浅谈煤矿安全监控系统的应用

翟万宝

摘要：近年来随着矿井开采深度的不断延深，瓦斯涌出量也在逐年增加，发生水灾、火灾、瓦斯、煤尘等事故的危险性也在逐步增大。所以更新现代化的监测、监控设备，采用现代化的监测、监控手段，对矿井的生产设备和工作环境进行全方位、全天候的监测和监控是非常迫切的，也是非常必要的。

关键词：矿井；监控系统；煤矿安全

1.矿井安全监测监控系统

该矿井于2005年投入使用安全监测监控系统，2007年经过升级改造，将该安全监测监控系统进行了升级，达到国家《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的要求，完善了监测监控全部功能。

安全监测监控系统是煤矿安全高效生产的重要保障。分井下和地面两部分。井下主要设备是矿用分站，是井下信息收集处理的基本单元，配接甲烷传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、负压传感器、机电设备开停传感器、风门开关传感器、馈电传感器等，完成采区数据采集，实现对生产场所的安全监测与控制。地面主要设备是信息采集处理中心：由数据传输接口、安全监测监控系统软件、监控主机、备用机、打印機、监视器以及信号避雷器等组成，主要把井下上传的监测控制信息及时传输地面控制中心，对井下环境进行综合分析和科学判断，确保煤矿生产的安全。

煤矿安全监控系统用来监测CH4浓度、CO浓度、CO2浓度、O2浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现CH4超限声光报警、断电和CH4风电闭锁控制等。当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时，煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁，避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸，避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起瓦斯爆炸；提醒煤矿领导、生产调度等及时下达指令将人员撤至安全处。

通过网络平台实时将监测的测点信息传到集团公司服务器，并且搭接了短信群发功能，将超限的信息迅速快捷的通过短信发到集团公司相关领导和相关人员的手机，使各级领导及相关管理人员及时的掌握矿井的安全动态。

安全监测监控系统的投用和完善，使该矿在“一通三防”管理水平有了较大提高，对瓦斯数据做到了实时掌握，对矿井通风系统状况及掘进工作面的供风情况也做到了实时监测，做到隐患及时发现、及时处理。

2.工业视频监视

随着煤炭工业自动化、信息化、技术水平的日益提高，为增强安全生产管理效能，提高生产调度指挥先进性和快速性。有必要设置一套工业视频监视系统。

矿井工业视频监视系统主要由地面摄像机（包括摄像机、云台、云台解码器、普通彩色一体摄像机、红外摄像机等组成）、井下防爆摄像机、视频服务器、传输光纤、光纤收发器、视频监控服务器（大屏幕显示系统）等组成。

通过在矿井调度会议室和地面及井下主要生产环节场所设置摄像机，一方面，在矿调度室实现实时对画面的监视；另一方面，通过局域网汇接到集团公司的电视电话会议系统，实现电视电话会议的画面的共享。同时大屏幕显示系统还可以将矿井安全监测监控系统中监测到的图形文件和实时数据进行显示。大屏幕系统由基于DMDTM（数字光源处理系统）技术的投影单元（含投影箱体、DIPTM 投影机、专业背投影显示幕）多屏拼接控制系统（含多屏拼接控制器、视频矩阵切换器）、监视器、系统控制及相关外围设备（柜架、底座、线缆等）组成。

工业视频系统的投用，使安全生产管理人员对生产状况和设备运行情况及安全状况在调度室就能一目了然，起到了“千里眼”作用，为安全生产的决策、指挥提供了及时可靠的信息。

3.监测数据的数据库存储

网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键保证，在网络设计中选用高可靠性网络产品，设备充分考虑冗余、容错能力和备份，同时合理设计网络架构，制订可靠的网络备份策略，保证网络数据的畅通及数据的保存完整至关重要，其中的监测数据对于我们来说是最重要的，任何人为误操作、人为的破坏、病毒入侵、自然灾害都有可能会造成存放在磁盘中的关键业务数据的损坏、丢失，造成不可估量的损失，同时安全监测监控业务又是不能停机的，短时间的停机都可能会影响整个矿井的安全。数据的保存在管理上也是非常必要的，数据长时间的保存可以为矿井的各种状态数据进行统计与分析，为以后的管理与及时发现问题提供一定的理论依据。对于查找与调阅事故发生时的现场状态提供充分的证据。

4.人员定位管理系统

该矿井于2012年投入使用人员定位管理系统，其由地面工控机、数据传输接口、通讯线、井下分站、读头、芯片等组成，可以实时监控井下作业人员的作业地点、人员分布等情况，对井下作业人员所在的工作区域及活动区域在地面就能掌握清楚，为安全管理和控制入井人数及抢险救灾的决策提供了及时数据。

煤矿安全监测系统负责采集井下的安全数据指标，工业视频监视系统负责实时的显示井下的作业状态，数据存储系统负责把所收集的数据和传输的画面进行长时间的保存与处理，人员定位管理系统负责掌握井下作业人员所在的工作区域及活动区域，四者相辅相成，构成了一整套较完整的安全监控体系，为井下工人的安全提供了进一步的保证。

但是，现在的安全监控系统在实际应用上还存在一些不足，现使用的煤矿安全监测监控系统采用传统的巡检模式，由于分站的数量较多，导致分站的巡检周期过长，出现部分测点实际数值与上传到地面中心站的数值有一定差异；工业视频系统在2014年又进行了升级改造，但增加的视频分站的数量有限，光缆的利用率不高，对作业场所的监控范围有限，不能充分发挥其作用；人员定位管理系统由于读头的数量有限，无法覆盖到采掘工作面，对作业人员的精确定位不够，难以发挥其应用的作用。

针对存在的不足之处，该矿井准备下一阶段逐步进行完善，煤矿安全监测监控系统由现有传统巡检模式改为环网方式，加快分站的巡检周期，极大限度的减少测点的超差值；工业视频系统增加视频分站的数量及井上、下各类摄像机，对其“千里眼”的作用发挥到位；人员定位管理系统增加足够数量的读头及相应设备，满足矿井的覆盖要求。

总之，以上监测监控系统的投用，为煤矿安全生产提供了强有力的保障，加快了煤矿企业向现代化矿井迈进的步伐，为争取早日实现本质安全型矿井上了一个新的台阶。

参考文献：

[1]王军平.煤矿安全监测与智能信息系统研究[J].才智，2011（12）.

[2]胡兴志.目前我国煤矿瓦斯监控系统在使用中存在的问题[J].矿山机械.2007.04