摘要:随着社会的不断进步和经济的快速发展,煤矿建设生产规模不断扩大,煤矿管理和科技不断提高,对煤矿作业安全生产提出了更高的要求,煤矿生产越来越具有安全性和高效性。基于此,以下对煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势进行了探讨,以供参考。
关键词:煤矿安全;监测监控技术;现状;发展趋势
煤炭能源开采,在不断向高水平发展,且地质环境越来越繁琐、复杂,因此,煤矿的安全管理工作显得尤为重要。煤炭领域经过对重要技术的研发、集约化开采程度的提升,明显的增强了安全生产的状态。现代化先进的安全监控检测技术可显示煤矿井下工人的所在区域、机器设施的运行状态和防止动力灾难的出现,为煤矿安全生产工作提供了有力的保障。要完成煤炭工业十三五科技的发展计划,煤矿系统需要增强针对煤矿安全作业监测技术的研发程度。
1煤矿安全监测监控系统概述
煤矿安全生产监控是在煤矿安全生产过程中,通过传感器对矿井下生产环境进行实时监控,对监控到的风速大小、瓦斯含量、温度高低等通过计算机计算转变成数据,再经过信息传输装置传输到监控中心,以便工作人员实时对井下情况进行有效把握,在出现紧急情况前,采取有效措施防止安全事故的发生。当前煤矿企业采用的安全监测监控系统的关键性设备包括CH4传感器、瓦斯综合处理及CO传感器。在工作现场持续运行的过程中也发现了工作稳定性差、安全监控参数不准确、不完备的情况。
2煤矿安全生产中监测监控技术的应用现状及存在问题
2.1井下人员定位技术存在覆盖盲区
当前,煤矿井下人员位置监测系统的定位程序是由副井井口、井底车场、集中运输大巷、采区出入口建立的分站组成的。站在企业的角度来讲,此程序可方便调度室统计各类工种工作人员的考勤状态,确保工作人员的工作时长;如果站在政府的角度来讲,此程序能够使各个层级的煤矿安全监管部门随时了解所辖煤矿中的员工人数,可避免出现超员作业的情况;如果是站在应急救援的角度来讲,此程序能够明确被困人员的大概方位,降低事故人员伤亡的数量。但是GPS讯号矿下传输能量比较弱,无线传输容易遭受巷道转弯、分支的干扰,讯号无法对矿下生产范围进行全面的覆盖,进而构成了大范围的盲区。
2.2缺乏井下三维空间模型
虽然煤矿企业在煤炭开采过程中已经获取了大量的现场数据,比如说地测、一通三防和矿山压力等,但是由于缺乏井下三维空间模型,导致这些测量数据并不能很好地融合在一起并形成一个有效的安全信息管理系统,如果有效的安全信息管理系统得以形成,将会给管理层的决策起到一个重要的参考价值。
2.3传感器性能具有不稳定性
在井下煤矿工作开展过程中,由于多种因素的存在导致很多设备的工作状态和性能都受到了很大的影响,这些因素主要包括井下环境较为潮湿、含有较多的粉尘和具有腐蚀性的气体等,这些因素的存在会导致传感器的元件存在接触不良的现象,进一步导致传感器的性能十分不稳定,无法发挥正常的作用。另外井下具有较强的电磁场也会影响传感器的正常工作。因此在安装传感器过程中,一定要选择合适的位置进行数据的有效监测。
2.4缺乏兼容性较高的安全监控设备
根据调查结果显示,目前应用在井下煤矿安全生产中的安全监控设备普遍缺乏较高的兼容性,应用在其中的监测监控技术水平较低,并不能在安全生产中达到人们的期望。另外安全监控系统的生产厂家存在通信上的协议不统一,也成为影响数据高效互换传输的原因之一。
3先进的监测监控技术在煤矿安全生产中应用
3.1三维可视化矿井模型
相关技术工作者运用GIS与3D技术把矿下参数进行科学统合,把矿下的情况用立体的模式进行展示,可让井外的工作人员更为直接的掌握矿下的状况,从而为员工进行工作带来参照依据。
三维可视化矿井模型包含了矿下所有区域的详细情况,可为矿下排水设施和通风设施的装配带来可靠依据,保证设施装配的科学合理性,省去多余的环节,降低人力和财力的耗费。另外,采用三维可视化矿井模型可以在出现安全事故期间减小营救的困难程度,降低营救人员的工作量,保证营救活动能够高效率、有秩序的进行,在最大程度上确保施工人员的人身安全。
3.2井下员工定位系统的准确性
煤矿施工工人的定位系统在应用期间经常会因外部条件的干扰出现功能性问题,造成传输数据失准,致使其使用效果不佳。在新的环境条件下,煤矿施工工人定位系统针对数据传输功能进行了改进,有效的提升了数据传输效果,在一定程度上确保了传输数据的精确度,确保矿井外部工作者能够及时的获取矿井内部信息,方便了后续工作的开展。
3.3物联网技术的应用
之前,国内的矿井施工单位对于施工设备配件的管理重视程度较低,不能有效的保证施工设备配件品质,在一定程度上降低了监控装置的运转质量。在网络迅速发展的条件下,施工单位应该积极改变管理理念,科学引用互联网技术,确保施工设备配件能够得到智能化管理,保证每个应用程序均具有科学性,有效的保护井下作业人员的生命安全,有效的防止外界环境对施工设备配件的干扰,保证其质量能够满足施工要求,从而保证施工装置的正常运转。
3.4监测数据的挖掘
施工单位需要提高对数据传输的形式的关注程度,在传输信息过程中将数据压缩,保证数据传输的有效性。同时单位内部需要建立信息管理部门,通过研究信息查找信息漏洞,然后对其出现的原有展开探讨,预先制定防护方式,缩小后续问题的严重程度。此外,云计算的出现使得有关要求达成一致,通过信息共享,在一定程度上提升了信息的应用,确保单位后续工作有序可依,推动了单位的进步。
4煤矿安全监控技术发展方向
4.1多系统融合
多系统融合又划分为分站级融合、链路级融合和数据级融合。分站级融合采用ARM处理器,把各个系统的监控设施经过自身的物理链路接到融合分站的各类通讯接口内,进而完成多系统分站级融合。其中的链路级融合就是将各个系统的监控设施经过同一个链路接到融合分站,数据通过各个系统的程序进行处置后再发往各自的监控主机中。这种方式可以降低电缆、无线接口的设施数量。而数据级融合则能够完成跨系统式的参数共享。在某个系统装配了参数传感器以后,其余的系统能够经过地面融合软件获取这一数据。这种方式能够防止重复创建系统,可有效减少运维成本的投入。
4.2生产具有高可靠性的专用传感器
为了煤矿安全检测系统的稳定运行,其中高可靠性的传感器是关键所在。一方面是提高电磁兼容性,在产家设计传感器时,更加注重传感器传输信息功能,忽略了传感器自身的兼容性,使得传感器的功能价值单一,用户体验不佳。提高兼容性后,一机实现多信息的监控。另一方面是研制新型传感器,从新的设备材料入手,寻找更加可靠的传感器设备。
5结语
煤矿监控技术能够起到提供灾害预警数据、对环境情况进行监控的作用,使煤矿的安全生产得到保证。而想要让监控技术得到更好的发展,就一定要对监控系统构架、异地断电情况以及数据传输与数据挖掘的工作进行充分的研究,相关专家还要大力发展容易操作、可视性强的监测监控系统软件,从而让煤矿安全监测监控技术的发展迈向一个新的高度。
参考文献
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