監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的重要性

1、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的重要性 學(xué)院： 姓名： 學(xué)號(hào)： 摘要：瓦斯是以甲烷為主的有毒有害氣體的總稱，在煤礦采掘生產(chǎn)過程中，會(huì)不斷涌向采掘空間，對(duì)井下生產(chǎn)活動(dòng)造成嚴(yán)重的安全威脅，是煤礦五大災(zāi)害之一，所以，時(shí)時(shí)刻刻防止瓦斯超限在煤礦生產(chǎn)工作中非常重要。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中應(yīng)用越來越廣泛，利用各類傳感器對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，對(duì)井下各掘進(jìn)面瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)控，可為煤礦安全生產(chǎn)提供一定保障性。引言：生產(chǎn)是人類社會(huì)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。如果生產(chǎn)中存在各種隱患、存在各種不安全因素，那么生產(chǎn)就無法順利進(jìn)行。因此，安全是生產(chǎn)的必須條件。生產(chǎn)中只有安全有了保障，才能持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。所以我們要時(shí)刻牢

2、記"安全第一"的理念，我們要不停的付出實(shí)際行動(dòng)，確保有安全再生產(chǎn)。對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)而言，防止瓦斯超限非常重要，它是生產(chǎn)的大前提，是安全的根本，所以各種防治瓦斯超限的技術(shù)便應(yīng)用而生，其中就包括監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)。因?yàn)椴煌O(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)相互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，可以完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集、傳輸、處理及預(yù)警控制等多項(xiàng)任務(wù)。所以說瓦斯監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)，傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和控制技術(shù)等多種技術(shù)便伴隨煤炭工業(yè)發(fā)展而逐步發(fā)展起來了。一瓦斯安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的作用為了落實(shí)國(guó)家提出的“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針后，全國(guó)各國(guó)有煤礦礦井基本上都購(gòu)置安裝了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下

3、瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)門開關(guān)的自動(dòng)、連續(xù)、集中監(jiān)測(cè)和瓦斯超限、報(bào)警斷電，曾多次避免了各類瓦斯和火災(zāi)事故。大部分礦區(qū)還實(shí)現(xiàn)了全局、全省監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起到了重要的促進(jìn)作用。礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電氣防爆技術(shù)和控制技術(shù)等多種技術(shù)在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物，對(duì)保障煤礦安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和機(jī)電設(shè)備的利用率都具有十分重要的作用。二瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由四部分組成1.中心站（1）中心站系統(tǒng)組成 中心站由監(jiān)控主機(jī)工控服務(wù)器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、網(wǎng)絡(luò)附件系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、中心監(jiān)控大屏系統(tǒng)、大屏幕控

4、制軟件、大屏幕控制開關(guān)電源等組成。（2）中心站軟件功能：監(jiān)控主機(jī)服務(wù)器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警、顯示、打印，同時(shí)可以在監(jiān)控中心設(shè)置“各礦瓦斯數(shù)據(jù)監(jiān)視大屏”，對(duì)井下各分站進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控。2.井下分站盡管各廠的監(jiān)控系統(tǒng)井下分站形式多樣，但基本上具備以下功能: 開機(jī)自檢和本機(jī)初始化；通信測(cè)試 分站設(shè)程控：實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)儀、風(fēng)電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監(jiān)測(cè)和一般的環(huán)境監(jiān)測(cè) 死機(jī)自復(fù)位且通知中心站 接收地面中心站初始化本分站參數(shù)設(shè)置：如傳感器配接通道號(hào)、量程、斷電點(diǎn)、報(bào)警上限和報(bào)警下限等 分站自動(dòng)識(shí)別配接傳感器類型 分站本身具備超限報(bào)警 分站接收中心站對(duì)本分站指定通道輸出控制繼電器實(shí)施手控操作和異地?cái)嚯?。也就是說井下監(jiān)

