尹逊锋
晋能控股煤业集团潞新公司机电管理处, 新疆839003
摘要:目前,我国的煤矿工程建设的发展迅速,信息化的发展推动了社会各行各业的进步,利用信息技术能够更好地提高生产效率,保证生产质量。煤矿生产是一项高危工作,经常会发生一些大大小小的意外,给人身安全以及财产安全带来损害。煤矿信息化是通过运用现代信息技术来保障煤矿生产过程中的安全。
关键词:煤矿信息化;煤矿安全生产;实践分析
引言
煤炭资源是我国的主要能源类型之一,是我国经济社会赖以生存与发展的重要资源,我国的煤炭资源开采和利用一直以来呈现出粗放式的管理模式,导致了大量煤矿事故的发生,而我国煤矿行业的机械化、自动化、智能化、信息化程度较低是导致煤矿事故发生的重要原因之一,大量井下从业人员的存在更是提升了煤矿事故的发生概率。因此,在未来的发展过程中,必须加快煤矿的信息化与智能化的发展,尽可能地压缩井下从业人员的数量,应用智能化的技术实现对井下瓦斯、电力、水、围岩等条件的监测与预警,同时实现地面的远程控制,构建出高效而又现代化的安全性矿井。所以,从这个角度来说,研究煤矿的信息化与智能化的关键性技术对于当前的煤矿行业发展有着非常积极的作用。
1煤矿信息化在煤矿安全生产中的重要性
1.1能够降低安全风险
煤矿生产过程中会存在许多的安全隐患,每一步都存在较大的安全风险,这也导致在煤矿生产过程中,一些安全事故经常发生。煤矿信息化给煤矿生产提供了一个很好的安全保障,通过现代信息化手段,能够更好地对整个煤矿生产过程和环境进行实时监测,以便及时发现可能存在的安全隐患,降低安全风险。同时在发生安全问题时,能够通过计算机系统及时给出最科学合理的处理方法和解决措施,保证安全救援的及时性和高效性。
1.2能够提高煤矿生产效率
煤矿生产是一项人员需求较大的工程,需要很多的采煤工人。这样人员众多的一项工程在管理方面就会出现一些问题,对于人员很难做到全面管理,从而很难达到效率最大化。煤矿信息化通过引入现代信息技术手段,建立有效的管理机制和管理系统,通过计算机系统来对人员进行管理,能够使整个管理工作有条不紊的进行,从而提高管理效果,进一步促进整个煤矿生产效率的提升。
1.3能够更好地进行信息交流
对于煤矿生产来说,存在着太多的不可控因素和意外情况,这些都会导致煤矿生产出现安全问题。传统的煤矿生产由于信息交流不及时,经常出现一些类似的安全事故,对于一些未知情况的处理也是缺乏有效的手段和措施。煤矿信息化能够很有效地促进信息交流,保证信息流通,避免出现相似的安全问题。并且通过信息化手段,能够对一些未知情况做出预测和判断,提供一个警示的作用,通过大数据的分析和计算,能够更好地发挥信息的作用,减少安全事故的发生。
2煤矿信息化与智能化的关键技术研究
2.1井下传输网络建设研究
在井下开采的过程中,传输网络的建设非常有助于开采工作的顺利进行,因此在建设与开发的过程中其关键性技术应当实现以下几个方面的要求。首先,在矿井内部工作中,有线的宽带传输网络应当具备传输带宽大、无线接入方便、抗干扰能力较强、安全稳定性良好的特点,因此,井下传输网络的建设应当采用双环冗余结构或者双树型冗余结构,同时还需要具备中继设备少、设备体积较小、发射功率较小等方面的要求。其次,地面上的网络设备应当与地下的监控设备相互互通互联,并且还需要采用网闸等安全系数较高的安全设备来保证网络的安全稳定性。最后,在网络设置方面,一些关键性设备的应用应当具备冗余的功能,其核心业务的服务器还应当具备热备份冗余的特点,而且传输网络的建设还应当具备VPN的连接功能,其核心交换机的功能也应当支持虚拟局域网VLAN的功能。
