延尚娟:淺談監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用
淺談監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用
摘要：瓦斯是以甲烷為主的有毒有害氣體的總稱，在煤礦采掘生產(chǎn)過程中，會(huì)不斷涌向采掘空間，對(duì)井下生產(chǎn)活動(dòng)造成嚴(yán)重的安全威脅，是煤礦五大災(zāi)害之一，所以，時(shí)時(shí)刻刻防止瓦斯超限在煤礦生產(chǎn)工作中非常重要。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中應(yīng)用越來越廣泛，利用各類傳感器對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)測，對(duì)井下各掘進(jìn)面瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)控，可為煤礦安全生產(chǎn)提供一定保障性。
關(guān)鍵詞：安全生產(chǎn) 瓦斯 監(jiān)測監(jiān)控 傳感器
引言：生產(chǎn)是人類社會(huì)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。如果生產(chǎn)中存在各種隱患、存在各種不安全因素，那么生產(chǎn)就無法順利進(jìn)行。因此，安全是生產(chǎn)的必須條件。生產(chǎn)中只有安全有了保障，才能持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。所以我們要時(shí)刻牢記"安全第一"的理念，我們要不停的付出實(shí)際行動(dòng)，確保有安全再生產(chǎn)。對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)而言，防止瓦斯超限非常重要，它是生產(chǎn)的大前提，是安全的根本，所以各種防治瓦斯超限的技術(shù)便應(yīng)用而生，其中就包括監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)。因?yàn)椴煌O(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，可以完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集、傳輸、處理及預(yù)警控制等多項(xiàng)任務(wù)。所以說瓦斯監(jiān)測檢測系統(tǒng)，傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和控制技術(shù)等多種技術(shù)便伴隨煤炭工業(yè)發(fā)展而逐步發(fā)展起來了。
一. 瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的作用
為了落實(shí)國家提出的“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針后，全國各國有煤礦礦井基本上都購置安裝了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)門開關(guān)的自動(dòng)、連續(xù)、集中監(jiān)測和瓦斯超限、報(bào)警斷電，曾多次避免了各類瓦斯和火災(zāi)事故。大部分礦區(qū)還實(shí)現(xiàn)了全局、全省監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起到了重要的促進(jìn)作用。
二. 瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的組成
礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由四部分組成
1.中心站
（1）中心站系統(tǒng)組成 中心站由監(jiān)控主機(jī)工控服務(wù)器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、網(wǎng)絡(luò)附件系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、中心監(jiān)控大屏系統(tǒng)、大屏幕控制軟件、大屏幕控制開關(guān)電源等組成。
（2）中心站軟件功能：監(jiān)控主機(jī)服務(wù)器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警、顯示、打印，同時(shí)可以在監(jiān)控中心設(shè)置“各礦瓦斯數(shù)據(jù)監(jiān)視大屏”，對(duì)井下各分站進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控。
2.井下分站
盡管各廠的監(jiān)控系統(tǒng)井下分站形式多樣，但基本上具備以下功能: ①開機(jī)自檢和本機(jī)初始化；②通信測試 ③分站設(shè)程控：實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)儀、風(fēng)電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監(jiān)測和一般的環(huán)境監(jiān)測 ④死機(jī)自復(fù)位且通知中心站 ⑤接收地面中心站初始化本分站參數(shù)設(shè)置：如傳感器配接通道號(hào)、量程、斷電點(diǎn)、報(bào)警上限和報(bào)警下限等 ⑥分站自動(dòng)識(shí)別配接傳感器類型 ⑦分站本身具備超限報(bào)警 ⑧分站接收中心站對(duì)本分站指定通道輸出控制繼電器實(shí)施手控操作和異地?cái)嚯姟?/p>
也就是說井下監(jiān)控分站設(shè)計(jì)有高效可靠的保護(hù)電路和程序糾錯(cuò)功能，即使井下分站與地面中心站失去通訊聯(lián)絡(luò)，分站也能夠繼續(xù)、獨(dú)立地進(jìn)行工作，自動(dòng)恢復(fù)記憶，按照事先給定的要求實(shí)現(xiàn)瓦斯超限斷電報(bào)警、斷電和復(fù)電控制功能，斷電邏輯可實(shí)現(xiàn)瓦斯風(fēng)電閉鎖裝置和瓦斯斷電儀的全部功能。并且分站在出現(xiàn)故障時(shí)，可在極短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)復(fù)位并重新啟動(dòng)單片機(jī)投入運(yùn)行；即使分站仍不能正常運(yùn)行，也可自動(dòng)脫離系統(tǒng)，不影響其它分站正常工作。
3.通信接口
井下瓦斯等信息采用分時(shí)多路復(fù)用技術(shù)傳輸，信息的傳輸是井下監(jiān)控分站的信息交換過程。信息傳輸?shù)闹饕憩F(xiàn)為:信息下發(fā)是由地面主機(jī)產(chǎn)生的，傳輸?shù)骄碌谋O(jiān)控儀處理后，執(zhí)行各種反饋任務(wù)。
4.瓦斯傳感器
傳感器的穩(wěn)定性和可靠性，是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能否正確反映被測環(huán)境和設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵。具體來講，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對(duì)煤礦的瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)和礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，用計(jì)算機(jī)分析處理并取得數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。
三.瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和不足
煤礦瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)目前的應(yīng)用已較為普遍，高瓦斯煤礦、煤與瓦斯突出礦井已全部裝備了瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。在現(xiàn)場使用中，雖然系統(tǒng)主機(jī)、分站以及軟件已經(jīng)不斷進(jìn)行升級(jí)，但傳感器全部采用載體催化元件，載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁、靈敏度漂移、監(jiān)測分站帶載備用電源供電時(shí)間不足、斷電器遠(yuǎn)程操作電壓衰減嚴(yán)重等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約著礦井有害氣體的正常檢測。
