煤矿安全监控系统升级改造问题分析及对策建议

山东煤矿安全监察局 姬生利 晁文鹏

自2016年12月29日国家煤矿安监局印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》通知后，山东煤矿安监局通过科学谋划部署、制定实施标准、试点探索经验、资金支持引导、开会总结推广、指导协调对接和督导推进强化应急管理等多种举措，稳步推进监控系统升级改造工作。截至目前，山东辖区生产矿井106处（由于2020年前拟关闭及其他原因9处煤矿不参与升级改造）中，97处需要升级改造。其中72处完成，其余25处正在施工，至今年底可全部完成。全省煤矿共使用资金2.1亿元、敷设光缆1132km、更换交换机546台、分站2880台、各类传感器22452台（激光甲烷传感器1306台、多参数传感器311台）。为适应信息化在煤矿中的应用，在这次升级改造中，山东煤矿安监局积极推动多系统融合联动。大多数煤矿实现安全监控、人员位置监测和应急广播三大系统融合联动。还有的煤矿实现了有线调度通信系统和视频监控系统与三大系统融合联动。经过升级改造，安全监控系统各项性能指标得到大幅度提高，实现了多系统信息共享融合联动，切实提高预警防灾能力。

山东煤矿安全监控系统升级改造虽取得了可喜成绩，但在升级改造过程中也暴露了不少问题。

1 技术方案明确性不强，升级改造程度难把握

《国家局安全监控系统升级改造技术方案》出台后，有力推进煤矿监控系统数字化，有效解决了系统运行不稳定、冒大数等问题，提高了抗干扰、抗恶劣环境能力，完善报警断电等控制功能，推行了先进技术设备应用、系统融合和数据分析，规范了网络格式。但是，在新型传感器配置数量没有明确，对多系统融合联动和数据分析没有更细化要求，尤其是安全监控系统的数据结构和传输协议没有明确，导出升级改造后，没有真正解决多系统互联互通问题，造成多处“信息孤岛”，应急联动不易实现。山东煤矿安监局从促进新装备新技术推广应用、系统融合联动信息共享和实现远程监察为出发点，并结合山东煤矿实际，在严格贯彻落实国家局要求基础上，研究制定了《山东煤矿安全监控系统升级改造方案实施标准》，为山东煤矿安全监控升级改造划定统一标准，有效加快了升级改造步伐。

2 部分煤矿主动性不强，升级改造进展不平衡

山东煤矿安监局转发《国家局安全监控系统升级改造技术方案》和印发《山东煤矿安全监控系统升级改造方案实施标准》后，各煤矿行动不一。大都分国有重点煤矿安全监控系统升级改造已完成，实现了三网融合联动；部分市（县）属煤矿安全监控系统升级改造基本完成，正在积极进行三网融合联动调试；个别煤矿因升级改造积极性不高，升级改造招标启动晚，处于前期施工中，由于厂家供货因素，施工进展缓慢，影响了山东煤矿安全监控系统升级改造进度。目前全国具有新安标厂家共23家，山东煤矿采用的仅有7家。随着全国各地各矿升级改造大面积开展，设备需求量大，一个厂家存在同时向多处矿井供货情况，设备供不应求，导致向升级改造煤矿供货慢。再者，这次虽说是升级改造不是更新换代，但是，除电缆接线盒外，监控系统设备全部需要更换，施工工程量大，井下施工速度慢，直接影响升级改造进度。鉴于上述情况，要求未完成煤矿真正把安全监控系统升级改造列为矿井重点工程，在人、财、物上给予倾斜，加快推进工程进度。

3 升级改造标准不高，系统融合深度不够

井下融合少，井上融合多。国家技术方案中对融合提出了井上、井下融合两种方式，主要考虑当时煤炭市场低迷、多数煤矿多系统运行而且系统状况质量不一的现状。但是将来发展的方向是用一套系统解决煤矿所有检测监控传感设备。山东省井下融合情况是：部分煤矿实现了安全监控与人员位置监测或应急广播实现了井下融合，个别煤矿实现了安全监控、人员位置监测和应急广播三系统井下融合。比如兖矿集团济二煤矿实现了井下融合，即井下监控分站可根据现场情况任意采用分站级、链路级和数据级三种井下融合方式实现安全监控、人员监测、应急广播、矿压监测、瓦斯抽放等多个系统融合联动，井下融合具有：系统构成简单、管理方便，设备数量少、投资维护成本低，分站级链路级数据级融合受整个系统影响小、抗故障性能高，数据共享传输快、动作准确可靠、灵敏度高等优点。目前大部分矿井采用井上融合方式，尽管满足标准要求，但从长远看，随着企业管理、监管监察信息化发展需要，井下融合是方向，是大势所趋。矿井要加大投入，尽快实现井下融合，特别是系统老化、运行不畅、维护跟不上的，可以借此机会一次完成。

4 融合联动问题突出，沟通协调有待加强

这次升级改造实现多系统融合联动。山东煤矿共涉及7个监控系统生产厂家、18个人员位置监测生产厂家、19个应急广播生产厂家、17个有线调度通信生产厂家。同一生产厂家同一系统又存在多个版本现象，导致融合联动协议对接工作量大、难度高。又有个别生产厂家积极性差，协议不开放，或部分开放，导致地面多系统融合、井下应急联动达不到标准要求，融合联动问题突出，进展缓慢。针对这一问题，山东煤矿安监局组织15个主流厂家召开了协议接口对接会，确定了《安全监控系统、井下人员位置监测系统联网数据接口标准（初稿）》，进一步推进系统融合联动。同时，督促各集团公司、煤矿积极协调各系统厂家，或采取开发接口协议或采取增加地面网关或采取更新系统设备等举措，加快实现系统融合联动功能。