2.2无线传输的关键技术研究
无线传输的技术设计是未来煤矿作业的主要设计思路,也是信息化与智能化技术实现的关键性途径。在无线电传输的网络设计中应当优先使用工业、医疗设备中的频段,严格禁止使用电视、广播、无线电导航等的频率。在矿井下的图像监控设计中,优先采用Wi-Fi和4G网络进行,当然,随着5G网络的覆盖,图像监控设备也应当换代升级,可以搭载5G网络进行。无线传输技术还应当对地下作业的相关运动物体进行精准地地位,例如对矿井下工作人员的运动特点、胶轮车的运行轨迹、电动车的运行目标等进行定位,而防碰撞管理设备、煤矿物联网等宜选用Wi-Fi、RFID等技术进行。
2.3监控系统的关键性技术研究
监控系统是煤矿作业系统中的关键性系统之一,在技术设计的时候应当满足以下几个方面的要求。首先,监控系统的传输距离大于10km,若矿井下发生了紧急事故,在电网停电之后,监控系统的备用电源能够保持连续工作两个小时以上。同时,为了使得监控系统的运行更加流畅,其主干网络的设计应当采用具有冗余功能的千兆或者千兆以上的以太网络进行。其次,在矿井的监控系统中,有线接口的连接宜采用CAN、LONWORKS、FF等工业现场的总接口进行接入,从而保证监控系统的运行更加流畅。最后,随着我国科学技术的不断发展,GPS、GIS技术的应用也日益广泛,因此在井下的监控系统设计中也应当将这些技术融入其中,同时,监控系统软件也应当采用组态软件进行,并且保证其具有GIS的功能。矿井监控系统的网络设计应当具备较高的安全性,在实际应用的过程中可以通过网闸等网络隔离设备与地面上其他系统相互连接。
2.4通信与监视系统的关键性技术研究
在煤矿作业的过程中,矿井移动通信系统、矿井广播通信系统、有线调度通信系统等都是通信与监视系统中的必要内容,因此在设计的过程中可以将这些内容综合起来设计,形成全矿井综合通信系统,从而实现对整个矿井作业的有效监视。在应用的过程中,需要我们注意的是,严禁使用矿井移动通信系统和矿用IP电话通信系统来代替矿用有线调度通信系统,在具体的工作过程中,矿井下使用的电话机必须是矿用本质安全型的防爆电话机,这样可以保证在使用过程中具有可靠的安全性特点。同时图像监视系统的应用应当采用光缆或者无线进行传输,在5G网络的覆盖条件下,相关图像监视系统的设计也应当与5G网络的应用相结合,从而提升图像传输的速度与效率,同时还使得图像监视系统具有良好的智能识别功能。
2.5煤矿机电安全隐患的辨识
隐患识别是隐患管理和控制的前提,目前常用的隐患识别方法主要有以下几种:1)现场检查法。现场检查法着重于在生产过程中进行人为的现场跟踪记录,将记录的数据与标准流程和状态进行对比分析,从而找出隐患,现场检查法应根据工作性质的不同灵活使用,并制定检查计划。2)动态监控法。动态监控法是利用计算机系统对机电设备的运行状态进行实时监测,通过计算机系统对数据进行储存、分析和整理,及时发现不安全隐患。3)系统安全分析法。系统安全分析法是将隐患的识别作为一个系统工程,建立隐患识别的数学模型和分析方法,对隐患进行综合识别。
结语
1)概述了煤矿机电安全管理理论,将煤矿机电安全隐患按照产生原因分为4类,对煤矿机电安全隐患的特点和安全隐患的辨识方法进行了总结。2)选取了煤矿机电安全评价指标体系,结合三维管理信息系统模型建立了基于信息化技术的煤矿机电安全管理系统。
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