礦山監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展
時(shí)間:2022-03-26 11:09:13
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1國內(nèi)礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
雖然近幾年國內(nèi)采礦業(yè)的發(fā)展十分迅速,但是安全問題一直是影響采礦人員生命安全和制約企業(yè)發(fā)展的重要因素。國內(nèi)礦山企業(yè)礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)使用率較低,未能大面積普及,一些使用礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的企業(yè)也存在許多問題,不能適應(yīng)當(dāng)前的安全生產(chǎn)需要。我國礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究起步較晚,曾先后從工業(yè)發(fā)達(dá)國家引入較為成熟的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)在采礦業(yè)中應(yīng)用[1]。但是由于國內(nèi)實(shí)際情況與發(fā)達(dá)國家不同,這些安全監(jiān)控系統(tǒng)也就難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。20世紀(jì)80年代末,我國已經(jīng)開始研制自己的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng),通過借鑒國外系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)取得了一些成績,尤其是隨著國內(nèi)科技的發(fā)展和通信技術(shù)的進(jìn)步,已經(jīng)制造出較為成熟的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng),開始大范圍推廣[2]。目前,國內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)有很多種,但是在使用和維護(hù)過程中都需要較高的技術(shù)支持,消耗的資源也較大。一般的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)和井下的監(jiān)控站都需要24h不停運(yùn)轉(zhuǎn),需要有足夠的工作人員進(jìn)行操作,還需有至少1名專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)和校正,就算是小型的礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)也需要數(shù)名專職人員進(jìn)行操控,每天消耗的資源許多小型企業(yè)根本無法承受,而且專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)也較為困難,這也就導(dǎo)致了礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)普及比較困難[3]。因此,研發(fā)成本低、消耗少、對技術(shù)要求不高、維護(hù)方便簡單、性能可靠的礦井礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。
2礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備選型
礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能是決定生產(chǎn)環(huán)境安全性的一個(gè)重要因素,因此在設(shè)備的選型上需要進(jìn)行縝密的考慮。近幾年,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,計(jì)算機(jī)和總線在礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用使得礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能大大提高。其中,最常見的主要有2種形式:一種是以計(jì)算機(jī)為地面主機(jī)核心,使用公共線連接到井下分站,由分站通過專用電纜連接每個(gè)傳感器。該方法缺點(diǎn)很明顯,就是線路鋪設(shè)繁復(fù),給日常維護(hù)帶來了不便;另一種是以計(jì)算機(jī)為地面主機(jī)核心,直接通過總線連接各個(gè)傳感器,線路鋪設(shè)十分方便,傳感器分布能隨總線的延伸而擴(kuò)展,安裝和維護(hù)都十分方便。但這種形式也有缺點(diǎn),就是在傳感器較為集中的區(qū)域,難以形成有效的集中控制,需要增加分站,才能實(shí)現(xiàn)這一功能。
3礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)選型
礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的地面主機(jī)選擇最為簡單,只要配置功能較為全面以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代化工控機(jī)即可。而在選擇井下分站的過程中需要按照相關(guān)的“礦井安全規(guī)程”要求結(jié)合井下實(shí)際情況進(jìn)行選擇。井下分站需要在瓦斯超限時(shí)正常工作的同時(shí)要隔斷其他礦山機(jī)電設(shè)備電源,防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生火花導(dǎo)致爆炸。因此,可以選擇適用范圍較廣的本安型分站,不僅能夠在瓦斯超限的情況下正常監(jiān)控,相比于隔爆型分站成本更低。另外,通信方式的選擇也尤為重要。目前大多數(shù)礦井采用的都是總線型系統(tǒng),因此,可以采用不同的傳輸介質(zhì)進(jìn)行不同傳感器區(qū)域的雙向信息傳遞。當(dāng)然,現(xiàn)場總線常采用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),能夠同時(shí)接入不同廠家的礦山機(jī)電設(shè)備,能夠使不同的設(shè)備相互訪問,最大限度地實(shí)現(xiàn)自動化。在選擇傳感器的過程中需要從經(jīng)濟(jì)和性能2方面加以考慮。目前,國內(nèi)礦井使用最多的是催化燃燒型傳感器。該傳感器價(jià)格十分便宜,使用時(shí)可節(jié)約大量成本,適合小型礦井選擇。但是該傳感器使用壽命較短,校正周期也較短,每1~2周都需要進(jìn)行校正,而且傳感的范圍也較小。