摘要：煤矿安全监控系统可以有效预防自然灾害、有害气体等事故。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。本文针对我国煤矿监测监控系统存在的问题进行分析，并提出优化我国煤矿安全监测监控系统的相关措施。
关键词：煤矿安全；监测监控系统；问题；优化
引言
煤矿安全监控系统作为煤矿生产的六大系统之一，一方面有效提升了煤矿的安全生产管理水平，另一方面也为实现矿井安全生产提供了有力的数据支持。近年，中国对煤矿的安全性重视程度日益提升，中国安全生产部门也制定了比较详细的技术及管理规定，但是仍然存在安全监控系统的监控与实际情况和标准要求不相符的情况。因此，需要对目前煤矿安全监控系统存在的问题进行深入分析，同时结合《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》要求，对矿井的安全监控系统进行升级改造，提升安全监控的可靠性和有效性，并为将来进一步的多系统融合、数据分析乃至智慧型矿山打下基础。
1煤矿安全监测监控系统的必要性
煤矿开采工作主要是在地下完成，由于地下作业的特殊性，风险相对较大，不仅具有地面作业的风险因素，同时具有地下作业的特殊风险因素，如果不能实时有效监控作业情况，很容易导致发生各种生产安全事故。此外，煤矿开采与生产由于空间环境不同，其外在条件和作业时间也会存在差别，煤矿开采与生产的风险评估也会有较大的不确定性，如果仅按照正常的评估方法对其进行风险评估，很容易使部分风险无法被准确评估，导致煤矿开采与生产存在较大安全隐患，如坍塌、瓦斯爆炸、火药爆炸及中毒等。运用现代化煤矿安全监测监控系统对其进行监测，能够有效避免和预防风险发生，保障煤矿开采与生产的安全。
2现阶段煤矿监测监控系统存在的问题
2.1监测设备整体智能化较低
当前安装的大多数传感器，一台只能监测到一种气体参数或设备运行参数，采集数据信息单一，对传感器自身的运行状况、完好情况无法做出自诊断，需要人工日常维护判断；同时，与分站的连接多靠电缆连接，无法自组网，由于井下环境复杂造成布线受空间限制严重，各个传感器之间无法相互连接通讯；同时，现场作业人员获取传感器的数据只能靠观察和声光信号判断，现场交互能力弱导致安全保障能力低。
2.2监控系统误报率较高
随着煤矿生产规模的扩大，自动化水平的提高，各类电气电子设备在井下得到广泛应用，电气设备功率越来越大、数量越来越多、分布越来越广，对监控设备的稳定运行产生了非常大的影响，极易导致系统故障和传感器误报警。
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。
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3煤矿安全监测监控系统的优化措施
3.1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应用新型传感器并研发低成本多参数新型传感器
由于现在普遍使用的载体催化甲烷传感器存在不能监测高浓度CH4、调校周期短、传感元件寿命短、催化元件容易中毒等缺点。因此，要在目前的监控系统改造升级中推广使用光谱类传感器，如红外甲烷传感器、激光甲烷传感器和开放气室可调谐半导体激光吸收光谱气体传感器等。以激光类传感技术为例，半导体激光器的波长可调谐，通过调节电流量，使其变化输出，采用变化输出电流的方式能有效将波长控制在气体吸收附近，并完成相应的扫描工作，当气体将光谱充分吸收时，就能对气体进行有效测量。同时研发新型可靠的传感器，可以做到监测参数多样化，提高监测数据的可靠性和稳定性。
3.3加强安全检测人员的培训工作，提高监控人员综合素质
煤矿安全监测监控系统所涉及的专业知识面非常广泛，大致包括：计算机网络技术、机器设备、系统升级改造以及软硬件技术等。所以在系统的实际建立过程中人员应该具有很强的综合能力，只有这样才能够保障煤矿安全监测监控系统的建立以及运行。而工程技术相关的人员是煤矿安全系统管理的中间力量，在系统的运行管理工作中起着非常重要的作用，他们既是相关制度的建立者又是执行者，角色具有多样性的特点。
3.4完善子系统建设
煤矿安全监测监控系统未来应进一步完善其子系统，提高稳定性和可靠性。中国目前使用煤矿安全监测监控系统进行安全监控的过程中缺乏统一的物理和通信协议，而且其传输方式仍然是以主从结构为主、总线连接控制系统分站的方式，可靠性、兼容性都较差，影响煤矿安全管理的实时监测控制。因此，完善子系统建设具有必要性，应尽可能实现分站监控，井下数据采用光纤环网式传输，充分安置防爆摄像机，准确定位井下作业人员，保障井下作业安全。
3.5强化数据分析及应用
系统应具有大数据的分析与应用功能，实现伪数据的标注及滤除分析；通过搭建瓦斯突出、火灾预警模型，可实现对瓦斯涌出、火灾等的预测预警；根据瓦斯浓度的大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等设置不同的报警级别，实现分级响应；可与人员定位、应急广播、无线通信等系统数据融合，在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。
结语
科学信息技术发展快速的现代，煤矿安全监测监控系统也处于不断优化阶段，实现信息化、综合化监测与管理，有利于确保煤矿开采及生产安全，减少煤矿事故发生率，有利于煤矿企业长远发展。
参考文献：
[1]郭江涛.煤矿安全监控系统现状及发展趋势[J].煤矿机械，2017（3）：1-3.
[2]张新宇.煤矿安全监测监控系统的现状及发展趋势研究[J].能源与节能，2016，5（4）：33-34.
论文作者:刘桂行
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：监控系统论文; 煤矿论文; 煤矿安全论文; 传感器论文; 作业论文; 数据论文; 瓦斯论文; 《基层建设》2018年第20期论文;