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[摘 要]煤矿安全监测监控是综合性技术,主要是检测矿井大气中的瓦斯、一氧化碳、风速、温度等环境参数。但现阶段安全监控系统还不能区分瓦斯的有效报警和误报警。瓦斯误报警,它不但影响了各级管理人员有效指挥安全生产的决策,而且给生产工作带来很多不必要的麻烦。基于此,本文主要以煤矿监测监控系统误报警原因及对策进行分析探讨。
[关键词]煤矿;监测监控系统;误报警;原因;对策
中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0279-01
1 煤矿安全监测监控系统构成分析
主站、分站、交换机、电源、执行机构、数据传输电缆、各种传感器、传输接口、系统软件以及地面上位机等共同组成了煤矿安全监测监控系统。在系统中,利用依次巡检的方法,监控系统主机能够实现对各个分站数据的收集,并通过解析之后进行数据显示。同时,如果在数据传输过程中出现故障,安全监测监控系统也会对信号、报警等异常信息进行显示,然后相关工作人员再根据信息进行检查和相关处理。
2 煤矿安全监测监控的重要意义
煤矿生产的环境有其地下作业的特殊性,它不仅有着地面作业的一般风险,还会有相应的特殊风险因素存在,当前的煤矿开采与生产事故也是发生频繁。煤矿开采的作业时间与外在条件会根据不同的空间环境而相应不同,在进行风险评估时也具有很大的不确定性,甚至于有相当一部分的风险无法进行正常评估,因而加大了煤矿开采的隐性风险。
煤矿开采与生产面临的风险主要有:瓦斯爆炸、火灾、粉尘、中毒和窒息、触电伤害、机械伤害、淹溺、坍塌、爆破伤害以及火药爆炸等等。采用现代信息手段进行安全监测监控系统设置有利于煤矿开采与生产的安全管理,减少或防止风险的发生。
3 煤矿监测监控系统误报警原因分析
3.1 安全监测监控系统传输线路受到干扰造成误报警
传输距离长、侧点多且分布广是我国煤矿安全监测监控系统的主要特点,分站到主站的距离从几千米到二、三十千米长短不等,而分站与传感器之间的距离从几十米到几千米长短不等。矿安全监测监控系统的这种特点,再加上煤矿工作容易受到具体环境的影响,就造成系统线路在铺设过程中,容易形成一个耦合回路。如此一来,当启动变频器或者开停一些大型机电设备时,由于部分线路距离变频器较近,从而使系统受到强大电磁脉冲的影响和干扰。这种影响和干扰会与正常信号进行叠加,然后产生变数或者“大数”,进而监测值在系统软件上的显示就会出现异常,不是没反应就是会突然变大,从而最终产生误报警。
3.2 传感器受到特殊情况的影响,其运行不稳定造成误报警
由于煤矿企业很多工作都要在井下进行,而井下环境湿度较大,使得传感器电路板或元件受潮,从而产生氧化现象,导致传感器性能不稳。尤其是受到湿度的影响,在更换传感器时接头容易因氧化而变得接触不良,从而造成误报警现象。当煤矿井下洒水时,传感器会因进水产生线路破损情况,如果这种情况没有得到很好处理,传感器的运行就不稳,从而造成误报警的情况发生。
3.3 变频器被干扰产生的误报
根据查阅资料变频器在运作时,以高速PWM开关的模式运行,从而模拟出正弦波交流模式,但是这个高速度的开关工程使到介于接到马达的电缆和大地之间的“悬浮”电容不停地充放电,这个“悬浮”电容电流就是产生干扰的源头,它根据电缆或接地线扩散形成传导性干扰或由于我们的传输电缆安装在变频器的电源电缆旁边产生感应性干扰,这样也会使传感器出现误报警。
4 煤矿监测监控系统误报警解决对策
4.1 观察持续时间并处理
