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        試述煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)

        2017-04-17 13:12:03天地常州自動(dòng)化股份有限公司
        電子世界 2017年16期
        關(guān)鍵詞:煤礦安全煤礦監(jiān)控

        天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司 蔣 銳

        試述煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)

        天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司 蔣 銳

        我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó),煤礦行業(yè)發(fā)展迅速為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到巨大推動(dòng)作用,但是由于煤礦生產(chǎn)安全管理水平較差,安全問題一直困擾著整個(gè)煤礦行業(yè),煤炭生產(chǎn)安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻,為有效改善礦山安全事故等緊急事務(wù)的處理能力,綜合了通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)成為我國(guó)落實(shí)煤炭產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)重要基礎(chǔ),始終為煤礦行業(yè)發(fā)展提供驅(qū)動(dòng)力。本文對(duì)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述,討論了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)。

        煤礦;安全生產(chǎn);監(jiān)控與通信技術(shù)

        1 引言

        煤炭資源作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)有非常重要的作用,已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾日常生活密不可分的一部分,但煤礦行業(yè)存在的安全問題不僅成為了煤礦企業(yè)的困擾還引發(fā)了較為普遍的關(guān)注,安全對(duì)煤礦生產(chǎn)的重要性是不言而喻的,需要采取各種措施和手段進(jìn)行保障,其中煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)是較為成熟的措施之一,在煤礦生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著巨大作用[1]。

        2 我國(guó)當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)現(xiàn)狀

        相關(guān)部門針對(duì)煤礦生產(chǎn)特點(diǎn)提出具有較高可行性安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù),其中包括現(xiàn)場(chǎng)總線本質(zhì)安全防爆、煤礦監(jiān)控信息傳輸、煤礦監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理、斷電控制、饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、開關(guān)電源本質(zhì)安全防爆、礦用本質(zhì)安全防爆電源、備用電源連接等方式內(nèi)容,制定了一系列滿足煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),建立了生產(chǎn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并有效解決的監(jiān)控系統(tǒng)。

        通過信號(hào)采集、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信方式對(duì)煤礦生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控,并且相對(duì)簡(jiǎn)便的線路連接就可以滿足煤礦惡劣的生產(chǎn)環(huán)境具有良好的通用性,不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的監(jiān)督,更為煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控提供了便利條件,煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)系統(tǒng)主要包括:安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)、井下人員定位技術(shù)及系統(tǒng)、移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)三大部分[2]。

        2.1 安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)

        煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和技術(shù)需要根據(jù)煤礦井下環(huán)境進(jìn)行選擇確定,對(duì)于傳輸距離遠(yuǎn)、井下電氣環(huán)境復(fù)雜的情況,可采用樹形結(jié)構(gòu)來布設(shè)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)及安裝;對(duì)于電網(wǎng)電壓變化范圍大、作業(yè)環(huán)境惡劣的環(huán)境,要采用遠(yuǎn)程供電方式替代煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)傳感器。

        2.2 井下人員定位技術(shù)及系統(tǒng)

        普通的GPS定位信號(hào)無法全面覆蓋井下通道,這就對(duì)煤礦井下人員定位技術(shù)及系統(tǒng)提出更高要求,一般井下人員定位識(shí)別卡位移速度應(yīng)大于等于五米每秒,安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)分站與井下人員定位識(shí)別卡無線傳輸距離不得低于十米,井下人員定位識(shí)別卡并發(fā)數(shù)量大于等于八十,總安裝數(shù)量不少于八千。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)為井下生產(chǎn)作業(yè)人員提供位置檢測(cè)系統(tǒng),特別是井下作業(yè)過程中出現(xiàn)事故問題,井下人員位置檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)到人員具體位置,便于營(yíng)救人員及時(shí)、準(zhǔn)確開展救援工作,減少人員損失,同時(shí)井下人員位置檢測(cè)系統(tǒng)還可提升生產(chǎn)管理工作,讓管理人員及時(shí)了解井下人員位置和出勤情況,以便更好的安排工作。

        2.3 移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)

        移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)需要覆蓋全礦井范圍,因?yàn)槊旱V作業(yè)無線傳輸損耗量大,需要較強(qiáng)的抗干擾能力,同時(shí)各個(gè)礦井無線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和規(guī)律是不同的,在移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)應(yīng)用布設(shè)過程中需要充分考慮煤礦工作環(huán)境對(duì)移動(dòng)通信及其他環(huán)境方面的需求,確定全礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)及其技術(shù)的應(yīng)用方式,充分結(jié)合現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮作用[3]。

        3 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展

        3.1 人員精確定位技術(shù)

        煤礦井下生產(chǎn)發(fā)生安全事故時(shí),為能及時(shí)進(jìn)行有效的應(yīng)急救援處理,需要對(duì)井下人員具體位置進(jìn)行精確定位,因?yàn)橹挥芯珳?zhǔn)的人員定位才能為應(yīng)急救援提供良好的條件,爭(zhēng)取更多的時(shí)間,挽救更多人的生命,現(xiàn)階段煤礦井下主要采用的人員定位技術(shù)是部分功能的移動(dòng)設(shè)備(RFD)和漏泄電纜等方式,一定程度上實(shí)現(xiàn)井下人員位置監(jiān)測(cè),遏制了超定員生產(chǎn)作業(yè)狀況,但是這些技術(shù)與系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)人員精確定位,不滿足事故救援要求,因此人員精確定位技術(shù)是煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展的主要方向之一。

