煤矿安全监控系统有效数据获取及长期存储技术研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第4月第11期   作者:陈昌祥
[导读] 我国属于煤炭出产量较高的国家,在煤炭开采期间,煤矿的安全性对能源安全具有重大影响力,属于现阶段社会经济发展中不容小觑的工作任务。
        陈昌祥   
        中煤科工集团重庆研究院有限公司  重庆市  400039
        摘要:我国属于煤炭出产量较高的国家,在煤炭开采期间,煤矿的安全性对能源安全具有重大影响力,属于现阶段社会经济发展中不容小觑的工作任务。目前主要利用网络监控的模式来检测控制煤矿的安全问题,随时监控着煤炭采掘工作的实际情况,一旦监测出不良问题便会立即发出警报,为煤炭开采工作的安全性打下坚实基础。基于此,本文对煤矿安全监测监控系统应用与实践进行了探讨,以供参考。
        关键词:煤矿安全监测;监控系统应用;实践
        国家发改委等部门联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出:到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系;到2035年,各类煤矿基本实现智能化,构建多产业链。多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知。智能决策。自动执行的煤矿智能化体系目标。在上述目标中,近期要实现煤矿固定岗位无人值守与远程控制,就必须要对现有各系统功能。检测精度。控制有效性进行完善。优化和提升
        1煤矿安全监测监控系统发展历程
        煤矿安全监测监控系统在西方发达国家运用的比较早,主要始于1960年代,在运用的初期重点是监控监测煤炭采掘中的单一化问题。在计算机技术不断创新发展过程中,在煤矿安全监测监控系统中融入了新型的信息传输技术和模式。现阶段发达国家的煤矿安全监控监测设备已逐渐形成了具有综合性能的先进系统,将煤矿监管和煤矿安全融合为一体,完成了煤炭采掘的自动化监管。我国早期的煤矿安全监控监测设备重点是监控和甄别煤矿开采环境和煤炭开采数据,确保煤炭采掘的安全进行。随后在国内网络科技与传感器科技的影响下,现阶段国内的相关技术设备已转变成通过物联网来统一监控监管煤炭开采的每个环节,同时具备预警功能,使煤矿生产安全监控工作更具技术性。当前,我国煤矿安全监控设备已经同时具备自动化。系统化以及时效性等多项优势,有效保证了煤矿采掘的安全进行
        2安全监控系统数据采集存储现状
        目前行业主流煤矿安全监控系统中心站软件均运行在微软Windows系统上,中心站软件将采集到的所有测点数据按照事先设定数据格式写入SQLServer数据库对数据进行存储,按照《煤矿安全规程》要求,安全监控数据保存时间应不少于2a。由于煤矿井下监测地点的变化或设备故障等原因,随时在增加。修改。删除测点信息,造成原测点数据丢失,变化后的新测点不能查询原测点数据,导致查询数据不连续,同时也没有达到保存2a以上时间的要求。监控系统采集到的数据中还包含日常调校。电磁干扰。设备故障等情况形成的异常数据,而且存储数据库未对这些异常数据进行清洗。滤噪。剔除处理,不能为后续数据利用提供真实可靠的数据。
        3存在的问题
        3.1监控设备类别多但存在问题
        因为社会经济和科技均处在持续进步发展之中,使得各行各业在各种因素的影响下将大量产品滞留在市场中,并且呈现出杂乱无章的现象,导致消费者在择取和运用相关产品期间,可选择的商家较多,产品线十分繁杂,这使得各个阶段出产的产品不具备良好的兼容性,导致企业在对设施进行更新。维修养护和系统升级工作上均遇到了不同程度的问题。详细来讲,主要是因为各个阶段的监控设备均采用的是相应阶段的通信协议,其中采用的通信协议又会不断发生变化,进而潜存下了各种问题,相关企业必须对监控设备进行持续更新换代,这注定会耗损掉大量资金,同时也提升了后续维修养护工作的困难性。
        3.2煤矿安全监测监控系统故障解决能力不足
