煤矿安全监测监控系统在井下工作中的应用孙 伟 单 涛

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年第3卷8期   作者:孙 伟 单 涛
[导读] 现阶段,我国煤矿开采行业发展速度较快,在一定程度上促进了社会经济的发展
        摘要:现阶段,我国煤矿开采行业发展速度较快,在一定程度上促进了社会经济的发展,提高了民众的物质生活水平。但是值得注意的是,煤矿开采行业所采用的监测监控技术还存在一些不足,并不能保障开采工作的顺利进行,严重影响了企业经济利益的最大化,对企业的进一步发展造成了一定的阻碍。煤矿开采行业已经认识到了现阶段存在的问题,积极采取措施进行改进,并取得了一些成绩,但是受到多方面因素的影响,工作仍旧还有较大的提升空间,还需进一步改进。本文主要分析煤矿安全监测监控系统在井下工作中的应用。
        关键词:煤矿;安全监测监控系统;井下;应用
引言
        监测监控技术在煤矿开采行业中有着不容忽视的作用,能够确保开采工作的高效有序开展,进而实现企业经济利益与社会利益的最大化,促进企业的进一步发展。但是部分企业对监测监控技术的认识存在偏差,在监测监控技术的应用上存在敷衍了事的心理,对监测监控技术革新工作的投入较少,导致监测监控技术并没有充分发挥出自身应有的作用,在一定程度上加大了安全事故出现的几率。
1、煤矿安全监控系统的分类
        根据目前所使用的通信技术,可将煤矿安全监控系统分为下列几种:(1)串行通信技术:RS232、RS485等;(2)现场总线通信技术AN、LonWorks与ProfiBus等;(3)以上两种技术与工业以太网相融合的方式。根据主机的访问形式可将煤矿安全监控系统分为下列几种:(1)主从形式,主机将会向从机发布取数据的指令,而从机在接收到这一指令的时候会将数据传输到主机;(2)多主形式,当各个节点无需求的时候不会传输数据,当产生新的状态变化或者达到预期设定的数据发送周期之后,节点就可以将数据传输至相关的主机中;(3)主从结合多主的形式。
2 、煤矿安全监控系统的基本构成与拓扑结构
        一般状况下,安全监控系统的构成部分主要为执行单元、传感器、电源箱等等,该系统的典型拓扑结构如图1所示。

        图1 煤矿安全监控系统的典型拓扑结构
3、煤矿安全监控系统设计的主要内容及目标确认
        对于煤矿安全监控系统,其主要是部署在矿端,而煤矿安全监控系统所具备的功能多种多样,其中包括对采矿工作的模拟量、采集累计量、开关量等功能,对煤矿采集信息实时传输、记录、整合、打印等功能,还包括了当发生事故时进行声光报警、控制设备等功能。比如说在地下煤矿中布满了甲烷、一氧化碳等易燃、有毒气体,当这些浓度超标时,将很可能导致事故发生,而煤矿安全监控系统便可以对这些气体的浓度进行检测,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等,以便实现对煤矿生产安全的监管与控制。煤矿安全监控系统设计的主要目的以及工作中的任务主要包括:首先是通过应用煤矿安全监控系统对煤矿采集情况中各项数据进行搜集、计算、处理,以确保采矿工作在各项数据都达标的情况下开展;其次是利用煤矿安全监控系统的信息传递速率以及信息技术,将信息实时传递并共享,进而对煤矿内部的安全情况以及工作趋势进行分析;最后是为安全监管监察工作提供准确数据进行参考,从而提高企业与监管部门的协同工作效率。
4、煤矿安全监控系统设计的主要原则及讨论
        结合以上分析,对建立煤矿安全监控系统设计并保证其设计的科学性及满足日常监视控制要求,应遵循以下原则:第一是先分析煤矿的种类,再根据分析结果选择其对应的煤矿安全监控系统设计步骤,保证煤矿安全监控系统的有效性。第二是引导煤矿企业对于采矿安全性的认识,从而积极投入到对煤矿安全监控系统的升级完善当中,并且督促检测检验机构和安标中心积极配合开展产品检验和MA 认证。最后是确保煤矿安全监控系统设计的有效性,并在初次设计的基础之上,不断发现问题,并寻求改进、完善的措施,力求将激光、红外照射等监测技术应用到煤矿安全监控系统中,发挥该系统的价值。