而且《煤礦安全規(guī)程》中對(duì)甲烷傳感器的調(diào)校有嚴(yán)格的規(guī)定。它規(guī)定調(diào)校工作需要專用器具和標(biāo)準(zhǔn)氣樣，對(duì)甲烷傳感器每7天調(diào)校一次，這樣往復(fù)頻繁的調(diào)校期會(huì)縮短了傳感器的正常使用壽命。同時(shí)，由于監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)不到位，造成系統(tǒng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定，故障率也會(huì)較高，還有部分地區(qū)因地處偏遠(yuǎn)，瓦斯監(jiān)測監(jiān)控的校對(duì)工作不及時(shí)，會(huì)造成瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)虛設(shè)，無法發(fā)揮其作用。
四. 如何更好的利用礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
（1）嚴(yán)格落實(shí)安全監(jiān)控相關(guān)規(guī)定，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性
中心站裝備2套主機(jī)，1套使用、1套備用，并配備了后備電源。各類傳感器安裝齊備，使用正常。瓦斯超限報(bào)警裝置為聲光報(bào)警，當(dāng)瓦斯超限報(bào)警時(shí)，首先切斷該區(qū)域供電電源，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、斷電和閉鎖，只有確認(rèn)瓦斯?jié)舛冉档桨踩?guī)定以下，方可人工送電，恢復(fù)正常工作。通過對(duì)被測參數(shù)的比較和分析，有利于提前決策，防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。
同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)屬于精密性儀器，其監(jiān)測分站、傳感器的設(shè)計(jì)、安裝統(tǒng)一由專人負(fù)責(zé)，所有拆、裝都必須由指定人員來操作，其他人不得擅自拆裝；其他相關(guān)人員應(yīng)相互監(jiān)督保護(hù)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，所有開停傳感器、饋電傳感器、風(fēng)門傳感器、溫度傳感器等都應(yīng)正常使用，不得隨意改變，更不得拆除；由專門的指定人員負(fù)責(zé)各類傳感器的正常維護(hù)、標(biāo)校工作，確保傳感器處于完好狀態(tài)；同時(shí)對(duì)各類保護(hù)功能進(jìn)行定期試驗(yàn)，及時(shí)處理存在問題，確保各類保護(hù)靈敏可靠，保證礦井監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
（2）完善安全監(jiān)控管理制度，充分發(fā)揮安全監(jiān)控作用
要建立細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?a href=http://cltuan.cn/mkgl/ target=_blank class=infotextkey>管理制度，及時(shí)完善有關(guān)監(jiān)測監(jiān)控管理的規(guī)定，貫徹執(zhí)行國家的法律、法規(guī)以及上級(jí)的文件指示精神，制定瓦斯超限處置程序和應(yīng)急預(yù)案。樹立高度的責(zé)任感和使命感，嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行監(jiān)測監(jiān)控24小時(shí)值班制度，強(qiáng)化值班人員的技能水平、應(yīng)急處置能力和責(zé)任心，嚴(yán)禁以任何理由空崗、脫崗，真正實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，構(gòu)建責(zé)任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴(yán)格的管理體系，建立裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速的監(jiān)控系統(tǒng)，努力實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化管理。確保監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行并發(fā)揮其監(jiān)測、控制和預(yù)警作用。
（3）加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，不斷吸納專業(yè)技術(shù)人才
監(jiān)測工必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格，持證上崗。隨著監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展、更新，必須加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測工的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，不斷拓寬知識(shí)面，采取多種形式提高監(jiān)測維修人員的維修技術(shù)和操作水平，除了具備本職工作的應(yīng)知應(yīng)會(huì)，還應(yīng)掌握了解一通三防的基礎(chǔ)知識(shí)，組織理論和實(shí)踐的學(xué)習(xí)，對(duì)新調(diào)入的安全監(jiān)測員，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)其基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，合理利用系統(tǒng)售后服務(wù)和兄弟單位相互指導(dǎo)的便利條件，借鑒其它單位好的經(jīng)驗(yàn)做法，來指導(dǎo)自己的工作，確保礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，不斷吸納安全監(jiān)測監(jiān)控專業(yè)人才，創(chuàng)造條件，充分發(fā)揮其專業(yè)知識(shí)竟能，不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，為礦井安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。
結(jié)束語： 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是生產(chǎn)、安全及管理方面的一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過本系統(tǒng)可以使管理層快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，提高決策的科學(xué)性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財(cái)產(chǎn)損失，確保礦井安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
1.《監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)原理及應(yīng)用》
3.《監(jiān)測監(jiān)控AQ行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》
4.《煤礦監(jiān)測監(jiān)控綜合技術(shù)手冊(cè)》（2008年修訂版）
5.《煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控》
陜煤彬長小莊礦業(yè)有限公司 延尚娟
