浅析煤矿安全监控监控系统的维护与保养

2018-04-16张文兵

电子测试 2018年17期

张文兵

（神华新疆天电矿业有限公司（宽沟煤矿），新疆，831215）

0 引言

煤炭环境监控水平的提升对于社会的发展有着十分积极的作用。我国对于煤矿成分的检测已有几十年的历史，之前的环境监控系统所使用的是点对点的现场检测法，后来逐渐发展成为单片机、计算机为主要代表的监控系统，且地面计算机也因此有了十分完善的显示以及数据存储能力，这样便能够对各种环境参数进行积极的检测，并将检测到的数据都完整的记录下来，在以后需要时便能够很方便的调用历史数据。作者针对煤矿安全监控系统的维护和保养展开了深入的分析论述。以下主要围绕着环境监控系统存在的重要作用展开简单分析与探讨。

1 环境监控系统存在的重要意义

煤矿的井下环境条件是非常差的，一般大量存在的有水、火、瓦斯、顶板和煤尘五类物质，而矿井中最常出现的就是瓦斯问题，瓦斯浓度、氧气浓度以及火源都是产生瓦斯事故的重要原因，所以，对瓦斯的浓度进行严格的检测是十分必要的，只有这样才能够有效的降低瓦斯事故的发生率。煤矿环境检测系统存在的作用就是对瓦斯浓度进行检测，并保证煤炭底部能够有良好的通风，这一系统的存在能够起到实时检测、预测预报、超限断电闭锁、通风状态检测等目的，而这些数据能够在煤炭安全检测系统中得到很好的记录，所以可以为后续工作提供大量的数据，这样便使各项指挥调度工作能够有更明确的依据，有力的保证了煤炭行业的安全生产。

2 环境监控系统中的问题及根源分析

分析安全监控系统的结构以及工作原理不难发现，系统是否能够长期处于正常工作状态，除了要受到系统设计水平、制造以及元器件型号的影响，而且后期的安装、使用以及布置等对于系统性能也有着很大的影响。通常情况下，检测系统问题以及问题的根源主要体现在下述几点。

（1）系统设备设计问题

元器件本身设计上存在问题，例如线路板的布线和元器件的位置不够科学，甚至还可能会使期间受到电磁干扰的问题，而不合理的元器件选型也会影响传感器工作的稳定性或者使设备的使用寿命因此缩减。

（2）监测系统分站的位置不科学

分站系统安装的位置对于系统结构的繁复程度有着很大的影响，而且在很大程度上影响了分站工作的可靠性。

（3）传输缆线和电气设备的距离不合理

如果监测系统的传输电缆与动力电缆或者大功率电气设备的距离不够合理，这便会使监测信号受到较大的磁场干扰，甚至还会使信号产生畸变，使得信号解码的准确性大大的降低，问题恶劣时甚至会使系统的信号传输无法顺利进行，导致监测系统产生“死机”的问题。

（4）未做好监测设备的保护工作

很多设备安装的位置都不够合理，因此常常会受到淋水、潮气、粉尘浓度等因素的影响，上述这些因素中可能会有较多的腐蚀性成分，甚至还会使线路板、催化原件、接线产生腐蚀现象，也可能使传感器与电缆连接插头的内部出现氧化等问题，造成传感器易出现短路现象。

（5）地质构造和施工工艺的影响

施工地区的岩性、断裂状况、地理位置和施工工艺、支护方式、支护用料等对于地磁场的方向以及强度都有着很大的影响，有时甚至还会对系统传感器实时监测产生影响，施工期间所出现的振动也是一个很大的干扰，比如，宽沟煤矿属于冲击地压型矿井，该矿W1123综采工作面在回采过程中出现周期来压，频繁出现顶板，煤壁振动垮落事件及顶板异响现象事件，当工作面大能量事件时（4次方以上事件）、该工作面安全监测监控传感器会出现信号通讯闪断或监测数据紊乱现象，在经过分析和研究后，便能够确定传感器信号电路受到冲击地压事件干扰影响，传感器出现了闪断或监测数据异常波动等问题。

