煤矿安全监测监控系统应用与实践--中国期刊网

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煤矿安全监测监控系统应用与实践

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：徐红

[导读] 摘要：我国是煤炭生产大国，改革开放以来，我国的煤矿生产进入了快速发展阶段。

        安徽省淮南市淮浙煤电公司顾北煤矿安徽省淮南市 232000
        摘要：我国是煤炭生产大国，改革开放以来，我国的煤矿生产进入了快速发展阶段。在煤矿生产过程中，安全管理一直是十分重要的工作内容，保障煤矿的安全生产才能有效提高企业的经济效益。现阶段，大多数的煤矿企业在煤矿中都安装了安全监测监控系统，能够实时采集井下的环境数据，了解矿井中的实际工作情况。煤矿安全监控系统的应用能够有效提升煤矿安全生产管理工作效果。鉴于此，文章对煤矿生产中安全监测系统的应用与实践效果进行了研究，以供参考。
        关键词：煤矿生产；安全管理；检测系统
        1煤矿安全监测系统的应用研究
        煤矿生产具有一定的危险性。这种风险不仅包括地面的风险，还包括其他方面的风险因素。将互联网现代信息技术融入煤矿实际的生产过程中，能够有效降低事故发生的频率，降低生产过程中存在的安全风险。现阶段使用的煤矿安全系统主要有两种类型，第一种是中心建立在地面上，然后从地面深入到矿井内部。这种系统的建成主要采用公众接线的形式，在煤矿井下的传感器使用缆线进行连接。但在实际的生产过程中发现这种技术还不够成熟。第二种方案采用的是总线连接的形式，就是各个分站点之间不需要进行连接，整个系统通过总线去控制。依赖于这种安全监测模式的安全监测系统其传感器主要在总线端，通过总线端的传感器完成数据信号的采集工作。
        2煤矿安全监测监控系统的功能及设计
        2.1煤矿功能需求分析
        某县是我国的重要煤矿产区，区域内共有17座煤矿。但是因为煤矿生产作业范围广，影响因素多，而安全监管人员数量有限，无法做到实时监管。为了对煤矿进行统一监督管理，需要设计相应的安全监测监控系统，以县城为中心，实现对煤矿的生产安全的统一监控管理。该系统以物联网为基础，由瓦斯监控系统、井下人员定位系统构成，形成对矿井生产活动的全程监控。同时该系统要提供煤矿的相关参数，以供安监部门、国土部门查询查阅，以及对煤矿生产参数进行比对管理，提高煤矿安全管理水平。根据煤矿安全生产与监测监控的需求，系统应该满足以下的功能：①系统性能需求，实时对煤矿安全生产全过程进行监测管理是系统的基本要求，因此所涉及的系统应该具有反应速度快、准确性高等特点，为了适应不断发展的信息技术，系统应该具备先进性与可扩充性，同时系统应该具备易维护、安全稳定的特点，确保系统能够安全运行，降低维护成本；②网络性能需求，需要将17座煤矿与煤炭局监控中心实现联网，而且必须传输的数据必须确保准确、及时，网络系统应该安全可靠，对于相对分散的小煤矿也能实现统一管理。根据网络安全监测监控的需要，所设立的煤矿安全监测监控综合管理系统构成如图1所示。