5、控分站設(shè)計(jì)有高效可靠的保護(hù)電路和程序糾錯(cuò)功能，即使井下分站與地面中心站失去通訊聯(lián)絡(luò)，分站也能夠繼續(xù)、獨(dú)立地進(jìn)行工作，自動(dòng)恢復(fù)記憶，按照事先給定的要求實(shí)現(xiàn)瓦斯超限斷電報(bào)警、斷電和復(fù)電控制功能，斷電邏輯可實(shí)現(xiàn)瓦斯風(fēng)電閉鎖裝置和瓦斯斷電儀的全部功能。并且分站在出現(xiàn)故障時(shí)，可在極短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)復(fù)位并重新啟動(dòng)單片機(jī)投入運(yùn)行；即使分站仍不能正常運(yùn)行，也可自動(dòng)脫離系統(tǒng)，不影響其它分站正常工作。3.通信接口井下瓦斯等信息采用分時(shí)多路復(fù)用技術(shù)傳輸，信息的傳輸是井下監(jiān)控分站的信息交換過程。信息傳輸?shù)闹饕憩F(xiàn)為:信息下發(fā)是由地面主機(jī)產(chǎn)生的，傳輸?shù)骄碌谋O(jiān)控儀處理后，執(zhí)行各種反饋任務(wù)。4.瓦斯傳感器傳感器的穩(wěn)定性和可

6、靠性，是煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能否正確反映被測(cè)環(huán)境和設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵。具體來講，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對(duì)煤礦的瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)和礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，用計(jì)算機(jī)分析處理并取得數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。三瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)根據(jù)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其主要技術(shù)指標(biāo)，主要是以組成系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為特征。測(cè)控分站中如容量（輸入、輸出量的個(gè)數(shù)及類型），檢測(cè)精度（是反映分站性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，一般用滿量程的相對(duì)誤差來表示。數(shù)值越小，則檢測(cè)精度越高），分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間等指標(biāo)。中心站有主機(jī)型號(hào)及配置，容量，傳輸速率（數(shù)字傳輸?shù)牟ㄌ芈?/p>

7、，波特率越高，傳輸效率越高）。系統(tǒng)信息管理軟件有開放性好，安全性，數(shù)據(jù)容量，響應(yīng)速度等衡量指標(biāo)。 四瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的種類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按工作側(cè)重點(diǎn)分為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩大類。每種系統(tǒng)又可能包含若干子系統(tǒng)。如環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能配備瓦斯突出預(yù)報(bào)子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)；工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能配有綜采監(jiān)控、膠帶監(jiān)控等各類子系統(tǒng)。   環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測(cè)采掘工作面、機(jī)電硐室、采區(qū)主要進(jìn)回風(fēng)道等自然環(huán)境的參數(shù)，工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備，一些大的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括環(huán)境監(jiān)測(cè)與工況監(jiān)測(cè)兩大功能，適應(yīng)性更為廣泛。五瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)瓦斯安全生產(chǎn)監(jiān)控系

8、統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為集中式和分布式。集中式控制是一種中心計(jì)算機(jī)直接控制被控對(duì)象的系統(tǒng)。其特點(diǎn)是信息采集、分析處理、信道管理，控制功能均由地面中心站計(jì)算機(jī)完成。分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱DSSC系統(tǒng)，是實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中廣為采用的一種控制系統(tǒng)。所謂分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就是由分布在不同地點(diǎn)，以協(xié)作方式互相配合進(jìn)行工作的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。    瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控分布式系統(tǒng)多用樹型結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。樹型結(jié)構(gòu)拓?fù)浜?jiǎn)單，適合于礦井安裝施工；信息單一，系統(tǒng)的規(guī)模易于擴(kuò)展，易于構(gòu)成多級(jí)分布式系統(tǒng)。地面中心站只須用一根電纜直通井下，井下各分站都并聯(lián)在這根主傳輸電纜上。這種結(jié)構(gòu)方式，分站連

