（四川省华蓥山广能集团四方电力公司）
摘要：在煤矿开采过程中，安全事故时常发生，严重威胁了人们生命安全。在实际开展煤矿作业中，为了能够使其安全性得到较好的保障，需要对其进行有效的安全监控，因而需要对煤矿安全监控系统进行不断改进，这也是煤矿作业安全性的基础保证。因此，相关部门应当对煤矿安全监控系统提高认识，对研究现状及发展趋势充分把握，以保证煤矿安全监控系统的更好利用。
关键词：煤矿安全监控系统；升级改造；关键技术
引言
煤矿安全监控系统是防范煤矿瓦斯事故的重要手段。安全监控系统数据是日常监管、事故调查分析最重要、客观、真实的资料，确保监控数据不被篡改意义重大。为此，国家煤矿安全监察局将“假数据”等“五假五超三瞒三不”列为重点打击对象。《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的通知(煤安监函〔2016〕5号)和AQ6201—2019煤矿安全监控系统通用技术要求均明确要求对“采掘工作面瓦斯超限报警、断电、馈电异常,局部通风机停风等数据应进行加密存储，防止篡改”。
1煤矿安全监控系统结构构成
目前，在井下安全监控中，应用了较多的不同种类的监控系统。因此，以目前市场上安全监控系统为设计基础，设计开发了一款煤矿安全监控系统。该系统主要由地面中心站、井下分站、各种矿井传感器、数据通信软件、数据发布软件、双机热备软件、报警模块等组成。通过该监控系统，可对井下的各种有害气体及各种机电设备的工作状态进行实时监测及监控，包括：粉尘、一氧化碳、烟雾、瓦斯、风速、环境压力以及采煤机、刮板输送机、提升机、通风机等参数和设备。其简单的工作原理为：通过在井下安装的各类传感器，对井下相关数据进行采集，汇集到各频率、瓦斯等分站，通过专门的传输接口将数据传输至CPU中进行数据的分析处理，同时，将数据信息传输至监控终端进行实时显示，针对超出一定范围的数据发出相关报警提示，操作人员即可通过显示界面及数据信息，采取相应的处理措施。由此，完成对井下整个运行状态的安全监控。
2监控系统主要干扰源
1）射频干扰：井下盘区内由于供电线路较多，且有些部位线路呈环形盘绕，环形线缆在供电时会产生射频干扰，而为了满足井下标准化的需要，巷道信号线通常与高压电缆捆绑在巷道一侧，这就造成监控信号线会受到射频信号干扰。
2）静电感应：供电线路中各个交错的线缆与电气元件会间接地形成寄生电容，这就会造成电荷通过寄生电容由一条线缆移动到另一条线缆，最终形成电容性耦合，对监控系统形成干扰。
3）漏电电流：由于井下环境通常比较潮湿，再加上电气设备使用年久、缺乏维护，电气设备的外壳防爆性变差、线缆绝缘性降低、接线柱松动，这些都会造成供电系统出现漏电。当线缆漏电严重且流入测量输入端时会对监控系统形成干扰。
4）电磁感应：当巷道内平行铺设的两条高压线缆同时供电时，两条线缆会出现互感情况。互感现象会造成两条供电线缆之间产生磁场并耦合，对监控系统形成干扰。
3煤矿安全监控系统升级改造关键技术
3.1创建矿井监测监控系统
要想保证煤矿矿井通风系统能够安全、稳定运行，在矿井内部需要创建通风系统监测监控系统。通风系统监测监控系统把计算机、信息技术、监控技术和通信技术等结合在一起，可以对矿井通风系统进行自动化实时监测，如果发现通风系统运行过程当中存在问题，就能够即可把问题上报给调度中心，调度中心再认真分析这些数据信息，进而采取有效的解决措施，避免通风系统事故的出现。另外，矿井应该成立专门的管理部门，相关工作人员必须经过专业技术培训之后才能胜任工作，井上设备需要让专业人员进行操作，井下安全监测要员应该坚守24小时值班制，根据相关规定定期调校传感器，确保监测数据的精准度，给煤矿安全管理能够提供可靠的信息凭证。
