浅谈计量检测在矿区发展的前景

摘要：面对当前的国内煤炭市场形势，淮北矿业集团的生产、经营的形势非常严峻，促使集团公司进一步深化改革，挖掘潜力，在充分保证安全生产的前提下，提高产品质量，节能降耗，优化企业内部资源，计量检测中心利用自身的专业优势，发挥自己的专业特长提出在今后五年的发展规划。主要结合淮北矿业集团公司生产特点，提出八个方面的发展规划方向，如果这些技术方法得以应用，将会使得淮北矿业集团公司的设备的安全运行得以有效保障，主要配件的消耗大大降低，设备的电能损失也有效减少，计量的质量提高的同时，带来了产品质量的提高，最终将会带来非常可观的直接经济效益和巨大的间接经济效益。

关健词：计量检测 矿区 发展前景

（1）随着我国企业适应国际化的要求，对产品的质量要求也越来越高，计量的应用范围也随之扩大，按照国家相关的法律规定，除了必须进行的强检项目外，也需要进行越来越多的非强检项目，以提高产品的质量，在国内许多专业的计量机构和大型企业内部的计量机构都在积极地开展相关的非强检业务，淮北矿业集团现有生产规模日益扩大，产品的种类也在日益增多，为适应企业内部的需求，有必要扩大业务范围，更好地适应市场需求。

（2）智能化的计量系统是国内外计量发展的方向，由于智能化计量系统的应用可以大大提高计量效率和质量，因此，国内许多有条件的计量单位都在进行部分专业仪器计量的智能化系统研究。为保证生产企业的关键设备的安全以及提高计量数量大的仪表的质量和效率，建立部分（拟建立1～2套）关键设备的智能化计量和检测平台。

（3）质量工程与以往我们通常接触的质量管理科学有着巨大的区别，是现代全面质量管理理论及实践与现代工程技术密切结合的产物，是一门质量管理和工程技术互相交叉的学科 ，至少覆盖了数学、工程与技术基础学科、管理学三大学科。因此与传统的质量管理学科不同。质量管理的发展历程经历了质量检验、统计质量控制和全面质量管理三个阶段。质量控制与产品的计量是分不开的。

（4）矿区设备的电能检测也是目前煤矿企业需要解决的一个问题。

对电能质量进行检测的方法和仪表已经相对成熟，此类仪表可以很好地完成对煤矿电能质量的检测，但是都具有同样的不足：无法对多点进行同步测量。这就对某些工作场合带来不便，例如对于需要多点同时检测的电能网络，要保证同时读取数据是至关重要的，同时要保证有足够的数据密度。如果使用单点测量的仪表就需要投入大量的人力、物力，而且常常会因为各点读数的不同步，使测试效果大打折扣。

目前国内已经出现可以同时对多点进行同时检测的仪表，例如国电中科研制的GDDN-500C电能质量在线监测装置，配置3路电压、3路电流，最高可支持3×8路电压、3×8路电流（即八个通道）通过RS485、TCP/IP可以实现与上位机的组网。该设备可以完成多点的实时在线测量。但是这款仪表不是专门针对煤矿而设计的，而是针对电厂、供电局等部门。因此对于煤矿实际应用来说，该仪器存在以下不足，一方面是该仪表属于高端仪表，对环境有一定的要求，一般是在室内使用，不适合在恶劣环境下长期工作。而煤矿的测量点有可能在野外，也有可能在矿井下，环境有可能非常恶劣，这就无法保证仪表的安全性和可靠性。另外一方面该仪表要完成多点在线测量，需要将多个仪表进行组网，这就需要长距离地拉线组网。而煤矿一般处在远离市区的农村，拉线会带来以下问题：

① 矿区一般都比较大，各个检测点的距离比较远，组网拉线的工作量较大，并且煤矿的环境比较复杂，无法保证网线的可靠性和安全性。

② 矿区拉线可能会经过农田，这也会带给周围百姓及矿区带来不良社会影响。

根据我们调查的结果，目前国内没有针对煤矿进行多点同步测量的电能检测仪表，而煤矿确实有这方面的需求。针对这种情况，本课题提出一种无源的多点同步采样的方案。该方案与当前的测量仪表相比具有以下创新点：

