王延宾
平顶山市天安煤业九矿有限责任公司 河南 平顶山 467000
摘要：只有不断改造升级完善安全监测监控系统，建设煤矿安全综合信息化平台，才能不断提高煤矿安全生产指挥调度水平。通过规范布线，建立煤矿监控分中心，提高生产企业安全监控产品的行业准入标准，保证产品质量、售后服务到位，进一步加强监察监管和监控系统操作维护人的培训，提升监测监控技术服务机构的服务水平，加大违法行为的查处力度，煤矿企业就一定能建好管好用好监控系统，对保障煤矿安全生产和矿工生命安全具有十分重要的作用。
关键词：煤矿；安全监控；系统；应用；问题；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煤矿安全监控系统应用中存在的问题
2.1监控数据传输方式不完善
目前，大多数煤矿安全监控系统只针对主传输方式进行了升级，虽然主传输通道速率更快、容量更大，但监控分站至传感器间因传输方式所限，数据传输效率和可靠性并没有质的飞跃。
2.2监控系统智能化水平不高
（1）系统自诊断功能不完善。目前的安全监测监控系统大部分仅简单实现了伪数据的过滤，对系统出现的故障不能准确提供故障的类型和方位，不利于迅速排除故障。（2）数据利用率低，不能深入分析监控数据，不能实现对瓦斯涌出、火灾等事故的预测预警，没有充分发挥安全监测监控系统在事故预防、应急处置等方面应有的作用。（3）系统集成化程度不高，与人员定位、瓦斯抽采、应急通信等其他智能监测系统融合程度较低，不能实现资源的有效共享。
2.3设备抗电磁干扰性能较差
除去人为因素，监控系统抗电磁干扰性差是导致监控系统误报警的主要原因。近年来，高电压等级、大功率设备的大量使用及变频技术在煤矿井下的广泛应用，神东矿区综采工作面采煤机工作电压等级达 3300V，个别综采工作面设备总装机功率达 11475k W。井下空间相对狭小，设备产生的强电场、强磁场对安全监控系统的干扰，直接导致系统的误报率上升，而安全监控设备在设计、制造过程中，没有充分考虑上述客观因素。
2.4传感器不够先进
传感器是安全监控系统的终端设备，传感器运行是否可靠对监测数据是否真实起到决定性作用。目前，国内安全监测监控系统在用传感器大部分采用载体催化元件，存在工作稳定性差和寿命短、灵敏度差等缺点，一定程度上影响监控数据的准确性。
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3煤矿安全监测监控系统的优化措施
3.1切实提升监控设备抗电磁干扰能力
安全监控系统生产厂家应深入研究不同类型的变频器、不同采掘条件及设备特性对监控设备抗电磁干扰能力的影响。要开展针对性的测试，反复到煤矿现场试验屏蔽效果，掌握变频设备工作时周边电磁环境变化趋势及对设备的影响程度。针对辐射干扰的分布特性，改进传感器金属外壳和内部电路板器件布局，提高监控设备对辐射、脉冲群、电浪涌等干扰的抗扰度，应满足静电抗扰度试验 3 级，评价等级为 A；2 级电磁辐射抗扰度试验，评价等级为 A；脉冲群抗扰度试验 2 级，评价等级为 A；交流电源端口、直流电源与信号端口浪涌（冲击）抗扰度试验 3 级，评价等级为 A。
3.2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。
3.3管理与维护保障
在制度管理建设方面，制定了相应的一系列规章制度，如：监测监控系统管理规定、技术资料管理、值班、定期检修制度等，健全了监控设备台帐、故障登记表、检修记录表、中心站日常记录、甲烷传感器调校记录、断电测试表、安全隐患排查记录，并制定了各工种安全质量明细化管理考核标准，把日常的工作纳入明细化管理范畴，规范了监控管理工作。为了保证瓦斯监测监控系统的正常工作，在全矿范围内下发了监测监控系统管理规定及检查标准，明确了所有使用传感器的队组应有的责任，制定了一系列制度，做到管理精细化，保障系统能够可靠运行。同时，对 KJ73N 安全监控系统界面和功能进行全面优化，简化操作步骤和难度，增加帮助提示功能，使用人员可在软件帮助下，按步骤操作，便于工作人员的操作和维护。
3.4不断完善报警、断电等控制功能
实现分级报警：根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别，实施分级响应。各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定。推行逻辑报警：根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系，实施逻辑报警，促进各类传感器的正确安装、设置、维护，监控系统的正常使用，防止违法行为。具体逻辑关系可由煤矿根据井下现场情况进行设置。完善就地断电功能，提高断电的可靠性，并加强馈电状态监测。推行区域断电，可由煤矿企业根据井下供电系统的实际情况进行设置。
结束语
总而言之，安全监控系统是煤矿预防自然灾害、有害气体等事故的重要手段。我国煤矿监控监测系统种类繁多，生产厂家众多，但是各个厂商技术实力差距较大，安全监控系统普遍存在一些问题。基于此，以上内容就煤矿安全监控系统应用中存在的问题与对策进行了分析。
参考文献
[1]罗正时，郭凤岐，路鹏.变频器运用对煤矿安全监控系统的影响及干扰[J].科技创新导报，2016，13（30）：35-37.
[2]秦笑寒. 永城煤矿安全监控系统设计与实现[D].大连理工大学，2016.
论文作者:王延宾
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
标签：监控系统论文; 传感器论文; 甲烷论文; 煤矿论文; 瓦斯论文; 煤矿安全论文; 浓度论文; 《防护工程》2018年第11期论文;