9、接十分方便靈活，可根據(jù)礦井現(xiàn)場(chǎng)情況靈活配置。由于分站與分站之間并聯(lián)連接，因此，任一分站的故障對(duì)其它分站無影響，分站的可靠性較高。但在首末分站距離較遠(yuǎn)時(shí)阻抗難以匹配。構(gòu)成分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)除了樹型結(jié)構(gòu)還有星型、公共總線型、環(huán)型等結(jié)構(gòu)形式。它們之間的區(qū)別僅在于通訊過程中數(shù)據(jù)流的路徑和方式不同。煤礦生產(chǎn)是地下作業(yè),環(huán)境條件復(fù)雜。煤礦除面臨地面一般工業(yè)企業(yè)的危險(xiǎn)與有害因素以外,還有其特殊危險(xiǎn)與有害因素,而且一種事故的發(fā)生,往往會(huì)引起另一事故的發(fā)生;工作地點(diǎn)和工作條件隨著時(shí)空的變化而變化,使危險(xiǎn)與有害因素產(chǎn)生和消亡呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)性;有的危險(xiǎn)與有害因素比較隱蔽,僅憑感官和直覺難以發(fā)現(xiàn),必須通過儀器和專用設(shè)

10、備才能檢測(cè)出來。煤礦主要事故如下:(1)瓦斯爆炸;(2)水災(zāi);(3)煤礦火災(zāi);(4)粉塵;(5)中毒和窒息;(6)高處墜落;(7)物體打擊;(8)觸電傷害;(9)機(jī)械傷害;(10)冒頂、片幫;(11)高處墜落;(12)淹溺;(13)坍塌;(14)爆破傷害;(15)火藥爆炸。六瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和不足1.傳感器質(zhì)量和性能差煤礦瓦斯安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)目前的應(yīng)用已較為普遍，高瓦斯煤礦、煤與瓦斯突出礦井已全部裝備了瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。與安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)配接的甲烷傳感器和CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監(jiān)測(cè)煤炭自燃發(fā)火災(zāi)害預(yù)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。在現(xiàn)場(chǎng)使用中，雖然

11、系統(tǒng)主機(jī)、分站以及軟件已經(jīng)不斷進(jìn)行升級(jí)，但傳感器全部采用載體催化元件，載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁、靈敏度漂移、監(jiān)測(cè)分站帶載備用電源供電時(shí)間不足、斷電器遠(yuǎn)程操作電壓衰減嚴(yán)重等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約著礦井有害氣體的正常檢測(cè)。而且煤礦安全規(guī)程中對(duì)甲烷傳感器的調(diào)校有嚴(yán)格的規(guī)定。它規(guī)定調(diào)校工作需要專用器具和標(biāo)準(zhǔn)氣樣，對(duì)甲烷傳感器每7天調(diào)校一次，這樣往復(fù)頻繁的調(diào)校期會(huì)縮短了傳感器的正常使用壽命。同時(shí)，由于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)不到位，造成系統(tǒng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定，故障率也會(huì)較高，還有部分地區(qū)因地處偏遠(yuǎn)，瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控的校對(duì)工作不及時(shí)，會(huì)造成瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)虛設(shè)，無法發(fā)揮其作用。2.通信協(xié)議不規(guī)范，可

12、集成性差因?yàn)闆]有一個(gè)符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統(tǒng)功能擴(kuò)展。在使用中，個(gè)別系統(tǒng)雖經(jīng)多次升級(jí)改造，仍不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的“信息孤島”，嚴(yán)重阻礙了礦井安全生產(chǎn)管理水平的進(jìn)一步提高。3.診斷功能有待加強(qiáng)，系統(tǒng)的可維護(hù)性低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在線故障診斷、報(bào)警、記錄功能不強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難，影響系統(tǒng)的可維護(hù)性。作為管理維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能對(duì)系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細(xì)地判斷故障的性質(zhì)和故障點(diǎn)。但實(shí)際工作中要求能迅速判斷出分