同時(shí),這種傳感器需要激活,而且若空氣中硫化氫含量較高時(shí)容易受損,面對瓦斯?jié)舛润E然升高的情況難以作出準(zhǔn)確的預(yù)警,可靠性較差,使用的范圍較小。而另一種紅外傳感器優(yōu)點(diǎn)很多,不僅使用壽命較長,第一次校正后無需再次校正,而且檢測范圍也較廣,預(yù)警精確可靠,在礦井中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是紅外傳感器價(jià)格要高一些,而且探頭也容易被礦井中灰塵影響,需定期清理或更換探頭的過濾器。一般的大中型礦井需要考慮這種傳感器。對于礦山機(jī)電設(shè)備的斷電方式推薦選擇智能型傳感器斷電與井下中心分站控制斷電相結(jié)合的斷電方式。一方面,能夠通過智能型傳感器及時(shí)感應(yīng)礦井中瓦斯含量,只能控制礦山機(jī)電設(shè)備電路斷開,檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,反映速度快,安全性高。然后通過井下中心分站控制整個(gè)井下斷電,防止意外情況發(fā)生。這樣就實(shí)現(xiàn)了安全斷電的效果。
4礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展
為了提高礦山正常工作環(huán)境的安全性,礦山企業(yè)必須適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需求,采用礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng),對現(xiàn)有的工作環(huán)境進(jìn)行改善。現(xiàn)代化的礦山生產(chǎn)模式已經(jīng)逐漸趨向于大型化和自動化,對礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控也就逐漸成為了井上井下信息溝通和安全管理的一個(gè)重要途徑。通過使用現(xiàn)代化通信設(shè)施,構(gòu)建科學(xué)合理的礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng),通過重視礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控,減少由于機(jī)電設(shè)備安全隱患造成的不必要損失。在礦山企業(yè)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的過程中,需要大規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)代科技手段,使用先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控以及降低成本的良好效果,這也是礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的必然發(fā)展趨勢。從目前礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看,國內(nèi)礦山企業(yè)需要對礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)中的信息交流工作加以重視。目前,許多礦山企業(yè)的礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)信息處理仍舊使用大量人工進(jìn)行,這種方式不僅效率低,而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,每天礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)采集的大量信息難以得到有效處理,這就需要在現(xiàn)有的礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)中大力推進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,研究計(jì)算機(jī)智能在礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)中的使用,開發(fā)出使用較為方便的軟件系統(tǒng)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控。這也是改善國內(nèi)礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀的重要發(fā)展方向。當(dāng)然,礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)管理人員和技術(shù)人員的定期培訓(xùn)也是必不可少的。技術(shù)人員是礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際操控者和維護(hù)者,能夠?qū)ΦV山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮正常的功能產(chǎn)生影響。而相關(guān)管理人員是對礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控信息作出決策的領(lǐng)導(dǎo),只有對礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控系統(tǒng)有較為深入的了解才能正確指導(dǎo)礦山企業(yè)的礦山機(jī)電設(shè)備的安全監(jiān)控工作順利進(jìn)行。樹立現(xiàn)代化的管理機(jī)制,是礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦山企業(yè)安全工作中發(fā)揮重要作用的基礎(chǔ)。
5結(jié)語
總之,針對于礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究和應(yīng)用需要結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況,經(jīng)過縝密的分析和選擇,設(shè)計(jì)和采用成本較低、維護(hù)和操控過程中消耗較少、對操作和維護(hù)人員技術(shù)要求不高、安裝和維護(hù)都方便簡單、性能可靠的礦井礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠?yàn)椴傻V工作提供一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境,還能節(jié)約成本,減少資源浪費(fèi),最終形成良性循環(huán)。相信不久的將來,礦山機(jī)電設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)將會不斷的成熟和完善,在改善礦井安全環(huán)境方面將會發(fā)揮更大的效果。
作者:郝春蘭工作單位:山西省同煤集團(tuán)云崗礦運(yùn)銷站