馮靖

【摘 要】瓦斯治理歷來是煤礦安全生產的重點與難點。由于涉及技術裝備、管理水平、人員素質、責任制度等多方面的問題，因此可以說防治瓦斯是一項極其繁雜的系統(tǒng)工程。運用信息技術改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平，已經成為我國煤礦安全生產的迫切需求。下面筆者就煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)等內容進行具體的闡述，以供同行探討。

【關鍵詞】煤礦；瓦斯；監(jiān)控系統(tǒng)

0.引言

瓦斯災害是煤礦生產中的主要災害之一，瓦斯防治對煤礦安全生產具有十分重要的意義，近年來，為了滿足國民經濟快速發(fā)展對煤炭能源的強勁需求，國內煤礦開采強度普遍增大；隨著開采深度向深部延深，多數礦井由原來的低瓦斯礦井轉變?yōu)楦咄咚够蛲咚雇怀龅V井，這是近年來我國煤礦瓦斯事故多發(fā)的客觀原因之一；另一方面，國內幾起重大瓦斯事故的原因分析表明，瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是導致瓦斯事故頻繁發(fā)生的重要原因。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)：是指利用信息管理、計算機網絡等技術對礦井甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主要通風機開停等實施遠程動態(tài)監(jiān)控管理，并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等功能的系統(tǒng)。該文就煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)進行闡述，同時介紹了其存在的問題及其解決措施，具有一定借鑒意義。

1.煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的結構組成

1.1中心站

1.1.1中心站系統(tǒng)組成

中心站由監(jiān)控主機工控服務器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、網絡附件系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、網絡打印機、中心監(jiān)控大屏系統(tǒng)、大屏幕控制軟件、大屏幕控制開關電源等組成。

1.1.2中心站軟件功能

監(jiān)控主機服務器可以進行數據存儲、報警、顯示、打印，同時可以在監(jiān)控中心設置“各礦瓦斯數據監(jiān)視大屏”，對井下各分站進行監(jiān)測監(jiān)控。主要功能有：（1）簡單配置功能。地面可對井下分站、傳感器的數量、類型、參數、安裝地點等進行設置。（2）豐富的圖形功能。各種瓦斯監(jiān)測數據動態(tài)圖形、柱狀圖、實時曲線、歷史曲線顯示。（3）用戶根據實際情況自行設計實用的報表功能。軟件可自動生成報表，報表內容、起止時間可由用戶設定。（4）可靠的存儲功能。軟件可根據具體要求定時存儲一組數據。（5）進行實時數據、實時曲線、實時報警數據、實時斷電數據查看，歷史數據顯示，歷史曲線、歷史報警數據、歷史斷電查看，其它歷史故障、傳感器標定、傳感器設置、數據傳輸設置。

1.2井下分站

盡管各廠的監(jiān)控系統(tǒng)井下分站形式多樣，但基本上具備以下功能：（1）開機自檢和本機初始化；（2）通信測試；（3）分站設程控（實現斷點儀、風電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監(jiān)測和一般的環(huán)境監(jiān)測）；（4）死機自復位且通知中心站；（5）接收地面中心站初始化本分站參數設置（如傳感器配接通道號、量程、斷電點、報警上限和報警下限等）；（6）分站自動識別配接傳感器類型（電壓型、電流型或頻率型等）；（7）分站本身具備超限報警；（8）分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實施手控操作和異地斷電。

監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計主要解決煤礦井下采區(qū)現場監(jiān)控設備的注冊，具有數據的接收、轉發(fā)、管理、發(fā)布和遠程控制等功能。監(jiān)控軟件的結構和功能分以下幾個模塊：注冊模塊、數據接收模塊、數據轉發(fā)模塊、數據存儲處理模塊、數據管理模塊、數據發(fā)布模塊、遠程控制模塊。

1.3通信接口

井下瓦斯等信息采用分時多路復用技術傳輸，信息的傳輸是井下監(jiān)控分站的信息交換過程。信息傳輸的主要表現為：信息下發(fā)是由地面主機產生的，傳輸到井下的監(jiān)控儀處理后，執(zhí)行各種反饋任務。井上、井下信息傳輸設備接口通常采用RS485通信協議和CAN總線通信。RS485采用差分平衡式無地線傳輸方式，數據傳輸質量高，抗干擾能力強，符合歐洲工業(yè)標準。隨著CAN總線技術的發(fā)展，分站通過CAN總線中心站計算機進行數據通訊，能夠滿足礦井監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控分站的要求。

1.4瓦斯傳感器

傳感器的穩(wěn)定性和可靠性，是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能否正確反映被測環(huán)境和設備參數的關鍵。催化的燃燒型瓦斯傳感器是當前煤礦使用最廣泛、最普通的瓦斯傳感器，是煤礦用來監(jiān)控礦井瓦斯動態(tài)的有效工具。隨著其技術的發(fā)展與完善，該類型儀器近年來發(fā)展迅猛，產品種類繁多，從報警礦燈、便攜式瓦斯報警儀到安全監(jiān)控系統(tǒng)中的低瓦斯傳感器，現已占據了煤礦瓦斯檢測的主導地位。

2.煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及其解決措施

在安全監(jiān)控系統(tǒng)方面，計算機硬件采購投入大，軟件投入少；信息平臺已建立，但沒有有效利用各類信息。目前，在我國煤礦安全監(jiān)測行業(yè)，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)并沒有統(tǒng)一的通信協議，系統(tǒng)各自處于封閉狀態(tài)，系統(tǒng)間無法實現信息資源共享，很難實現更高級別聯網及實行監(jiān)控和管理。

因此，煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)不應僅僅限于能實現監(jiān)測監(jiān)控，還應研發(fā)出能根據被監(jiān)測環(huán)境地點的參數進行有效危險性判別、分析并提出專家決策方案的新軟件。同時系統(tǒng)應用軟件應向網絡發(fā)展，按統(tǒng)一格式提供監(jiān)測數據，針對通信協議不規(guī)范和傳輸設備物理協議不規(guī)范的情況，應盡快尋找一種解決系統(tǒng)兼容性的途徑，或制定相應的專業(yè)技術標準。這對促進礦井監(jiān)控技術發(fā)展和系統(tǒng)推廣應用均具有重要意義，同時研制高可靠性瓦斯傳感器、強化技術培訓等等、提高現場管理和對監(jiān)測系統(tǒng)的維護水平等等，都能很好的確保系統(tǒng)的正常運轉。

3.結束語

隨著國家經濟的快速發(fā)展，煤炭工業(yè)出現了歷史以來最好的情況，煤炭持續(xù)出現買方市場，煤礦效益大大提高，用在生產和安全方面的投入明顯增加了，特別是最近幾年通過國家安全治理整頓，加大安全監(jiān)察和資金投入力度，落實國家提出的“先抽后采、以風定產、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針后，全國各國有煤礦礦井基本上都購置安裝了安全（通風）監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，實現了對井下瓦斯、一氧化碳、風速、風壓、溫度、風機開停、風門開關的自動、連續(xù)、集中監(jiān)測和瓦斯超限、報警斷電，曾多次避免了瓦斯和火災事故。大部分礦區(qū)還實現了全局、全省監(jiān)測數據聯網，對煤礦安全生產起到了重要的促進作用。

【參考文獻】

[1]王衍生，尹經梅，劉平.監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在礦井瓦斯管理中的應用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2000（S1）：71-72.

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