煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化現(xiàn)狀及發(fā)展

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化現(xiàn)狀及發(fā)展摘要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)煤礦資源的需求不斷增加，煤礦安全生產(chǎn)也越來(lái)越受到重視。如今，智能礦山建設(shè)已成為煤礦企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，基于此，文章首先分析數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)，其次探討安全監(jiān)控機(jī)制不完善，最后就煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化水平進(jìn)行研究，以加速礦山領(lǐng)域智能化建設(shè)和發(fā)展進(jìn)程。關(guān)鍵詞：煤礦；安全監(jiān)控系統(tǒng)；智能化現(xiàn)狀引言在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，礦井通風(fēng)與安全監(jiān)控對(duì)于采礦業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用，多種可能造成嚴(yán)重后果的礦井災(zāi)害都與通風(fēng)與安全監(jiān)控有關(guān)?；诖耍绾卧诒ＷC生產(chǎn)效率的同時(shí)，將可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低，是值得礦山管理員思考的問(wèn)題。煤礦開(kāi)采企業(yè)管理層應(yīng)當(dāng)結(jié)合數(shù)字化的時(shí)代發(fā)展背景與自身發(fā)展實(shí)際進(jìn)行深入分析，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展方面的實(shí)際表現(xiàn)，以便為自身生產(chǎn)活動(dòng)的安全性表現(xiàn)以及長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略性目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)當(dāng)前，以太網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的應(yīng)用水平逐漸提升，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展逐漸引起了業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。就定義而言，數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的有力支撐下，對(duì)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行更加具備自動(dòng)化的控制與管理，進(jìn)而更加整合地在統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)檢查監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息展示與呈現(xiàn)。在搭建數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的具體過(guò)程中，煤礦開(kāi)采企業(yè)需要相應(yīng)地構(gòu)建更具完整性特征的煤礦四維地理信息系統(tǒng)。2安全監(jiān)控機(jī)制不完善目前部分煤礦的安全監(jiān)控還不到位，仍以傳統(tǒng)小作坊模式運(yùn)行，管理水平有待提升，存在通風(fēng)設(shè)施簡(jiǎn)陋、安全檢查浮于表面、監(jiān)管信息記錄不到位等一系列問(wèn)題。比如說(shuō)，在輪班開(kāi)始之前，需要檢查并控制每個(gè)工作場(chǎng)所是否存在有害氣體和不安全的工作條件。對(duì)于繼續(xù)使用傳統(tǒng)方法的大型礦山來(lái)說(shuō)，這樣的安全監(jiān)控不僅耗時(shí)更耗力，有時(shí)甚至因?yàn)榘踩畔⒂涗洸粶?zhǔn)確，事件上報(bào)存在滯后，造成嚴(yán)重二代人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。除此之外，目前采用的安全監(jiān)控機(jī)制的另一個(gè)不足是，在緊急情況下礦井空氣被有害氣體污染，需要人為進(jìn)入測(cè)量站完成測(cè)量，而測(cè)量裝置非常精密，在地下條件下可能很快失去其精度，造成測(cè)量數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，影響對(duì)于氣體潛在危害的判斷，造成了煤礦安全監(jiān)測(cè)體系的不穩(wěn)定，從而不能保證礦山的安全。3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化水平3.1煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)框架煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是一套能監(jiān)控、能預(yù)警、能處置、能指揮、能會(huì)商、能聯(lián)動(dòng)的綜合性監(jiān)控應(yīng)急互動(dòng)指揮系統(tǒng)。目前煤礦企業(yè)生產(chǎn)礦井、建設(shè)礦井的“安全監(jiān)控”“人員位置監(jiān)測(cè)”“工業(yè)視頻”等各前端感知數(shù)據(jù)通過(guò)專線/互聯(lián)網(wǎng)/VPN，將企業(yè)數(shù)據(jù)歸集到監(jiān)管部門系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各類數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，最后將“風(fēng)險(xiǎn)分布”“動(dòng)態(tài)預(yù)警”“重大風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警”“風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)研判”等各功能模塊數(shù)據(jù)分別在“市級(jí)監(jiān)管部門”與“省級(jí)監(jiān)管監(jiān)察部門”展示出來(lái)。3.2強(qiáng)化推進(jìn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控掘進(jìn)智能化生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控過(guò)程中礦井掘進(jìn)工作面移動(dòng)設(shè)備多，搬家倒面頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，是礦井安全生產(chǎn)管控的重點(diǎn)。在掘進(jìn)工作面移動(dòng)設(shè)備上安裝應(yīng)用移動(dòng)設(shè)備人員接近防護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)UWB精準(zhǔn)定位技術(shù)，使定位精度達(dá)到0.3米。當(dāng)佩戴定位卡的作業(yè)人員靠近時(shí)移動(dòng)設(shè)備距離5米時(shí)設(shè)備發(fā)出聲光報(bào)警、距離3米時(shí)設(shè)備停機(jī)閉鎖，有效保障工作面內(nèi)作業(yè)人員安全，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面的“科技保安”。