升级改造后的安全监控系统在煤炭企业中的实践应用

刘建峰 张明宝

（新汶矿业集团有限责任公司，山东 新泰 271233）

1 安全监控系统数字化升级改造背景

煤矿安全监控系统是煤矿六大系统之一，由于监控系统对井下设备状态的实时监测，同时具备超限声光报警、断电、闭锁等功能，使得其在预防矿井灾害、瓦斯事故中发挥了重要作用。煤矿安全监控是综合性技术，涉及到计算机、电子技术、通讯、物理、化学、电工等多种学科，与矿山采、掘、机、运、通等生产环节密切相关，功能复杂，技术难度高，如何解决安全监测系统存在个各种问题，一直是备受关注的焦点。

为提高煤矿安全监控系统准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性，增强煤矿安全保障能力，2017年，国家煤矿安监局组织制定了《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》。方案从传输数字化、增强抗电磁干扰能力等13个方面对新型安全监测系统的性能、标准等方面进行引导，促进安全监控系统的全面升级。

2 统筹规划，试点先行

根据相关规定，新汶矿业集团在山东省内权属矿井中需要进行升级改造的有8处矿井，分别安装KJ76N型、KJ90NB型、KJ770型等不同型号安全监控系统。为了确保安全监控系统升级改造工作有序推进，保证升级改造过程中数据的连续上传，2017年4月，新汶矿业集团制定了《新矿集团省内矿井安全监控系统升级改造总体方案》，统筹规划，试点先行，针对不同的矿井分步实施，分批完成安全监测系统的升级改造工作。将赵官能源作为新矿集团升级改造示范矿井，2017年底前完成升级改造工作，其余矿井2018年分步完成升级改造工作。

3 升级改造实施过程

3.1 对安全监控系统的主要设备进行升级

矿井所使用的模拟量传感器均可以通过增加数模转换模块的方式实现智能数字化传输功能，但是《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》中规定，将传感器的防护等级由IP54提升到IP65，因此需要将所有传感器全部更换为具有类型、状态、故障自识别功能、调校状态识别提醒功能的数字传输传感器。优先考虑使用激光、红外等全量程传感器。

升级前，分站至交换机传输主要采用频率信号传输，信号稳定性差，传输距离短。本次升级需要将传感器至分站传输方式升级为数字传输，采用RS485/CAN总线的方式，因此所有分站需全部更换。

3.2 对安全监控系统传输网络进行改造

虽然各矿井已经建立了井下工业以太网，但其覆盖范围相对较小，无法满足全矿井监控系统升级改造要求。同时，为避免井下工业以太网检修、故障等因素对安全监控系统传输的影响，保证安全监控系统传输稳定性，建立安全监控系统传输专用网络，专线专用。

3.3 建立应急联动系统

以安全监控系统为主体，在地面建立统一平台，将人员位置监测、应急广播、调度通信等系统融合至统一平台。通过与各相关系统厂家对接，开放接口协议，实现融合与联动功能。实现了在瓦斯超限、断电等需立即撤人等紧急情况下应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。

4 结语

随着科学技术的不断进步与发展，煤矿安全监控系统升级改造是必然趋势。目前，新矿集团各相关矿井均已完成了安全监控系统的升级改造工作，升级过程中，新旧系统并列运行，实现了新、旧系统的无缝衔接。各矿井安全监控系统升级改造后，传输更加稳定，抗干扰能力更强，监测数据更加稳定可靠。尤其是应急联动系统的建立，提高了矿井安全预测预警水平，实现了安全监测监控信息的深度分析和综合利用。