劉超

摘 要：近年來，我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況十分嚴(yán)峻，煤礦安全問題已成為影響煤炭工業(yè)生產(chǎn)以至于社會穩(wěn)定的重大問題。本文主要論述了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化，優(yōu)化監(jiān)控機(jī)房系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和供電結(jié)構(gòu)，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：煤礦;安全監(jiān)控系統(tǒng);穩(wěn)定性;可靠性;優(yōu)化結(jié)構(gòu)

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是各礦生產(chǎn)、安全及管理方面的實(shí)時監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)，對于煤礦的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，安全水平、預(yù)測預(yù)報具有重要的作用。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦瓦斯事故防治的最后一道防線，是煤礦和礦工生命安全忠實(shí)的“保護(hù)神”。因此，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性尤其重要。

1 ? 概述

目前，各單位安全監(jiān)控系統(tǒng)正在逐步建設(shè)，結(jié)構(gòu)水平、設(shè)備配置情況不盡相同，導(dǎo)致已建安全監(jiān)控系統(tǒng)存在諸多問題。由于沒有總體指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)情況各異，對煤礦安全集中管理、科學(xué)調(diào)度、應(yīng)急搶修等各方面帶來諸多隱患。因此，迫切需要設(shè)計一套高起點(diǎn)、高質(zhì)量、統(tǒng)一先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對現(xiàn)有安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，并指導(dǎo)煤炭礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的新建及改擴(kuò)建工作。

2 ? 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的主要問題

2.1 ?系統(tǒng)現(xiàn)狀

二臺監(jiān)控主機(jī)并列工作，主備角色自動適應(yīng)，監(jiān)控軟件中賦予了自動識別主備的功能，開機(jī)后可以設(shè)定主備角色，也可以自動生成主備角色。機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)庫通過局域網(wǎng)連成同步模式，主備機(jī)的心跳監(jiān)控由自行研制的專用通信接口擔(dān)任，軟硬件相結(jié)合的雙機(jī)熱備，當(dāng)系統(tǒng)主機(jī)出現(xiàn)異常后，接口能立刻切除網(wǎng)絡(luò)中的故障主機(jī)，5min內(nèi)備機(jī)自動接續(xù)工作。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)大都采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通常說的這種架構(gòu)模式是指煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，卻忽視了煤礦安全監(jiān)控機(jī)房設(shè)備的架構(gòu)，由此造成一些煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)事故。

2.2 ?系統(tǒng)存在的問題

監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為各級煤礦監(jiān)察機(jī)構(gòu)對礦處罰的依據(jù)，礦井既是監(jiān)控系統(tǒng)的投資者，又是監(jiān)控系統(tǒng)的管理者。礦井通風(fēng)部門（煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)又吏屬于通風(fēng)部門）即管理礦上通風(fēng)系統(tǒng)又保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維人員（即監(jiān)測工）的壓力主要聚集在煤礦井下，認(rèn)為安全監(jiān)控機(jī)房由廠家建設(shè)和更新不應(yīng)該存在問題，缺乏對安全監(jiān)控機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知、思考和探索完善。

煤礦安全監(jiān)控機(jī)房設(shè)備是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的中樞。安全監(jiān)控機(jī)房出現(xiàn)故障一般定性為非人為原因，認(rèn)定未為設(shè)備故障等原因。

傳統(tǒng)的煤礦安全監(jiān)控機(jī)房監(jiān)控機(jī)、服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)等設(shè)備僅從主機(jī)、備機(jī)自動切換的角度實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控不間斷運(yùn)行。

3 ? 安全監(jiān)控系統(tǒng)故障案例

①2017年7月淮北礦業(yè)袁二煤礦安全監(jiān)控機(jī)房的機(jī)柜防雷插排內(nèi)部短路，市電供電開關(guān)保護(hù)切斷電源，安全監(jiān)控機(jī)房備用電源也負(fù)載保護(hù)，導(dǎo)致礦井安全監(jiān)控機(jī)房設(shè)備不能供電，安全監(jiān)控系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

