升級改造后的安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤炭企業(yè)中的實踐應用

劉建峰 張明寶

（新汶礦業(yè)集團有限責任公司，山東 新泰 271233）

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化升級改造背景

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦六大系統(tǒng)之一，由于監(jiān)控系統(tǒng)對井下設備狀態(tài)的實時監(jiān)測，同時具備超限聲光報警、斷電、閉鎖等功能，使得其在預防礦井災害、瓦斯事故中發(fā)揮了重要作用。煤礦安全監(jiān)控是綜合性技術(shù)，涉及到計算機、電子技術(shù)、通訊、物理、化學、電工等多種學科，與礦山采、掘、機、運、通等生產(chǎn)環(huán)節(jié)密切相關(guān)，功能復雜，技術(shù)難度高，如何解決安全監(jiān)測系統(tǒng)存在個各種問題，一直是備受關(guān)注的焦點。

為提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)準確性、靈敏性、可靠性、穩(wěn)定性和易維護性，增強煤礦安全保障能力，2017年，國家煤礦安監(jiān)局組織制定了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》。方案從傳輸數(shù)字化、增強抗電磁干擾能力等13個方面對新型安全監(jiān)測系統(tǒng)的性能、標準等方面進行引導，促進安全監(jiān)控系統(tǒng)的全面升級。

2 統(tǒng)籌規(guī)劃，試點先行

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，新汶礦業(yè)集團在山東省內(nèi)權(quán)屬礦井中需要進行升級改造的有8處礦井，分別安裝KJ76N型、KJ90NB型、KJ770型等不同型號安全監(jiān)控系統(tǒng)。為了確保安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作有序推進，保證升級改造過程中數(shù)據(jù)的連續(xù)上傳，2017年4月，新汶礦業(yè)集團制定了《新礦集團省內(nèi)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造總體方案》，統(tǒng)籌規(guī)劃，試點先行，針對不同的礦井分步實施，分批完成安全監(jiān)測系統(tǒng)的升級改造工作。將趙官能源作為新礦集團升級改造示范礦井，2017年底前完成升級改造工作，其余礦井2018年分步完成升級改造工作。

3 升級改造實施過程

3.1 對安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要設備進行升級

礦井所使用的模擬量傳感器均可以通過增加數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的方式實現(xiàn)智能數(shù)字化傳輸功能，但是《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》中規(guī)定，將傳感器的防護等級由IP54提升到IP65，因此需要將所有傳感器全部更換為具有類型、狀態(tài)、故障自識別功能、調(diào)校狀態(tài)識別提醒功能的數(shù)字傳輸傳感器。優(yōu)先考慮使用激光、紅外等全量程傳感器。

升級前，分站至交換機傳輸主要采用頻率信號傳輸，信號穩(wěn)定性差，傳輸距離短。本次升級需要將傳感器至分站傳輸方式升級為數(shù)字傳輸，采用RS485/CAN總線的方式，因此所有分站需全部更換。

3.2 對安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡進行改造

雖然各礦井已經(jīng)建立了井下工業(yè)以太網(wǎng)，但其覆蓋范圍相對較小，無法滿足全礦井監(jiān)控系統(tǒng)升級改造要求。同時，為避免井下工業(yè)以太網(wǎng)檢修、故障等因素對安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)挠绊?，保證安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸穩(wěn)定性，建立安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸專用網(wǎng)絡，專線專用。

3.3 建立應急聯(lián)動系統(tǒng)

以安全監(jiān)控系統(tǒng)為主體，在地面建立統(tǒng)一平臺，將人員位置監(jiān)測、應急廣播、調(diào)度通信等系統(tǒng)融合至統(tǒng)一平臺。通過與各相關(guān)系統(tǒng)廠家對接，開放接口協(xié)議，實現(xiàn)融合與聯(lián)動功能。實現(xiàn)了在瓦斯超限、斷電等需立即撤人等緊急情況下應急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應急聯(lián)動。

4 結(jié)語

隨著科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造是必然趨勢。目前，新礦集團各相關(guān)礦井均已完成了安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造工作，升級過程中，新舊系統(tǒng)并列運行，實現(xiàn)了新、舊系統(tǒng)的無縫銜接。各礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后，傳輸更加穩(wěn)定，抗干擾能力更強，監(jiān)測數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定可靠。尤其是應急聯(lián)動系統(tǒng)的建立，提高了礦井安全預測預警水平，實現(xiàn)了安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。