唐寧

摘要：煤礦開采作業(yè)環(huán)境復(fù)雜且惡劣，安全問題同時(shí)受地質(zhì)因素、人為因素、機(jī)械設(shè)備等影響。傳統(tǒng)煤礦安全監(jiān)管的被動(dòng)性較強(qiáng)且管控體系不完善，無法全面有效防控煤礦安全事故。建立綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)跟進(jìn)礦井作業(yè)人員的工作信息動(dòng)態(tài)，密切注意地質(zhì)環(huán)境變化及瓦斯和通風(fēng)情況，構(gòu)建主動(dòng)安全防控體系，將有助于提高煤礦安全管理水平。本文首先概述了煤礦安全綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的價(jià)值、組成及主體功能，其次重點(diǎn)分析了井下人員定位監(jiān)控系統(tǒng)及瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，希望能為相關(guān)企業(yè)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng);井下定位;瓦斯監(jiān)測(cè)

煤礦安全生產(chǎn)事關(guān)國(guó)計(jì)民生，既具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值又具有重大社會(huì)價(jià)值，由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境特殊，存在瓦斯泄露、底層突水、礦井坍塌等多種風(fēng)險(xiǎn)，不僅對(duì)煤礦企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)效益構(gòu)成威脅，而且對(duì)作業(yè)人員的生命健康造成威脅。煤礦企業(yè)在安全管理中尤其要重視對(duì)井下人員的定位監(jiān)控和瓦斯監(jiān)測(cè)，為確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，提高監(jiān)控工作效率，降低監(jiān)控成本，必須建立安全綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，筆者就此進(jìn)行以下分析和探討。

一、煤礦安全綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)概述

（一）價(jià)值意義

煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，以推進(jìn)“裝備現(xiàn)代化、系統(tǒng)自動(dòng)化、管理信息化”建設(shè)，實(shí)現(xiàn)煤礦增產(chǎn)增效為目的。安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)、智能化設(shè)備、電子通信技術(shù)等為依托，對(duì)煤礦作業(yè)環(huán)境及井下人員等進(jìn)行集中、連續(xù)監(jiān)控，可以減少人力成本，提高了生產(chǎn)調(diào)度效率，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防控，保證安全生產(chǎn)。

（二）系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)是一個(gè)綜合性安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，根據(jù)煤礦生產(chǎn)作業(yè)的特點(diǎn)具體分為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人員監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)安全管理系統(tǒng)等。其中環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括：礦井中硫化氫、甲烷、瓦斯等易燃易爆氣體監(jiān)測(cè)，礦井離層及頂部應(yīng)力監(jiān)測(cè)，地下水位監(jiān)測(cè)等;生產(chǎn)設(shè)備檢測(cè)主要是對(duì)監(jiān)測(cè)膠帶、電纜的溫度，以及設(shè)備振頻;人員監(jiān)測(cè)管理主要是井下人員定位;現(xiàn)場(chǎng)安全管理系統(tǒng)即對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的無線通信進(jìn)行監(jiān)測(cè)安全排查。[1]

（三）主體功能

煤礦安全綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的主體功能部分包括礦端監(jiān)控設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、以及集成安全控制中心（如圖1）。這些部分既相互獨(dú)立又緊密聯(lián)系，各功能部分內(nèi)部通信使用TCP/IP協(xié)議。礦端監(jiān)控設(shè)備處于工作第一線，實(shí)時(shí)采集煤礦現(xiàn)場(chǎng)信息;傳輸網(wǎng)絡(luò)建立礦端與監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑，按照標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞;控制中心屬于系統(tǒng)中樞，負(fù)責(zé)監(jiān)控指令發(fā)布，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理、報(bào)警預(yù)警等。

二、煤礦井下人員定位監(jiān)控系統(tǒng)

井下人員定位系統(tǒng)借助GPS技術(shù)，通過反饋井下作業(yè)人員或車輛攜帶的無線識(shí)別卡電波信號(hào)來確定人員及車輛的具體位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及停留時(shí)間等。井下定位能夠?qū)ψ鳂I(yè)人員的工作狀況進(jìn)行有效監(jiān)管，避免違規(guī)操作;同時(shí)可以有效避免監(jiān)管脫節(jié)。

（一）井下人員定位聯(lián)網(wǎng)

