芻議煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)

馬 麗

(西山煤電官地礦，山西太原030022)

0 引言

我國是世界上煤炭資源生產(chǎn)大國，煤炭資源也是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要資源。在煤炭生產(chǎn)的過程中，安全問題已經(jīng)成為一個全社會都在關(guān)注的重大問題。我國在煤炭生產(chǎn)過程中的死亡人數(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界的60%以上，因此，我國必須盡快采取一定的措施來確保煤炭生產(chǎn)安全。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)可以通過隨時監(jiān)控，來對煤礦生產(chǎn)情況予以實施監(jiān)測，以此確保煤炭生產(chǎn)環(huán)境的安全。

1 安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是把信號采集、計算機監(jiān)控以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)合在一起，使用模板化的思想設(shè)計硬件電路和軟件程序的各個子系統(tǒng)，它能夠隨時監(jiān)測井下作業(yè)人員的工作環(huán)境是否安全，還可以通過一些監(jiān)測數(shù)據(jù)提前預(yù)知安全事故的發(fā)生，以便煤炭企業(yè)管理人員及時采取相應(yīng)措施保證工作人員的人身安全和避免安全事故的發(fā)生。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過以下幾個方面對煤炭井下生產(chǎn)安全問題進行監(jiān)控:

1)應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)通信技術(shù)來計算和判斷數(shù)據(jù)，以此反映安全情況，如果出現(xiàn)出現(xiàn)安全問題的風(fēng)險，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)不會對安全電路進行斷電處理，而是發(fā)出聲音加以預(yù)警，這樣既能保證煤炭井下生產(chǎn)的安全性，又可以在安全問題發(fā)生后保證井下人員能夠安全逃生。

2)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在對煤炭井下進行隨時監(jiān)控的同時，也在計算、記錄模擬量和數(shù)字量這兩個信息。相關(guān)工作人員可以通過觀察“模擬量實時數(shù)據(jù)監(jiān)測表”和“數(shù)字量實時數(shù)據(jù)監(jiān)測表”中記錄的信息，對井下安全生產(chǎn)情況進行管理，以便及時發(fā)現(xiàn)井下的安全問題。

3)相關(guān)工作人員和管理人員可以通過觀察安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的“工作現(xiàn)場”的畫面，隨時看到工作現(xiàn)場的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)井下作業(yè)環(huán)境的情況。如果有安全事故發(fā)生，通過“工作畫面”也可以更加直觀的了解事故發(fā)生情況和事故處理情況。

4)在發(fā)生事故的時候，工作人員可以通過安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制或者其他方式對井下電路的復(fù)電進行控制，把事故發(fā)生的概率或事故發(fā)生對井下工作的影響降到最低。

2 安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2．1 煤礦安全監(jiān)控技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)

對于電氣容易發(fā)生爆炸、電線傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)的井下環(huán)境，可以采用樹形結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)監(jiān)控裝置安裝技術(shù);對于井下惡劣的工作環(huán)境、電網(wǎng)電壓的變化幅度范圍比較大的環(huán)境，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器宜采用遠(yuǎn)程供電的方法代替中繼器。

2．2 全礦井移動通信技術(shù)與系統(tǒng)

相關(guān)的工作人員和研究人員可以通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)一些煤礦井下工作的無線傳輸規(guī)律和特點，總結(jié)分析出礦井工作環(huán)境的移動通信的需求和與其他環(huán)境不同的方面。對于煤炭礦井工作環(huán)境中無線運輸?shù)膿p耗量大、發(fā)射功率受到很多因素限制、設(shè)備體積要求小、抵抗干擾能力較強、抵抗故障能力強、保護性質(zhì)良好、較能接受電源電壓的變化范圍大等特點，研究、分析、設(shè)計出了具有較多基站的礦井移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式。應(yīng)用現(xiàn)代高科技研究出的WIFI技術(shù)和礦井移動通信系統(tǒng)，在煤礦井下安全生產(chǎn)、安全轉(zhuǎn)移和事故發(fā)生之后的應(yīng)急救援等過程中發(fā)揮了重要的作用。

2．3 煤礦井下人員位置監(jiān)測技術(shù)與系統(tǒng)

由于在礦井下GPS信號無法全部覆蓋井下通道，相關(guān)研發(fā)人員和國家的相關(guān)制度提出了以下相關(guān)要求:①識別卡和安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的分站之間的無線傳播的距離需≥10 m;②安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的識別卡的位移速度不得少于5 m/s;③識別卡并發(fā)時的數(shù)量不得少于80個;④安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)的漏讀率不允許＞0．01%;⑤煤炭礦井下安裝的識別卡的數(shù)量不得少于8000個。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠為在煤炭礦井下生產(chǎn)工作的相關(guān)人員提供位置檢測系統(tǒng)。在井下作業(yè)的生產(chǎn)過程中，如果發(fā)生了超額工作人員生產(chǎn)、工作人員進入危險的生產(chǎn)區(qū)域的情況，位置檢測系統(tǒng)可以檢測到工作人員的具體位置，有助于營救人員及時開展事故救援。另外，通過工作人員的位置檢測，相關(guān)的管理人員可以隨時了解工人的出勤情況和工作情況，有助于管理人員對工人進行管理和安排工作。