② 渦北煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)/備機(jī)，監(jiān)控數(shù)據(jù)庫主機(jī)/備機(jī)均連接在一個網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（稱：內(nèi)網(wǎng)主交換機(jī)）上，內(nèi)網(wǎng)備交換機(jī)加電運(yùn)行未連接設(shè)備。2015年11月，此內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)因故障無法完成數(shù)據(jù)交換，安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維人員緊急趕到安全監(jiān)控機(jī)房，運(yùn)用ping等排查方法尋找故障節(jié)點(diǎn)，把連接在內(nèi)網(wǎng)主交換機(jī)上的設(shè)備轉(zhuǎn)移致內(nèi)網(wǎng)備交換機(jī)，安全監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)正常。

③某煤礦安全監(jiān)控機(jī)房內(nèi)僅設(shè)置1臺井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，雖然井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)設(shè)計兩塊模板，可并列運(yùn)行，但1臺井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)只能有由1臺供電源箱供電。供電電源箱故障時，安全監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)兩塊模板均不能工作，造成煤礦井下所有安全監(jiān)控數(shù)據(jù)不能傳輸致安全監(jiān)控機(jī)和監(jiān)控數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4 ?安全監(jiān)控系統(tǒng)冗余備份設(shè)計

隨著設(shè)備性能和穩(wěn)定性能的提高，上述情形發(fā)生的幾率很低，但是一旦發(fā)生，就會造成安全監(jiān)控系統(tǒng)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，而且短時間內(nèi)不易排查和恢復(fù)，降低了煤礦安全風(fēng)險的防控能力。

煤礦安全監(jiān)控機(jī)房系統(tǒng)冗余方案不增加計算機(jī)的硬件設(shè)施，優(yōu)化調(diào)整物理結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控機(jī)房主系統(tǒng)和備份系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，安全監(jiān)控主、備系統(tǒng)除關(guān)聯(lián)切換外其他方面軍不交叉不相互影響。保留煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備的主機(jī)、備機(jī)實(shí)現(xiàn)心跳自動切換的優(yōu)勢。從而實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控機(jī)房系統(tǒng)冗余備份和設(shè)備心跳切換綜合布置。

不管是供電方面，還是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的任意單一節(jié)點(diǎn)發(fā)生意外或故障時，安全監(jiān)控系統(tǒng)只會發(fā)生報警，給安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維人員爭取到充足的排查和修復(fù)時間，而避免造成整個安全監(jiān)控系統(tǒng)在故障期間排除之前落的癱瘓的情形。需強(qiáng)調(diào)的是：安全監(jiān)控機(jī)房至安全監(jiān)控中心站的網(wǎng)線和電源線均不少于2根，嚴(yán)禁使用1根網(wǎng)線，再用路由器或小型換網(wǎng)交換機(jī)擴(kuò)展。

在條件具備的情況下，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)可不安設(shè)，內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)上的設(shè)備連接可全部轉(zhuǎn)移至安全監(jiān)控機(jī)房中的對應(yīng)的換網(wǎng)交換機(jī)上，已達(dá)到簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的目的。

5 ? 結(jié)語

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)冗余備份結(jié)構(gòu)提高了安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維人員的勞動強(qiáng)度。不但可以指導(dǎo)現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，而且還規(guī)范了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的新建項(xiàng)目，將會創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對保證礦井安全生產(chǎn)起著人工無法替代的作用。要充分發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用，必須在思想、組織、技術(shù)、資金、培訓(xùn)、售后服務(wù)、監(jiān)管等諸多方面落實(shí)到位，上下重視，齊抓共管。從煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)頂層設(shè)計上下功夫，裝備的先進(jìn)性才得以體現(xiàn)，才能使安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮出最大的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫繼平，礦井監(jiān)測與控制，北京工業(yè)大學(xué)出版社，1990.12。

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