煤矿监测监控网络系统应用研究

煤矿监测监控网络系统应用研究

鲁建华

国家能源神东煤炭集团寸草塔二矿通风队  内蒙古自治区鄂尔多斯市  017209

摘要：煤炭是我国的重要能源，与工业生产与人民生活息息相关，煤矿的安全生产一直以来都是我国安全生产部门的重点关注对象。煤矿监测监控系统为煤矿的安全生产提供了良好的保证。本文对煤矿监测监控网络系统应用进行研究。

关键词：监测监控；事故原因；具体应用

1 煤矿生产中的典型事件

1.1 煤矿瓦斯爆炸

  瓦斯存在于煤矿的各个角落，因煤层的埋藏深度、赋存条件及矿井通风方式等影响，煤矿井下巷道上隅角和独头巷道、盲巷，容易积聚大量瓦斯。引起瓦斯爆炸及燃烧的主要原因有电火花、爆破物违规爆破、明火等，防止瓦斯爆炸的措施是严禁和杜绝非生产类火源；严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。井下供电应做到无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头，必须做到“三专两闭锁”。煤矿瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。

1.2 胶带输送机跑偏、打滑故障

  输送带在运行中跑偏、打滑时带式输送机的普遍问题。输送机一旦发生跑偏、打滑容易造成胶带边缘撕裂损坏、沿线撒煤不能正常运行，可能招致输送带着火的重大事故。防止输送机跑偏、打滑的办法是将滚筒职称适当的鼓型，将槽形托辊的两次辊略向前偏2°～3°角度，提高安装质量，按规定要求使机身成一直线等，另外必须是阻燃性输送带。带式输送机配备的驱动滚筒防滑保护、温度保护及防跑偏监控保护装置，当系统检测到该类故障时，能够自动停机，防止造成更大的安全事故。

2 监测监控系统的应用

  在煤矿生产中的监测监控系统，是对矿井中的各个方面进行监控，并有一整套的系统流程，监测、监控及通讯通信等都是煤矿生产中最为常见的监测监控系统的组成。系统的样式也是多种多样，一般以分散管理、集中控制、配置优化、组合方便等为系统的设计理想化，现在也是对系统的各方面实行智能化，并将各子系统连接在一起，优点是运行方便，操作稳定，能够有效地对事故的发生做出有效的判断，从而使得事故的发生大幅度减少。

2.1 系统监控综合化

  随着科技的进步，监测监控系统拥有更为先进的软件和设备，其操作理念也越来越先进。最为突出的还是结合交换机这种自动化的监测监控能够使得地面系统与矿井内系统进行结合，使得管理人员随时掌握井下生产进度及各方面状况，这种系统采用了防火墙、网络隔离屏蔽等技术，以确保系统的正常运作。

2.2 系统平台的调度及显示

  煤矿管理者在生产时通过多系统的功能对其井下的作业人员进行指挥，做出决策等，保证作业的正常运转，调度室的监控系统可以为管理者提供煤矿生产的一系列的数据，并进行分析，从而帮助管理者对其进行决策。这有效地预防了事故的发生，提高了煤矿生产的安全性。

2.3 系统中的人员位置系统

  所谓人员位置系统就是让每一个在井下工作的人员随身携带已录入个人身份信息的标识卡，在生产巷道安装读卡分站并能够向地面的监控中心实时反映井下人员的位置。这样的话就可以结合监控来确定人员的数量和其所在的位置，一旦出现了意外事故就可以迅速的对人员的准确位置或者人员的活动区域进行定位以提供有效的救援信息，在这种情况下就可以大大提升救援的效率。除此以外，人员位置系统在出现意外时还可以使用群呼功能来使在煤矿井下工作的人员及时疏散和撤离。人员位置系统不仅利用了先进的传感器技术和远距离识别技术，还将最前沿的通信技术也融入其中，不仅可以在日常进行人员的考勤并监督下井人员的工作，还可以在出现意外时发挥人员定位进行救援的作用。