当煤矿安全监测监控系统出现误报警现象时,应当按照传输通道内的分站顺序进行逐个巡检,在这种巡检方式之下,分站的数量决定了巡检的周期,巡检周期会随着分站数量的增多而变长,但最多不会超过30秒。当发现某一分站监测值发生异常状态时,系统会自动改变之前按照分站顺序进行逐个巡检的方式,缩短对该分站的巡检周期,提高传感器所在分站的巡檢频率,而其他分站的巡检方式保持不变,并对该分站进行多次巡检,从而有效防止或减少误报警情况的发生。
4.2 在分站或传感器上增加抗干扰措施
在安装时尽量使分站与变频设备保持一定距离,最好大于30米;在分站内线路板上用导线做一重复接地;在分站外壳加装屏蔽网,并使屏蔽网接地;在传感器外壳做接地。在确定接地是否正确时可采用,找一个确实有电位的点用万用表和你未知的地线连接,如果有电压的话说明地线是好的,如果没有的话说明地线不正确,如果电压比已经知的电位要小或者大的话,说明地线仍然不太好。
在分站的信号输入端串上一到两个发光二极管作用是把传感器传到分站上的频率信号进行有效的整形;在信号并上一个五百欧姆的电阻,作用是降低输入电平的幅度,这样能够控制分站上信号隔离光耦的通断次数,也就是降低了干扰信号对分站的影响;用一根短接线把信号副与电源副连接起来,这样既能够增强抗干扰的能力又能使传感器的传输距离得到加长。
4.3 制定行之有效的管理、维护机制
安全监测系统管理方面急需加强,煤矿开采相关企业建立一个行之有效的安全监测监控系统,并且实时发送监测数据制度是必然的。并且要在实际的生产过程中严格的执行不断完善发展的这一体制。除此之外,在通过所监测到矿井下的一些实时数据,及时的分析数据,使这些数据能够充分的利用,对数据做出准确的判断,处理矿井下所发生的情况。对维护系统方面,组织一队专业维护人员,在监测系统使用过程中制定严格的维护制度,严格执行。并增强队伍的积极性,及时发现系统中存在的问题,迅速展开问题分析,迅速的解决问题。特别是安全监测监控系统的软件及硬件发生故障时的正确处理,监测电缆要与变频设备、线路分开吊挂,避免变频设备、线路对监测系统的干扰。巷道内监测电缆应与电力电缆分挂在巷道的两侧,如果受条件所限,在巷道内,应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。一些检测易燃易爆气体。
4.4 定期培训,提高技术人员的业务素质
监测监控系统相对煤矿企业其它设备来说还是一项高新技术,系统为维护维修工作要求具有专业技术知识的人来完成。然后现在大多数矿井维修人员的技术水平相对偏低,不能熟练掌握监控系统的调试与维护工作,不能在短时间内排出系统故障。煤矿企业应对负责监控系统维护的技术人员定期进行培训,使其熟练掌握系统各项功能的操作与各种故障的应急处理方法,从而避免由于系统维护人员的误设置而造成的设备失灵现象的发生。
结束语
煤矿安全监测监控系统的是一个多项技术整合的结果。在实际运行中造成的故障、误报警、非指令控制等现象是不可避免的,但我们仍然要运用其系统的优点特性,尽可能的改善其运行状态,减少上述情况的发生,使其更加稳定、高效的服务于生产。总之,煤矿监测监控系统的安装使用和普及,不但可以改善煤矿安全的监管手段,有效控制和减少重大事故的发生,还可以大大提高促进煤矿信息化进程,提高煤矿管理水平,增强煤炭企业技术创新能力和综合竞争力,乃至对整个煤炭行业和相关领域产生重要影响。
参考文献
[1] 煤矿监测监控系统的建设现状与发展研究[J].庞海云.科技创新与应用.2014(13).
[2] 对我国煤矿安全监测监控系统的认识和研究[J].安永忠.中小企业管理与科技(下旬刊),2014-04-25.
[3] 煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析[J].辛礼彬.内蒙古煤炭经济,2015-01-15.
