安全监控系统升级改造关键技术的应用探讨

关键词：安全;监控;升级;系统;应用

0 引言

很多安全事故在发生之前，往往都伴随着一定的微小变化。因此，如果能够第一时间发现这些微小变化，并及时作出相应的反应。那么就能有效地避免安全生产事故的发生。在这种情况下，在生产环境中布设安全监控系统就显得十分必要。同时，随着生产技术以及安全监控技术的发展，我们也应该对安全监控系统进行升级改造，以适应不断发展的生产需求以及安全需求。因此，我们就需要从实际生產过程中存在的问题入手，对相应的技术进行分析和探讨。

1 安全监控系统在实际应用中存在的问题

安全监控系统在实际应用过程中，虽然能有效提升生产过程的安全性，但是在实际应用过程中，仍然会受到各种各样的因素的影响，从而导致应用效果达不到理想水平。由此可见，我们需要对系统应用中存在的问题进行分析，并提出有效的改进方式。否则，这些问题的存在，除了会影响监控系统的应用效果，还会从侧面导致安全事故的发生。目前，通过分析实际应用需求发现，安全监控系统主要存在一下两种问题：

1.1 传感器性能、供电缺乏稳定性

在针对实际生产过程的时候，由于生产本身的环境就比较恶劣，环境湿度、温度没有处于良好的状态。除此之外，由于在针对某些施工为主的行业的时候，扬尘情况相对严重，同时在一些特殊行业中，还会有腐蚀性气体的出现，这些问题会对技术人员、生产人员的身体健康造成不良影响。如果没有对这种问题提出有效的处理方案，那么安全监控系统的各类电路、传感器元件、其他零部件都会出现不同程度的老化、氧化问题，进而导致接触不良、虚接、短接等问题的发生。在这种情况下，系统也很难保持稳定的工作状态。通过总结发现，恶劣环境对系统造成的影响主要有以下几个方面：

1.1.1 传感器性能会受到影响，呈现出严重不稳定的状态

在实际应用过程中，传感器一旦进入地下水，或受到一些剧烈振动的影响，其输出信号容易缺乏真实性和有效性。同时，某些生产环境位置小，不仅会产生复杂的强电场，而且磁场干扰现象会更加严重，这将导致一些传感器在使用中，很容易报错信息。如果问题较为严重，那么将直接导致系统无法处于正常工作的状态。尤其是在我国传感技术较为落后的今天，复杂、危险的生产环境往往会直接导致传感器工作状态异常。例如，在含有一氧化碳、甲烷等气体的环境中，传感器只能应用电化学技术或者热催化技术，但是应用这种技术的传感器的稳定性会相对较差。

1.1.2 传感器的供电缺乏稳定性

传感器实际应用的过程中，同样会由于恶劣的工作环境对其运营稳定性造成不良影响。并且，相比传感器正常供电距离来说，其安全供电距离更长。所以，在这种情况下，如果基本基线范围小于安全供电距离，那么线路所受到的干扰以及本身的电压降也会处于上升的趋势。在这种情况下，传感器出现异常动作或者无法正常启动也是常见的问题，当问题严重时，也会出现传感器频繁复位的现象。

1.2 安全监控系统技术水平不足

目前，安全系统中的数据传输和设备的物理接口协议很容易被忽视。各系统的运行不能实现通信协议的兼容性。在安全监控系统生产制造的过程中，其数据传输设备的互换性很难达到实际要求。这就导致在实际应用过程中，安全监控系统难以充分发挥其实际功能，同时还会导致在实际使用过程中出现不同程度的稳定性问题，从而大大提升设备维修的次数，让设备运用成本得不到有效的控制。

2 安全监控系统升级改造关键技术

2.1 新型数字传感技术

通过对目前企业安全监测系统在实际应用中存在的问题进行分析，可以得出传感器在实际应用过程中在整体稳定性上容易出现问题。传感器技术相对落后是导致传感器性能不稳定的根本原因之一。针对这一现象，在使用激光甲烷传感器时，可以通过使用可调谐半导体激光光谱技术有效解决这一问题。由于半导体激光器的波长是可调谐的，在实际应用中，它可以直接控制输出电流的具体变化，同时可以扫描分析气体吸收峰附近的情况，从而得到待测气体的特征吸收光谱，实现对气体的科学合理测量。在实际应用中，激光甲烷传感器不会受到任何气体的影响，因此即使在一些粉尘大、环境潮湿的恶劣环境下，也具有良好的整体测量效果，同时能够保证测量数据的真实性和有效性。

在传感器信号的传输过程中，我们可以借鉴RS485和can总线实现直接传输。除了实时有效的值检测外，还可以将传感器诊断或校准数据一起传输。在具体使用过程中，传感器的整体防护等级可有效提高到IP65，防爆型传感器可提高到IA，从而保证满足工作对安全设备的一系列要求。

2.2 支持多网、多系统融合

实现了有线、无线传输网络的有机集成，实现了监测与GIS技术的有机集成。多系统融合可以采用地表模式，也可以采用地下模式。鼓励在新安装的安全监测系统中充分运用多网、多系统融合方式。系统必须整合在统一平台上：环境监测、人员定位、应急广播，部分系统中融合了供电监控系统。其他可考虑集成的系统：视频监控、无线通信、设备监控、车辆监控等。某研究院自主研发的系统可实现气体监控的数据融合，人员定位及应急广播系统等功能也能通过安全监测系统站实现。并且该系统可以集中显示数据，分析多个系统的数据融合，实现应急救援联动。打开与其他厂商系统的接口协议，配合完成融合功能。

2.3 传输数字化

在下级站至中心站数字化传输的基础上，我们可以将传感器（模拟量）到下级站升级为数字化传输，从而推动安全监测系统的数字化的实现，并达到促进智能传感器的发展的效果。目前很多系统的模拟量传感器均具有智能数字传输功能。智能模拟量传感器能够准确识别类型、状态和故障，还具有状态识别和调整提示功能，可对未按规定时间调整的传感器进行识别和报警。开关量应根据附表有选择地改变，并尽可能保持不变。

3 总结

综上所述，安全监控系统升级改造关键技术包括新型数字传感技术、支持多网、多系统融合、传输数字化。虽然现阶段煤矿安全监控系统在实际应用中还存在许多问题，但结合实际情况，采取有针对性的关键技术，促进安全监控系统升级改造，是煤矿单位需要重点关注和落实的问题。新的数字传感器技术和多系统数据融合技术是原有安全监测系统升级改造的关键技术。这些技术的合理应用对煤矿安全监控系统的安全稳定运行具有重要意义。

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作者简介：

周燕红（1989- ），男，山西省古交市人，大专，2012年1月中北大学，从事的工作井下电工。