5 系统运行稳定性差，运维培训有待加强

在升级改造过程中，部分煤矿升级改造后的安全监控系统运行不稳定。主要原因有两方面：一方面是新传感器、新设备和新系统不适应井下复杂环境及新软件需要优化。这需要煤矿企业积极参与到系统升级改造的每一个环节，及时测试和试用升级改造后的各个项功能，只要具备条件就要及时在实际工作中运用，只有这样才能及时发现问题。对发现的问题要积极协调、督促生产厂家尽快解决问题。另一方面更多的是人为操作设置不当引发的。这次安全监控系统升级改造，虽说是升级改造，除电缆和接线盒外，传感器、分站、服务器和软件都进行了更换，系统增加了逻辑报警、数据分析等新功能，激光甲烷传感器的标校周期和方法也与老式不同，等等。系统运行维护、软件设置和传感器标校这些都是全新的，这就需要煤矿企业对监控工强化新系统培训，让他们真正做到懂原理、会使用、会维修和会设置。

安全监控系统升级改造不仅是国家煤矿安监局推进的重点工程之一，更是煤矿机械化、自动化、信息化、智能化建设的重要组成部分。为落实升级改造工作，完成目标任务，要做好以下五个方面的工作：

（1）加大改造投入，高标准升级改造监控系统。依照山东实施标准要求，山东煤矿安监局在煤矿井下重点区域和关键部位推广应用了激光甲烷传感器，有效屏蔽了环境、人为因素，实行了采集数据真实、准确；推广应用了安全监控、人员位置监测和应急广播三系统融合联动，推进了有线调度通信、无线通信和局部扩播等通信联络系统与安全监控系统融合联动，有效解决了“信息孤岛”，切实增强了煤矿应急救援能力，大力提升了煤矿安全生产保障水平。进一步加大资金投入，提高监控系统升级改造标准，实现电化学式甲烷传感器全部更换成激光甲烷传感器或智能化激光甲烷传感器，实现安全监控、人员位置监测、应急广播、矿压监测、瓦斯抽放等多个不同的监测监控类系统通过分站级链路级数据级等多种井下融合方式到达系统间数据共享；实现与有线调度通信、无线通信和局部扩播等系统地面融合联动；实现与视频监控系统地面融合联动。切实发挥和体现先进技术装备的作用和价值，大幅提升煤矿信息化、智慧化水平。

（2）加快升级进度，按期完成升级改造任务。各煤矿要把监控系统升级改造列为重点工程，安排专人负责，采取强力措施，在保证安全和质量的前提下，加快推进工程进度，确保年底完成升级改造。各矿业集团公司要强化领导，定期开展监控系统的专项监督检查，强化考核，狠抓落实，扎实做好安全监控升级改造工作，顺利完成目标任务，不断提升煤矿信息化水平和科技支撑能力。

（3）加强技能培训，确保系统发挥应有功能。煤矿要加强对安全监控系统安装拆除、维护维修、使用管理人员的培训，让矿井有关人员熟练掌握各类监控设备的安装拆除、日常维修维护、调校等工作。在日常管理工作中，要采取多种形式提高安全监控工的维修技术和操作水平，每月应组织理论和实践的学习。对新调入的安全监控工，在持证上岗的同时，重点加强对其基础知识的学习和培养，合理利用售后服务和兄弟矿井相互指导的便利条件，确保安全监控系统维护顺利，系统运行正常。另外要建立细致严谨的管理制度，及时完善有关监测监控管理的规定和制度，有效提高监测和预警能力。通过加强技术培训、完善管理制度，确保安全监控系统发挥应有功能。

（4）加强运维管理，确保系统信息数据上传。煤矿要以安全监控升级改造为契机，加快煤矿数字化、信息化、智能化建设。系统升级改造后，不仅要满足煤矿安全生产的需要，还要满足上级各部门对煤矿各类数据采集上传等信息化发展的要求，适应大数据发展的趋势。各煤矿要认真落实《煤矿安全生产在监测联网通用技术要求和数据采集标准（试行）》，开放系统数据格式和通信协议，做好功能扩展，做好与应急广播、人员位置监测、调度通信和视频监控等多系统融合、联动，为实现煤矿安全生产信息化“一张网、一张图、一张表、一盘棋”打下坚实基础，运用信息化手段不断提升安全生产技术水平。

（5）强化应急管理，确保升级改造期间安全。在升级改造中，煤矿要制定应急预案，加强应急管理。相关生产公司技术人员驻守煤矿，及时处理升级改造中出现的问题。加强对煤矿安全监控工故障问题处置培训，提升应急能力。在新系统稳定、可靠运行前，旧系统必须保持正常使用。2020年之前拟关闭的煤矿（不升级改造）必须确保现有煤矿安全监控系统、人员位置监测系统等功能齐全、数字准确、灵敏可靠、使用正常。

安全监控系统升级改造是煤矿信息化发展迈出的重要一步，是科技兴安、科技强安的有效体现，做好监控系统升级改造工作，对推动煤矿信息化有着十分重要的意义。