延尚娟:淺談監測監控系統在煤礦中的應用
淺談監測監控系統在煤礦中的應用
摘要：瓦斯是以甲烷為主的有毒有害氣體的總稱，在煤礦采掘生產過程中，會不斷涌向采掘空間，對井下生產活動造成嚴重的安全威脅，是煤礦五大災害之一，所以，時時刻刻防止瓦斯超限在煤礦生產工作中非常重要。隨著現代科技發展，安全監測監控系統在煤礦中應用越來越廣泛，利用各類傳感器對生產系統進行安全監測，對井下各掘進面瓦斯濃度進行監控，可為煤礦安全生產提供一定保障性。
關鍵詞：安全生產 瓦斯 監測監控 傳感器
引言：生產是人類社會存在和發展的基礎。如果生產中存在各種隱患、存在各種不安全因素，那么生產就無法順利進行。因此，安全是生產的必須條件。生產中只有安全有了保障，才能持續、穩定發展。所以我們要時刻牢記"安全第一"的理念，我們要不停的付出實際行動，確保有安全再生產。對于煤礦安全生產而言，防止瓦斯超限非常重要，它是生產的大前提，是安全的根本，所以各種防治瓦斯超限的技術便應用而生，其中就包括監測監控技術。因為不同監測監控系統相互聯網監測，可以完成監控數據的采集、傳輸、處理及預警控制等多項任務。所以說瓦斯監測檢測系統，傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術和控制技術等多種技術便伴隨煤炭工業發展而逐步發展起來了。
一. 瓦斯監測監控系統的作用
為了落實國家提出的“先抽后采、以風定產、監測監控”瓦斯治理十二字方針后，全國各國有煤礦礦井基本上都購置安裝了安全監測監控系統，實現了對井下瓦斯、一氧化碳、風速、風壓、溫度、風機開停、風門開關的自動、連續、集中監測和瓦斯超限、報警斷電，曾多次避免了各類瓦斯和火災事故。大部分礦區還實現了全局、全省監測數據聯網，對煤礦安全生產起到了重要的促進作用。
二. 瓦斯監測監控系統的組成
礦井安全監控系統一般由四部分組成
1.中心站
（1）中心站系統組成 中心站由監控主機工控服務器、系統監控軟件、網絡附件系統、電源系統、網絡打印機、中心監控大屏系統、大屏幕控制軟件、大屏幕控制開關電源等組成。
（2）中心站軟件功能：監控主機服務器可以進行數據存儲、報警、顯示、打印，同時可以在監控中心設置“各礦瓦斯數據監視大屏”，對井下各分站進行監測監控。
2.井下分站
盡管各廠的監控系統井下分站形式多樣，但基本上具備以下功能: ①開機自檢和本機初始化；②通信測試 ③分站設程控：實現斷點儀、風電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監測和一般的環境監測 ④死機自復位且通知中心站 ⑤接收地面中心站初始化本分站參數設置：如傳感器配接通道號、量程、斷電點、報警上限和報警下限等 ⑥分站自動識別配接傳感器類型 ⑦分站本身具備超限報警 ⑧分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實施手控操作和異地斷電。
也就是說井下監控分站設計有高效可靠的保護電路和程序糾錯功能，即使井下分站與地面中心站失去通訊聯絡，分站也能夠繼續、獨立地進行工作，自動恢復記憶，按照事先給定的要求實現瓦斯超限斷電報警、斷電和復電控制功能，斷電邏輯可實現瓦斯風電閉鎖裝置和瓦斯斷電儀的全部功能。并且分站在出現故障時，可在極短的時間內自動復位并重新啟動單片機投入運行；即使分站仍不能正常運行，也可自動脫離系統，不影響其它分站正常工作。
3.通信接口
井下瓦斯等信息采用分時多路復用技術傳輸，信息的傳輸是井下監控分站的信息交換過程。信息傳輸的主要表現為:信息下發是由地面主機產生的，傳輸到井下的監控儀處理后，執行各種反饋任務。
4.瓦斯傳感器
傳感器的穩定性和可靠性，是煤礦監測監控系統能否正確反映被測環境和設備參數的關鍵。具體來講，煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環節的機電設備工作狀態進行監測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統。