3.2提升本安电源性能
本安电源采用宽范围交流电压输入，自动适应煤矿井下的电压，在电路中设计双重过流、过压保护电路，提高了产品的抗电磁干扰能力和本安带载能力，实现了电池的充放电管理，具有专业的电池容量诊断功能，预防后备电池放电时间不满足要求的情况发生；电源采用短时自供电技术，增加电池、电容等蓄能原件，采取防爆措施，能有效提高本安电源的抗浪涌干扰能力；设计出具有安全程度高、体积小、重量轻、带载能力强、输出稳定等优点的本安电源，保证对各类本安设备供电的可靠性。
3.3提升系统可靠性和稳定性
由于井下环境比较恶劣，大功率电气设备的频繁启动以及各种群脉冲干扰信号，会使井下的强电磁环境对监控系统设备造成干扰，影响系统的正常运行。因此，安全监控系统在设计时，要采用抗干扰电磁兼容技术、成熟的数字信号处理技术及集成度高的电子芯片。系统及其设备间传感、传输、处理、控制等实现全数字化，提升传输、梳理、供电和执行的可靠性和稳定性。
3.4提高系统超前报警预警能力，增加应急联动功能
对瓦斯涌出量和波及范围自动预测，并报告突发事故的相关情况，包括事故时间、地点等信息。发生、发现重大隐患或灾情时，可通过应急广播系统，语音通知井下所有人员，并播放事故发生的最新情况及升井路线，及时发出断电指令。同时，通过人员定位卡发出声光报警，通知井下人员迅速升井，撤离井下。
3.5改善系统性能指标
具有双机热备自动切换功能，保证数据不丢失，减少系统的巡检周期和异地断电时间，增强系统的实时传输和控制作用。分站的最大远程本安供电距离实行分级管理，供电距离分别为2、3、6km，保证对分站关联设备的可靠供电，满足现场的使用需求。
4煤矿安全监控系统发展趋势
4.1煤矿安全监控系统有更强适应性
在目前煤矿安全监控系统的实际应用发展中，十分重要的一点就是扩展其应用范围，使其在更多环境中得以应用，因而在今后煤矿安全监控系统的发展中，其适用性会越来越强，能够适应更多的环境条件，从而更好服务于煤矿生产，为煤矿安全生产提供更好的基础及支持。对于监控系统适应性的增强，其基础就是系统功能的增强，也就是说监控系统在今后发展中会有着越来越强大的功能，可实现更多方面的监控，这样一来，也就能够实现系统更理想的应用。
4.2煤矿安全监控系统智能化发展
在今后煤矿安全监控系统的发展中，智能化成为必然的发展趋势，这也是实现煤矿安全监控系统更好应用的基础。在煤矿安全监控系统中，通过对大数据技术、信息化技术及智能化技术等现代化科学技术进行利用，可使煤矿安全监控系统的智能化水平及自动化水平得以有效提升，可更好获取相关性信息数据，并且能够对矿井内部情况进行准确监测，更全面充分地了解矿井作业中的实际情况，在此基础上以有效对策进行处理应对，满足矿井安全生产的实际需求，使煤矿安全生产得以真正实现。
结语
综上所述，安全是煤矿企业发展的核心，煤矿企业应该始终坚持安全为基础，把发展建立在煤矿安全情况下不断改革创新。煤矿企业实际的安全通风过程当中，存在较多制约性因素，煤矿企业应该认真、全面的分析这些因素，强化教育培训，增强安全生产意识，健全煤矿通风安全管理体系，确保煤矿正常运作和职工的生命安全，从而提升工作效率和经济效率，促进我国煤炭行业健康、稳定发展。
参考文献
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