调度信息系统在矿井反风演习中的综合创新应用研究

2020-05-14郭东东

机电工程技术 2020年3期

郭东东

（山西煤炭运销集团沁水鑫基煤业有限公司，山西晋城 048200）

0 引言

为提高矿井处理突发灾变的能力，需进行矿井反风演习，但传统的矿井反风演习作业，由于信息闭塞，处理突发事故的速度不够高，效果不够好。因此，很多学者进行了一些提供矿井反风演习效果的探索，但这些研究大多只是停留在对煤矿调度监控系统但方面的研究，并没有研究调度信息系统在反风演习中怎样合理的应用来提高矿井反风演习效果。为使二者能有效融合，本文研究了调度信息系统在矿井反风演习中的综合创新应用，有助于进一步做好矿井反风工作，更好地保障矿井安全生产。

1 调度信息系统

调度管理系统的作用主要是促使沁水鑫基煤业的生产调度管理工作实现信息化。该系统的功能构造图如图1所示。

图1 调度管理系统的功能构造图

1.1 基础信息管理

（1）生产队伍的管理。系统可以为回采、采掘及开拓等各个类型的生产队伍提供统一的管理。构建生产指标、生产任务量达成、采掘面衔接等基础数据管理，促使系统数据中使用频率较高、较为核心的信息数据具备较强的统一性和唯一性，同时避免其在业务单据中出现重复录入。

（2）工作面的管理。系统可以为回采、采掘及开拓等各个类型的工作面提供有效地管理。系统可以提供矿井领导人员每天下井状况的会爆功能，以便于集团对各个矿井领导的下井状况进行充分掌握，从而对矿井生产的安全形势加以把握。

1.2 生产数据查询

系统可以对各个下属矿的每天采煤量、开采进度等相关信息进行收集，有助于管理人员充分掌握矿井生产的状况，并加以指挥协调。集团端可以对各个矿井的调度业务进行有效地管理，并且可以对各个矿井原煤及品种煤的产量、掘进进尺等相关信息进行定期查询，对各个矿井所发生的事故、主要工程项目、存在问题等信息进行汇总整理，指挥各个矿井有序地开展生产经营活动。

1.3 计划管理

根据各个板块的生产指标，详细地编制出生产计划，其内容主要有年度、月度、旬及日计划，并且可以对各个管理层的计划管理提供支持。该模块可以对矿井产煤量、开采进尺、销量等各个指标计划进行管理。

1.4 日常汇报

具有各个矿井安全重点工作的信息统计、安全生产会议总结等功能。

（1）安全重点工作。主要具有重点贯通、初次及末次放顶、矿井停电检修等功能。例如，在煤矿生产中巷道的贯通工作属于重点工程，其主要对贯通的进展状况进行记录，包含了施工的内容、地点、团队及负责人等。

（2）安全生产会议总结。会议记录的录入界面主要包含会议的类型及主题内容、举行时间及地点、记录人员、参会人员等。

1.5 日常办公

日常办公内容主要有产煤量、销售量、进尺、库存等等；可以对伤亡及非伤亡的事故进行管理；也可以对阶段性数据进行相应的调整与管理等。

（1）煤炭产量的进尺管理。系统具有维护管理煤炭产量的功能。生产进尺的记录内容主要有生产进尺的日完成状况，其中包含计划日及当日的进尺、月累及年累的进尺；当日、月累及年累的产量等。

（2）销量管理。外运销售的管理主要是对品种煤的外销状况进行详细地记录，其内容主要有各个煤种铁路及公路的车辆数量、车辆数量的月度及年度累积、销售总量、月销售量等。

1.6 统计报表

综合统计可以对生产管理阶段所产生的信息进行分类整理，该方法是对生产管理效果进行分析及追踪的有效手段之一。系统可以对原煤产量、计划产量、产运销说明、更新库存等相关信息实施在线上报、汇总、分析，也可以形成相应的报表，各个原煤的生产调度信息较为明确、通俗易懂。

2 项目应用背景

通过开展反风演习，了解井中主扇所具有的性能，检测核心巷道及风井的反风风量，对其主扇反风量加以验证，明确其是否满足《煤矿安全规程》中的相关规定，即反风量需要超出原有风量的40%，通过反风演习的开展，及时找出问题，增强矿井应对灾变的能力，同时为决策提供可靠的数据依据及有效的技术支撑[1]。

为了使已建立的信息监测监控体系可以为矿井的安全生产提供更优质、更高效的服务，在本次所开展的反风演习中，对矿井反风过程中各种通风安全监控体系所获取的实时数据加以整合处理，对调度大屏中可随意划分显示部分的功能加以运用，通过对调度屏幕的显示板块进行划分，为本次演习的指挥协调工作提供有效的数据依据及可视化展现[2]。

3 技术创新

从矿井的现状出发，通风区加以实施，监控单元、调度指挥单元及其他各个相关单位之间形成良好的合作，共同开展本次反风演习。为了使反风演习中各个数据具备较强的实时性和可靠性，运用较多的数据信息来辅助矿井做出灾变应急处理决策，主要进行了下列几方面的创新工作。

3.1 安全监控系统

图2所示为反风演习过程中监测体系中可视化数据平台的界面。

图2 反风监控系统监测实时数据图

由图可知，将3个区所获取的监测数据加以整合，将2个监测系统的数据进行有机地融合，充分把握反风范围之内CO、瓦斯、温度、主扇及通风机状态等各个相关的数据[3]。其主要步骤如下。

（1）数据整合。对光纤数据传输网加以有效利用，可以将2个矿区的环境及设备的监控、人员的定位等各个平台数据进行远距离的交汇，使其传输至监控中心的地面中心点；地面中心点通过对各个服务器内数据库的数据进行收集、数据库同步映射等形式，将各个系统中的有效数据加以融合，使其处于“KJ770综合服务器”的系统之中[4]。

（2）可视化系统结构构建。对矢量化图形工具加以有效运用，借助该工具来编辑可视化模块的基础图形框架；对表格工具加以运用，并借助该工具来编辑可视化模块数据表的框架及“KJ770综合服务器”系统之内的动态图形数据，创建起有效的数据组合窗口。

（3）可视化系统数据组态。运用“KJ770综合服务器”内的数据来对全部数据进行分组上传，并将各个上传数据加以关联，同时将反风演习过程中所运用到的“数据表”、“动态图形连接”、“窗口报警数据状态”融合到可视化模块中[5]。

安全监控系统关键功能实现：

（1）在反风演习的过程中，实现矿井关键地点中CO、温度、压力等各个数据的及时监测；

（2）在反风演习中，实现对主扇及局扇运行、矿井关键地点供电状况的实施反馈；

（3）在反风演习的过程中，对可视化模块中所显示的数据、设备状态进行有效的对比分析；

（4）为反风演习的正常开展提供可靠的依据，同时为其提供有效的数据信息，促使其取得较好的效果[6]。

3.2 综合自动化系统

在反风演习中，为了使主通风机的数据得以顺利的传输，本矿井对原有的主通风机数据的传输线路进行了改善。原主扇的数据收集形式是利用矿井下环网接人矿井自动化系统，为了防止环网交换机因长时间停电而出现掉电问题，将主通风机的监控进行切断，减去环网交换机的中间数据环节，并加以改良，使其成为直接熔接光缆到地面机房[7]。