(國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心,重慶 400037)
煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)檢測要求及方法的研究
陳福民
(國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心,重慶 400037)
本文通過分析目前國內煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術、檢測和維護現狀,提出了煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢測技術要求及檢測方法建議,對煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)檢測檢驗工作開展、排除安全監(jiān)控系統(tǒng)隱患有重要意義。
在用安全監(jiān)控系統(tǒng);技術要求;檢測方法。
煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是實現煤礦現代化的重要技術手段,它為改變煤礦生產的安全狀況和技術面貌,進一步提高生產管理水平起到積極作用。
煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制功能,是用于煤礦通風安全及生產環(huán)節(jié)監(jiān)控的設備。因此,煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠與否,直接關系到礦井安全生產、抗災能力和礦工安危。根據系統(tǒng)不同的監(jiān)控目的和使用場所以及組成結構,煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的種類較多,下面主要針對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成、工作原理、安全及性能要求、運行特征及影響因素、監(jiān)察重點進行詳細的描述。
1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成
圖1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由主機(雙機或多機備份)、傳輸接口、分站、傳感器、執(zhí)行器(斷電器、聲光報警器)、電源箱、電纜、接線盒、避雷器和其它必要設備組成。系統(tǒng)的連接結構一般分為樹形、環(huán)形、星形和總線形、復合形,典型系統(tǒng)連接如圖1所示。
2 硬件
地面中心站硬件一般包括避雷器、傳輸接口(含安全隔離柵)、主機、打印機、UPS電源、投影儀或電視幕墻、網絡交換機、服務器和配套設備等。中心站設備均應采用主流技術的通用產品,并滿足可靠性、可維護性、開放性和擴展性等要求。
地面井口設備一般為避雷器等
井下設備一般包括分站、傳感器、執(zhí)行器(斷電器、聲光報警器)、電源箱等及其它必要設備。
3 軟件
操作系統(tǒng)、數據庫、編程語言等,應是可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的主流產品。軟件應有詳細的漢字操作說明書和漢字操作指南。
4 工作原理
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是采用傳感器技術與計算機控制、計算機網絡和信息傳輸技術相結合的方法,實時監(jiān)測煤礦甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風速、風壓、濕度、溫度、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停狀態(tài)、主通風機開停等,并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制。
分站接收來自傳感器的信號,并按預先約定的復用方式(時分制或頻分制等)遠距離傳送給主站(或傳輸接口),同時,接收來自主站(或傳輸接口)多路復用信號(時分制或頻分制等)。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數據處理能力、對傳感器輸入的信號和主站(或傳輸接口)傳輸來的信號進行處理,控制斷電器工作。
井下電源箱將井下交流電網電源轉換為系統(tǒng)所需的礦用本質安全型直流電源,并具有維持電網停電后正常供電功能。
主站(或傳輸接口)接收分站遠距離發(fā)送的信號,并送主機處理;接收主機信號、并送相應分站。
主機主要用來接收監(jiān)測信號、校正、報警判別、數據統(tǒng)計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網絡聯(lián)接等。
目前由于國家沒有在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢測標準和方法,基本上是依據AQ1029-2006 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》的要求在進行管理、使用和維護,但該標準對在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢測規(guī)定較簡單、可操作性較差,為此,各級煤礦安全檢測檢驗機構均難以取得“在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”的檢測授權,在用煤礦安全監(jiān)控只能依靠各煤礦自行維護,多數中小型煤礦自己不具備維護的技術力量,往往轉包給一些中介技術服務機構。
為了解決“在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”的檢測授權問題,2004年和2010年河南省與山東省相繼出臺了地方標準:DB41/ T351-2004《河南煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范》和DB37/T1696-2010《山東煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范》,根據個人觀點,這兩個地方標準仍然存在許多缺陷,尚不能根本解決煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)無檢測依據的問題,主要問題在于:
1 河南標準注重在用監(jiān)控系統(tǒng)的性能檢測,忽略管理要求,實際上在用監(jiān)控系統(tǒng)要想起到應有的作用,本身的性能要求和管理要求同等重要,山東標準在這方面有所改進;
2 河南和山東標準均采用打分的形式對在用監(jiān)控系統(tǒng)進行綜合判定,達到60%判為合格,這種判別方法是極不科學的,因為,只有60%部分合格的產品無法保證其正常、安全的使用;
3 兩個標準中,均沒有要求對監(jiān)控系統(tǒng)的全部組成部分進行檢測,只檢測部分分站或傳感器,無法代表監(jiān)控系統(tǒng)能正常工作;
4 部分檢測項目的可操作性較差,雖有規(guī)定,但難以操作。
鑒于煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的現狀,個人認為應結合AQ6201-2006 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》和AQ1029-2006 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》的技術與管理要求,考慮到系統(tǒng)使用環(huán)境的特殊性,科學、完整地規(guī)定其檢測要求及方法,方能具有可操作性,并能在全國推廣應用。
根據個人在檢測各類安全監(jiān)控系統(tǒng)、考核各級安全檢測檢驗機構的經驗,有效融合AQ1029與AQ6201等相關標準的要求,充分考慮系統(tǒng)使用的特殊環(huán)境和目前檢測設備水平,綜合提出以下的檢測要求及方法,供相關檢測機構及系統(tǒng)使用單位參考。四、在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術要求和檢測方法的技術特點
本文提出的在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術要求和檢測方法,體現了以下特點:
1 本文的內容結合了AQ1029和AQ6201標準的要求,但又不局限于這兩個標準的要求,否則就難以執(zhí)行。
2 技術要求的重點放在了系統(tǒng)安裝與配置合理性、工作的正常性、維護與管理的規(guī)范性等三個方面,這是確保在用系統(tǒng)正常運行不可缺少的三個重要環(huán)節(jié);
3 淡化了系統(tǒng)的“技術指標”,因這些指標是AQ6201標準對新開發(fā)或出廠的系統(tǒng)設計、制造方面的一些要求,系統(tǒng)在使用過程中,可能發(fā)生一定的變化,但只要系統(tǒng)工作正常,這些細微的變化,不會對系統(tǒng)的監(jiān)控功能產生致命的影響;另外一方面,對在用煤礦監(jiān)控系統(tǒng)而言,由于大部分分站、傳感器安裝在井下不同的位置,也不允許檢測過程中隨意開斷,要想檢測這些主要技術指標,可操作性是很差的。正是由于目前國內的在用品安全檢測檢驗機構只能依據AQ6201標準,無法檢測“主要技術指標”,也就難以取得授權、難以全面推動該項工作。
4 相關機構可以根據本表中的項目、要求、方法和觀點,進一步細化、篩選后,就很容易編寫出(行業(yè)的或地方的)煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢測檢驗規(guī)范。
[1]淺談煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術的現狀與發(fā)展趨勢[J].城市建設理論研究,2012(20).
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