監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的重要性

1、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的重要性 學院： 姓名： 學號： 摘要：瓦斯是以甲烷為主的有毒有害氣體的總稱，在煤礦采掘生產過程中，會不斷涌向采掘空間，對井下生產活動造成嚴重的安全威脅，是煤礦五大災害之一，所以，時時刻刻防止瓦斯超限在煤礦生產工作中非常重要。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中應用越來越廣泛，利用各類傳感器對生產系統(tǒng)進行安全監(jiān)測，對井下各掘進面瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)控，可為煤礦安全生產提供一定保障性。引言：生產是人類社會存在和發(fā)展的基礎。如果生產中存在各種隱患、存在各種不安全因素，那么生產就無法順利進行。因此，安全是生產的必須條件。生產中只有安全有了保障，才能持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。所以我們要時刻牢

2、記"安全第一"的理念，我們要不停的付出實際行動，確保有安全再生產。對于煤礦安全生產而言，防止瓦斯超限非常重要，它是生產的大前提，是安全的根本，所以各種防治瓦斯超限的技術便應用而生，其中就包括監(jiān)測監(jiān)控技術。因為不同監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相互聯(lián)網監(jiān)測，可以完成監(jiān)控數(shù)據的采集、傳輸、處理及預警控制等多項任務。所以說瓦斯監(jiān)測檢測系統(tǒng)，傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術和控制技術等多種技術便伴隨煤炭工業(yè)發(fā)展而逐步發(fā)展起來了。一瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的作用為了落實國家提出的“先抽后采、以風定產、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針后，全國各國有煤礦礦井基本上都購置安裝了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對井下

3、瓦斯、一氧化碳、風速、風壓、溫度、風機開停、風門開關的自動、連續(xù)、集中監(jiān)測和瓦斯超限、報警斷電，曾多次避免了各類瓦斯和火災事故。大部分礦區(qū)還實現(xiàn)了全局、全省監(jiān)測數(shù)據聯(lián)網，對煤礦安全生產起到了重要的促進作用。礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術、電氣防爆技術和控制技術等多種技術在礦井安全生產監(jiān)控領域應用的產物，對保障煤礦安全生產，提高生產效率和機電設備的利用率都具有十分重要的作用。二瓦斯監(jiān)測監(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)控主機工控服務器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、網絡附件系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、網絡打印機、中心監(jiān)控大屏系統(tǒng)、大屏幕控

4、制軟件、大屏幕控制開關電源等組成。（2）中心站軟件功能：監(jiān)控主機服務器可以進行數(shù)據存儲、報警、顯示、打印，同時可以在監(jiān)控中心設置“各礦瓦斯數(shù)據監(jiān)視大屏”，對井下各分站進行監(jiān)測監(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: 開機自檢和本機初始化；通信測試 分站設程控：實現(xiàn)斷點儀、風電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監(jiān)測和一般的環(huán)境監(jiān)測 死機自復位且通知中心站 接收地面中心站初始化本分站參數(shù)設置：如傳感器配接通道號、量程、斷電點、報警上限和報警下限等 分站自動識別配接傳感器類型 分站本身具備超限報警 分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實施手控操作和異地斷電。也就是說井下監(jiān)

5、控分站設計有高效可靠的保護電路和程序糾錯功能，即使井下分站與地面中心站失去通訊聯(lián)絡，分站也能夠繼續(xù)、獨立地進行工作，自動恢復記憶，按照事先給定的要求實現(xiàn)瓦斯超限斷電報警、斷電和復電控制功能，斷電邏輯可實現(xiàn)瓦斯風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，可在極短的時間內自動復位并重新啟動單片機投入運行；即使分站仍不能正常運行，也可自動脫離系統(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多路復用技術傳輸，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)是由地面主機產生的，傳輸?shù)骄碌谋O(jiān)控儀處理后，執(zhí)行各種反饋任務。4.瓦斯傳感器傳感器的穩(wěn)定性和可