[4] 先进自动化监控系统在煤矿中应用[J].吕秋林.黑龙江科技信息,2014(30).
[5] 煤矿安全监测监控系统探讨[J].刘源骏,袁梅,马科伟.矿业工程,2014(02).
[关键词]煤矿;监测监控系统;误报警;原因;对策
中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)01-0279-01
1 煤矿安全监测监控系统构成分析
主站、分站、交换机、电源、执行机构、数据传输电缆、各种传感器、传输接口、系统软件以及地面上位机等共同组成了煤矿安全监测监控系统。在系统中,利用依次巡检的方法,监控系统主机能够实现对各个分站数据的收集,并通过解析之后进行数据显示。同时,如果在数据传输过程中出现故障,安全监测监控系统也会对信号、报警等异常信息进行显示,然后相关工作人员再根据信息进行检查和相关处理。
2 煤矿安全监测监控的重要意义
煤矿生产的环境有其地下作业的特殊性,它不仅有着地面作业的一般风险,还会有相应的特殊风险因素存在,当前的煤矿开采与生产事故也是发生频繁。煤矿开采的作业时间与外在条件会根据不同的空间环境而相应不同,在进行风险评估时也具有很大的不确定性,甚至于有相当一部分的风险无法进行正常评估,因而加大了煤矿开采的隐性风险。
煤矿开采与生产面临的风险主要有:瓦斯爆炸、火灾、粉尘、中毒和窒息、触电伤害、机械伤害、淹溺、坍塌、爆破伤害以及火药爆炸等等。采用现代信息手段进行安全监测监控系统设置有利于煤矿开采与生产的安全管理,减少或防止风险的发生。
3 煤矿监测监控系统误报警原因分析
3.1 安全监测监控系统传输线路受到干扰造成误报警
传输距离长、侧点多且分布广是我国煤矿安全监测监控系统的主要特点,分站到主站的距离从几千米到二、三十千米长短不等,而分站与传感器之间的距离从几十米到几千米长短不等。矿安全监测监控系统的这种特点,再加上煤矿工作容易受到具体环境的影响,就造成系统线路在铺设过程中,容易形成一个耦合回路。如此一来,当启动变频器或者开停一些大型机电设备时,由于部分线路距离变频器较近,从而使系统受到强大电磁脉冲的影响和干扰。这种影响和干扰会与正常信号进行叠加,然后产生变数或者“大数”,进而监测值在系统软件上的显示就会出现异常,不是没反应就是会突然变大,从而最终产生误报警。
3.2 传感器受到特殊情况的影响,其运行不稳定造成误报警
由于煤矿企业很多工作都要在井下进行,而井下环境湿度较大,使得传感器电路板或元件受潮,从而产生氧化现象,导致传感器性能不稳。尤其是受到湿度的影响,在更换传感器时接头容易因氧化而变得接触不良,从而造成误报警现象。当煤矿井下洒水时,传感器会因进水产生线路破损情况,如果这种情况没有得到很好处理,传感器的运行就不稳,从而造成误报警的情况发生。
3.3 变频器被干扰产生的误报
根据查阅资料变频器在运作时,以高速PWM开关的模式运行,从而模拟出正弦波交流模式,但是这个高速度的开关工程使到介于接到马达的电缆和大地之间的“悬浮”电容不停地充放电,这个“悬浮”电容电流就是产生干扰的源头,它根据电缆或接地线扩散形成传导性干扰或由于我们的传输电缆安装在变频器的电源电缆旁边产生感应性干扰,这样也会使传感器出现误报警。
4 煤矿监测监控系统误报警解决对策
4.1 观察持续时间并处理
当煤矿安全监测监控系统出现误报警现象时,应当按照传输通道内的分站顺序进行逐个巡检,在这种巡检方式之下,分站的数量决定了巡检的周期,巡检周期会随着分站数量的增多而变长,但最多不会超过30秒。当发现某一分站监测值发生异常状态时,系统会自动改变之前按照分站顺序进行逐个巡检的方式,缩短对该分站的巡检周期,提高传感器所在分站的巡檢频率,而其他分站的巡检方式保持不变,并对该分站进行多次巡检,从而有效防止或减少误报警情况的发生。
