信息技術(shù)在煤礦瓦斯監(jiān)測與預(yù)警中的應(yīng)用

弓艷武

壽陽縣煤礦安全信息調(diào)度中心，山西 晉中 045400

1 信息技術(shù)在煤礦瓦斯監(jiān)測與預(yù)警中的應(yīng)用現(xiàn)狀

從1980年開始，我國首次引入礦井監(jiān)控系統(tǒng)，在很多大型煤礦企業(yè)中應(yīng)用得較為廣泛[1]。自此之后，根據(jù)已經(jīng)引進的系統(tǒng)，國內(nèi)開始對相關(guān)的信息技術(shù)展開新一輪研究，相繼開發(fā)了KJ2和KJ4等型號的監(jiān)控系統(tǒng)，從而開始走向?qū)γ旱V瓦斯信息進行管理的道路，極大促進了我國煤礦企業(yè)的開采效率和安全度。但是在實際的技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)管理工作中，目前仍存在較多突出問題。其一，在應(yīng)用信息技術(shù)開展瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，始終沒有形成一套完備的標準技術(shù)體系，很難在不同的系統(tǒng)之間進行有效的信息融合，導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)無法持續(xù)實現(xiàn)本身的功能；其二，該監(jiān)測系統(tǒng)、線路和電源故障等極其容易引發(fā)一系列的問題；其三，大部分煤礦企業(yè)所使用的是綜合型監(jiān)測系統(tǒng)，主要是通過安全參數(shù)對瓦斯含量進行監(jiān)控，無法對其具體的細節(jié)進行掌握，盡管當前的瓦斯傳感器種類較多，但是通常使用的是催化燃燒式傳感器，其使用壽命較短，穩(wěn)定性偏差，最終導(dǎo)致監(jiān)測不清晰、不全面的情況發(fā)生。

2 信息技術(shù)在煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警中存在的問題

2.1 信息技術(shù)應(yīng)用管理制度不完善

盡管我國社會經(jīng)濟正在快速發(fā)展，但是煤礦企業(yè)利用信息技術(shù)對瓦斯進行監(jiān)測和預(yù)警過程中仍然存在管理制度不健全的問題。特別是一些中小型煤礦企業(yè)，由于自身的利潤受到了一定的限制，通常情況下沒有使用較為先進的瓦斯監(jiān)測和預(yù)警技術(shù)，導(dǎo)致安全問題出現(xiàn)。

2.2 煤礦企業(yè)對信息技術(shù)應(yīng)用管理不夠合理

信息技術(shù)和與之相適應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當今煤礦企業(yè)開展瓦斯監(jiān)測和預(yù)警的重要手段。信息技術(shù)和系統(tǒng)管理制度的“協(xié)助”作用對煤礦企業(yè)的瓦斯監(jiān)測和預(yù)警同樣具有十分重要的作用[2]。然而煤礦企業(yè)內(nèi)部的管理機制對信息技術(shù)的應(yīng)用水平同樣具有較大的影響。部分煤礦企業(yè)內(nèi)部的管理機制和理念依然落后，并沒有形成市場化的經(jīng)營模式。

2.3 應(yīng)用水平存在差距

為了能夠使信息技術(shù)在煤礦企業(yè)的瓦斯監(jiān)測和預(yù)警工作中獲得廣泛應(yīng)用，必須在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建一種團結(jié)協(xié)作的氛圍，同時在煤礦企業(yè)內(nèi)部建立一批具有較高素質(zhì)的專業(yè)隊伍。但是當前大部分煤礦企業(yè)均以追求企業(yè)最高利潤作為發(fā)展目標，忽視了對企業(yè)內(nèi)部員工素質(zhì)的培養(yǎng)。員工綜合素質(zhì)不高導(dǎo)致信息技術(shù)不夠熟練，例如對瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用和預(yù)警的知識和技能達不到專業(yè)要求，從而影響了煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)工作的正常運行。

3 基于信息技術(shù)的煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 設(shè)計技術(shù)