3 环境监控系统维护的重点内容

在对环境系统的控制结构和故障进行分析后，笔者结合自己多年以来的监控系统维护经验，指出了在对环境监控系统进行维护工作时应该把握好以下几点。

3.1 设备选型

若系统本身存在较为严重的缺陷，则对于后续工作的顺利进行有着十分恶劣的影响，不管维护工作者的技术水平多高，也无法弥补设备所存在的固有缺陷。所以，在确定系统时，不仅要重点关注厂商的产品介绍，而且还需要针对各类系统展开深入的比较和深入考察工作。不仅如此，在确定系统时一定要对设备的使用特征有一个深入的了解，在此基础上使用分站容量较大、防潮性能较好、抗干扰能力较强的监控设备，这样才能够降低分站的总安装数量，减少各种问题的发生。

3.2 监控设备的安装

监控设备的安装位置与该地点的环境对于监控设备的运行有着很大的影响，进行安装工作时，应该把握好以下重点：

（1）要保证设备的支护设备完好，使用期间不会出现淋水的情况；（2）尽量在电磁干扰和振动干扰比较小的位置进行监控设备的安装，还要对其进行接地保护，这样才能够有效的减小分站、通讯接口、电缆及传感器等所受到的干扰；（3）一定要使用稳定性比较好的电源开关，并且尽量不和大功率可控硅调速器设备用同一个电源或者是母线段，防治可控硅设施出现的奇次谐波对于电源的干扰，保证分站工作状态的稳定性。

3.3 传输缆线的使用和安装

一般情况下，使用光缆作为传输缆线的效果最好，因为光信号能够防止电磁信号在传输期间产生畸变，使得测值信号的误码率也能够大大减小，信号的传输速度也会因此有显著的增加，通常情况下电缆的传输速率为9600bit/s，而光缆传输速率则可以达到100M，有时还可能会更高。通常条件下，信号电缆的参数要求为：分布电感小煤炭于1mH，分布电容小于0.1μF，直流电阻小于26Ω/千米。进行电缆的铺设工作时，若条件允许的话，则需要将信号电缆和动力电缆分别放在巷道的两边，若条件比较差，则需要保证监控设备的电缆和动力电缆之间的间距是大于30cm的，只有在这样的基础上，才能够很好的降低电磁场对于信号的不良作用，更好的保证信号传输的质量和效率。

3.4 系统故障的统计以及分析

通常情况下，监控系统故障可以分成系统故障和人为故障两类。而要想解决好人为故障，则必须要严格开展管理工作；对于系统故障的处理则需要使用统计分析的方式，也就是要对故障的现象、位置以及原因等进行深入的分析研究，这样才能够在此基础上制定有效的解决方案。2018年5月宽沟煤矿安全监控系统在运行期间井下6台安全监控分站多次出现信号频繁中断的问题，检查发现是由于变电所内安装的安全监控光端机的信号出现了超时，且这种中断的出现是无规律的，解决这一问题时需要先对主传输电缆进行检查，而检查发现主电缆并无问题。在后续的检查中发现，1255水平-1333水平之间的4台监控分站的连接通信电缆有分出去的通信电缆末端未连接分站，在系统进行分站扫描信号接受过程中信号经过未连接分站的电缆时造成信号读取错误造成井下信号传输的光端机出现超时现象，将这部分未连接监控分站的通信电缆至分站终端之间部分拆除后系统回复正常，可见系统对通信电缆的使用工艺要求严格。

系统管理工作中应该重点做好管理制度的健全以及维修队伍的建设工作。企业所制定的监控系统管理规定必须要和国家的有关规定相符，但也要结合现场的实际予以适当的修改，这样才能够很好的保证管理制度的可行性。企业只有建设好完善的管理制度才能够有效的保证工作的质量。维修工作者的素质对于系统问题的处理效率有着很大的影响，所以，工作者都必须有技校以上学历，并且有高度的责任感，这样才能够在工作过程中高效的处理问题。