黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东山煤矿 黑龙江鸡西 158100
摘要：近年来，随着中国经济建设的迅猛发展，各方面改革持续深入，对煤矿等产业的生产安全给予了高度重视，要求各大煤矿企业采取各种积极措施确保生产安全。对此，企业纷纷安装通风安全监测监控系统，利用此系统对生产环境的各项参数进行掌控，相关人员通过数据分析，能对风险和问题进行预测并制定出解决对策，能有效降低煤矿安全事故的发生概率，促进生产效率的提升。
关键词：煤矿通风安全监测监控系统；应用问题；解决对策
1煤矿安全监测监控系统的作用
为贯彻国家关于“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针，建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系，切实落实“监控有效”的工作目标，近年来各煤矿均建立、完善了安全监测监控系统。煤矿安全监测监控系统是监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等状态，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。安全监测监控系统涉及传感器、信息传输、计算机应用、电气防爆技和控制等多种技术，可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数动态信息，为指挥生产提供及时的现场资料和信息，便于提前采取防范措施，在发生事故的情况下，通过查看系统实时数据能及时判定最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材，提供决策信息。
2煤矿通风安全监测监控系统应用中存在的问题
2.1通风监测系统功能不够完善
煤矿安全监测监控系统的实际生产中，很多企业往往比较重视其监测与监控功能设计，但是对其安全问题、质量问题的重视程度则显著不足。针对于上述问题，在面临雷击等突发问题的情况下，则其抗雷击的能力也会受到影响，性能较差。雷击中通信传输相关装置受到影响，或者实际的接地效果不佳，致使监控主机或者矿井下的设备受到较大损害。在雷电火花影响则增加了爆炸等安全事故发生率。
2.2系统运行质量和效率较低
由于安全监测设备在煤矿生产中以持续性运行的方式进行工作，长此以往，对设备中的各个元器件产生较大的损害，容易出现损坏或老化等现象，例如，设备运行过程中，如果设备器件老化，容易导致瓦斯传感器零漂过高，这时传感器将会发出警报，但实质不是真正出现异常情况，而是设备原因产生的误报，这将对生产效率的提升产生较大的不利影响。同时，中国在此方面的生产技术与国外相比水平较低，导致中国自产安全系统中的传感器设备在使用寿命及调校周期等多方面存在诸多不足，尤其在质量方面体现得更为明显。例如，进口甲烷传感器的调校周期能持续到3个月～8个月，其使用寿命能达到3a，但中国自产的传感器使用寿命只能达到1a～2a，调校周期也仅为7d，这将充分体现出设备在此方面的差异和不足。此外，在监控软件方面存在不达标的问题，主要体现在目前现有的监控系统在分站软件及主机的使用方面尚未达成统一标准，即编程方式各不相同，这将给后期进行监控系统的维护工作带来较大的维修难度。设备的生产厂家方面，由于煤矿安全系统的生产厂家众多，且兼容性较低，这同样给维修工作带来不便，同时也很难进行及时有效的产品升级。
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2.3缺乏专业系统维护管理人员
煤矿监测安全监测监控管理中，需要基于相关的规范标准予以管理，但是实际生产中由于相关人员的工作能力、专业水平高低不一，故而难以保证各项工作均能够满足实际规范要求，易于出现传感器误挂、混挂等问题。专业系统性维修人员数量不足，致使各项故障难以得到快速排除，对煤矿通风安全监测监控管理工作也带来了诸多不良影响。
3煤矿通风安全监测监控系统应用问题的解决对策
3.1完善监控系统软件功能
监控软件应采用B/S结构，在机房设置主、备服务器，不同的终端用户只输入IP地址或网址即可完成数据、图形、报表的查阅和系统设置。软件可利用GIS矿图技术，将监控数据和地图信息相结合，利用MD5、ＲSA等数据库加密技术，对重点监控数据进行加密。软件应完善自诊断、自评估技术，全面提升智能化水平。在软件功能设计过程中，要充分考虑到煤矿用户的使用习惯，增加图示及提醒，例如监控软件自动监视后台数据量及总线的占用率，若发现单根总线带宽不足，会发出预警信号，同时提示矿方做相应的扩容处理。
3.2加强技术培训
进行煤矿通风安全监测监控系统的维护时一定要严格按照相关要求进行，因此在日常监测管理中，应该利用各种类型的方式提升维修人员的技术与水平，定期组织理论学习，检验实践中运用的效果，对新参加工作的安全监测员应该着重加强基础知识的相关学习，合理利用企业的售后服务及兄弟矿井之间相互指导的良好条件，保证矿井的监测系统维护工作能够顺利进行。
3.3推广数字式通信技术
煤矿安全监控系统除主干网升级为工业以太网+CAN总线传输方式外，分站之间、分站与传感器之间也应采用CAN总线进行互连互控。CAN总线是一种用于实时应用的串行通信协议总线，具有寻址及检错能力，有很强的实时性和可靠性。同时，总线具备自动仲裁机制，如果有两个或两个以上的节点同时发送报文，可通过使用优先级标识符的逐位仲裁解决碰撞问题。基于CAN总线通讯的煤矿安全监控系统采用先进的“多主并发”、“主动上传”数据传输方式，井下传感器状态发生变化，无须上位机轮询，即可在10s内主动将监控数据传送至地面，分站之间的异地断电功能也无须上位机参与，便可直接进行数据交互，有效缩短异地断电时间。同时，传感器使用数字总线传输数据，多个传感器可共用一条数字总线，降低安装和维护的线缆成本。
3.4推广先进监控传感器
高性能传感器是煤矿安全监控系统稳定运行的保障，推广使用先进的监控传感器既能提高监控系统可靠性，又能减少人工维护量。
（1）激光甲烷传感器。传感器采用光谱吸收原理测量甲烷气体浓度，与催化式甲烷传感器相比，具有响应速度快、测量精确、抗交叉干扰能力强、工作稳定的特点，可长期在线工作，无须频繁校准，是载体催化式甲烷传感器理想的替代品。
（2）无线传感器。传感器自动将数据通过无线信号传给分站，实现与监控系统主网络的无缝对接。适用于井下综采工作面回风隅角、掘进工作面等传感器设置密集度较大的位置或需经常移动的位置。无线传感器技术可以减少人为移动传感器导致缆线接触不良造成的监控系统误报警，还可以节省监测缆线，减少成本费用。传感器与分站自动识别无须人工干预，减少了人工维护量。
（3）自诊断型传感器。能在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障，并定位故障。具有自诊断功能的传感器给使用和维修带来了很大的方便，是提高仪器可靠性的必要手段。
（4）多参数型传感器。由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数，传感器集成度高、体积小，适用于综采、掘进工作面等传感器设置密集度较大的位置。
结语
煤矿等相关企业正常的生产过程中，必须要及时发现并处理好在安全监测监控系统在应用中出现的问题，不断完善监测监控系统的安全标准。统一安全监测监控系统的购入及使用规范。加强监测监控人员以及维护人员的培训，严格把控培训考核，才能避免安全事件的发生。减少企业的损失，最大化的获取利润。
参考文献：
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［4］赵阳.矿井通风安全监测监控系统的运行现状及建议［J］.中国科技博览，2015（39）：62.
论文作者:曹书伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/12
标签：传感器论文; 监控系统论文; 煤矿论文; 甲烷论文; 总线论文; 煤矿安全论文; 浓度论文; 《防护工程》2018年第16期论文;