        众所周知,煤炭资源的开采环境非常复杂且恶劣,干扰煤矿安全监测监控设备的因素也非常多,例如,矿井中具有复杂混乱的电磁辐射问题,对煤矿监控监测系统的正常运行带来较高影响,加之矿下配置的机械设施非常多,布控范围较大。如果煤矿安全监控监测系统出现问题,相关工人需立即制定并启动应急方案。

通常来讲,矿下采掘境况非常复杂,加之系统设备布控面积较大,导致工人无法快速精准来到问题出现的地点,使得设备问题无法得到快速排除。假如监控监测设施没有自检自动修复的功能,便会在很大程度上提升工作人员的劳动量。
        3.3功能复杂却不合实际应用
        因为现阶段煤矿安全监测监控设备的生产境况较为复杂,需求方和生产方的沟通较少,生产方未能充分了解到煤矿企业的具体状态,使得生产方在制造监控设备期间,仅仅关注了设备的性能标准,而没能根据需求方的实际需要来考虑问题,所以在对监控监测设备进行设计期间,未能做到对重点问题的高标准处理,因此会出现或大或小的缺陷,例如,部分监控监测设备中防震性能。避雷性能和信号传输能力等均有所不足,在煤矿实际开采中其均属于关键性问题,如果因为一些因素使监控设备受损,便不能在工人生命受到威胁。企业经济受到威胁时及时发挥应有的作用,甚至在失效的情况下产生严重事故。
        4煤矿安全监测监控系统的应用措施
        4.1提高煤矿安全监测监控系统的数据传输效率
        通过煤矿安全监控监测设备中传感器接收到的数据信息通常是稳定不变的。在对信息数据进行传送时,通常仅针对环境中数据信息的变化实施传送处理,如果可以在信息传输到地面主机期间,对信息数据做到模式。压缩等方面的转换,便能够在很大程度上降低地面主机的工作量,还可以帮助监测工作者了解矿下的实际情况与潜在的不安全因素,如此可充分提升煤矿安全监控监测设备对信息的传送成效,优化设备性能。
        4.2监测数据采集。存储融合技术
        目前煤矿均安装煤矿安全监控系统,对井下环境中的有毒有害气体和设备运行状态进行实时监测。超限控制等。该系统通过采集现有安全监控系统数据库数据,经过对异常数据的清洗。滤噪,获得有效数据并进行长期存储。安全监控系统在煤矿安全生产中拥有举足轻重的作用,不允许其他系统对数据库的直接访问或数据读取,以免造成数据库破坏。病毒攻击等。为了减少系统建设。维护成本,根据矿井当前主流安全监控系统数据传输及数据库构架,开发了可以自由选择数据库类型的数据传输端口,端口根据煤矿安全监控系统管理规定,又分别建立主动式端口和被动式端口,当矿井选择由监控主机主动发送数据时,系统采用被动式端口,反之选择主动式端口。数据传输端的数据截取主要部署在工业环网出口,避免由于数据造假或者系统故障对数据的影响。系统数据传输频率可由用户自行设置,一般设在5~20s之间,并同步存储至分析数据库。在数据获取过程中,不同的监控系统具有多种不同结构和类型,通过数据的抽取将这些复杂的数据转化为统一的。便于处理的构型,为后续快速分析处理提供数据基础。
        4.3综合信息管理系统
        所谓煤矿综合信息管理系统主要是针对煤矿中的所有独立系统实施统合管理,通过对数字化技术的运用,完成对于煤矿风险。煤矿开采。有害气体参数以及矿下工人等统一系统化的安全监管,保证煤矿生产的安全性。构成煤矿综合信息管理系统的内容包括:讯息数据显示模块。用户登录模块。报表模块。信息数据库管理模块以及报警模块等,一套完整的系统能够完成煤矿安全生产的综合监管。
        5结束语
        选择专业信息数据库管理系统类型数据库,对数据结构和数据流程图按自底向上的顺序进行处理。优化。合并,结合选择的数据库管理系统,形成数据库的逻辑模型和物理模型,并最终应用数据库管理系统所支持的数据库定义语言建立专业信息数据库用于数据长期存储。
        [参考文献]
        [1]王志亮,李其中.浅析煤与瓦斯突出的危险性评价指标体系[J].西部探矿工程,2008(3):91-93.
        [2]张希九,于宗立.煤与瓦斯突出预兆及防治[J].煤炭科学技术,1998(4):38-39.
        [3]覃木广,邹云龙.瓦斯涌出特征突出预警技术的应用研究[J].能源技术与管理,2015,40(4):15-17.
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