联网技术可以大幅扩大监测数据的来源,云计算技术可以实现海量监测数据分布式存储,大数据技术可以对庞大的数据资源进行分析处理,挖掘更深层次的内在价值,系统的煤矿监测可以提供监测数据的结构化组织形式。对云端大数据分析平台应用多技术深度交叉融合,不仅可以实现监测数据的积累、存储、管理及运用,还可以提高煤矿监测系统各子系统的工作协同性,进而使各子系统的效能可以充分体现。研究多技术深度交叉融合技术,以探究监测数据的深层价值,是煤矿智能监测与预警技术的发展趋势之一。
        3.7、提升煤矿监测系统的安全性
        可以将安全栅全面地添加到保护区和中心站之间,这样就可以通过借助安全栅来吸收和缓解线路上存在的雷电能力,并在第一时间将雷电内部瞬间电流和电压全面地限制在安全范围内,这样才能够让雷电不损害设备。
        结束语
        在开采煤矿的过程中,煤矿内部的瓦斯、煤层自燃和矿井涌水都会直接危害工作人员的生命安全。因此,当矿井处于监控的过程中,一方面能保证所有人的安全性,另外一方面还能保证让煤矿开采的工作更好地进行。煤矿安全监测监控系统的应用及探究有助于企业更好的发展。
        参考文献:
[1]陈足章,尹经梅,沈建廷.亭南煤矿安全监控系统升级改造应用实践[J].山东煤炭科技,2018(11):46-48.
[2]宋彪.煤矿安全监测监控系统在井下的应用探讨[J].能源与节能,2018(09):175-176.
[3]冯义强.煤矿信息化在煤矿安全生产工作中的实践探究[J].低碳世界,2018(08):154-155.
[4]赵颖红.煤矿安全监测监控系统在井下的应用分析[J].能源与节能,2018(08):185-186.
[5]杨阳.煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决策略[J].工程技术研究,2018(08):22+25.
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