煤炭安全生产中信息化技术的应用研究

2020-08-13杨庆华

科学技术创新 2020年23期

杨庆华

（中国平煤神马集团，河南平顶山467012）

现阶段,信息技术获得很大的发展,极大推动了煤炭产业的进步,这对煤企安全管理水平提出一系列的新要求。与此同时,国家安监局不断加强对煤企的管理,对许多不合规的企业进行整治。所以,将信息技术应用到煤炭生产环节,既能够提高生产效率,还可以提升企业实力,除此之外,信息技术还是保障我国煤炭安全生产的有效措施。随着信息技术的普及,煤矿开采可以通过远程控制井下各项作业以及各个环节,真正实现自动化控制,且使井下作业效率显著提高。本文首先分析了煤矿生产中信息技术应用的重要性,然后阐述了信息技术的内涵,在此基础上,对信息技术在各方面的应用进行了研究。

1 信息化技术煤炭生产应用中必要性分析

当前煤矿开采多是在井下,而且环境也比较复杂、恶劣,有害气体较多,例如CO、CH4、粉尘、瓦斯等,严重威胁着煤企井下作业的安全性。所以,在煤炭生产中引入各种信息技术,可以妥善解决以上难题。作为不可再生的矿产资源,煤炭在生活中所起的作用比较大,长期以来,传统的煤炭生产需要大量井下作业人员,整个过程中存在很多不可控因素。如果把信息化技术引入煤炭企业,既可以提高工作效率和安全性,又能够减少人工费用,节约很多资源,进而为煤企盈利打下基础,.增强企业实力。

2 信息化技术的内涵

该技术主要在现代化管理以及作业中使用,主要是通过计算机和网络来开展,完善企业管理,改革创新其生产模式,有效整合现有资源,使企业朝着智能化方向发展。其功能主要包括程序化、电子商务、科学化、数字化。程序化是指把把监管环节的流程通过电子化完成,把企业不同部门、不同工作、各岗位员工有效融合,提高管理质量,促进该工作更加科学规划。电商即通过互联网与物联网等相关技术构建起的电商平台,旨在推动企业商贸活动的顺利进行,从而有效整合以及利用资金、物流与信息流。科学化是指依靠信息的方法对相关的数据资料进行整理和分析, 为企业制定合理的目标、做出科学的决策提供参考依据;数字化即指将每个环节获取的信息存储到数据库,以备后期使用。

3 煤炭行业中信息技术的应用

3.1 安全监测监控系统。该系统用来监控井下人员作业的动态。监控设施的工况与井下条件(各种毒害气体的浓度等), 通过RS485 系统完成数据传输和通讯,利用双机设备把物理量转换成对应的电信号,通过传输电缆把信息向分站输出,然后待整理分析后再处理,接着用分机把控制信号传至分站控制开关,这样就可以实现断电和报警的目的。比如对井下各种毒害气体浓度、水位、煤位、风速、温度等各项参数监测时,若瓦斯浓度超过相应的安全值,设备就立即进行预警,此时系统自动会断开电源,完成瓦斯电源闭锁。另外, 安全监测监控系统还能够在设定时间内生成对应的监测报表,为井下顺利开展作业和工作人员的人身安全提供保障。具体见图1。

图1 信息化监控系统在煤炭生产中的应用

3.2 井下电力监测监控系统。其主要就是监控煤矿井下的各采矿区的高低压开关、主运皮带变电所、中央变电所的电力情况。在地面就能够集中控制井下变电所开关,还有实现对电力故障复位等功能,在地面上就能够动态设计画面、修改整定值等。通过电力监测监控系统为煤企更好的了解井下电力情况提供条件,同时也连接高爆开关和对应分站主监测页面，具体见图1。