2.4 对煤矿内部的监测监控子系统

  实际的应用中安全监控系统不仅要对机电装置工作现状和环境参数进行及时的监测，还需要监控煤矿避难硐室和供电系统以便煤矿管理者实时把控煤矿的生产情况和安全现状，最终确保预测和预报突发灾害以避免人员伤亡和煤矿的损失。第二个组成部分是矿压监测系统，在实际的煤矿生产中煤矿的安全会受到围岩变形等状况影响，而对矿压进行实时的监测可以降低片帮、冒顶等造成的事故的发生。煤矿的矿压监测系统由多个部分组成，其中较为重要的几个部分分别是上位机、通讯主站、离层传感器以及分析数据软件和接收主机。第三个较为重要的组成部分是束管监测系统，束管监测系统的作用是全天候不间断地监测煤矿的关键控制范围。由于在煤矿的空气中存在着许多易燃易爆的气体对煤矿的安全造成了极大的安全隐患，因此需要结合煤矿束管色谱检测系统进行监测从而有效的对煤矿的瓦斯和火灾事故进行预防。

3 煤矿监测监控系统的技术改造措施

3.1 研发新型传感设备

传感器是监测设备的“眼睛”，用于原始数据的采集。以甲烷传感器为例，当前，我国大多数煤矿所使用的传感器为载体催化甲烷传感器，其具有监测浓度低、寿命短、易受潮等缺点。为克服传统传感器的诸多缺点，近年来，科研机构开发了光谱传感器、红外线传感器、激光传感器等具有较高科技水平的传感器，此类传感器普遍具有测量精度高、使用范围广、抗干扰程度高等特点，如果能够普遍适用于矿井内，能够进一步提升监测效率。采用单一空气组分监测设备不仅会降低监测效率，同时提升了设备采购与安装成本，因此，开发能够监测多种空气组分的传感器不仅能够提升空气中有害组分的监测效率，也能降低生产成本，提高投产比。

3.2 加强设备抗干扰能力

   煤矿中强弱电设备之间的相互干扰是一个十分复杂的问题，其解决方法主要有强弱电系统分离和改变传输方式两种。通过计算监测设备受干扰的电磁辐射极限强度，合理设置监测系统与大功率电气设备之间的位置关系，形成各设备之间信号互不干扰的布局形式，极大程度地降低监测设备受到的电磁辐射干扰。或在监测设备与信号传输电缆外部增设防辐射保护层，增强弱电设备自身的抗电磁干扰能力。使用光纤或无线传输形式代替传统的信号方式，也能够有效避免数据传输过程种受到电磁辐射的干扰。同时，使用光纤传输，可以很大程度上增加数据的传输距离，并且增加线缆布局的自由程度。

3.3 提升系统智能化，实现不同平台间数据互通

   信息化、智能化、统一化是当今社会科技发展的总体方向，为提升煤矿监测监控的效率，有必要将信息化、智能化、统一化的思路引进煤矿监测监控设备的研发中。首先，统一各监测系统之间的数据接口与传输方式，为建立统一监控平台打下基础；其次，建立起统一的监测网络与控制中心，在各监测系统之间建立起统一的数据网络，将监测信息统一汇总至控制中心，并由控制中心统一进行指挥、调度；最后，需要不断提升监测监控系统的智能化程度，利用先进的信息技术和计算机技术，对采集的数据进行智能化分析，进而提升人工分析的效率，降低人工分析的错误率。与此同时，属地煤矿监管部门和煤矿监察部门应建立区域性煤矿风险分析平台。将各煤矿监测数据传入煤矿风险分析平台，凡是涉及煤矿监管监察职能和煤矿矿级领导下载该平台APP，实时监测辖区内各煤矿的安全数据，以便做到危险源的早发现、早预警、避免矿难发生。

3.4 加快标准化进程

   为实现煤矿监测监控的统一化，煤矿监察、监管部门要加快煤矿监测监控的标准化建设。在加快煤矿监测系统数字化、智能化的同时，为各系统设备的生产厂家提供统一信息化格式和数据接口标准，以便促进各监测系统之间的数据流通，以及便于数据的统一收集、统一分析，综合判断矿井内各种因素所产生的影响。

结束语

  通过上文对煤矿的监控监测系统方面的描述，也初步了解到监测监控系统对于煤矿的重要意义，不但提高了煤矿安全生产能力，而且使得煤矿生产中事故发生率大大降低，使得煤矿安全生产得到了有效地保障。

参考文献

[1]李剑峰.监测监控技术在煤矿生产调度中的应用[J].煤矿机械,2010,31(02):104.

[2]杨玲玲,宋磊,张文杰.煤矿安全监测监控系统的应用及发展[J].山西建筑,2010,36(33):209-210.

[3]郑方方,郑光.监测监控技术在煤矿通防管理和生产调度中的应用[J].煤矿现代化,2007(03):14-15.