煤矿瓦斯远程自动监管信息化系统的研究

【摘 要】随着计算机及通信技术的进步和煤矿安全管理的深化，建立煤矿安全监测系统的地面联网系统，实现远程集中和分布式实时监测和现代化管理是煤矿安全管理的必然发展趋势。本文主要探讨煤矿瓦斯远程自动监管信息化系统。

【关键词】煤矿瓦斯；远程；监管；系统

【中图分类号】F224-39【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0126-01

自20世纪80年代以来，我国已有某些条件较好的矿务局采用电话专线方式，实现了远程集中监测。近年来随着Internet网络技术的发展，有的矿务局也实现了基于普通网站的采用浏览器方式的监测。但是以往的这些监测都限于用文字或数字描述监测结果，显示不直观，没有空间分析功能，而基于WebGIS网站，具有GIS先进技术，通过浏览器操作直接在屏幕数字采掘工程图上实现实时实地监测和动态网络监管新技术首次在本系统中得到解决。以下将概述系统功能和主要操作过程[1]。

1 系统组成

系统的组成分地面和井下两大部分，地面部分由监控主机、图形工作站、远程终端、地面调制解调器、大屏幕、UPS和GMS测控软件包组成；井下部分主要由井下分站、隔爆兼本质安全型电源箱、各种配套传感器和专用信号电缆组成。

2 系统的需求分析

（1）适用多种通信协议，兼容多种分站同时运行，便于新老设备的交替。（2）采用安装位置和测点类型组合配置来确定惟一的测量点，不但使系统测点维护简单，即使调整物理通道也能保证数据的连续性，更重要的是能够真正使系统数据永久保存。（3）显示页面格式自由设置，不仅显示常规的测点和相应的实时数据，而且提供测点的图标信息、变化时刻及其相关控制定义信息等，反映数据更直观、全面，满足用户多种需求。尤其在超限断电的情况下，系统自动提供点对点的相关信息，数据信息一目了然。（4）数字量显示信息一改传统系统中“开”、“停”、“断电”等死板提示，取而代之的是数字量测点类型及其提示信息任意定义，使显示数据更贴近实际，提供给用户的是一个完整的句子，如：“西南采区8108综采面的采煤机正在割煤”。（5）曲线查询操作更方便、迅速。无论是三个月的趋势还是三秒钟的细微变化，一目了然。查询时间段长度任意，查询测点任意选择。（6）系统自动统计并提供打印系统故障资料，便于指挥安排维护工作。（7）支持标准的局域网和广域网。实现矿内、局内联网，通过程控电话拨号联网，即使远在天边亦可随时查看系统数据。（8）具备远程维护功能。（9）动态图形显示采用目前最先进的工控组态软件设计，图形页面由监控机房统一管理，通过网络共享[2]。

3 系统基本功能的设计

（1）监测低浓甲烷、一氧化碳、风速、高浓甲烷、温度、压力等环境参数。（2）监测风门，设备开/停状态和皮带运输机的开停等各种开关状态参数。（3）每个分站与中心站通信，受中心站控制，执行中心站的各种控制命令，并将分站的各种监测参数传送给中心站。（4）分站（包括电源箱）能独立工作，实现自动报警、断电等控制功能。（5）在不超过电源额定负载的前提下，可以接人8个模拟量传感器，8个开关量传感器，最多可以输出8组控制信号。（6）符合矿井环境需要，耐压，耐腐蚀，防潮和密封。（7）模拟量输人口即可以接频率型、电流型、电压型模拟量传感器，也可以接开关量传感器。接人类型只需在中心站通过软件定义即可实现。

与已往的模拟示意监测或表格监测显示截然不同，本系统能够在数字采掘工程图上十分直观地实地显示监测分站和传感器及控制设备的真实位置，实时实地显示监测数据与设备的运行状态及控制状态，煤矿安全状态一目了然，有助于及时发现问题和快速解决问题。

从传感器的分布位置和实时监测数据，右侧窗口直观显示传感器监测状态、报警状态和控制设备开停状态。可同时对数字矿图进行各种操作，如放大缩小和与各种其它图层叠加进行各种安全分析。能够随着工作面的推进编辑数字采掘工程图和移动传感器，始终保持最新位置状态。可以以图形方式实时监测单个煤矿的全部传感器的工作情况以及井下设备的工作状态。在图上能够看到每个传感器当时的瓦斯浓度大小和设备的开停状态，具有瓦斯超限时有铃声报警的功能，通信中断有相应的显示。首先点击“在线监测”链接，然后在下拉框中选中要监测的煤矿，点击“启动监测”链接[3]。

4 煤矿瓦斯远程自动监管信息化系统的实现

为确保矿井通风安全监测监控系统的安全、可靠和正常运行，必须做好监测监控系统的使用、调试和维护等管理工作。在使用装置前，必须按产品使用说明书的要求，调试合格后方可使用。每隔7天必须使用校准气样和空气样按产品使用说明书的要求对瓦斯传感器进行1次调校，其他传感器也应按使用说明书要求定期调校，使各项指标符合规定[4]。

井下监测员必须24小时值班，监测装置发生故障时应及时处理。在井下处理故障时，必须严格执行有关规定，并填写故障登记表。在井下无法处理时，应在24小时内更换。在处理故障期间应有安全措施。各种装置在井下连续运行6—12个月，须将井下部分运到井上进行全面检修。矿井安全监测监控系统信息处理的管理工作 为了充分利用矿井通风安全监测监控系统的信息资源，及时发现井下安全问题，应注意以下几点：

①中心站每班必须有1名值班员值班。值班员应认真监测终端机屏幕所显示的各种信息，详细记录累计各部分的运行状态，负责打印监测重点日报表：接到警报（或断电）信号及事故警报，应立即通知通风调度、生产调度。

②值班员组长必须对当日获得的信息进行分析整理，写出主要情况、问题及处理意见的书面报告（日报），送通风区（科）长或工程师批示后报送矿长和总工程师审阅，并定时向矿务局通风处汇报。

⑧矿长、总工程师应经常通过终端了解并下安全情况、调阅计算机存储的资料，更好地指挥安全生产。

④矿通风部门负责人应经常组织有关专业人员分析、研究矿井通风安全监测监控系统的数据，结合井下采掘动态，掌握瓦斯、自然发火等变化规律，并制定相应的防治措施。

结论

煤矿瓦斯远程自动监管信息化系统在网站浏览器上实现实时监测，为集中或分布式全方位监测与管理提供了可能，为监测信息的高度共享提供了可能。

参考文献

[1] 徐超，刘辉辉，邹伟.浅谈我国煤矿瓦斯抽放技术[J].山东煤炭科技，2010（02）

[2] 朱红汉，刘祖飞.煤矿瓦斯治理关键技术探讨[J].科技资讯，2011（02）

[3] 郑伟.煤矿瓦斯安全自动监测与报警系统研究[J].科技风，2010（04）

[4] 王传志. 高位抽放巷在桃山煤矿治理瓦斯工作中的实际应用[J].煤矿现代化，2011（03）