煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化現(xiàn)狀及發(fā)展

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化現(xiàn)狀及發(fā)展摘要：近年來，我國對煤礦資源的需求不斷增加，煤礦安全生產(chǎn)也越來越受到重視。如今，智能礦山建設已成為煤礦企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，基于此，文章首先分析數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展目標，其次探討安全監(jiān)控機制不完善，最后就煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化水平進行研究，以加速礦山領域智能化建設和發(fā)展進程。關鍵詞：煤礦；安全監(jiān)控系統(tǒng)；智能化現(xiàn)狀引言在礦山生產(chǎn)過程中，礦井通風與安全監(jiān)控對于采礦業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用，多種可能造成嚴重后果的礦井災害都與通風與安全監(jiān)控有關?；诖?，如何在保證生產(chǎn)效率的同時，將可能出現(xiàn)的安全風險降到最低，是值得礦山管理員思考的問題。煤礦開采企業(yè)管理層應當結合數(shù)字化的時代發(fā)展背景與自身發(fā)展實際進行深入分析，強化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展方面的實際表現(xiàn)，以便為自身生產(chǎn)活動的安全性表現(xiàn)以及長遠戰(zhàn)略性目標實現(xiàn)奠定更加堅實的基礎。1數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展目標當前，以太網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)活動的應用水平逐漸提升，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展逐漸引起了業(yè)內(nèi)人士的普遍關注。就定義而言，數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是指在計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)信息技術的有力支撐下，對煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部各個設備進行更加具備自動化的控制與管理，進而更加整合地在統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)平臺進行相關檢查監(jiān)控數(shù)據(jù)信息展示與呈現(xiàn)。在搭建數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的具體過程中，煤礦開采企業(yè)需要相應地構建更具完整性特征的煤礦四維地理信息系統(tǒng)。2安全監(jiān)控機制不完善目前部分煤礦的安全監(jiān)控還不到位，仍以傳統(tǒng)小作坊模式運行，管理水平有待提升，存在通風設施簡陋、安全檢查浮于表面、監(jiān)管信息記錄不到位等一系列問題。比如說，在輪班開始之前，需要檢查并控制每個工作場所是否存在有害氣體和不安全的工作條件。對于繼續(xù)使用傳統(tǒng)方法的大型礦山來說，這樣的安全監(jiān)控不僅耗時更耗力，有時甚至因為安全信息記錄不準確，事件上報存在滯后，造成嚴重二代人員傷亡和財產(chǎn)損失。除此之外，目前采用的安全監(jiān)控機制的另一個不足是，在緊急情況下礦井空氣被有害氣體污染，需要人為進入測量站完成測量，而測量裝置非常精密，在地下條件下可能很快失去其精度，造成測量數(shù)據(jù)不夠準確，影響對于氣體潛在危害的判斷，造成了煤礦安全監(jiān)測體系的不穩(wěn)定，從而不能保證礦山的安全。3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化水平3.1煤礦安全風險監(jiān)測預警系統(tǒng)框架煤礦安全風險監(jiān)測預警系統(tǒng)是一套能監(jiān)控、能預警、能處置、能指揮、能會商、能聯(lián)動的綜合性監(jiān)控應急互動指揮系統(tǒng)。目前煤礦企業(yè)生產(chǎn)礦井、建設礦井的“安全監(jiān)控”“人員位置監(jiān)測”“工業(yè)視頻”等各前端感知數(shù)據(jù)通過專線/互聯(lián)網(wǎng)/VPN，將企業(yè)數(shù)據(jù)歸集到監(jiān)管部門系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。預警系統(tǒng)通過對各類數(shù)據(jù)的比對分析，最后將“風險分布”“動態(tài)預警”“重大風險預警”“風險態(tài)勢動態(tài)研判”等各功能模塊數(shù)據(jù)分別在“市級監(jiān)管部門”與“省級監(jiān)管監(jiān)察部門”展示出來。3.2強化推進監(jiān)測監(jiān)控掘進智能化生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控過程中礦井掘進工作面移動設備多，搬家倒面頻繁，勞動強度大，是礦井安全生產(chǎn)管控的重點。