6、靠性，是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能否正確反映被測環(huán)境和設備參數(shù)的關鍵。具體來講，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)和礦井生產、運輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機電設備工作狀態(tài)進行監(jiān)測和控制，用計算機分析處理并取得數(shù)據的一種系統(tǒng)。三瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術指標根據安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其主要技術指標，主要是以組成系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的技術指標為特征。測控分站中如容量（輸入、輸出量的個數(shù)及類型），檢測精度（是反映分站性能優(yōu)劣的主要指標之一，一般用滿量程的相對誤差來表示。數(shù)值越小，則檢測精度越高），分辨率、轉換時間等指標。中心站有主機型號及配置，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)據容量，響應速度等衡量指標。 四瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的種類監(jiān)測系統(tǒng)按工作側重點分為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和工況監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)可能配備瓦斯突出預報子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測子系統(tǒng)；工況監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)一般側重于監(jiān)測采掘工作面、機電硐室、采區(qū)主要進回風道等自然環(huán)境的參數(shù)，工況監(jiān)測系統(tǒng)一般側重于監(jiān)測機電設備，一些大的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括環(huán)境監(jiān)測與工況監(jiān)測兩大功能，適應性更為廣泛。五瓦斯安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的結構瓦斯安全生產監(jiān)控系

8、統(tǒng)的系統(tǒng)結構分為集中式和分布式。集中式控制是一種中心計算機直接控制被控對象的系統(tǒng)。其特點是信息采集、分析處理、信道管理，控制功能均由地面中心站計算機完成。分布式多級計算機控制系統(tǒng)，簡稱DSSC系統(tǒng)，是實時控制系統(tǒng)中廣為采用的一種控制系統(tǒng)。所謂分布式多級計算機系統(tǒng)，就是由分布在不同地點，以協(xié)作方式互相配合進行工作的多計算機系統(tǒng)。    瓦斯監(jiān)測監(jiān)控分布式系統(tǒng)多用樹型結構來實現(xiàn)。樹型結構拓撲簡單，適合于礦井安裝施工；信息單一，系統(tǒng)的規(guī)模易于擴展，易于構成多級分布式系統(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。這種結構方式，分站連

9、接十分方便靈活，可根據礦井現(xiàn)場情況靈活配置。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時阻抗難以匹配。構成分布式計算機系統(tǒng)除了樹型結構還有星型、公共總線型、環(huán)型等結構形式。它們之間的區(qū)別僅在于通訊過程中數(shù)據流的路徑和方式不同。煤礦生產是地下作業(yè),環(huán)境條件復雜。煤礦除面臨地面一般工業(yè)企業(yè)的危險與有害因素以外,還有其特殊危險與有害因素,而且一種事故的發(fā)生,往往會引起另一事故的發(fā)生;工作地點和工作條件隨著時空的變化而變化,使危險與有害因素產生和消亡呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)性;有的危險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

10、備才能檢測出來。煤礦主要事故如下:(1)瓦斯爆炸;(2)水災;(3)煤礦火災;(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)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和不足1.傳感器質量和性能差煤礦瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)目前的應用已較為普遍，高瓦斯煤礦、煤與瓦斯突出礦井已全部裝備了瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。與安全監(jiān)測監(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)測煤炭自燃發(fā)火災害預測的關鍵技術裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。在現(xiàn)場使用中，雖然

11、系統(tǒng)主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，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)定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移、監(jiān)測分站帶載備用電源供電時間不足、斷電器遠程操作電壓衰減嚴重等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。而且煤礦安全規(guī)程中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規(guī)定。它規(guī)定調校工作需要專用器具和標準氣樣，對甲烷傳感器每7天調校一次，這樣往復頻繁的調校期會縮短了傳感器的正常使用壽命。同時，由于監(jiān)測系統(tǒng)維護不到位，造成系統(tǒng)運行不夠穩(wěn)定，故障率也會較高，還有部分地區(qū)因地處偏遠，瓦斯監(jiān)測監(jiān)控的校對工作不及時，會造成瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)虛設，無法發(fā)揮其作用。2.通信協(xié)議不規(guī)范，可

