摘 要：煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在保障煤礦的安全生產(chǎn)和管理效能等方面發(fā)揮著重要作用。通過對該系統(tǒng)科學合理的技術(shù)改造升級，實現(xiàn)信號全數(shù)字化傳輸、報警、斷電等全自動化控制，提升各類傳感器的防護能力，增加自診斷、自評估、提升可維護性等功能，確保煤礦安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：測控系統(tǒng)；技術(shù)改造；方法途徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.070

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在防范和減少煤礦事故的發(fā)生，提升安全生產(chǎn)水平和管理效能等方面發(fā)揮著重要作用。但近幾年發(fā)生的多起煤礦事故暴露出產(chǎn)品自身和使用維護等方面也存在不少問題，出現(xiàn)了系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、設(shè)備老化、故障率偏高、運行不暢等現(xiàn)象，監(jiān)測監(jiān)控預警系統(tǒng)達不到預期目的。這就需要我們找出一套行之有效的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用，確保煤礦安全生產(chǎn)。

1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)狀分析

（1）目前，我國中、小型煤礦裝備的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)大都是模擬信號傳輸，容易造成監(jiān)測狀態(tài)不連續(xù)，部分主機系統(tǒng)經(jīng)常存在長時間（時長超過10分鐘）無監(jiān)測數(shù)據(jù)的狀態(tài)。測控到的各類數(shù)據(jù)參數(shù)不直觀，不能及時判斷井下故障、報警、瓦斯的安全數(shù)據(jù)，甚至造成信息不共享，生產(chǎn)指揮不連續(xù)等現(xiàn)象。

（2）現(xiàn)使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，大都是2000年以來安裝的第一批，無快速斷電功能（分站常規(guī)數(shù)據(jù)采集方法是用脈沖計數(shù)式，單片機在一秒內(nèi)對輸入脈沖進行計數(shù)，時間到達一秒后計數(shù)停止）。系統(tǒng)版本低，功能設(shè)計不全，隨著采煤工作面的不斷深入變化，達不到瓦斯超限系統(tǒng)報警和斷電等功能。

（3）隨著監(jiān)控技術(shù)自動化、控制手段智能化的不斷提升，煤礦對井下監(jiān)測傳感器測量穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸快速性和測量數(shù)值精準度的要求也越來越高。當前傳感器及斷電器的配備數(shù)量種類不足，使用的監(jiān)測傳感器存在產(chǎn)品質(zhì)量和催化元件性能較差，抗擊高濃度甲烷沖擊能力低，傳感器連線與動力電纜掛在同一個電纜鉤上，使分站高頻率信號疊加，容易造成“冒大數(shù)”等現(xiàn)象。

（4）當前使用的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)由于設(shè)計上的缺陷，在線故障診斷、可維護性等功能不強，遠程參數(shù)設(shè)定困難，維護性較差。

2 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造達到的目的

（1）視頻監(jiān)測監(jiān)控信號實現(xiàn)全數(shù)字化傳輸；（2）報警、斷電等全自動化控制功能；（3）進一步提升各類傳感器的防護能力；（4）增加自診斷、自評估功能，提升系統(tǒng)的可維護性。

3 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造的方法途徑

（1）實現(xiàn)全數(shù)字化。系統(tǒng)通過在各分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上，將一部分模擬視頻信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機編碼轉(zhuǎn)換成可以進行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號，使各類傳感器、執(zhí)行器至各分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化，更能清晰監(jiān)控分析各類數(shù)據(jù)參數(shù)的安全、可靠性。

（2）實現(xiàn)自動斷電、報警功能。改變現(xiàn)有的單CPU處理模式，改為多CPU處理模式，或多核CPU，縮短傳感器脈沖計數(shù)周期，對井下傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)，用計算機進行比較分析處理。當井下監(jiān)控設(shè)備發(fā)出聲光報警時，提醒維修作業(yè)人員及時檢修并做好撤離準備，抑制各類事故的發(fā)生或再擴大。還可根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報警級別（響度或頻度），實施分級響應(yīng)。

（3）提高傳感器的防護能力。將被測的物理量轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的電信號，經(jīng)傳輸和測控分站連接，為測控分站提供信息。通過將井下監(jiān)控儀更換成新的四模四開具有FSK傳輸形式的監(jiān)控儀，具有串行碼傳輸?shù)母黝悅鞲衅?，能夠提高系統(tǒng)傳輸?shù)臏蚀_性、可靠性、高濃度甲烷沖擊能力等。

（4）實現(xiàn)系統(tǒng)自診斷、自評估功能。嚴格按照最新版《煤礦安全規(guī)程》標準，正確設(shè)置傳感器、控制器等設(shè)備，確保設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)良好，定期維護和校驗各類傳感器，傳感器一般在10天內(nèi)校驗一次。中心站軟件安裝自診斷功能，改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡單的情況。能夠顯示各種設(shè)備的故障類型、位置、傳感器等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。通過Modem或GPRS網(wǎng)絡(luò)進行遠程故障診斷，并根據(jù)情況進行修復或提供最新軟件的在線升級。在瓦斯超限、斷電需立即撤人的緊急情況下，可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動。

總之，系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)改造升級、更換相關(guān)器件、增設(shè)各類傳感器后，解決了脈沖顯示、冒大數(shù)、傳感器防御能力低、性能不穩(wěn)定等現(xiàn)象，提高了安全穩(wěn)定性，降低了故障頻率等。地面監(jiān)控人員可以直接對井下情況進行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》意見的通知[S].煤安監(jiān)司函技裝，2015（15）.

[2]最新版《煤礦安全規(guī)程》[S].國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第87號.

作者簡介：邵明法（1976-），山東臨沂人，本科，助理工程師，主要研究方向：煤礦安全生產(chǎn)、散煤治理、節(jié)能等方面。