13、站、傳感器或電纜故障之間，或短路報(bào)警與真實(shí)超限之間的區(qū)別，為維護(hù)人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點(diǎn)。4.現(xiàn)場(chǎng)管理和維護(hù)水平欠缺盡管各省市煤炭管理部門都強(qiáng)制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對(duì)礦井安全生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國(guó)有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已裝備的系統(tǒng)，甚至對(duì)系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。另外，在大多國(guó)有煤礦還存在著監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對(duì)已經(jīng)存在的監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理制度執(zhí)行不嚴(yán)、對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴(yán)重地制約著安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

14、60;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控各個(gè)礦井的安全狀況，隨時(shí)調(diào)度指揮生產(chǎn)，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、科學(xué)生產(chǎn)具有重要的意義。七如何更好的利用礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)1.嚴(yán)格落實(shí)安全監(jiān)控相關(guān)規(guī)定，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性中心站裝備2套主機(jī)，1套使用、1套備用，并配備了后備電源。各類傳感器安裝齊備，使用正常。瓦斯超限報(bào)警裝置為聲光報(bào)警，當(dāng)瓦斯超限報(bào)警時(shí)，首先切斷該區(qū)域供電電源，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、斷電和閉鎖，只有確認(rèn)瓦斯?jié)舛冉档桨踩?guī)定以下，方可人工送電，恢復(fù)正常工作。通過對(duì)被測(cè)參數(shù)的比較和分析，有利于提前決策，防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)屬于精密性儀

15、器，其監(jiān)測(cè)分站、傳感器的設(shè)計(jì)、安裝統(tǒng)一由專人負(fù)責(zé)，所有拆、裝都必須由指定人員來操作，其他人不得擅自拆裝；其他相關(guān)人員應(yīng)相互監(jiān)督保護(hù)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，所有開停傳感器、饋電傳感器、風(fēng)門傳感器、溫度傳感器等都應(yīng)正常使用，不得隨意改變，更不得拆除；由專門的指定人員負(fù)責(zé)各類傳感器的正常維護(hù)、標(biāo)校工作，確保傳感器處于完好狀態(tài)；同時(shí)對(duì)各類保護(hù)功能進(jìn)行定期試驗(yàn)，及時(shí)處理存在問題，確保各類保護(hù)靈敏可靠，保證礦井監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。2.完善安全監(jiān)控管理制度，充分發(fā)揮安全監(jiān)控作用要建立細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾碇贫?，及時(shí)完善有關(guān)監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理的規(guī)定，貫徹執(zhí)行國(guó)家的法律、法規(guī)以及上級(jí)的文件指示精神，制定瓦斯超限處置程序和應(yīng)急預(yù)案。樹

16、立高度的責(zé)任感和使命感，嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控24小時(shí)值班制度，強(qiáng)化值班人員的技能水平、應(yīng)急處置能力和責(zé)任心，嚴(yán)禁以任何理由空崗、脫崗，真正實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，構(gòu)建責(zé)任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴(yán)格的管理體系，建立裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速的監(jiān)控系統(tǒng)，努力實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化管理。確保監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行并發(fā)揮其監(jiān)測(cè)、控制和預(yù)警作用。3.加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，不斷吸納專業(yè)技術(shù)人才監(jiān)測(cè)工必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格，持證上崗。隨著監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展、更新，必須加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)工的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，不斷拓寬知識(shí)面，采取多種形式提高監(jiān)測(cè)維修人員的維修技術(shù)和操作水平，除了具備本職工作的應(yīng)知應(yīng)會(huì)，還應(yīng)掌握了解一通三防的基礎(chǔ)知識(shí)，組織理論和實(shí)踐的學(xué)習(xí)，對(duì)新調(diào)入的安全監(jiān)