煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究
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摘 要：安全第一、预防为主、综合治理是我国安全生产方针，体现了以人为本的安全生产思想。煤矿监测监控设备作为煤矿安全生产的重要组成部分，其工作效率能够直接影响到井下作业人员的生命安全，发现煤矿监测监控设备存在问题并加以改进具有显著的必要性。本文提出当前我国煤矿监测监控系统中存在的一些问题，并给出改进建议。
关键词：煤矿 监测监控系统 问题 改造
中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2019）02（c）-0157-02
煤炭是我国的重要能源，与工业生产与人民生活息息相关，煤矿的安全生产一直以来都是我国安全生产部门的重点关注对象。煤矿监测监控系统为煤矿的安全生产提供了良好的保证。
1 煤矿监测监控系统存在的问题
1.1 监测设备抵抗干扰能力弱
煤矿监测设备是具有较高精细化程度的电子设备，并且由于煤矿矿井的作业面狭窄，电气设备较多，因此及其微小的电磁信号也会对监测设备产生较大的影响，降低其监测精度甚至导致其失灵。煤矿监测监控设备的输出信号一般在毫安、毫伏数量级，煤矿井下能够产生强电磁辐射的设备随处可见，一些设备甚至能够产生百伏、甚至千伏的脉冲干扰;同时，为节省空间井下电缆布置时通常会将电气设备所使用的交流电电缆与监测设备使用的信号电缆并行布置，因此，监测设备的信号往往会受到其他设备的干扰。
1.2 监测设备覆盖率低
监测对象方面，一般来说，煤矿矿井内的空气成分构成十分复杂，现有监测设备的重点监测对象十分单一且有一定的局限性。现有的常用监测设备主要监测对象为甲烷和一氧化碳，但除此之外，煤矿矿井内存在的有毒有害气体还包括二氧化硫、二氧化氮、硫化氢以及氨气等，这些气体同样会对井下作业人员的身体健康产生一定的伤害。监测地点方面，现有煤矿监测设备的监测点一般只设置在离散点等重点区域，基本上未能实现井下全区域覆盖。
1.3 监控设备智能化程度低，现有数据利用率低
目前，我国大多数煤矿使用的监测监控设备多数为单一组分监测设备，也就是每台设备只能监测井下空气中的某一种成分。而此类设备同时存在非智能化、独立化的劣势，对于每台设备的监测结果，需要人工记录、统一分析，这样便延迟了监测结果公布的时间，压缩了发出预警的时间，提升井下作业的风险。
通常，负责煤矿监测监控的人员会将监测数据进行归档留存，以作为日后工作的参考性数据。但是，由于煤矿矿井内环境的复杂性，监测数据多数只作为井下安全监控的参考依据，除此之外再无其他用途，这样便造成了监测数据的浪费，降低了监测监控工作的价值。
1.4 现有规范标准不完备，兼容率低
目前，煤矿监测监控设备种类繁多，除与安全生产密切相关的安全监测系统、煤与瓦斯突出预警系统、瓦斯抽采监测系统等外，还有人员定位系统、产量检测系统、供电监测系统、语音广播系统、视频监控系统等，可以说，随着科技手段的不断进步，电子监测监控设备已经能够覆盖至煤矿生产的方方面面。美中不足的是，由于各种监测监控设备涵盖的专业领域差异，以及生产厂家的不同，各种监测系统间的兼容性较差，各系统间数据格式与接口不统一，因此为矿井内作业环境的综合分析造成了阻碍。
规范标准方面，我国尚未出台具有较高综合程度的煤矿一体化监测系统数据互通标准，这也导致了厂家在生产监测设备时没有统一的依据进行参照。
2 煤矿监测监控系统的技术改造措施
2.1 研发新型传感设备
传感器是监测设备的“眼睛”，用于原始数据的采集。以甲烷传感器为例，当前，我国大多数煤矿所使用的传感器为载体催化甲烷传感器，其具有监测浓度低、寿命短、易受潮等缺点。为克服传统传感器的诸多缺点，近年来，科研机构开发了光谱传感器、红外线传感器、激光传感器等具有较高科技水平的传感器，此类传感器普遍具有测量精度高、使用范围广、抗干扰程度高等特点，如果能够普遍适用于矿井内，能够进一步提升监测效率。
采用单一空气组分监测设备不仅会降低监测效率，同时提升了设备采购与安装成本，因此，开发能够监测多种空气组分的传感器不仅能够提升空气中有害组分的监测效率，也能降低生产成本，提高投产比。
2.2 加强设备抗干扰能力
煤矿中强弱电设备之间的相互干扰是一个十分复杂的问题，其解决方法主要有强弱电系统分离和改变传输方式两种。
通过计算监测设备受干扰的电磁辐射极限强度，合理设置监测系统与大功率电气设备之间的位置关系，形成各设备之间信号互不干扰的布局形式，极大程度地降低监测设备受到的电磁辐射干扰。或在监测设备与信号传输电缆外部增设防辐射保护层，增强弱电设备自身的抗电磁干扰能力。
使用光纤或无线传输形式代替传统的信号方式，也能够有效避免数据传输过程种受到电磁辐射的干扰。同时，使用光纤传输，可以很大程度上增加数据的传输距离，并且增加线缆布局的自由程度。
2.3 提升系统智能化，实现不同平台间数据互通
信息化、智能化、统一化是当今社会科技发展的总体方向，为提升煤矿监测监控的效率，有必要将信息化、智能化、统一化的思路引进煤矿监测监控设备的研发中。首先，统一各监测系统之间的数据接口与传输方式，为建立统一监控平台打下基础;其次，建立起统一的监测网络与控制中心，在各监测系统之间建立起统一的数据网络，将监测信息统一汇总至控制中心，并由控制中心统一进行指挥、调度;最后，需要不断提升监测监控系统的智能化程度，利用先进的信息技术和计算机技术，对采集的数据进行智能化分析，进而提升人工分析的效率，降低人工分析的错误率。
与此同时，属地煤矿监管部门和煤矿监察部门应建立区域性煤矿风险分析平台。将各煤矿监测数据传入煤矿风险分析平台，凡是涉及煤矿监管监察职能和煤矿矿级领导下载该平台APP，实时监测辖区内各煤矿的安全数据，以便做到危险源的早发现、早预警、避免矿难发生。
2.4 加快标准化进程
为实现煤矿监测监控的统一化，煤矿监察、监管部门要加快煤矿监测监控的标准化建设。在加快煤矿监测系统数字化、智能化的同时，为各系统设备的生产厂家提供统一信息化格式和数据接口标准，以便促进各监测系统之间的数据流通，以及便于数据的统一收集、统一分析，综合判断矿井内各种因素所产生的影响。
3 结语
改进煤矿监测监控系统存在的缺陷不仅要从技术手段出发，更重要的是，煤矿安全管理人员需要具有先进的科学意识与先进思路。凭借科学的不断进步、计算机技术的不断发展，提升煤矿监测监控设备的智能化、统一化、数字化、网络化程度，建立更加可靠的煤矿监测监控系统。
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