4.2 在分站或传感器上增加抗干扰措施
在安装时尽量使分站与变频设备保持一定距离,最好大于30米;在分站内线路板上用导线做一重复接地;在分站外壳加装屏蔽网,并使屏蔽网接地;在传感器外壳做接地。在确定接地是否正确时可采用,找一个确实有电位的点用万用表和你未知的地线连接,如果有电压的话说明地线是好的,如果没有的话说明地线不正确,如果电压比已经知的电位要小或者大的话,说明地线仍然不太好。
在分站的信号输入端串上一到两个发光二极管作用是把传感器传到分站上的频率信号进行有效的整形;在信号并上一个五百欧姆的电阻,作用是降低输入电平的幅度,这样能够控制分站上信号隔离光耦的通断次数,也就是降低了干扰信号对分站的影响;用一根短接线把信号副与电源副连接起来,这样既能够增强抗干扰的能力又能使传感器的传输距离得到加长。
4.3 制定行之有效的管理、维护机制
安全监测系统管理方面急需加强,煤矿开采相关企业建立一个行之有效的安全监测监控系统,并且实时发送监测数据制度是必然的。并且要在实际的生产过程中严格的执行不断完善发展的这一体制。除此之外,在通过所监测到矿井下的一些实时数据,及时的分析数据,使这些数据能够充分的利用,对数据做出准确的判断,处理矿井下所发生的情况。对维护系统方面,组织一队专业维护人员,在监测系统使用过程中制定严格的维护制度,严格执行。并增强队伍的积极性,及时发现系统中存在的问题,迅速展开问题分析,迅速的解决问题。特别是安全监测监控系统的软件及硬件发生故障时的正确处理,监测电缆要与变频设备、线路分开吊挂,避免变频设备、线路对监测系统的干扰。巷道内监测电缆应与电力电缆分挂在巷道的两侧,如果受条件所限,在巷道内,应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。一些检测易燃易爆气体。
4.4 定期培训,提高技术人员的业务素质
监测监控系统相对煤矿企业其它设备来说还是一项高新技术,系统为维护维修工作要求具有专业技术知识的人来完成。然后现在大多数矿井维修人员的技术水平相对偏低,不能熟练掌握监控系统的调试与维护工作,不能在短时间内排出系统故障。煤矿企业应对负责监控系统维护的技术人员定期进行培训,使其熟练掌握系统各项功能的操作与各种故障的应急处理方法,从而避免由于系统维护人员的误设置而造成的设备失灵现象的发生。
结束语
煤矿安全监测监控系统的是一个多项技术整合的结果。在实际运行中造成的故障、误报警、非指令控制等现象是不可避免的,但我们仍然要运用其系统的优点特性,尽可能的改善其运行状态,减少上述情况的发生,使其更加稳定、高效的服务于生产。总之,煤矿监测监控系统的安装使用和普及,不但可以改善煤矿安全的监管手段,有效控制和减少重大事故的发生,还可以大大提高促进煤矿信息化进程,提高煤矿管理水平,增强煤炭企业技术创新能力和综合竞争力,乃至对整个煤炭行业和相关领域产生重要影响。
参考文献
[1] 煤矿监测监控系统的建设现状与发展研究[J].庞海云.科技创新与应用.2014(13).
[2] 对我国煤矿安全监测监控系统的认识和研究[J].安永忠.中小企业管理与科技(下旬刊),2014-04-25.
[3] 煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析[J].辛礼彬.内蒙古煤炭经济,2015-01-15.
[4] 先进自动化监控系统在煤矿中应用[J].吕秋林.黑龙江科技信息,2014(30).
[5] 煤矿安全监测监控系统探讨[J].刘源骏,袁梅,马科伟.矿业工程,2014(02).