亭南煤业公司安全监控系统升级改造分析

摘 要：随着人们安全意识的不断提高，煤矿生产得到了人们越来越多的关注，这是由于在实际的煤矿生产过程中存在非常多的危险因素，如果没有对其采取有效的控制措施极易造成安全事故的发生。为了确保煤矿生产能够安全顺利的进行，就要对整个生产过程进行有效的监控，一旦出现问题就能及时采取有效的应对措施，将事故消灭于萌芽状态。本文对亭南煤业公司安全监控系统存在的问题进行了一定的分析，在此基础上，提出了具有针对性的升级改造措施，进而为煤矿生产的安全顺利进行提供可靠地保障。

关键词：煤矿；安全监控；升级改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.177

1 前言

亭南煤业公司安全监测监控系统采用淄博瑞安特自控设备有限公司生产的KJ76N系统，该系统自投入使用，一直运行稳定、数据可靠。根据国家煤矿安全监察局《煤矿安全监控系升级改造技术方案》（煤安监函?[2016]5号）、陕西煤矿安全监察局《关于转发国家煤矿安监局<煤矿安全监控系统升级改造技术方案>的通知》要求，通过对安全监测监控系统改造，不断提高煤矿安全监控系统的准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性，进一步发挥科学技术的保障作用，提升事故防控预警和应急处置能力。

2 亭南煤业公司安全监控系统存在的问题分析

2.1 监控系统的抗干扰能力较差

当前所使用的监控系统抗干扰能力较弱，在矿井恶劣的环境中极易受到影响，导致监控数据无法进行正常传输，甚至无法进行传输。由于数据传输的不完全，导致监控系统无法充分的发挥出监控能力，也就无法对井下的情况进行全面的了解，进而影响到安全措施的有效采取，导致安全事故的发生。

2.2 传感器的整体性能有待提升

传感器是安全监控系统的重要组成部分，对于监控系统功能的顺利实现具有十分重要的现实意义。由于井下的工作环境非常恶劣，不少传感器在工作过程中极易受到环境的不良影响，长期处于井下环境中的传感器就会发生不同程度的损坏，也就无法及时获取井下工况数据，进而造成安全监控系统无法实施有效的监控；此次改造我们要将所有载体催化式甲烷传感器，更换为运用先进技术的激光甲烷传感器，并实现传输信号数字化。

2.3 报警、断电等控制功能不足

在煤矿的实际生产过程中，监控系统无法根据井下情况的不同，采取不同程度的报警相应，这就会造成人力、物力以及财力的较大浪费。尤其是当井下情况非常危险时，由于报警功能的局限性，工作人员也就无法及时了解井下情况的严重性，进而无法采取有针对性的应对措施，导致井下安全事故的发生。

2.4 监控系統的整体性能有待完善

地面中心站对原有监控主备机软件升级为最新系统软件，完善监控系统软件分级报警、断电等控制功能、多网和多系统融合、自诊断和自评估功能、数据分析等功能；对监控系统数据库进行升级，增加关键数据加密功能；监控通过软件接口与人员定位、广播等系统实现联动和数据交换。升级上传程序，具备多路数据同时上传，保证上传数据的安全可靠。

3 亭南煤业公司安全监控系统升级改造措施

3.1 增强系统抗电磁干扰能力

全数字化系统基于RS485总线技术，可靠性更高，误报警、冒大数等问题会大大解决。设于地面的设备能通过3级的静电放电抗扰度试验。符合A级判定；系统能通过3级射频电磁场辐射抗扰度试验。符合A级判定；系统能通过3级电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。符合A级判定；系统能通过3级浪涌（冲击）抗扰度试验。符合A级判定。

3.2 采用先进的传感技术及装备

为了有效提高传感器的整体性能，可以通过使用架构简单系统以及激光甲烷传感器、低功耗传感器，采煤工作面回风巷、煤巷、半煤岩巷掘进工作面，采区回风巷、总回风巷使用激光甲烷传感器和低功耗数字传感器（一氧化碳、风速、粉尘），同时，还要将采掘面传感器的防护等级由IP54提升到IP65，尽量降低外界环境对传感器造成的不良影响，确保传感器始终处于良好的工作状态。

3.3 完善报警、断电等控制功能

系统实现分级报警，根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别，实施分级响应。有害气体超过规定60%实现黄色预警，超过80%实现红色预警，达到超限报警值后系统执行报警、就地断电功能，在高瓦斯矿井，瓦斯浓度超限断电是非常重要的，改造后KJ76N安全监控系统目前就地断电时间低于1S，异地断电时间低于系统2个巡检周期，大大提高了瓦斯超限断电的可靠性，并实现馈电状态监测。逻辑报警，根据巷道布置及瓦斯涌出等内在逻辑关系，实施逻辑报警，实现各类传感器的正确安装、维护、调校，保证监控系统的正常使用，防止违法行为。

3.4 注重监控系统整体性的提升

为了有效提升安全监控系统的的整体性能，可以从下几方面进行：

（1）系统巡检周期不超过20s；

（2）异地断电时间不超过40s；

（3）备用电源能维持断电后正常供电时间由2h提升到4h；

（4）双机热备自动切换功能；

（5）模拟量传输处理误差不超过0.5%；

（6）分站的最大远程本安供电距离（在设计工况条件下）实行分级管理，分别为2km、3km、6km。

4 结语

总而言之，安全对于煤矿生产具有十分重要的现实意义，因此，要采取有效的措施确保井下生产的安全顺利进行。本文以亭南煤业公司安全监控系统的升级改造为例，详细论述了如何对安全监控系统进行有效的升级改造，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

参考文献：

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作者简介：柴虎峰（1987-），男，山西长治人，大专，技术员，研究方向：煤矿安全。