        3.2 建立礦用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

        普通的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控工作仍需完善,現(xiàn)階段國(guó)家倡導(dǎo)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行有效應(yīng)用,建立完善的礦用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),將煤炭生產(chǎn)過程中所需的物資進(jìn)行整合,對(duì)比物資質(zhì)量、價(jià)格、特點(diǎn),為煤炭生產(chǎn)提供自主選擇機(jī)會(huì),通過礦用物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合煤礦實(shí)際,選取最優(yōu)物資,充分降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置,為煤礦行業(yè)提供安全生產(chǎn)技術(shù)交流與學(xué)習(xí)的平臺(tái),滿足國(guó)家對(duì)煤礦行業(yè)生產(chǎn)流程的監(jiān)督要求。

        3.3 建立煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)

        煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)具有生產(chǎn)調(diào)度、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急擴(kuò)音通信、緊急呼叫、避險(xiǎn)與逃生聲光提示、位置監(jiān)測(cè)等功能,為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控提供良好的技術(shù)支持,可對(duì)煤礦安全生產(chǎn)進(jìn)行全方位監(jiān)控,具有優(yōu)越的通信功能保障交流暢通,管理人員借助煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)可對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行糾正,并加以指導(dǎo)完善,充分落實(shí)相關(guān)工作規(guī)劃,同時(shí)在發(fā)生安全事故的情況下能使相關(guān)人員及時(shí)與救援人員進(jìn)行溝通,解除安全隱患,降低安全問題帶來的人身與財(cái)產(chǎn)損失[4]。

        3.4 引入地面遙控技術(shù)

        煤礦生產(chǎn)過程中,采掘工作面是事故多發(fā)地點(diǎn),需要煤礦監(jiān)控、通信、機(jī)械化升級(jí)等渠道盡量減少工作面作業(yè)人員數(shù)量,將人員集中在相對(duì)安全的施工地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè),其他部分通過地面遙控技術(shù)來完成,在這個(gè)過程中需要煤巖分界識(shí)別技術(shù)和儀器的配合,通過研究液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)精確定位技術(shù),提升監(jiān)控可靠性,充分節(jié)約人力資源,降低煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。

        3.5 完善生命探測(cè)技術(shù)

        除基本的人員精確定位技術(shù)外,還需要生命探測(cè)技術(shù)提供支持,因?yàn)樯綔y(cè)技術(shù)及相關(guān)裝置是保障事故處理速度的重要設(shè)施,能有效提升事故救援速度,提升人員生還幾率,由于煤礦井下無線傳輸衰減大、電氣防爆要求高,在地面使用的大量技術(shù)在井下受到限制,難以直接應(yīng)用,為解決這一問題需要充分了解煤礦井下生產(chǎn)工藝環(huán)境,研究設(shè)計(jì)出適應(yīng)煤礦井下生命探測(cè)的技術(shù)與設(shè)備。

        3.6 應(yīng)用重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

        煤礦生產(chǎn)環(huán)境極易出現(xiàn)重大災(zāi)害,不僅影響正常生產(chǎn),還可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡,因此,重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)是煤礦安全生產(chǎn)的有力保障,現(xiàn)有的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)檢測(cè)、斷電、報(bào)警等功能,部分系統(tǒng)能有效應(yīng)對(duì)井下沖擊、水災(zāi)、瓦斯等環(huán)境,針對(duì)這些重大災(zāi)害有一定的預(yù)警功能,但是準(zhǔn)確率仍舊不能讓人滿意,無法充分滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要,為提高重大災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)確性,基于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)水災(zāi)、瓦斯和沖擊地壓等重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù),提高了礦山生產(chǎn)安全。

        4 結(jié)語

        我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,市場(chǎng)繁榮,但是無論煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展到何種程度,安全問題仍舊是一大焦點(diǎn),值得不斷探索、完善推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)提供生產(chǎn)安全性,減少生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類安全事故,這同時(shí)需要社會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)的安全問題引起足夠的關(guān)注與重視,在煤礦生產(chǎn)過程中,充分應(yīng)用安全生產(chǎn)監(jiān)控與信息技術(shù),開發(fā)礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立一體化通信技術(shù),引入地面遙控技術(shù),實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)工作現(xiàn)代化、信息化管理,充分完善煤礦行業(yè)安全監(jiān)督管理體系,推動(dòng)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)科學(xué)快速發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善人民群眾生活提供良好支持。

        [1]孫繼平.煤礦自動(dòng)化與信息化技術(shù)回顧與展望[J].工礦自動(dòng)化,2010(6):26.

        [2]馬麗.芻議煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng),2014(6):109.

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