武英云

【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的進(jìn)步和煤礦安全管理的深化，建立煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的地面聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中和分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和現(xiàn)代化管理是煤礦安全管理的必然發(fā)展趨勢(shì)。本文主要探討煤礦瓦斯遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)管信息化系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯；遠(yuǎn)程；監(jiān)管；系統(tǒng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】F224-39【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0126-01

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)已有某些條件較好的礦務(wù)局采用電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)。近年來(lái)隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，有的礦務(wù)局也實(shí)現(xiàn)了基于普通網(wǎng)站的采用瀏覽器方式的監(jiān)測(cè)。但是以往的這些監(jiān)測(cè)都限于用文字或數(shù)字描述監(jiān)測(cè)結(jié)果，顯示不直觀，沒(méi)有空間分析功能，而基于WebGIS網(wǎng)站，具有GIS先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)瀏覽器操作直接在屏幕數(shù)字采掘工程圖上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管新技術(shù)首次在本系統(tǒng)中得到解決。以下將概述系統(tǒng)功能和主要操作過(guò)程[1]。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)的組成分地面和井下兩大部分，地面部分由監(jiān)控主機(jī)、圖形工作站、遠(yuǎn)程終端、地面調(diào)制解調(diào)器、大屏幕、UPS和GMS測(cè)控軟件包組成；井下部分主要由井下分站、隔爆兼本質(zhì)安全型電源箱、各種配套傳感器和專(zhuān)用信號(hào)電纜組成。

2 系統(tǒng)的需求分析

（1）適用多種通信協(xié)議，兼容多種分站同時(shí)運(yùn)行，便于新老設(shè)備的交替。（2）采用安裝位置和測(cè)點(diǎn)類(lèi)型組合配置來(lái)確定惟一的測(cè)量點(diǎn)，不但使系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)維護(hù)簡(jiǎn)單，即使調(diào)整物理通道也能保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，更重要的是能夠真正使系統(tǒng)數(shù)據(jù)永久保存。（3）顯示頁(yè)面格式自由設(shè)置，不僅顯示常規(guī)的測(cè)點(diǎn)和相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而且提供測(cè)點(diǎn)的圖標(biāo)信息、變化時(shí)刻及其相關(guān)控制定義信息等，反映數(shù)據(jù)更直觀、全面，滿(mǎn)足用戶(hù)多種需求。尤其在超限斷電的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的相關(guān)信息，數(shù)據(jù)信息一目了然。（4）數(shù)字量顯示信息一改傳統(tǒng)系統(tǒng)中“開(kāi)”、“?！?、“斷電”等死板提示，取而代之的是數(shù)字量測(cè)點(diǎn)類(lèi)型及其提示信息任意定義，使顯示數(shù)據(jù)更貼近實(shí)際，提供給用戶(hù)的是一個(gè)完整的句子，如：“西南采區(qū)8108綜采面的采煤機(jī)正在割煤”。（5）曲線(xiàn)查詢(xún)操作更方便、迅速。無(wú)論是三個(gè)月的趨勢(shì)還是三秒鐘的細(xì)微變化，一目了然。查詢(xún)時(shí)間段長(zhǎng)度任意，查詢(xún)測(cè)點(diǎn)任意選擇。（6）系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并提供打印系統(tǒng)故障資料，便于指揮安排維護(hù)工作。（7）支持標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)礦內(nèi)、局內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)程控電話(huà)撥號(hào)聯(lián)網(wǎng)，即使遠(yuǎn)在天邊亦可隨時(shí)查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)。（8）具備遠(yuǎn)程維護(hù)功能。（9）動(dòng)態(tài)圖形顯示采用目前最先進(jìn)的工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，圖形頁(yè)面由監(jiān)控機(jī)房統(tǒng)一管理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享[2]。

3 系統(tǒng)基本功能的設(shè)計(jì)

（1）監(jiān)測(cè)低濃甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、高濃甲烷、溫度、壓力等環(huán)境參數(shù)。（2）監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)，設(shè)備開(kāi)/停狀態(tài)和皮帶運(yùn)輸機(jī)的開(kāi)停等各種開(kāi)關(guān)狀態(tài)參數(shù)。（3）每個(gè)分站與中心站通信，受中心站控制，執(zhí)行中心站的各種控制命令，并將分站的各種監(jiān)測(cè)參數(shù)傳送給中心站。（4）分站（包括電源箱）能獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、斷電等控制功能。（5）在不超過(guò)電源額定負(fù)載的前提下，可以接人8個(gè)模擬量傳感器，8個(gè)開(kāi)關(guān)量傳感器，最多可以輸出8組控制信號(hào)。（6）符合礦井環(huán)境需要，耐壓，耐腐蝕，防潮和密封。（7）模擬量輸人口即可以接頻率型、電流型、電壓型模擬量傳感器，也可以接開(kāi)關(guān)量傳感器。接人類(lèi)型只需在中心站通過(guò)軟件定義即可實(shí)現(xiàn)。