5、煤矿安全监测监控系统的应用实践分析
        5.1细化系统应用
        在针对煤矿安全监测监控系统应用中存在的问题进行分析过程中,要针对系统设定的要求和安装标准等进行细化操作,确保系统应用的性能完善。具体而言,在细化系统应用上主要包括了对于煤矿安全监测监控系统的设定要求分析以及安装标准的贯彻等。其中,在煤矿安全监测监控系统的设定要求分析上,主要是通过统一系统的要求、性能、配置以及状态等达到系统应用的初步要求;并针对系统内部各设备的应用情况而进行全面分析,确定系统应用的稳定性。而且,在系统的安装标准上,则是通过固定和严标准分析应用安装情况来进一步的保障设备可以安全、高效的发挥作用,进而确定井下工作的安全性,并发挥其监测效果。
        5.2优化传感器性能
        在上文中提到的关于煤矿安全监测监控系统应用中存在的问题,首要因素就是传感器性能带来的应用差异。由此,在煤矿安全监测监控系统在井下工作实践分析中,需要针对系统内部的传感器性能进行优化,提高传感器的使用寿命和性能完善。具体而言,针对传感器的性能优化需要从煤矿安全生产的井下工作环境进行分析,对其存在的瓦斯、风速等环境进行统一研究,进而确保传感器避免受到外在环境的影响而产生采集数据的差异性。此外,针对传感器的可靠性和调校周期的设定上,则需要不断地优化设备的应用程序来进一步确保传感器可以进行自我调解和自我诊断,进而摒弃井下外部因素而提高环境参数采集精准性。
        5.3完善系统设备
        针对煤矿安全监测监控系统应用中设备设定不完善的问题,在进行应用实践分析时,一方面可以通过增加安装设备来完善系统的性能;另一方面需要对于现有的系统内容进行优化,合并、开发出新的设备应用等。具体而言,在增加系统的安装设备上需要通过全面的掌握系统应用的标准和安装要求等进行统一的设备采购和分析,进而确保系统设备的质量和性能的有效发挥。与此同时,还需要进一步确定新设备的安装位置,进而提高其与其他系统设备应用的配合效果,减少设备的故障次数。其中,对防雷电设备和电气防爆设备的应用,需要有专业的系统分析软件来选择合适的安装位置达到确保井下工作环境安全的目的。一般而言,在井下的工作环境中主要是通过在井安装新设备来完善安全生产监测的。但是,针对新设备的开发应用则需要以井下工作环境为基础进行全面的数据分析,并结合系统的综合应用来确保安全设备的贴合性与实践性。
        5.4提高生产技术
        除了上文中提高的优化传感器性能和完善系统应用之外,在实际的煤矿安全监测监控系统应用中,还要针对井下的工作环境对相关安全生产技术进行分析,进而提高员工的安全生产观念和安全生产技术。具体而言,井下工作中,煤矿安全监测监控系统的应用主要在于通过提前分析井下工作的各因素来为员工开展生产提供安全的环境,并借助系统分析要素来推动生产技术的革新。但是由于监测系统还处于不完善的阶段,就需要以井下工作的现实状况为实际出发点进行准确分析,进而提高安全生产的技术标准和应用情况。通过不断完善系统的应用可以实现对于生产技术的革新,并逐渐形成新的生产标准。
结束语
        总之,随着一些通信技术在煤矿中的广泛应用,煤矿安全监控系统的发展逐渐趋向于智能化和数字化,现场所运用的设备都是即用即插的,自诊断的相关内容可以实时的传输到中心站主机上,异地控制的速度及可靠性也将得到提升,确保其不会遗失短期内的报警状态变化等,以加快煤矿安全监控系统的优化完善。
参考文献
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