煤礦安全監控系統問題與發展

2022-11-27 10:09:05 字數 2195 閱讀 2853

煤礦安全監控系統存在的問題與發展方向

1、目前煤礦安全監控系統存在的主要問題

1.1 主通訊傳輸速率仍然偏低,系統響應時間長

由於煤礦井下環境惡劣、巷道距離長,多年來在系統傳輸速率上始終沒有大的突破。為了保證長距離可靠傳輸,大部分系統採用2400 bps或4800bps傳輸速率。一些採用9600 bps傳輸速率的系統,為達到超過15 km傳輸距離的要求,需要增加中繼器,而中繼器往往會被認為是通訊可靠性的瓶頸。

部分廠家在傳輸鏈路中增加礦用光端機,採用光纖傳輸方式實現高速率遠距離訊號傳輸,提高了訊號傳輸的可靠性,尤其是在抗雷擊效能方面有極大的優勢。

1.2產品易用性增強,但關鍵感測器技術仍需提高

眾多廠商的參與使產品功能更完善、效能也得到提公升。尤其是監控分站功能方面,除安全生產行業標準目錄(aq)要求的功能外,部分產品具有液晶漢字顯示介面、rs485智慧型通訊口等。在分站處理能力方面,採用了arm處理器、雙cpu等技術,使分站的處理能力大大增強。

但是,在感測器效能方面,由於甲烷熱催化敏感元件技術水平限制,使得甲烷感測器在壽命、穩定性和耐用性上仍然沒有得到本質性改善,在這一點上與國外技術也存在較大差距。雖然近年來紅外甲烷感測器開始在部分煤礦投入使用,但從檢測原理上決定了它抗惡劣環境的能力有限。

1.3 系統抗干擾能力有待提高

目前煤礦安全監控系統普遍存在抗干擾性弱的問題,最典型的現象就是「冒大數」,造成系統誤告警。干擾源主要來自感測器本身和傳輸線路。在煤礦所使用的感測器當中,最易受干擾的要屬co感測器。

由於co敏感元件為電化學原理,輸出訊號很微弱,幾乎所有廠家選用的敏感元件靈敏度都不到0.1μa/ppm,很容易被干擾造成輸出訊號異常。另外,感測器輸出訊號採用最多的200~1000 hz頻率訊號也是主要的干擾侵入點。

2、煤礦安全監控系統的發展方向

2.1 統一系統架構,規範通訊協議

目前大部分型號煤礦安全監控系統的架構在原理上是相同的,但介面協議的統一是困擾多年的問題。要解決這個問題,需要做大量的基礎研究工作,如對介面的電氣特性、時域特性和安全特性進行研究。電氣特性和時域特性都可以通過發布標準來約定,但只有找出裝置關聯安全性的評判方法才能解決不同廠家間產品的互聯問題。

2.2發展高可靠性的礦用感測器

高可靠性的感測器是煤礦安全監控系統穩定執行的保障。提高感測器的可靠性應從兩方面人手。一是提高感測器的電磁相容性,煤礦電子產品更多的注重安全性設計,在電磁相容性方面考慮不足,特別是co感測器。

二是研製新型感測器,改善現有感測器,從原理上解決穩定性差的問題。

2.3提高資料應用水平,建立專家分析系統

煤礦安全監控系統對資料的分析只是簡單的閥值超限判斷,缺少對資料的深入發掘和綜合應用。雖然近年許多煤礦都在配備綜合資訊平台,但大都停留在資料資訊彙總層面上,還達不到綜合應用的效果。對資料的深入分析挖掘方面,山東科大中天「軟體+硬體+專家服務」的思路值得借鑑,重慶梅安森科技在煤與瓦斯突出實時預警系統上的思路也值得思考。

2.4提高監控系統整體反應速度

aq6201標準中對煤礦安全監控系統的響應時間要求是小於30s,在實驗室環境下測試或許都能達到標準要求,但在現場實際應用中,由於受到訊號傳輸干擾,響應時間可能會遠超出30s。有的產品通過乙太網網橋方式傳輸資料,表面上看鏈路資料達到百兆甚至千兆,但串列埠網橋的低速瓶頸制約了傳輸速度,而且乙太網的非實時特性還可能造成比直接傳輸更加延時的後果。因此有必要對系統的傳輸模式做深入的研究,提高系統整體反應速度。

企業介紹:

山東科大中天位於中國院士泰山創業基地,註冊**1150萬元,由中國科學院宋振騏院士匯聚多位院士等業內高階專家,充分依託山東科技大學聯合中國礦業大學與山東大學等多所高校院所組建而成。

以煤礦安全監控預警與智慧型化安全開採成套技術及其全過程實施管理資訊化為主導產業,強力打造專家服務團隊、技術研發團隊與現場實施團隊,不斷拓展了實用礦山壓力控制等理論與研究方法體系,確保公司的產品研製與現場應用始終處於領先水平。

以井下岩層運動為中心,自主研發了「礦山壓力位移監測系統(kj385/kj27)」「煤礦安全監控系統(kj599)」等硬體系統,並通過「煤礦重大事故遠端預警與實施管理資訊系統」將礦壓、瓦斯、水文等資料進行實施分析,實現了煤礦安全高效開採的資訊化、智慧型化、視覺化。產品均已通過is09001認證、煤礦安標認證、「雙軟」認證等,長期受到國家火炬計畫、科技型中小企業技術創新**以及省科技廳經信委的專項扶持,獲國家專利十餘項。在此基礎上,公司又推出了以支承壓力分布監測系統為主的衝擊地壓**與專業探放水裝置,繼而形成了從工程材料、工程裝備到工程管理的防治水與衝擊地壓防控的一體化解決方案和現場實施隊伍,從而建立了與煤礦現場長期共贏的戰略夥伴關係。

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附件一 煤礦安全監控系統排程指揮應急預案 為了避免隨時可能發生的煤礦瓦斯事故,加強礦井瓦斯的監測 監控,確保礦井 一通三防 安全生產,特制定安全監控系統排程指揮應急預案。若監控系統發現有害氣體超限,斷電故障等異常情況,必須立即啟動排程指揮應急預案,並嚴格執行。一 預案請示彙報程式和內容 1 安全監控...

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該綜合管理系統主要包括6個子系統組成,其中其基本含義如下 1 安全監控監聽子系統 主要完成井下井上等監控地點的影象和聲音頻號的採集 2 報警輸入輸出子系統 主要完成井下瓦斯感測器 風速感測器 溫度感測器 應急感測器等的報警輸入訊號,並完成主控室報警並自動按照預先設定的控制方式動作的報警系統 3 監控...

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鄭煤集團裴溝一一井有限責任公司 安全生產監測監控系統安裝工程竣工 資料工程名稱 安全生產監測監控系統安裝工程 施工單位 河南鄭煤礦業建設有限責任公司 目錄一 開工準備階段技術檔案 一 開工報告 二 技術交底記錄 二 單位工程施工組織設計 作業規程 技術措施 三 原材料出廠合格證 說明書檢驗報告 隨機...