與已往的模擬示意監(jiān)測(cè)或表格監(jiān)測(cè)顯示截然不同，本系統(tǒng)能夠在數(shù)字采掘工程圖上十分直觀地實(shí)地顯示監(jiān)測(cè)分站和傳感器及控制設(shè)備的真實(shí)位置，實(shí)時(shí)實(shí)地顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及控制狀態(tài)，煤礦安全狀態(tài)一目了然，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和快速解決問(wèn)題。

從傳感器的分布位置和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，右側(cè)窗口直觀顯示傳感器監(jiān)測(cè)狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)和控制設(shè)備開(kāi)停狀態(tài)?？赏瑫r(shí)對(duì)數(shù)字礦圖進(jìn)行各種操作，如放大縮小和與各種其它圖層疊加進(jìn)行各種安全分析。能夠隨著工作面的推進(jìn)編輯數(shù)字采掘工程圖和移動(dòng)傳感器，始終保持最新位置狀態(tài)?？梢砸詧D形方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單個(gè)煤礦的全部傳感器的工作情況以及井下設(shè)備的工作狀態(tài)。在圖上能夠看到每個(gè)傳感器當(dāng)時(shí)的瓦斯?jié)舛却笮『驮O(shè)備的開(kāi)停狀態(tài)，具有瓦斯超限時(shí)有鈴聲報(bào)警的功能，通信中斷有相應(yīng)的顯示。首先點(diǎn)擊“在線(xiàn)監(jiān)測(cè)”鏈接，然后在下拉框中選中要監(jiān)測(cè)的煤礦，點(diǎn)擊“啟動(dòng)監(jiān)測(cè)”鏈接[3]。

4 煤礦瓦斯遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)管信息化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

為確保礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的安全、可靠和正常運(yùn)行，必須做好監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的使用、調(diào)試和維護(hù)等管理工作。在使用裝置前，必須按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的要求，調(diào)試合格后方可使用。每隔7天必須使用校準(zhǔn)氣樣和空氣樣按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的要求對(duì)瓦斯傳感器進(jìn)行1次調(diào)校，其他傳感器也應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)要求定期調(diào)校，使各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定[4]。

井下監(jiān)測(cè)員必須24小時(shí)值班，監(jiān)測(cè)裝置發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。在井下處理故障時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，并填寫(xiě)故障登記表。在井下無(wú)法處理時(shí)，應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)更換。在處理故障期間應(yīng)有安全措施。各種裝置在井下連續(xù)運(yùn)行6—12個(gè)月，須將井下部分運(yùn)到井上進(jìn)行全面檢修。礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)信息處理的管理工作 為了充分利用礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的信息資源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下安全問(wèn)題，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①中心站每班必須有1名值班員值班。值班員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)測(cè)終端機(jī)屏幕所顯示的各種信息，詳細(xì)記錄累計(jì)各部分的運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)責(zé)打印監(jiān)測(cè)重點(diǎn)日?qǐng)?bào)表：接到警報(bào)（或斷電）信號(hào)及事故警報(bào)，應(yīng)立即通知通風(fēng)調(diào)度、生產(chǎn)調(diào)度。

②值班員組長(zhǎng)必須對(duì)當(dāng)日獲得的信息進(jìn)行分析整理，寫(xiě)出主要情況、問(wèn)題及處理意見(jiàn)的書(shū)面報(bào)告（日?qǐng)?bào)），送通風(fēng)區(qū)（科）長(zhǎng)或工程師批示后報(bào)送礦長(zhǎng)和總工程師審閱，并定時(shí)向礦務(wù)局通風(fēng)處匯報(bào)。

⑧礦長(zhǎng)、總工程師應(yīng)經(jīng)常通過(guò)終端了解并下安全情況、調(diào)閱計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的資料，更好地指揮安全生產(chǎn)。

④礦通風(fēng)部門(mén)負(fù)責(zé)人應(yīng)經(jīng)常組織有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員分析、研究礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，結(jié)合井下采掘動(dòng)態(tài)，掌握瓦斯、自然發(fā)火等變化規(guī)律，并制定相應(yīng)的防治措施。

結(jié)論

煤礦瓦斯遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)管信息化系統(tǒng)在網(wǎng)站瀏覽器上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為集中或分布式全方位監(jiān)測(cè)與管理提供了可能，為監(jiān)測(cè)信息的高度共享提供了可能。

參考文獻(xiàn)

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