3.3 人员定位系统。该系统能有效监督井下作业人员的安全情况,切实规范他们的操作,为井下生产安全提供坚实的保障。其功能包括以下几方面:定位井下人员的分布情况,图片显示,统计人员的考勤情况, 详见图2。它引入三层架构体系, 采用VWL、ActiveX、VC++/C#语言、ASP、XML等技术,硬件包括电源电缆、隔爆电源、各种处理板、备用电池等。该系统最主要的功能就是跟踪定位功能,经设定可以实时显示员工的运动轨迹与位置。以此了解井下员工的作业情况,确保他们的安全,提高生产效率,为企业的安全生产发挥应有作用。同时也直观地观察到煤矿井下工作人员的作业情况与环境布局,形象的观察到所有设施的运行情况。利用图像的形式来显示各种异常情况,及时采取科学合理的应对策略,减少损失,提高生产的安全性。

图2 井下作业安全监控系统

3.4 巷道顶板压力监测系统。该系统主要是对井下巷道顶板的压力参数进行监测,包括井上与井下监测两种。井下监控对象包括电缆、通讯分站、巷道压力分级等设备,不同的分机通过相应电缆把通讯分站连接,利用电话线把数据传至地面。井下监控主要由相应的监控软件、接收机、电脑等组成,井下通讯分站和电脑数据通讯通过接收机完成。针对顶板离线监测报警系统可以依靠人际对话窗口、网络平台的方式记性在线自动化检测,对顶板的离层数据进行实时处理,在地面根据需要来获取巷道动压掘进顶板的离层活动情况,通过柱状图或者是列表的方式显示。

4 煤矿安全生产信息化建设现状

现在国家经济采取的发展模式是市场经济调节为主,国家宏观调控为辅, 这样就导致不同煤企之间技术水平和规模也不一样,表现出不平衡状态。尽管国家不断加强对煤企的监督管理,责令许多不满足相关标准的企业进行整改,或者将许多煤矿关闭,现在处于运行状态的煤矿多数已经实现了信息化的安全生产, 但在生产、监控、管理等环节均存在差距。例如,部分煤企缺乏安全生产信息化意识,在应用以及投入上仍比较少,相关规范要求与操作标准还需要进一步提高,到现在仍然没有达到彻底的管控一体化。现阶段因网络基础设施不完善, 在该领域尚未构建起整体的信息传输平台,由此使得该领域严重缺乏安全生产技术,这样最显著的问题就是自动化技术和信息化技术脱节,所得信息真实与否得不到保证。另外,因我国在传感器方面的发展速度较慢,这样就影响到信息化技术建设的进程,制约煤炭企业安全生产自动化的发展。

5 煤炭安全生产信息化建设措施

5.1 信息数据共享的建设。安全管理系统一般包括检测、控制与管理模块等部分。国内很多煤企在实践中仍然不注重以上三部分,在管理过程中与上述联系不够紧密,由此使得系统没有达到预期的的效果。因此,如果煤企有安全事故发生,起不到有效控制的目的,发挥不出各项数据资料的作用。所以,日后煤企要切实共享数据资料,以确保各项数据功能顺利实现,提高安全生产管理质量和效果。在充分共享各子系统的信息以后,防止复收集数据资料,既可以集中管理数据资料,又能为煤企井下生产提供指导,有助于提高煤企效益,推动企业更进一步。

5.2 加强安全生产管理。尽管当前很多煤企还是比较重视信息化技术,且投入许多经费来建设安全生产管理系统,然而却并未真正发挥出其作用。因此,今后要加强对煤炭安全生产的管理,合理运用信息化技术,切实发挥出其管理效能。另一方面,对于企业的管理人员,今后要高度重视煤矿设施的养护工作,安排人员加强对设施的检查以及维护,提升井下作业员工的安全意识,为推动煤企长期健康发展奠定坚实的基础。不仅如此,今后煤企还应加强安全管理培训,定期组织人员接受安全生产方面的培训,通过举办培训班、专题报告、研讨会以及安全管理知识竞赛等多种方式培训员工,进一步提高他们的知识水平与实践技能,保障煤企长期持续发展。