① 可以同时对多个点进行同步检测且无需长距离连线组网。

② 对多点同时实时检测，对电能质量进行评价分析，并可提出优化建议，从而提高电网的效率，达到节能的目的。

（5）煤矿的大型设备安全运行对煤矿的安全生产和经济效益影响巨大。虽然按照相关要求，定期对其进行检测，但检测的范围仅限于设备本身的部分参数，不足以全面、合理地评价设备安全状况，大型设备的安全在线检测是国内外煤炭生产企业的发展趋势。

（6）通过去相关企业调研，了解到在煤炭运销过程中，出现过汽车衡器的作弊情况，给煤炭生产企业带来严重的经济损失。虽然计量衡器严格按照相关标准生产，也定期经过计量部门标定、检验，集团公司运销部门也有严格的管理制度，可有些不法分子总是想方设法找器具计量的漏洞，运用非法的作弊技术，窃取非法利益。目前，在市场上有不少防作弊器，但一方面价格较贵，另一方面，由于作弊手段多，衡器的种类也千变万化，能够在煤矿有效、适用、经济的仪器非常少。我们可以充分发挥计量中心的专业优势，开发汽车衡器的防作弊技术，杜绝干扰衡器计量的不法行为，保证集团公司的利益不受损害。

（7）提升机对煤矿生产作用十分重要，作业人员、原煤、物料等的运输提升都由其完成。在提升运输中，钢丝绳维系着职工的生命安危，直接关系到矿井设备、财产安全，是矿井“咽喉”的“生命线”。因此，提升钢丝绳是煤矿机电设备管理的重点和难点。尽管提升钢丝绳的安全运行一直倍受关注，但由于缺少有效、可靠的检测手段，长期以来，煤矿仍沿用人工外观检验方法和定期换绳措施保证提升钢丝绳的安全运行。这种落后且不可靠的方法，使提升钢丝绳的使用管理始终存在“五大难题”。

1）、不安全。据《中国煤矿事故暨专家点评集》统计，截止1995年，全国煤矿运输提升事故死亡19871人，占死亡总人数的15.06%，仅次于顶板和瓦斯事故，是煤炭系统第三大灾难事故。钢丝绳由此成为煤矿企业各类运输提升设备当中的高度危险构件。

2）、不经济。为避免钢丝绳事故，各钢丝绳使用企业普遍采用定期更换的措施。这种到期一律更换新绳的做法导致了钢丝绳用绳成本的提高。日本有统计结果表明：被强制更换的钢丝绳，有一半以上的强度达新绳强度的90%以上，还有不少超过100%，即还处在磨合期。而美国的调查结果：约70%被强制更换的钢丝绳只有很小或没有强度损失。

3）、不效率。人工检查效率低下，浪费了大量的生产时间。

4）、不可靠。人工检测只能部分检出钢丝绳外部较明显的损伤，而对钢丝绳内部的磨损、锈蚀、断丝，尤其是疲劳等损伤则根本无法检测，因而许多重大事故隐患根本无法发现。

5）、危害大。钢丝绳一旦发生断绳事故，必然导致重大危害。钢丝绳事故造成的设备、矿井修复、停产整顿，间接损失巨大；如事故造成人员伤亡，对遇难者家庭的伤害将是无法用经济方式衡量和弥补的。

为摆脱“五大难题”困扰，改变被动的钢丝绳使用管理现状，国内外煤炭企业与相关科研院所都在积极努力，一寻求可靠的钢丝绳无损检测设备，希望能借助先进、可靠的检测技术手段，用以提高煤矿运输提升设备的安全管理水平。

目前，市场上有相关的产品在销售，但其价格高，使用不方便，测试精度不理想，可靠性也不高，因此没有被生产企业所接受。

我们想与相关科研院所合作，开展提升钢丝绳的检测业务，在确保提升安全的情况下，延长使用钢丝绳的使用寿命。

（8）在众多的计量仪表中，有些是送检，有些是到现场，可有些仪表（尤其是化工仪表）在线使用，也无法取下进行检测，但必须要对其中的一些进行计量、检测，这对计量提出了新的课题，带来了新的难度。国内许多企业和科研单位都在进行这方面的探索与研究。

淮北矿业集团公司所属的焦化、盐化企业是新型的大型化工企业，对此类企业的计量管理是一个新的课题，有许多仪器是检测高温、高压，也有重要的仪表计量需要在线检测，这就需要研究和设计在线的仪表计量系统，保证被测仪表的计量精度，从而有效地确保化工产品的质量和生产效率以及生产设备的安全。