浅议煤矿安全监控系统控制功能的扩展.docVIP

精品论文 参考文献 浅议煤矿安全监控系统控制功能的扩展 常州联力自动化科技有限公司 江苏常州 213000 摘要：我国煤矿的安全生产正在稳定中呈现好转态势，但形势依然严峻。如监控设备故障自动闭锁技术、甲烷风电闭锁技术，通过对煤矿安全监控系统控制功能扩展研究应用，使系统监测监控更加可靠，矿井安全保障水平进一步提高。 关键词：煤矿安全监控；系统控制；功能扩展；应用 一、煤矿安全监控系统的发展现状 煤矿安全监控系统自20世纪80年代中期在我国煤炭行业投入应用以来，经过25 a的发展和应用，早已成为煤矿安全生产中一项不可或缺的技术装备，是防止煤矿瓦斯事故的一道重要屏障，也是煤 矿生产许可的重要条件之一。从早期的“先抽后采，监测监控，以风定产”十二字瓦斯治理方针到现行的“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系，再到2006年颁布的《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201－2006）和2007年颁布的《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029－2007）2个行业标准，无不体现出党和国家有关煤矿安全生产方针、政策对煤矿安全监测监控的高度重视和严格要求。 二、监控系统存在问题 经过20多年的研究、应用和发展，我国煤矿安全监控系统的相关技术和装备虽然取得了长足进步，但距煤矿安全生产要求仍然存在很大差距。就中平能化集团公司的现场应用而言，虽然2008年也经过了大规模的升级改造，但也存在诸多需要完善、改进的问题，突出表现在以下几个方面： （1）监控系统联网方面，一些边远矿区由于是租用地方通讯线路联入集团公司内网，受线路条件、安全防护设备阻碍等因素影响，通讯质量差，中断频繁。两翼的平禹煤电公司、梨园矿尤为明显。 （2）传感器信号传输受干扰影响较大，经常出现非超限瞬间高值。 （3）异地控制由于是中心站下发控制命令，存在的弊端一是控制响应时间较长，最长可达2倍的巡检周期时间，二是可靠性较低。 （4）馈电状态传感器技术性能不过关，工作不可靠，特别是无法应用在屏蔽电缆上。 （5）本质安全供电电源功率小，不能很好适应现场远距离监控时对高供电电压和多组传感器接入时对大工作电流的需求。 （6）电源箱备用电池组寿命低，电池技术需要改进。如何在保障不间断供电的前提下解决浮充电池组的规律性自动放电问题。 （7）一些系统受井上下数据传输协议的制约，导致信息传输的分辨率低，不适应大测量范围传感器的应用，亟待解决。 （8）针对大量的监测监控原始数据，监控系统缺乏智能的逻辑分析、判断和报警、报表、查询等二次处理和应用。 （9）敏感元件传感器如甲烷、一氧化碳、风速等的调校装置和方法需完善。一氧化碳传感器敏感元件寿命低，现场调校受局限。 （10）主扇房等远距离场所监测的无线传输技术有待进一步完善。 （11）本质安全型设备之间安全联检规定需要细化，以便于用户根据需要择优选择关联设备。 （12）系统故障诊断能力有待提高和完善，提高可靠性降低故障率。 三、监控系统控制功能扩展 安全监控系统自动控制功能是保证井下环境监测，设备自动控制运行的核心。2012年在巴音孟克集团刘家渠煤矿安装的KJ397煤矿安全监控系统集成了风电甲烷闭锁、风速低限断电、风门开闭状态控制、井下水仓水位智能抽放水等等自动控制功能。 （1）监控设备故障自动闭锁技术断电控制是煤矿安全监控系统的2个主要功能之一，目前市场上安全监控系统的控制功能非常单一，只能针对正常情况下单一模拟量的“超限”和开关量的“指定状态”进行断电控制，例如某台瓦斯传感器测值超限、某台设备开停传感器出现停止运转的状态，对指定的被控设备进行控制，切断其供电电源。 不具备针对自身监控设备的故障以及相关组合逻辑信息状态进行闭锁控制，在控制逻辑上缺乏层次，既不符合《煤矿安全规程》和《煤矿安全监控系统通用技术要求》的要求，也不能满足现场安全生产的需要。煤矿安全监控系统控制功能扩展研究及应用就是立足于解决上述问题而开展的。 （2）甲烷风电闭锁技术 国家安全生产行业标准AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》第4条规定“系统必须由现场设备完成甲烷风电闭锁功能”，“局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3%，必须对局部通风机进行闭锁使之不能启动，只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1．5%时，自动解锁”，“严禁对局部通风机进行故障闭锁控制”。 《煤矿安全规程》第160条也规定“矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能”。 四、运行情况 （1）故障闭锁功能 故障闭锁功能研究完成后，使用时传感器的断线故障闭锁由中心站上位程序机灵活