煤矿安全监测监控升级改造的优势及未来发展方向

徐国政（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）

0 引言

虽然我国的煤矿安全生产监控监测技术与发达国家相比还存在较大的差距，但是其具有很大的发展空间，针对于此就需要我们煤矿技术人员通过不懈努力进行不断地改进和完善，将先进的操作理念融入其中，使其发挥出更大的作用。

1 安全监控系统概况

矿井开采过程中安全监控系统的工作质量直接影响着矿井施工的安全性，其作为目前最常用的矿井开采管理措施，能够有效的对矿井内部的瓦斯、一氧化碳、风速、烟雾、温度等相关数据进行收集，同时针对开采过程中的施工设备的相关情况开展管控工作，借助计算机的功能分析、整理并处理所有参数。确保相关工作者能够及时获取各项数据，并为各项工作的开展提供有效的数据支持。

开展有效的数据研究工作，能够在一定程度上为安全事故的防护工作奠定基础，可以科学的确保预警、断电与关闭工作的进行，有助于预先制定预防措施，避免安全问题出现。当出现安全问题时，可以立即制定逃生或者抢救计划，确保为后续工作提供有效的数据支持。

2 煤矿安全监控系统现状

安全监控系统实时性、牢靠性较低：目前大部分监控系统应用的通信模式为主、从轮询，其巡检用时较长，信息传输速度慢，若是矿井内部出现瞬间预警，经常因为巡检用时问题造成无法记载。致使矿井内部仪器不能协作运行，无法实现断电操作。

系统抵御电磁波能力较弱：矿井内部施工范围较小，施工设施距离较近，电磁波环境相对复杂，致使监控系统会被其他交强的电磁波影响，目前投入使用的监控系统大多抵御电磁波影响的能力均较弱，无法良好的达到有关要求。所以，往往会出现信息不准确的问题，甚至会造成系统无法正常运行。

系统智能化水平低、缺少新技术、新产品、新功能：现有主流监控系统只具备简单的监测、闭锁功能，传感器功能单一，不具备类型自识别、故障自诊断等智能功能。井下的监测监控技术普遍停留在上世纪90年代的水平，比如甲烷传感器多采用催化燃烧式，稳定周期短、频繁标校、监测数据不准确。

3 煤矿安全监测监控系统的升级改造

与传统的矿井安全安全监测系统比对，结果显示升级后的系统安全性有大幅度提升，在一定程度上增加了系统的使用寿命。抵御外界影响的能力有所提升，确保了数据的准确性。监测层面相对宽泛，可以获取到瓦斯等相关数据。若是出现突发状况，能够给予警示，并采取简单措施。

在已有的矿井安全监控系统的基础上调整部署。按照相关单位出台的有关管理方案，采用科学的技术优化矿井安全监控系统。首要工作是针对获得安全标志认证的传感器装置进行改进，规范其软件的应用格式。将传感器的传递方式改进为数字模式，通过采用RS485总线传递技术与CRC16技术对数据进行修正，以此来保证信息传输的安全性。推动了硬件设备的进步，同时给予了系统技术基础。在抵御电磁波影响发面，改进后大大提升了抗干扰能力，并在有关技术领域取得了验证。依据国家有关标准，抵御电磁波的能力获得了国家的验证。安全监控系统通过将太环网与总线相结合的方式，完成了多信息同时传送的模式，其能够将信息在同一时刻传送到多个地点，有效的提升了信息传送的时效性，同时在一定程度上减少了线路施工难度系数，使线路维护工作相对简便。

通过优化安全监控系统的分站与传感器等，使其能够符合国家相关要求，以此来提高系统应对各种工作环境的能力，进而保证系统的良好运转。

安全监管系统具有无限传感功效，在开展井下作业期间因受网络条件约束，必须借助线路实现信息传送，不过在开展地上工作期间，相对剪短的信息能够通过无限方式进行传送。

改善系统预警功能，依据警示灯颜色对预警等级进行划分，可分为五个级别。通过对矿井内部瓦斯数据的变动进行处理，同时制作相关统计表，以此来直观的了解瓦斯的相关信息，为后续工作提供有效的数据支持。依据瓦斯的分布情况制定有效的预防方案，确保矿井工作的顺利开展，同时有效提升开采过程的安全性。针对并联的相关设备系统拥有断电功效，若是发生异常问题，小范围内可以自行断电，确保不相连的线路与分站可以正常运转，保证监控工作能够继续进行。依据各个煤矿内部条件的差异，能够自行设定预警装置，以此来提高安全监控系统的准确性与实用性。针对施工工作者与施工装置随时定为，若是出现安全事故，能够结合错层面的信息，以此来保证数据的准确性，进而制定施救方案。此措施在一定程度上保证了施工工作者的生命安全，确保在出现安全事故期间，能够及时准确的判定其方位，有效的缩短了搜救用时。

4 煤矿监控技术发展方向

4.1 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。

4.2 三维可视化矿井模型

相关工作者通过采用GIS 技术与3D 技术可以有效的管理矿金内部信息，借助模拟方式真实的展示矿井内部结构，确保其他工作者详细的获取到矿井的真实条件，有效的保证了后续工作的开展。三维可视化矿井模型囊括了矿井内部所有结构，有效的给予排水装置与通风装置装配过程有效的参考依据，避免装配过程中出现其他问题，防止资源的损耗。此外，在出现安全问题期间利用三维可视化矿井模型可以使抢救工作更加容易，降低了抢救工作任务，有效的保证了抢救工作的进行，在一定程度上保证了遇难者的人身安全。

4.3 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。在乐基迅速发展的条件下，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，保证每个建筑程序均具有科学性，有效的降低建筑人员的工作量，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。

4.4 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。

5 结语

煤矿安全监控系统主要用于对井下环境参数和机电设备工作状态的监测，并具有超限报警、断电、通知撤人等功能，是煤矿生产中最基本、最重要的安全保障。由于现有的大部分系统仍是基于AQ6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》研发的煤矿安全监控系统，已经不能满足生产要求，因此，对现有煤矿安全监控系统进行升级改造。