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安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后,一方面,通過新技術(shù)應(yīng)用使得系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性顯著提高,誤報警現(xiàn)象大幅降低；另一方面,功能增加、多系統(tǒng)融合、跨系統(tǒng)聯(lián)動,系統(tǒng)的復(fù)雜性也增加,技術(shù)管理、運維難度增加。新系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)發(fā)揮了安全保障作用,。因《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ 1029-2019)公布較晚,而礦井進行煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造在前(頒發(fā)MA證在前),對標檢查,部分系統(tǒng)還客觀存在不少問題?，F(xiàn)結(jié)合實際工作情況,對AQ 1029-2019標準執(zhí)行中存在的疑問進行說明。

1 標準執(zhí)行中存在的疑問及分析

(1)采掘工作面煤與瓦斯突出報警和斷電閉鎖功能相關(guān)要求執(zhí)行中的疑問

1.沒有考慮瓦斯流沿回風路線的遷移時間。生產(chǎn)過程中,不同工序,工作面瓦斯涌出不連續(xù)、不均勻,瓦斯流沿回風路線的遷移時間(傳播時間)不相同。

2.甲烷濃度變化率—迅速升高定義存在缺陷。ΔC(CH4)/Δt達到或超過設(shè)定值。(1)沒有量化指標、閾值；(2)ΔC(CH4)與Δt沒有明確,Δt幾倍巡檢周期、還是定值1min、2min、5min。

3.突出報警觸發(fā)條件沒有明確的、嚴格的規(guī)定。一是時間先后還是同時,目前只能按照同時具備去執(zhí)行。二是突出報警的優(yōu)先級沒有明確。分級報警直接上升到突出報警,還是先分級報警、再突出報警,監(jiān)控值班員如何向上級匯報?三是回風巷甲烷傳感器的個數(shù)比較多,具體選擇哪一臺?一般按照T2位置進行設(shè)定。

4.突出報警的執(zhí)行結(jié)果沒有明確的、嚴格的規(guī)定。相關(guān)區(qū)域斷電,相關(guān)區(qū)域：①掘進工作；②回采工作面；③可能波及范圍是否理解為采區(qū)?

5.突出報警的誤報警較多。一是采用RS-485或CAN傳輸,采煤工作面、掘進工作面存在1根電纜串接甲烷傳感器的數(shù)量較多,非常容易出現(xiàn)斷線故障,增加突出誤報警的幾率。二是現(xiàn)在采用皮托管式、雙向超聲波式風向傳感器,均存在低速區(qū)的風向變化,增加突出誤報警的幾率。三是“風速正常值”：因為井下開啟風門、三班不同作業(yè)工序,24小時內(nèi)風量是不穩(wěn)定的。風速如果按照《作業(yè)規(guī)程》或“風量分配計劃”、“測風旬報”設(shè)定,風速傳感器的數(shù)據(jù)在24h內(nèi)有75%低于“應(yīng)配風量”的風速。風速傳感器的安設(shè)點限制,不能代表最高風速點、不能代表平均風速。四是現(xiàn)有部分風速傳感器測量范圍在最低風速在0.2m/s以上時,風速傳感器現(xiàn)場適應(yīng)性較差(受粉塵、煤塵影響較大)、誤差大；風向傳感器不靈敏,在臨時停風的掘進工作面、煤壁瓦斯涌出強度大的情況下,會出現(xiàn)突出誤報警,分站或地面主機軟件應(yīng)有附加邏輯判斷功能,系統(tǒng)可增加局部通風機開停的邏輯判斷。

(2)對應(yīng)急聯(lián)動相關(guān)要求執(zhí)行中存在的疑問

1.應(yīng)急聯(lián)動的范圍定義不嚴格。應(yīng)急廣播有IP廣播、基于程控數(shù)字交換機的擴播系統(tǒng)；通信系統(tǒng)有：有線的程控數(shù)字交換機、基于Wi-Fi技術(shù)的無線通訊系統(tǒng)、基于4G的無線通訊系統(tǒng)、基于泄漏通訊技術(shù)的通訊系統(tǒng)、膠帶輸送機的對講擴音通訊系統(tǒng)。

2.應(yīng)急聯(lián)動的實現(xiàn)方法沒有明確。地面融合多系統(tǒng)還是井下融合多系統(tǒng)決定了應(yīng)急聯(lián)動的實現(xiàn)方法。

(3)分級報警相關(guān)要求執(zhí)行中存在的疑問

1.分級報警、瓦斯突出報警、瓦斯涌出量預(yù)測預(yù)警、“突變”數(shù)據(jù)報警、火災(zāi)預(yù)測預(yù)警、邏輯報警/自診斷報警、故障報警以及正常的超過門限值報警,加上風電閉鎖、甲烷電閉鎖、故障閉鎖、延遲電閉鎖、防止“一風吹”超三分甲烷風電閉鎖,控制方式有就地控制、異地控制、地面遠程控制,系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能非常復(fù)雜,有些需要人工輸入?yún)?shù)的,有些是系統(tǒng)事先預(yù)置的,有些需要操作人員選擇性啟用的,有些是間斷性調(diào)整的(根據(jù)工藝、工序環(huán)節(jié)變化進行邏輯編排、邏輯組態(tài)的,如涉及停風的測試項、由相對較安全區(qū)進入瓦斯異常區(qū)調(diào)整瓦斯?jié)舛茸兓?、瓦斯絕對涌出量變化率等),安全監(jiān)控值班員不熟悉現(xiàn)場、不熟悉“一通三防”或防突知識,將難以勝任。