三.瓦斯監測監控系統的現狀和不足
煤礦瓦斯安全監測監控系統目前的應用已較為普遍，高瓦斯煤礦、煤與瓦斯突出礦井已全部裝備了瓦斯監測監控系統。在現場使用中，雖然系統主機、分站以及軟件已經不斷進行升級，但傳感器全部采用載體催化元件，載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩定性差和調校期頻繁、靈敏度漂移、監測分站帶載備用電源供電時間不足、斷電器遠程操作電壓衰減嚴重等缺點，嚴重制約著礦井有害氣體的正常檢測。
而且《煤礦安全規程》中對甲烷傳感器的調校有嚴格的規定。它規定調校工作需要專用器具和標準氣樣，對甲烷傳感器每7天調校一次，這樣往復頻繁的調校期會縮短了傳感器的正常使用壽命。同時，由于監測系統維護不到位，造成系統運行不夠穩定，故障率也會較高，還有部分地區因地處偏遠，瓦斯監測監控的校對工作不及時，會造成瓦斯監測監控系統系統虛設，無法發揮其作用。
四. 如何更好的利用礦井安全監測監控系統
（1）嚴格落實安全監控相關規定，確保系統穩定性
中心站裝備2套主機，1套使用、1套備用，并配備了后備電源。各類傳感器安裝齊備，使用正常。瓦斯超限報警裝置為聲光報警，當瓦斯超限報警時，首先切斷該區域供電電源，系統可以實現自動報警、斷電和閉鎖，只有確認瓦斯濃度降到安全規定以下，方可人工送電，恢復正常工作。通過對被測參數的比較和分析，有利于提前決策，防止事故的發生或擴大。
同時，監控系統屬于精密性儀器，其監測分站、傳感器的設計、安裝統一由專人負責，所有拆、裝都必須由指定人員來操作，其他人不得擅自拆裝；其他相關人員應相互監督保護礦井安全監控系統，所有開停傳感器、饋電傳感器、風門傳感器、溫度傳感器等都應正常使用，不得隨意改變，更不得拆除；由專門的指定人員負責各類傳感器的正常維護、標校工作，確保傳感器處于完好狀態；同時對各類保護功能進行定期試驗，及時處理存在問題，確保各類保護靈敏可靠，保證礦井監控系統運行穩定。
要建立細致嚴謹的管理制度，及時完善有關監測監控管理的規定，貫徹執行國家的法律、法規以及上級的文件指示精神，制定瓦斯超限處置程序和應急預案。樹立高度的責任感和使命感，嚴格落實執行監測監控24小時值班制度，強化值班人員的技能水平、應急處置能力和責任心，嚴禁以任何理由空崗、脫崗，真正實現24小時不間斷監控，構建責任明確、制度完善、執行有力、監督嚴格的管理體系，建立裝備齊全、數據準確、斷電可靠、處置迅速的監控系統，努力實現標準化、科學化管理。確保監控系統正常運行并發揮其監測、控制和預警作用。
（3）加強業務培訓，不斷吸納專業技術人才
監測工必須經過培訓，考試合格，持證上崗。隨著監控系統的不斷發展、更新，必須加強對監測工的業務技術培訓，不斷拓寬知識面，采取多種形式提高監測維修人員的維修技術和操作水平，除了具備本職工作的應知應會，還應掌握了解一通三防的基礎知識，組織理論和實踐的學習，對新調入的安全監測員，重點加強對其基礎知識的學習和培養，合理利用系統售后服務和兄弟單位相互指導的便利條件，借鑒其它單位好的經驗做法，來指導自己的工作，確保礦井監測監控系統的正常運行。同時，不斷吸納安全監測監控專業人才，創造條件，充分發揮其專業知識竟能，不斷完善監控系統，提高系統運行穩定性，為礦井安全生產保駕護航。
結束語： 安全監測監控系統是生產、安全及管理方面的一個實時監控系統，通過本系統可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產損失，確保礦井安全生產。
參考文獻：
1.《監測監控系統原理及應用》
3.《監測監控AQ行業標準》
4.《煤礦監測監控綜合技術手冊》（2008年修訂版）
5.《煤礦安全監測監控》
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