在掘進工作面移動設備上安裝應用移動設備人員接近防護系統(tǒng)，通過UWB精準定位技術，使定位精度達到0.3米。當佩戴定位卡的作業(yè)人員靠近時移動設備距離5米時設備發(fā)出聲光報警、距離3米時設備停機閉鎖，有效保障工作面內(nèi)作業(yè)人員安全，實現(xiàn)掘進工作面的“科技保安”。采用滾筒式采煤機與刨煤機優(yōu)勢集成的新型采煤機技術，首創(chuàng)端頭垂直進刀工藝，自移機尾超長搭接技術，自動拖纜裝置。首次在工作面使用了本安型巡檢、慣導、三維掃描機器人，指導煤機和支架進行自動化生產(chǎn)。研發(fā)應用人員接近安全防護系統(tǒng)，精準定位，閉鎖支架，保證工作面人員的安全。工作面還應用了智能視頻系統(tǒng)，具有視頻跟機切換、視頻輪詢、視頻手動切換功能，實現(xiàn)工作的視頻全覆蓋、透明可視化，將作業(yè)人員全部外移至綜采順槽集控中心，實現(xiàn)工作面無人作業(yè)。為薄煤層智能化綜采工作面無人化開采積累了寶貴經(jīng)驗。3.3終端節(jié)點設備軟件程序設計終端節(jié)點設備是監(jiān)控系統(tǒng)中的重要基礎，主要利用節(jié)點設備對煤礦中各個位置的環(huán)境狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進行實時準確的采集。由控制芯片和各類專業(yè)的傳感器等部分構成。終端節(jié)點設備需要將傳感器檢測獲得的數(shù)據(jù)信息基于ZigBee無線網(wǎng)絡傳輸至協(xié)調(diào)器中。成功加入網(wǎng)絡后，等待指令對環(huán)境中的信息參數(shù)進行采集，并通過ZigBee無線網(wǎng)絡傳輸至協(xié)調(diào)器。3.4加強安全管理人員的培訓和教育工作煤礦安全管理人員應具有良好的專業(yè)素質(zhì)、豐富的工作經(jīng)驗以及良好的防范處置能力，以適應煤礦工作的實際需要。首先，要了解煤礦生產(chǎn)面臨的一些困境，由“端菜”變?yōu)椤包c菜”，加強對煤礦安全生產(chǎn)管理人員的職業(yè)培訓，以提高其安全意識和專業(yè)素質(zhì)。同時，定期邀請專家學者到企業(yè)進行內(nèi)部講座，強化年輕員工的技術培訓。其次，煤炭企業(yè)要結合自身的實際，主動與有關高校溝通，積極引進專門的人才，以保證足夠的人力資源。3.5強化數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)管理人員素養(yǎng)在數(shù)字化煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)表現(xiàn)確保及提升過程中，監(jiān)控人員在工作態(tài)度和專業(yè)化知識能力方面的綜合素養(yǎng)可以發(fā)揮較為直觀的決定性作用，需要煤礦開采企業(yè)管理層保持高度的關注與重視。具體而言，煤礦開采企業(yè)管理層可以定期面向監(jiān)控人員提供思想道德教育活動和專業(yè)化知識能力培訓活動，以便為監(jiān)控人員提供自我提升和自我發(fā)展的機會，進而確保監(jiān)控人員隊伍整體建設狀況。3.6建立科學合理的煤礦安全生產(chǎn)技術保障體系在管理過程中，應建好科學合理的煤礦安全生產(chǎn)技術保障體系，以此進一步提升管理水平。首先，通過耦合通風網(wǎng)絡計算軟件，實現(xiàn)通風與安全信息的可視化管理。其次，借助技術保障體系良好的交互性，實現(xiàn)電子地圖與數(shù)據(jù)庫的自動連接和雙向查詢，及時輸出需要提供技術支持的礦山地圖，成功實現(xiàn)數(shù)據(jù)與圖形的對應同步輸出。最后，做好礦山數(shù)據(jù)管理工作，如安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、通風阻力實測數(shù)據(jù)、火災模擬數(shù)據(jù)等，以此指導煤礦安全生產(chǎn)。在此基礎上，這項保障體系結合各種環(huán)境參數(shù)，不斷改進、優(yōu)化傳感器的靈敏度，提高系統(tǒng)的抗干擾性。在惡劣的環(huán)境條件下，還能保證系統(tǒng)和儀器的正常工作，從而使傳感器的監(jiān)控范圍得到擴展，從而使監(jiān)測技術得到進一步的改進。結語數(shù)據(jù)的不對稱性，將嚴重影響礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)。為了保障礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)，各類數(shù)據(jù)分析工作十分重要。數(shù)據(jù)的成功采集除了要符合各類數(shù)據(jù)的判定規(guī)則，數(shù)據(jù)彼此間也存在著關聯(lián)性，當數(shù)據(jù)未能采集成功時，針對日志文件的報錯提示，往往要查詢分析好幾個關聯(lián)數(shù)據(jù)文件，才能準確地找到數(shù)據(jù)不一致的真正原因。分析程序運行中出現(xiàn)的各種BUG和不對稱數(shù)據(jù)，對程序開發(fā)人員提出合理性意見或建議，修正生成程序與采集程序的邏輯與判斷，使得本地數(shù)據(jù)與省級平臺看到的數(shù)據(jù)保持一致，協(xié)助礦山企業(yè)解決安全生產(chǎn)過程中遇到的數(shù)據(jù)不對稱問題，從而為國家礦山安全監(jiān)察局福建局的遠程監(jiān)察執(zhí)法提供精準有效的數(shù)據(jù)參考。參考文獻[1]崔建強.煤礦礦井通風與安全監(jiān)控存在的問題與思考[J].中國