鑒于煤礦企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及傳輸線路的多樣性，目前井下人員定位的數(shù)據(jù)傳輸軟件通常采用IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，以便于兼容不同網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和及時(shí)性。

（二）系統(tǒng)主要功能

首先，定位系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于動(dòng)態(tài)掌控和實(shí)時(shí)報(bào)警，通過對(duì)礦井作業(yè)人員的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、軌跡查詢，可以全面掌握人員作業(yè)狀態(tài)，為第一時(shí)間作出危險(xiǎn)警示創(chuàng)造有利條件。實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以顯示全區(qū)井下作業(yè)人數(shù)，實(shí)時(shí)狀態(tài)，可以清晰顯示各礦點(diǎn)的名稱及位置，以及煤礦掉線情況等。其次，通過對(duì)人員運(yùn)動(dòng)軌跡的查詢和監(jiān)控，可以準(zhǔn)確掌握人員出勤、操作等情況，對(duì)加強(qiáng)生產(chǎn)過程安全管理有較大幫助。另外，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警?；诰氯藛T動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)作業(yè)人員的違規(guī)行為作出警示和警報(bào)。比如危險(xiǎn)操作，進(jìn)入限制區(qū)域、停留時(shí)間及人員密度超限等，以及設(shè)備存在故障時(shí)的報(bào)警，如定位分站故障、識(shí)別卡功能故障，視頻信號(hào)中斷等。

三、煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)礦井現(xiàn)場(chǎng)的瓦斯情況進(jìn)行的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)既可以全面了解礦井瓦斯環(huán)境，提前采取防控措施，還有利于提高生產(chǎn)調(diào)度效率和質(zhì)量。其主要功能體現(xiàn)如下：

（一）GIS全局實(shí)時(shí)信息監(jiān)控

瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配合GIS技術(shù)，將發(fā)生瓦斯風(fēng)險(xiǎn)的礦井直接呈現(xiàn)在控制中心大屏幕上。[2]當(dāng)某一礦井發(fā)出瓦斯報(bào)警時(shí)，在控制中心的電子地圖上會(huì)將對(duì)應(yīng)礦點(diǎn)標(biāo)識(shí)為紅色或黃色，且報(bào)警緊急程度不同其顏色也有所不同，值班人員及安全管理者能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)。管理人員只需點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的報(bào)警區(qū)域就可以直接跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)區(qū)域的井下通風(fēng)系統(tǒng)，從而清楚地查看瓦斯數(shù)值、風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)等信息，準(zhǔn)確找到故障癥結(jié)并進(jìn)行及時(shí)處理。

（二）瓦斯數(shù)據(jù)分析

此系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)報(bào)表、趨勢(shì)分析兩個(gè)系統(tǒng)部分。首先，監(jiān)測(cè)報(bào)表分析系統(tǒng)對(duì)各礦井的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析，以此判斷各傳感器的運(yùn)行是否正常，并對(duì)異常數(shù)據(jù)予以分檢。同時(shí)從瓦斯超限報(bào)表中也能夠準(zhǔn)確了解瓦斯超限情況，便于判明原因及時(shí)處理。[3]其次，趨勢(shì)分析系統(tǒng)按照一定的時(shí)間精度對(duì)傳感器采集到的瓦斯波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探查瓦斯變化周期規(guī)律，波動(dòng)原因及頻率等，通過系統(tǒng)分析和探查，可以提前預(yù)測(cè)瓦斯變化周期，便于指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

結(jié)語(yǔ)

推廣使用煤礦安全生產(chǎn)安全綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，加大對(duì)煤礦井下環(huán)境及人員作業(yè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，既有助于加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)控制，降低人員生命及企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，又可以提高管理效率和管理質(zhì)量。系統(tǒng)建設(shè)中，各煤礦企業(yè)必須結(jié)合自身實(shí)際條件，靈活配置及選用技術(shù)和設(shè)備，以此達(dá)到最佳功效。

參考文獻(xiàn)

[1]亓校岳.煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2019（9）：217-219

[2]暴晶，張欣，朱謹(jǐn)，張凱.基于地理信息背景的煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子世界，2017（10）：155-156+159

[3]王彩林.煤礦安全生產(chǎn)中瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].當(dāng)代化工研究，2020（12）：32-33