2．4 煤炭資源的產(chǎn)量監(jiān)控技術(shù)和系統(tǒng)

由于煤炭資源存在著供不應(yīng)求的情況，一些煤炭企業(yè)只顧眼前的經(jīng)濟利益，無節(jié)制地開采煤炭資源，這就會導(dǎo)致影響到子孫后代的發(fā)展。因此，為了確保煤炭資源能夠長久的使用，科研人員便研發(fā)出了煤炭產(chǎn)量監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)。煤炭產(chǎn)量監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)可以運用煤炭產(chǎn)量監(jiān)測信息的遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，隨時匯報每小時的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)國家或者相關(guān)地區(qū)的有關(guān)規(guī)定對這些數(shù)據(jù)進行核對和評價。如果煤炭企業(yè)開采出來的資源超過了國家和相關(guān)地區(qū)的要求標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)部門就會收到預(yù)警信息，然后對煤炭企業(yè)予以懲罰。

借助于煤炭產(chǎn)量監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)的實時監(jiān)控，便于相關(guān)工作部門的工作審查，并且大幅度提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度和精確度，規(guī)范煤炭開采企業(yè)的工作要求，遏制煤炭資源隨意開采的情況，并且保證我國資源的可持續(xù)發(fā)展，為我國經(jīng)濟發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。

2．5 無人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)

1)在進行井下的煤炭資源開采時，為了避免或減輕重大事故的發(fā)生，在井下的工作人員往往是越少越好，因此，國家的相關(guān)部門對井下的工作人員人數(shù)進行了一系列的規(guī)定。為了防止煤炭資源井下作業(yè)人過多，對井下的人數(shù)實時的加以監(jiān)控，科研人員研究出了無人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以隨時了解井下作業(yè)人數(shù)，如果出現(xiàn)井下作業(yè)人數(shù)過多的情況，系統(tǒng)便會發(fā)出預(yù)警信息，相關(guān)的管理人員由此可以對井下作業(yè)人員實施安排。

2)為了避免井下作業(yè)的人數(shù)過多，無人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)提供了無人供電系統(tǒng)、無人膠帶運輸系統(tǒng)、無人軌道運輸系統(tǒng)等多個無人系統(tǒng)，能夠防止因井下人數(shù)多而引起的重大事故的發(fā)生，同時也能夠有效節(jié)約人力、物力和財力，為煤炭資源企業(yè)大幅度降低成本，提高經(jīng)濟收益。

3 煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的目的

雖然煤炭行業(yè)在迅速的發(fā)展也得到了顯著的經(jīng)濟效益，但是煤炭資源開發(fā)的安全問題始終是一個人們尤為擔(dān)心和關(guān)注的問題。所以，為了能夠隨時監(jiān)控煤炭井下開采工作的順利進行，避免因人為的管理不善或者數(shù)據(jù)監(jiān)測等問題導(dǎo)致事故發(fā)生，同時在事故發(fā)生之前得到預(yù)警信息來避免或減輕安全事故發(fā)生帶來的危害和影響，這便需要重視煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用。

4 安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展前景

隨著現(xiàn)代科技水平的不斷發(fā)展和進步，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)會結(jié)合現(xiàn)代的高科技技術(shù)，來加強對煤礦井下安全生產(chǎn)的監(jiān)督和控制，研發(fā)出更多、更精確、更嚴(yán)密、更全面的監(jiān)測系統(tǒng)，使煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)更加完善具體。從安全事故保障的源頭起，在煤炭資源井下開采的每一個階段，均應(yīng)當(dāng)安排相應(yīng)的監(jiān)督技術(shù)和工具，以便于最大限度地避免煤炭資源開采的安全事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟水平的快速提升，煤炭行業(yè)呈現(xiàn)出非?？捎^的前景。但是，安全生產(chǎn)是煤炭行業(yè)隨時都在關(guān)注的一大重點問題，所以，為了保證煤炭資源的開采能夠得以順利、安全的進行，煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強安全管理，減少或者防止安全事故的發(fā)生，只有這樣，才能夠使井下工人安心且安全地工作，才能給煤炭企業(yè)帶來良好的收益及聲譽。

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［2］王文靖．礦井生產(chǎn)安全監(jiān)控與計算機管理［J］．中國科技縱橫，2012，15(16):83 －84．

［3］夏步友．解析煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)［J］．中國信息化，2013，18(14):27－28．