12、集成性差因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標準，所以現(xiàn)有生產廠家的監(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)功能擴展。在使用中，個別系統(tǒng)雖經多次升級改造，仍不能實現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴重阻礙了礦井安全生產管理水平的進一步提高。3.診斷功能有待加強，系統(tǒng)的可維護性低現(xiàn)場設備在線故障診斷、報警、記錄功能不強，現(xiàn)場設備的遠程參數(shù)設定困難，影響系統(tǒng)的可維護性。作為管理維護監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能對系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細地判斷故障的性質和故障點。但實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，或短路報警與真實超限之間的區(qū)別，為維護人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。4.現(xiàn)場管理和維護水平欠缺盡管各省市煤炭管理部門都強制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術人員而不能正常使用和維護已裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進行調校。另外，在大多國有煤礦還存在著監(jiān)測監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對已經存在的監(jiān)測監(jiān)控管理制度執(zhí)行不嚴、對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴重地制約著安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

14、60;實時監(jiān)測監(jiān)控各個礦井的安全狀況，隨時調度指揮生產，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建設，對煤炭企業(yè)的安全生產、文明生產、科學生產具有重要的意義。七如何更好的利用礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1.嚴格落實安全監(jiān)控相關規(guī)定，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性中心站裝備2套主機，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。瓦斯超限報警裝置為聲光報警，當瓦斯超限報警時，首先切斷該區(qū)域供電電源，系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動報警、斷電和閉鎖，只有確認瓦斯?jié)舛冉档桨踩?guī)定以下，方可人工送電，恢復正常工作。通過對被測參數(shù)的比較和分析，有利于提前決策，防止事故的發(fā)生或擴大。同時，監(jiān)控系統(tǒng)屬于精密性儀

15、器，其監(jiān)測分站、傳感器的設計、安裝統(tǒng)一由專人負責，所有拆、裝都必須由指定人員來操作，其他人不得擅自拆裝；其他相關人員應相互監(jiān)督保護礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，所有開停傳感器、饋電傳感器、風門傳感器、溫度傳感器等都應正常使用，不得隨意改變，更不得拆除；由專門的指定人員負責各類傳感器的正常維護、標校工作，確保傳感器處于完好狀態(tài)；同時對各類保護功能進行定期試驗，及時處理存在問題，確保各類保護靈敏可靠，保證礦井監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定。2.完善安全監(jiān)控管理制度，充分發(fā)揮安全監(jiān)控作用要建立細致嚴謹?shù)墓芾碇贫龋皶r完善有關監(jiān)測監(jiān)控管理的規(guī)定，貫徹執(zhí)行國家的法律、法規(guī)以及上級的文件指示精神，制定瓦斯超限處置程序和應急預案。樹

16、立高度的責任感和使命感，嚴格落實執(zhí)行監(jiān)測監(jiān)控24小時值班制度，強化值班人員的技能水平、應急處置能力和責任心，嚴禁以任何理由空崗、脫崗，真正實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控，構建責任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴格的管理體系，建立裝備齊全、數(shù)據準確、斷電可靠、處置迅速的監(jiān)控系統(tǒng)，努力實現(xiàn)標準化、科學化管理。確保監(jiān)控系統(tǒng)正常運行并發(fā)揮其監(jiān)測、控制和預警作用。3.加強業(yè)務培訓，不斷吸納專業(yè)技術人才監(jiān)測工必須經過培訓，考試合格，持證上崗。隨著監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展、更新，必須加強對監(jiān)測工的業(yè)務技術培訓，不斷拓寬知識面，采取多種形式提高監(jiān)測維修人員的維修技術和操作水平，除了具備本職工作的應知應會，還應掌握了解一通三防的基礎知識，組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監(jiān)