2.分級報警的設(shè)置與現(xiàn)有的礦井安全管理方式,存在較多出入,例如,如何由滿足《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ 1029-2019)、《煤礦安全規(guī)程》設(shè)定的門限報警→升級到分級報警,如發(fā)生突出報警,系統(tǒng)如何自動升級到突出報警的級別。避免給上級匯報時產(chǎn)生混亂。系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的桌面彈出窗口,要按照四色圖背景彈出報警窗口,目前不同的報警彈出窗顏色不一致,系統(tǒng)廠家也無法整改。

3.目前各安全監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯組態(tài)以及綜合報警、斷電控制五花八門,但,基本上在原有安全監(jiān)控系統(tǒng)主程序上進行增加模塊,未做到整體設(shè)計,全部為分開設(shè)計人機交互操作模塊,設(shè)置好一項功能,退出該模塊,再操作下一個參數(shù)設(shè)置。

(4)異常數(shù)據(jù)分析功能相關(guān)要求存在的疑問

1.對于傳感器不具備標校狀態(tài)輸出的,即使鎖定在計劃/定期標校的時間段內(nèi),通過系統(tǒng)去主動/自動識別人工標校過程與真正地甲烷超限過程,做不到。尤其是瓦斯涌出強度比較大的、局部通風機通風的地點,在進行3分甲烷電閉鎖測試時,真超限不可避免。

2.“突變”很難以通過量化的方法在系統(tǒng)中實現(xiàn)。對于各類模擬量,系統(tǒng)本身設(shè)置有各種閾值,超過上限或超過下限必須實現(xiàn)報警功能。系統(tǒng)廠商按照一般的設(shè)計思路,只要有報警數(shù)據(jù),進行報警、列表統(tǒng)計類型、日期、地點、最大值時刻、累計時長(開始時刻、結(jié)束時刻),并在曲線上進行標注、顯示,就滿足異常數(shù)據(jù)分析功能了。如果在系統(tǒng)中輸入一些量化指標,如ΔC(CH4)與Δt,或設(shè)定閾值,如門限為3.0%CH4,或設(shè)定倍數(shù)值,如前一天的平均值的3倍、10倍,當實時數(shù)據(jù)超過量化指標,系統(tǒng)邏輯判斷為“突變”數(shù)據(jù)。從目前看,幾乎所有系統(tǒng)均沒有該項功能。

2 對部分要求的建議

1.饋電狀態(tài)傳感器必須實現(xiàn)數(shù)字化傳輸,即1、0、故障,否則自診斷功能不完善；還有,風筒傳感器必須實現(xiàn)數(shù)字化傳輸；局部通風機開停傳感器必須實現(xiàn)數(shù)組化傳輸；

2.關(guān)于甲烷傳感器安設(shè)地點的定義復(fù)雜化。至少要求,系統(tǒng)必須預(yù)先定義涵蓋《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2019)所要求的各類地點甲烷傳感器的模型?，F(xiàn)場檢查：①定義方式,系統(tǒng)是否提供甲烷傳感器的安設(shè)地點的選擇項與比照項,如沒有,自診斷功能不完善；②傳感器MCU是否具有與地面主機建立通訊機制(地面主機是否讀取傳感器的種類、規(guī)格、型號、量程、出廠編號、報警值、斷電值、復(fù)電值)、能夠保存地面主機下發(fā)的參數(shù),如沒有,極有可能存在：井下設(shè)置某傳感器的報警值為1.5%,地面主機可以設(shè)置為1.0%；③數(shù)字化傳輸是否還存在基于頻率計數(shù)內(nèi)容、是否存在沒有鎖定傳感器的量程,即過渡期分站兼容頻率計數(shù)、電流型等模擬信號采集方式。④是否支持即插即用、自識別功能,即實現(xiàn)：a、系統(tǒng)自動識別傳感器類型與定義類型不一致；b、系統(tǒng)自動識別地址號重復(fù)；c、系統(tǒng)自動識別傳感器的工作狀態(tài)(一般采用斷線、在線來區(qū)分,僅僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸/通訊的工作狀態(tài),在系統(tǒng)中是分別不出來井下傳感器到底是正常工作與顯示、還是故障/物理斷線)；d、系統(tǒng)自動識別為井下傳感器的數(shù)據(jù),不依賴人為修改量程大小或規(guī)格型號的變化而發(fā)生井上井下數(shù)據(jù)不一致。

3.過渡期的傳感器+信號轉(zhuǎn)換器的應(yīng)全部淘汰,如繼續(xù)使用不符合AQ 6201-2019。如：傳感器(頻率信號)→外置信號轉(zhuǎn)換器(數(shù)字信號)→分站,以及傳感器(頻率信號)→外置信號轉(zhuǎn)換器(數(shù)字信號)→外置信號轉(zhuǎn)換器(數(shù)字信號轉(zhuǎn)頻率信號)→分站(頻率信號端口)

4.安全監(jiān)控系統(tǒng)的電源必須具有通訊功能,獨占一路數(shù)字總線,監(jiān)測內(nèi)容包括交/直流供電狀態(tài)、電池供電電量。按照《煤礦安全規(guī)程》第四百九十二條要求,應(yīng)具有遠程斷開交流、直流供電測試功能。

3 結(jié)論

AQ 1029-2019是安全監(jiān)控系統(tǒng)管理維護的主要標準,對標準中各條款結(jié)合現(xiàn)場情況認真分析后,由于現(xiàn)場情況不同,不同型號安全監(jiān)控系統(tǒng)各具特點,標準執(zhí)行中也存在不同的疑問,只有收集不同的疑問才能用于標準細化和指導(dǎo)安全監(jiān)控系統(tǒng)的完善。