煤矿安全监测监控系统应用实践探--中国期刊网

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煤矿安全监测监控系统应用实践探

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王洪勋

[导读] 摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，加强煤矿安全管理仍然是煤矿生产中的重要工作。

        河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿河南许昌 461670
        摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，加强煤矿安全管理仍然是煤矿生产中的重要工作。长期以来强化煤矿安全管理与监测一直倍受煤矿企业与技术人员的关注。优化协调技术资源，加强煤矿企业的安全管理是煤矿企业发展过程中的重要组成部分。文章对煤矿安全监测监控系统发展进行探究，以期提高煤矿企业的安全监测管理技术。
        关键词：煤矿安全；监测监控系统；应用实践
        引言
        近年来，随着全球经济一体化进程的不断加快，由此极大的推动了各个前沿领域的发展，煤矿安全监测监控系统是对煤矿生产过程进行全程监控，及时发现煤矿生产不安全因素并且报警的系统，对于煤矿安全生产具有重要的意义。
        1安全监测系统使用的必要性研究
        按照煤矿安全生产以及从技术的实际角度出发，对煤矿安全生产进行了重新定义，形成了系统的煤矿安全管理方案以及技术方案，对整体的煤矿安全管理工作有着重要的指导作用，全面落实了煤矿的安全管理工作。煤矿采用的安全监测系统是以信息技术为基础的，其中的管理中心为微机。这样能够实现矿井下的网络全覆盖，配合相应的管理软件能够对矿下的实际情况进行实时监测，包括瓦斯以及粉尘浓度。系统将采集的数据进行处理，然后动态显示到显示屏上，系统还能够对数据进行分析，做出相应的决策。当前的安全监测系统能够实现信息数据的采集，然后在高于系统设定的浓度阈值进行报警，同时系统能够按照实际情况制定逃生的具体线路，方便疏散人群。煤矿安全监测系统中，安装有一氧化碳浓度监测传感器、甲烷浓度监测传感器，在实际使用的过程中，尤其要注重系统的稳定性，稳定、实时传输数据。安全系统的正常工作离不开传感器的设置，通过传感器采集技术、数据分析技术、信息传输技术来实现对井下环境的监测。井下的各种物理信息通过传感器的采集将物理信号转变为电信号。常用的传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器，以及二氧化硫传感器等。井下的环境数据会通过传感器实时采集，然后送到控制中心提供决策依据。
        2煤矿安全监测监控系统的功能及设计
        2.1斯监测监控软件功能改进对策
        实时数据库不仅是安全监测监控系统中核心的瓦斯监控软件，同时也是数据管理的中心。在高瓦斯矿井生产阶段，实时数据库可以完成瓦斯数据的采集、监视和存储功能，并对每个采样点的数据给予在线存储，这样既可以降低瓦斯事故的发生率，而且还可以提高高瓦斯矿井生产效率。高瓦斯矿井监测监控系统的数据库采用了DB2，软件选择了VC++2010进行开发，其主要包含了用户登录、画面浏览、模块软件、应用工具、系统配置、辅助工具、系统退出等一系列的功能模块。瓦斯监测监控软件具有如下几个方面的功能：（1）基本功能：模拟量监控、瓦斯浓度监控、数字量监控；（2）状态、数据查询；（3）控制功能：抽放设置、时钟校正、高优先级手动控制、交叉断电、分站复；（4）报表编排与打印。
        2.2主动红外对射传感系统
        主动红外对射传感系统由2组相互平行且具有一定间隔距离的红外传感系统组成，主动红外对射传感系统组成，分绳梁的一侧安装红外发射器，相应的在分绳梁的另一侧安装红外接收器。由于红外传感器在工作时不会与尾绳接触，从而避免碰撞摩擦损坏。另外，红外传感器具有高灵敏度和响应快的特点，对于尾绳与分绳梁之间的短时碰撞具有很高的识别度。

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主动红外对射传感系统工作时，2#主动红外对射传感系统处于休眠状态，此时1#主动红外对射传感系统中的红外发射器，利用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源，通过红外发光二极管发射高脉冲、高占空比红外射线；在分绳梁另一端的红外接收器利用菲涅尔镜将红外线聚集起来，并通过硅雪崩二极管接受聚集的光信号，经光电探测器件将光脉冲信号转变成电信号，电信号经过放大整形处理后送往上位机。由于井筒地下环境昏暗，在红外对射传感器上安装了自动增益调节回路（AGC），以此增加红外对射传感器抗衰减能力。红外发射器和接收器采用的是GUG8F/S矿用本安型红外传感器。红外发射器GUG8F工作电压为12.5 V，电流为10mA；红外接受器GUG8S工作电压为12.5 V，电流为30 mA。当尾绳未经过1#主动红外对射传感系统输出为低电平，当尾绳经过1#主动红外对射传感系统输出由低电平突变为高电平，并传给上位机，上位机以此激活2#主动红外对射传感系统和电感式接近开关系统，从而进行进一步的监测，若2#主动红外对射传感系统输出为高电平。则可判断尾绳与分绳梁碰撞摩擦一次，上位机灯光闪烁报警。
        2.3皮带机堆煤监测与预警系统
        皮带机堆煤监测与预警系统，主要采用摄像仪、报警器和服务器等实现皮带运输的实时化视频监测和预警。在易发生堆煤的地点安装摄像仪，实时采集皮带机图像，当观察到图像连续变化时，计算机系统自动对采集到的图像进行对比分析，判断是否发生堆煤事故。若判断为堆煤事故，系统可及时发出声光预警，并自动记录堆煤报警日志。
        2.4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。井下人员定位系统具备人员统计、工作人员显示、人机对话等功能，也能够对井下作业人员实现考勤管理。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。
        2.5高效服务功能
        在提升现行4G一体化煤矿安全监控系统功能后，能够满足物联网环境下的万物互联需求。同时，这种类似全息信息图景的综合网络平台功能优化方案，在根本上能够使中心层的数据信息处理与各个子系统的信息反馈显示时间缩短，并在常规服务中实施针对AP分站的独立专项服务；而在整体的安全监控服务中，则能够达到实时动态化的高效预警，并采取必要的应急预案，使各个子系统同时收到与其专项服务相关的预警信息内容，并提供对应应急方案。这样，实质上是优化了煤矿安全监控系统体系，使其能够在发生风险时，做到科学合理、井然有序的预防措施应用。另外，当某个子系统发生风险时，则能够根据公共综合网络平台反馈的信息进行同步的影响因素分析，提升原因追溯效率，进而从整体上实现局部问题的解决，此种思路在实质上解决因系统风险隐患而引发的同类问题重复发生问题。
        结语
        综上所述，构建完善的煤矿安全监测监控系统能够提高安全管理效率和煤矿信息化水平。将瓦斯监测系统、人员识别系统以及安全管理系统相结合，能够实现对煤矿的全方位管理，并且实现数字化传递、分级响应，对于煤矿的安全监管具有重要的意义。
        参考文献
        [1]刘文秀.网络技术在煤矿安全监测监控中的应用解析[J].矿业装备,2018(03):78-79.
        [2]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.
        [3]王会琼.煤炭矿井安全监控系统建设[J].内蒙古煤炭经济，2019,5(19):59-60.