采用滾筒式采煤機(jī)與刨煤機(jī)優(yōu)勢(shì)集成的新型采煤機(jī)技術(shù)，首創(chuàng)端頭垂直進(jìn)刀工藝，自移機(jī)尾超長(zhǎng)搭接技術(shù)，自動(dòng)拖纜裝置。首次在工作面使用了本安型巡檢、慣導(dǎo)、三維掃描機(jī)器人，指導(dǎo)煤機(jī)和支架進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。研發(fā)應(yīng)用人員接近安全防護(hù)系統(tǒng)，精準(zhǔn)定位，閉鎖支架，保證工作面人員的安全。工作面還應(yīng)用了智能視頻系統(tǒng)，具有視頻跟機(jī)切換、視頻輪詢、視頻手動(dòng)切換功能，實(shí)現(xiàn)工作的視頻全覆蓋、透明可視化，將作業(yè)人員全部外移至綜采順槽集控中心，實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)人作業(yè)。為薄煤層智能化綜采工作面無(wú)人化開(kāi)采積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。3.3終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備軟件程序設(shè)計(jì)終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)，主要利用節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)煤礦中各個(gè)位置的環(huán)境狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的采集。由控制芯片和各類專業(yè)的傳感器等部分構(gòu)成。終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備需要將傳感器檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)信息基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至協(xié)調(diào)器中。成功加入網(wǎng)絡(luò)后，等待指令對(duì)環(huán)境中的信息參數(shù)進(jìn)行采集，并通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至協(xié)調(diào)器。3.4加強(qiáng)安全管理人員的培訓(xùn)和教育工作煤礦安全管理人員應(yīng)具有良好的專業(yè)素質(zhì)、豐富的工作經(jīng)驗(yàn)以及良好的防范處置能力，以適應(yīng)煤礦工作的實(shí)際需要。首先，要了解煤礦生產(chǎn)面臨的一些困境，由“端菜”變?yōu)椤包c(diǎn)菜”，加強(qiáng)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理人員的職業(yè)培訓(xùn)，以提高其安全意識(shí)和專業(yè)素質(zhì)。同時(shí)，定期邀請(qǐng)專家學(xué)者到企業(yè)進(jìn)行內(nèi)部講座，強(qiáng)化年輕員工的技術(shù)培訓(xùn)。其次，煤炭企業(yè)要結(jié)合自身的實(shí)際，主動(dòng)與有關(guān)高校溝通，積極引進(jìn)專門的人才，以保證足夠的人力資源。3.5強(qiáng)化數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)管理人員素養(yǎng)在數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)表現(xiàn)確保及提升過(guò)程中，監(jiān)控人員在工作態(tài)度和專業(yè)化知識(shí)能力方面的綜合素養(yǎng)可以發(fā)揮較為直觀的決定性作用，需要煤礦開(kāi)采企業(yè)管理層保持高度的關(guān)注與重視。具體而言，煤礦開(kāi)采企業(yè)管理層可以定期面向監(jiān)控人員提供思想道德教育活動(dòng)和專業(yè)化知識(shí)能力培訓(xùn)活動(dòng)，以便為監(jiān)控人員提供自我提升和自我發(fā)展的機(jī)會(huì)，進(jìn)而確保監(jiān)控人員隊(duì)伍整體建設(shè)狀況。3.6建立科學(xué)合理的煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)保障體系在管理過(guò)程中，應(yīng)建好科學(xué)合理的煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)保障體系，以此進(jìn)一步提升管理水平。首先，通過(guò)耦合通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與安全信息的可視化管理。其次，借助技術(shù)保障體系良好的交互性，實(shí)現(xiàn)電子地圖與數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)連接和雙向查詢，及時(shí)輸出需要提供技術(shù)支持的礦山地圖，成功實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與圖形的對(duì)應(yīng)同步輸出。最后，做好礦山數(shù)據(jù)管理工作，如安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、通風(fēng)阻力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、火災(zāi)模擬數(shù)據(jù)等，以此指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上，這項(xiàng)保障體系結(jié)合各種環(huán)境參數(shù)，不斷改進(jìn)、優(yōu)化傳感器的靈敏度，提高系統(tǒng)的抗干擾性。在惡劣的環(huán)境條件下，還能保證系統(tǒng)和儀器的正常工作，從而使傳感器的監(jiān)控范圍得到擴(kuò)展，從而使監(jiān)測(cè)技術(shù)得到進(jìn)一步的改進(jìn)。結(jié)語(yǔ)數(shù)據(jù)的不對(duì)稱性，將嚴(yán)重影響礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)。為了保障礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)，各類數(shù)據(jù)分析工作十分重要。數(shù)據(jù)的成功采集除了要符合各類數(shù)據(jù)的判定規(guī)則，數(shù)據(jù)彼此間也存在著關(guān)聯(lián)性，當(dāng)數(shù)據(jù)未能采集成功時(shí)，針對(duì)日志文件的報(bào)錯(cuò)提示，往往要查詢分析好幾個(gè)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)文件，才能準(zhǔn)確地找到數(shù)據(jù)不一致的真正原因。分析程序運(yùn)行中出現(xiàn)的各種BUG和不對(duì)稱數(shù)據(jù)，對(duì)程序開(kāi)發(fā)人員提出合理性意見(jiàn)或建議，修正生成程序與采集程序的邏輯與判斷，使得本地?cái)?shù)據(jù)與省級(jí)平臺(tái)看到的數(shù)據(jù)保持一致，協(xié)助礦山企業(yè)解決安全生產(chǎn)過(guò)程中遇到的數(shù)據(jù)不對(duì)稱問(wèn)題，從而為國(guó)家礦山安全監(jiān)察局福建局的遠(yuǎn)程監(jiān)察執(zhí)法提供精準(zhǔn)有效的數(shù)據(jù)參考。參考文獻(xiàn)[1]崔建強(qiáng).煤礦礦井通風(fēng)與安全監(jiān)控存在的問(wèn)題與思考[J].中國(guó)