煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造探討

時間:2022-01-23 08:53:38

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煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造探討

摘要:煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在保障煤礦的安全生產(chǎn)和管理效能等方面發(fā)揮著重要作用。通過對該系統(tǒng)科學(xué)合理的技術(shù)改造升級,實現(xiàn)信號全數(shù)字化傳輸、報警、斷電等全自動化控制,提升各類傳感器的防護(hù)能力,增加自診斷、自評估、提升可維護(hù)性等功能,確保煤礦安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞:測控系統(tǒng);技術(shù)改造;方法途徑

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在防范和減少煤礦事故的發(fā)生,提升安全生產(chǎn)水平和管理效能等方面發(fā)揮著重要作用。但近幾年發(fā)生的多起煤礦事故暴露出產(chǎn)品自身和使用維護(hù)等方面也存在不少問題,出現(xiàn)了系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、設(shè)備老化、故障率偏高、運行不暢等現(xiàn)象,監(jiān)測監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)達(dá)不到預(yù)期目的。這就需要我們找出一套行之有效的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑,使其發(fā)揮應(yīng)有的作用,確保煤礦安全生產(chǎn)。

1煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)狀分析

(1)目前,我國中、小型煤礦裝備的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)大都是模擬信號傳輸,容易造成監(jiān)測狀態(tài)不連續(xù),部分主機系統(tǒng)經(jīng)常存在長時間(時長超過10分鐘)無監(jiān)測數(shù)據(jù)的狀態(tài)。測控到的各類數(shù)據(jù)參數(shù)不直觀,不能及時判斷井下故障、報警、瓦斯的安全數(shù)據(jù),甚至造成信息不共享,生產(chǎn)指揮不連續(xù)等現(xiàn)象。(2)現(xiàn)使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),大都是2000年以來安裝的第一批,無快速斷電功能(分站常規(guī)數(shù)據(jù)采集方法是用脈沖計數(shù)式,單片機在一秒內(nèi)對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù),時間到達(dá)一秒后計數(shù)停止)。系統(tǒng)版本低,功能設(shè)計不全,隨著采煤工作面的不斷深入變化,達(dá)不到瓦斯超限系統(tǒng)報警和斷電等功能。(3)隨著監(jiān)控技術(shù)自動化、控制手段智能化的不斷提升,煤礦對井下監(jiān)測傳感器測量穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸快速性和測量數(shù)值精準(zhǔn)度的要求也越來越高。當(dāng)前傳感器及斷電器的配備數(shù)量種類不足,使用的監(jiān)測傳感器存在產(chǎn)品質(zhì)量和催化元件性能較差,抗擊高濃度甲烷沖擊能力低,傳感器連線與動力電纜掛在同一個電纜鉤上,使分站高頻率信號疊加,容易造成“冒大數(shù)”等現(xiàn)象。(4)當(dāng)前使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)由于設(shè)計上的缺陷,在線故障診斷、可維護(hù)性等功能不強,遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難,維護(hù)性較差。

2煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造達(dá)到的目的

(1)視頻監(jiān)測監(jiān)控信號實現(xiàn)全數(shù)字化傳輸;(2)報警、斷電等全自動化控制功能;(3)進(jìn)一步提升各類傳感器的防護(hù)能力;(4)增加自診斷、自評估功能,提升系統(tǒng)的可維護(hù)性。

3煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑

(1)實現(xiàn)全數(shù)字化。系統(tǒng)通過在各分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上,將一部分模擬視頻信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機編碼轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號,使各類傳感器、執(zhí)行器至各分站升級為數(shù)字傳輸,實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化,更能清晰監(jiān)控分析各類數(shù)據(jù)參數(shù)的安全、可靠性。

(2)實現(xiàn)自動斷電、報警功能。改變現(xiàn)有的單CPU處理模式,改為多CPU處理模式,或多核CPU,縮短傳感器脈沖計數(shù)周期,對井下傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù),用計算機進(jìn)行比較分析處理。當(dāng)井下監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報警時,提醒維修作業(yè)人員及時檢修并做好撤離準(zhǔn)備,抑制各類事故的發(fā)生或再擴(kuò)大。還可根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮 ⑼咚钩蕹掷m(xù)時間、瓦斯超限范圍等,設(shè)置不同的報警級別(響度或頻度),實施分級響應(yīng)。

(3)提高傳感器的防護(hù)能力。將被測的物理量轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的電信號,經(jīng)傳輸和測控分站連接,為測控分站提供信息。通過將井下監(jiān)控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監(jiān)控儀,具有串行碼傳輸?shù)母黝悅鞲衅鳎軌蛱岣呦到y(tǒng)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

(4)實現(xiàn)系統(tǒng)自診斷、自評估功能。嚴(yán)格按照最新版《煤礦安全規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn),正確設(shè)置傳感器、控制器等設(shè)備,確保設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)良好,定期維護(hù)和校驗各類傳感器,傳感器一般在10天內(nèi)校驗一次。中心站軟件安裝自診斷功能,改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設(shè)備的故障類型、位置、傳感器等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。通過Modem或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷,并根據(jù)情況進(jìn)行修復(fù)或提供最新軟件的在線升級。在瓦斯超限、斷電需立即撤人的緊急情況下,可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動??傊?,系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)改造升級、更換相關(guān)器件、增設(shè)各類傳感器后,解決了脈沖顯示、冒大數(shù)、傳感器防御能力低、性能不穩(wěn)定等現(xiàn)象,提高了安全穩(wěn)定性,降低了故障頻率等。地面監(jiān)控人員可以直接對井下情況進(jìn)行實時監(jiān)控,不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況,而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子,防患于未然,也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料,為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。

作者:邵明法 單位:臨沂市煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控中心

參考文獻(xiàn):

[1]《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》意見的通知[S].煤安監(jiān)司函技裝,2015(15).

[2]最新版《煤礦安全規(guī)程》[S].國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第87號.