通過信息技術(shù)的應(yīng)用，可以對系統(tǒng)的功能模塊進行相應(yīng)的擴展分析，同時還可以達到加強信息系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)的分析，真正實現(xiàn)系統(tǒng)綜合功能的整體提高。與此同時，在對監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警作用中還應(yīng)對設(shè)備安裝的便捷性需求加以關(guān)注。在這個過程中，需要應(yīng)用WSN技術(shù)來實現(xiàn)對危險地帶的遠程監(jiān)控，從而保證瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控能夠保持在“視野范圍之內(nèi)”，進而將各個傳感器節(jié)點監(jiān)測過程中所獲得的諸多信息一并傳送到地面，以此實現(xiàn)對煤礦工作面瓦斯的監(jiān)測和預(yù)警管理。在應(yīng)用信息技術(shù)進行監(jiān)測的過程中，可以將瓦斯傳感器組成相應(yīng)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?yīng)的中心節(jié)點，并借助WebGis技術(shù)對瓦斯分布情況進行監(jiān)測和預(yù)警。

3.2 利用信息技術(shù)對監(jiān)測結(jié)構(gòu)進行設(shè)計

首先，煤礦井下瓦斯監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)一般所采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式為客戶和服務(wù)器模式，而終端服務(wù)器設(shè)備所使用的是地理信息發(fā)布與開發(fā)平臺。其次，WSN網(wǎng)絡(luò)中包含諸多內(nèi)容，其中包括無線傳感器的節(jié)點、中線節(jié)點設(shè)備等，它們組合在一起，共同構(gòu)成一個強大的WSN網(wǎng)絡(luò)。

3.3 瓦斯監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的工作流程

瓦斯傳感器利用采掘工作面上各個節(jié)點所收集到的具體位置的相關(guān)信息，將獲取的數(shù)據(jù)信息一并發(fā)送到中心節(jié)點，最后將數(shù)據(jù)和位置信息發(fā)送到監(jiān)測主機中。如果發(fā)現(xiàn)某個節(jié)點的瓦斯含量超標，監(jiān)測主機便會迅速發(fā)出報警提示，并在系統(tǒng)的界面上顯示出來。顯示界面會顯示出具體的報警位置，并將該信號傳送到對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，驅(qū)動與之連接的報警裝置，提醒該區(qū)域內(nèi)的人員此位置的瓦斯?jié)舛瘸瑯?，?yīng)迅速撤離。

4 煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警應(yīng)用信息技術(shù)的對策

4.1 完善相關(guān)管理機制

就我國的煤礦企業(yè)的瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測和預(yù)警的信息技術(shù)來說，提高其管理制度具有十分重要的意義。煤礦企業(yè)應(yīng)該著重加強對煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警應(yīng)有技術(shù)的制度進行規(guī)范，提高煤礦企業(yè)違規(guī)所造成的相關(guān)問題的賠償條例，能夠有效防止違規(guī)事件發(fā)生的次數(shù)。應(yīng)從加強煤礦企業(yè)的信息制度的建設(shè)入手，使得煤礦企業(yè)的開發(fā)和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測和預(yù)警之間形成良好的體系。

4.2 增強煤礦企業(yè)的內(nèi)部管理

煤礦企業(yè)應(yīng)該重視煤礦企業(yè)的發(fā)展情況，并對新的發(fā)展模式和方向加以調(diào)整。首先，應(yīng)該建立起一套符合事實的質(zhì)量管理機制，主要從完善信息技術(shù)入手，在這個環(huán)節(jié)上需要進行單獨的抽查和監(jiān)督。其次，對煤礦開發(fā)過程中產(chǎn)生的一系列風險問題進行統(tǒng)一管理，并對瓦斯進行有效監(jiān)測。最后，對煤礦企業(yè)的信息技術(shù)進行開發(fā)和推廣，切實提升信息技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，讓煤礦企業(yè)能夠獲得滿意的成效。

4.3 企業(yè)加強對員工能力和技術(shù)的培養(yǎng)

要想從根本上促進煤礦企業(yè)應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展，需要加強對員工技術(shù)能力的培訓(xùn)，建立適合人才成長和發(fā)展的激勵機制，促進煤炭企業(yè)煤礦瓦斯監(jiān)測和預(yù)警能夠發(fā)揮出有效作用。另外，應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部建立起良好的工作氛圍，促進員工更好的工作。應(yīng)建立一種以人才的個人能力和專業(yè)技能為標準的激勵方式，充分實現(xiàn)優(yōu)勝劣汰。

5 結(jié)語

當前我國的煤礦企業(yè)生產(chǎn)和開采過程中需要通過一系列的信息技術(shù)對瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測和預(yù)警，這不僅有助于煤礦企業(yè)的安全得到充分保障，同時也將大大提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量，不但能夠保證煤礦工作管理人員的安全感，而且也能夠為煤礦的進一步開發(fā)和開采提供有效的依據(jù)。