信息技术在煤矿瓦斯监测与预警中的应用

2018-12-06弓艳武

海峡科技与产业 2018年8期

弓艳武

寿阳县煤矿安全信息调度中心，山西晋中 045400

1 信息技术在煤矿瓦斯监测与预警中的应用现状

从1980年开始，我国首次引入矿井监控系统，在很多大型煤矿企业中应用得较为广泛[1]。自此之后，根据已经引进的系统，国内开始对相关的信息技术展开新一轮研究，相继开发了KJ2和KJ4等型号的监控系统，从而开始走向对煤矿瓦斯信息进行管理的道路，极大促进了我国煤矿企业的开采效率和安全度。但是在实际的技术应用和系统管理工作中，目前仍存在较多突出问题。其一，在应用信息技术开展瓦斯监测系统的过程中，始终没有形成一套完备的标准技术体系，很难在不同的系统之间进行有效的信息融合，导致监测系统无法持续实现本身的功能；其二，该监测系统、线路和电源故障等极其容易引发一系列的问题；其三，大部分煤矿企业所使用的是综合型监测系统，主要是通过安全参数对瓦斯含量进行监控，无法对其具体的细节进行掌握，尽管当前的瓦斯传感器种类较多，但是通常使用的是催化燃烧式传感器，其使用寿命较短，稳定性偏差，最终导致监测不清晰、不全面的情况发生。

2 信息技术在煤矿瓦斯监测和预警中存在的问题

2.1 信息技术应用管理制度不完善

尽管我国社会经济正在快速发展，但是煤矿企业利用信息技术对瓦斯进行监测和预警过程中仍然存在管理制度不健全的问题。特别是一些中小型煤矿企业，由于自身的利润受到了一定的限制，通常情况下没有使用较为先进的瓦斯监测和预警技术，导致安全问题出现。

2.2 煤矿企业对信息技术应用管理不够合理

信息技术和与之相适应的信息网络已经成为当今煤矿企业开展瓦斯监测和预警的重要手段。信息技术和系统管理制度的“协助”作用对煤矿企业的瓦斯监测和预警同样具有十分重要的作用[2]。然而煤矿企业内部的管理机制对信息技术的应用水平同样具有较大的影响。部分煤矿企业内部的管理机制和理念依然落后，并没有形成市场化的经营模式。

2.3 应用水平存在差距

为了能够使信息技术在煤矿企业的瓦斯监测和预警工作中获得广泛应用，必须在企业内部构建一种团结协作的氛围，同时在煤矿企业内部建立一批具有较高素质的专业队伍。但是当前大部分煤矿企业均以追求企业最高利润作为发展目标，忽视了对企业内部员工素质的培养。员工综合素质不高导致信息技术不够熟练，例如对瓦斯监测系统的应用和预警的知识和技能达不到专业要求，从而影响了煤矿瓦斯监测和预警系统工作的正常运行。

3 基于信息技术的煤矿瓦斯监测和预警系统的设计

3.1 设计技术

通过信息技术的应用，可以对系统的功能模块进行相应的扩展分析，同时还可以达到加强信息系统的整体数据的分析，真正实现系统综合功能的整体提高。与此同时，在对监测系统和预警作用中还应对设备安装的便捷性需求加以关注。在这个过程中，需要应用WSN技术来实现对危险地带的远程监控，从而保证瓦斯浓度的监控能够保持在“视野范围之内”，进而将各个传感器节点监测过程中所获得的诸多信息一并传送到地面，以此实现对煤矿工作面瓦斯的监测和预警管理。在应用信息技术进行监测的过程中，可以将瓦斯传感器组成相应规模的网络，将数据传输到对应的中心节点，并借助WebGis技术对瓦斯分布情况进行监测和预警。

3.2 利用信息技术对监测结构进行设计

首先，煤矿井下瓦斯监测和预警系统一般所采用的网络架构模式为客户和服务器模式，而终端服务器设备所使用的是地理信息发布与开发平台。其次，WSN网络中包含诸多内容，其中包括无线传感器的节点、中线节点设备等，它们组合在一起，共同构成一个强大的WSN网络。

3.3 瓦斯监测和预警系统的工作流程

瓦斯传感器利用采掘工作面上各个节点所收集到的具体位置的相关信息，将获取的数据信息一并发送到中心节点，最后将数据和位置信息发送到监测主机中。如果发现某个节点的瓦斯含量超标，监测主机便会迅速发出报警提示，并在系统的界面上显示出来。显示界面会显示出具体的报警位置，并将该信号传送到对应的区域内，驱动与之连接的报警装置，提醒该区域内的人员此位置的瓦斯浓度超标，应迅速撤离。

4 煤矿瓦斯监测和预警应用信息技术的对策

4.1 完善相关管理机制

就我国的煤矿企业的瓦斯浓度的监测和预警的信息技术来说，提高其管理制度具有十分重要的意义。煤矿企业应该着重加强对煤矿瓦斯监测和预警应有技术的制度进行规范，提高煤矿企业违规所造成的相关问题的赔偿条例，能够有效防止违规事件发生的次数。应从加强煤矿企业的信息制度的建设入手，使得煤矿企业的开发和瓦斯浓度的监测和预警之间形成良好的体系。

4.2 增强煤矿企业的内部管理

煤矿企业应该重视煤矿企业的发展情况，并对新的发展模式和方向加以调整。首先，应该建立起一套符合事实的质量管理机制，主要从完善信息技术入手，在这个环节上需要进行单独的抽查和监督。其次，对煤矿开发过程中产生的一系列风险问题进行统一管理，并对瓦斯进行有效监测。最后，对煤矿企业的信息技术进行开发和推广，切实提升信息技术的应用质量，让煤矿企业能够获得满意的成效。