        图1煤矿安全监测监控综合管理系统功能
        2.2煤矿瓦斯监控系统设计
        瓦斯安全是煤矿安全的关键，煤矿安全监测监控系统需要对瓦斯进行实时监控，了解煤矿的温度、风速、瓦斯浓度等相关参数，为及时发现异常以及确定处理措施提供参数。瓦斯监控系统主要是用于煤矿及其相关场所的机电设备、安全生产的实时监控，能够反映煤矿生产参数，检测矿井内的瓦斯、一氧化碳、风速以及温度等环境参数，并且将数据实时传输给监控中心。瓦斯检测系统具备报警功能，对于异常的瓦斯浓度以及环境参数，立刻报警并且显示异常位置，为煤矿安监部门监管煤矿生产以及处理井下安全情况提供依据。为了实现对矿井瓦斯以及相关环境参数的实时控制，必须根据煤矿所在区域，明确矿界、矿井开采区域、机电设备所在位置等参数，利用瓦斯监控系统全景展现煤矿内部的布置，实现精准定位。瓦斯监控系统需要实时传输数据，而且以每10s的速度更新数据并且存储，瓦斯异常数据存储期间超过30年。瓦斯监测系统中的异常报警主要是采用发声发光、语音提示等方式，对于矿井生产活动的瓦斯超限、环境参数异常等进行报警显示，而且异常区域显示红光闪烁。瓦斯监控系统应该与安全监控人员的手机相连，采用短信方式及时发送异常警报。
        2.3井下人员定位系统设计
        井下人员定位主要是采用信息处理技术以及网络通信技术，识别井下人员和井下设备的无线识别卡，从而了解井下人员的行动路线，及时掌握井下人员和井下设备的活动，能够在安全事故发生后，为解救井下人员提供位置信息。根据井下人员定位功能的需求，井下人员定位系统需要采用图形监控的方式，了解井下人员以及设备的行动轨迹以及所在位置，同时能够对井下人员开展考勤管理，了解井下人员的下井时间、下井次数以及在矿井中的生产效率。煤矿井下人员的定位系统主要以井下电源箱、人员识别卡、读卡站点以及地面数据中心等部分构成。井下人员工作过程中，通过识别卡将信息传输到定位站点，然后经过网络传输到地面数据中心，以便地上工作人员掌握井下人员的位置信息。对于井下人员的异常活动、井下人员进入限制区域等立刻展开报警，确保井下相关设备安全，保证井下人员安全生产。
        3煤矿安全监测监控系统应用效果分析
        通过构建适合县城煤矿的安全监测监控管理系统，能够实现对所有煤矿的统一管理，便于安监人员的监督，预防煤矿安全事故的发生。构建煤矿安全监测监控管理系统后，系统中所用到的传感器、人员识别卡、硬件与软件均能够满足系统安全的需要。煤矿安全监测监控系统的报警系统运行正常，能够及时展开报警。通过该系统，实现了煤矿安全管理信息化，系统具有较强的抗干扰能力，而且系统具备自诊断、自评估功能，能够满足系统升级的需要。系统的监控智能化水平提高，能够实现对所有煤矿安全的实时监管，了解煤矿人员以及煤矿设备的实时状态，为煤矿安全监督提供技术支持。而且该系统采用可视化管理，操作方便，维护便捷，提高了维护效率，节约管理维护成本。采用煤矿安全监测监控系统后，对原有的煤矿安全进行统一管理，有效改变了原来煤矿安全监控各自为政的局面。采用的传感器性能得到优化，能够在煤矿恶劣的环境中精准测量，对其中的瓦斯、温度等环境参数进行精准检测，不会受到外界环境的干扰。使用煤矿安全监测监控系统，通过数据分析各种不安全因素，为员工创造安全的生产环境，不仅有效降低煤矿安全事故发生率，还提高了生产效率，推动煤矿安全生产的不断发展。
        4煤矿监测监控系统应用趋势
        为了解决我国煤矿安全监测监控系统存在的问题，保障煤矿的安全生产，安全监测监控系统今后应向标准化、兼容性、系统性、高灵敏度和准确性方向发展，为煤矿安全生产保驾护航。（1）建立统一化的标准，使得不同的生产厂家生产出的检测仪器与系统能够兼容使用，不会出现不兼容的情况，提高国产系统的稳定性与使用寿命，当存在问题时，可以方便煤矿替换。（2）加强煤矿的安全监控系统自动化发展。进一步满足无人化精准开采，从煤炭的开采到运输，全部由检测系统实现，例如钻孔的钻入深度，电力的提供，遇到紧急事故时电力系统如何运转，逐渐实现井下无人操作，既节省人力成本，同时也提高了设备的利用率，从而提高了采煤效率。（3）将煤矿监测监控系统的监控覆盖范围扩大，将每一个过程进行监控，对易发生灾害的地方进行重点监控。使得煤矿开采的每一个过程都能够呈现在监测人员面前，实现更大范围的监测和监控，减少安全事故的发生，提高煤矿开采生产过程的安全性和效率，比如一个工作面发生事故，能够通过信号传输系统，准确传达到在井下的每一个工人，自动触发报警系统首先在井下自行处理，并通过另一个传输系统给地面监测人员，并及时进行组织救援。
        结束语
        总而言之，运用煤矿的安全监测监控系统对于煤矿的安全生产有着极为重要的意义，所以煤矿企业相关部门与工作人员应当要在实践工作中做好该系统的研发、推广、管理以及维护工作，同时能够掌握今后煤矿生产的趋势来有效发展安全监测监控系统，切实确保煤矿生产的安全以及煤矿企业经济效益的提升。
        参考文献：
        [1]吴青刚.煤矿井下安全监测监控系统应用研究[J].山东工业技术,2018(16):61-62+29.
        [2]王晓光.我国煤矿安全监测监控系统现状及发展趋势[J].内蒙古煤炭经济,2017(01):3-4.