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摘 要： 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟
《解讀煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程和趨勢》論文發(fā)表期刊：《內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟》；發(fā)表周期：2020年18期
《解讀煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程和趨勢》論文作者信息：鄧成均 ( 1976－) ，男，貴州桐梓縣人，中級，本科，研究方向: 煤礦開采。
摘要：在社會經(jīng)濟與科技穩(wěn)定發(fā)展的推動下，國家對煤礦安全生產(chǎn)的要求不斷提高，煤礦安全生產(chǎn)需要得到企業(yè)的重視，企業(yè)應(yīng)注重安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，掌握系統(tǒng)的應(yīng)用方案，令其發(fā)揮作用的同時能夠為生產(chǎn)指揮者及業(yè)務(wù)部門提供準確的數(shù)據(jù)信息，而且在實際開展參數(shù)對比時，能夠做好預(yù)防災(zāi)害事故工作，更加高效地開展防范措施，促使煤礦生產(chǎn)工作順利開展，減少影響因素的出現(xiàn)。基于此，本文主要闡述煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程，并分析其發(fā)展趨勢，以供參考。
關(guān)鍵詞：發(fā)展歷程;安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)：煤礦生產(chǎn);趨勢
針對煤礦生產(chǎn)工作來講，由于其所處生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，而且會受多種因素影響，有時，不僅無法提高煤礦生產(chǎn)的效益，甚至?xí){生產(chǎn)工作人員的生命安全，因此，企業(yè)需重視煤礦生產(chǎn)安全，確保在實際開展工作的過程中落實好安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建立，并全面掌握系統(tǒng)應(yīng)用要點，促使其可以為煤礦生產(chǎn)提供災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)，并對環(huán)境進行實時監(jiān)控，提高煤礦生產(chǎn)工作的安全性。但由于目前安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中仍然存在著一些問題，需要相關(guān)專家不斷開展研究與分析，落實好每一環(huán)節(jié)工作，解決影響因素，提高安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果，促進煤礦生產(chǎn)工作的安全進行。
1安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程分析
1.1國外安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程
國外安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是在20世紀60年代開始發(fā)展起來的，而且已經(jīng)有四代產(chǎn)品。根據(jù)產(chǎn)品特性，從信息傳輸角度將監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展分為幾大階段：第一代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要采用空分制來傳輸信息，如法國20世紀60年代研發(fā)的CTT63/64煤礦監(jiān)測系統(tǒng)、波蘭在20世紀70年代初研發(fā)的CMC-1型礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)等。
第二代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)特征是信道頻分制技術(shù)，可以減少電纜芯數(shù)的使用，在較短的時間內(nèi)便取代了第一代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，其中比較有代表性的則是TST系統(tǒng)和TF200系統(tǒng)。頻分制的應(yīng)用有效地發(fā)揮了晶體管電路的優(yōu)勢。而順應(yīng)時代發(fā)展，時分制系統(tǒng)也得到了有效推動，從而生產(chǎn)出第三代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，在這一階段，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研究在英國發(fā)展較為迅速。其中在1976年，英國便推出時分制安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并且在膠帶傳輸及井下環(huán)境監(jiān)測的過程中，能夠全面發(fā)揮其優(yōu)勢，促使煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展得到有效推動，并為安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展開創(chuàng)新局面。
到了20世紀80年代，美國擁有較為先進的技術(shù)優(yōu)勢，率先將計算機技術(shù)、集成電路技術(shù)及通信技術(shù)融入到安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)當中，從而形成了以分布式微處理機為基礎(chǔ)的第四代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，比較有代表性的為美國MSA公司所推出的DAN6400系統(tǒng)，雖然其生產(chǎn)方式仍然是時分制，但運用傳統(tǒng)時分制時已經(jīng)無法形成第四代安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
1.2國內(nèi)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程
由于我國在20世紀的技術(shù)較為薄弱，導(dǎo)致安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用較晚，直到20世紀80年代，煤炭部開始引進安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并對其展開全面研究與優(yōu)化，拉開了我國安全監(jiān)測監(jiān)控的序幕。在不斷研究與創(chuàng)新的過程中，我國監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展較為迅速，并且相繼從波蘭、德國等引進了多種安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并有效掌握了其要點。同時，在研發(fā)的過程中結(jié)合我國煤礦生產(chǎn)的實際情況，加快了研究進展，KI2.KJ4等系統(tǒng)通過了鑒定，并在20世紀90年代緊跟安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，我國研制并開發(fā)了攜帶先進技術(shù)的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，其中比較有代表性的為煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)及煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的K195系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)的主要特點為智能化水平不斷提升，具有網(wǎng)絡(luò)升級的功能，同時在實際對安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)開展研發(fā)的過程中，合理地將Winsdows系統(tǒng)融人，使得運行效果全面提升，保障數(shù)據(jù)監(jiān)控的穩(wěn)定性，減少影響因素的出現(xiàn)。除此之外，在“以風定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”這一方針的支撐下，煤礦安全生產(chǎn)制度不斷完善，有效減少了安全事故的出現(xiàn)，促使礦井安全監(jiān)測監(jiān)控效果不斷提高，為用戶提供了更多的選擇機會。隨著市場競爭的日益激烈，多種安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量及服務(wù)效果不斷提高，也為煤礦安全生產(chǎn)工作提供更多幫助(2)
總的來講，我國目前研發(fā)的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)工作中，每種安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)都能夠發(fā)揮自身作用，而且無論是穩(wěn)定性、可靠性還是專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力等水平都在不斷提高，部分安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的效果甚至已經(jīng)超過發(fā)達國家的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，為煤礦生產(chǎn)工作提供了更多幫助。需要注意的是，在實際進行安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)過程中，應(yīng)該做好全面分析、掌握安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行存在的問題，從而制定針對性措施，提高我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
2我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
2.1完善發(fā)展品種，提供可靠的礦用傳感器由于國內(nèi)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)所配備的傳感器無法適用于多種環(huán)境，而且傳感器在檢測環(huán)境參數(shù)的過程中應(yīng)用頻率較高，再加上現(xiàn)有傳感器的準確度與可靠性存在問題，有關(guān)研究工作人員應(yīng)重視并確保其能夠全面分析這種技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，從而制定出有針對性的優(yōu)化方案，還要掌握每一環(huán)節(jié)的優(yōu)化要點，注重傳感器品種的選擇，將其作為安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的重要性環(huán)節(jié)。而且，在新型傳感器研發(fā)的過程中需要實現(xiàn)設(shè)備的高智能化，需要優(yōu)化敏感元件的選擇，提高微處理器的應(yīng)用效果，從而實現(xiàn)自動調(diào)零及自動校準的功能。針對輸出信號，需要統(tǒng)一進行設(shè)置，這樣有利于提高設(shè)置的效果，完善每一環(huán)節(jié)工作，掌握環(huán)境安全參數(shù)變化情況，運用頻率信號進行輸出，提高傳輸?shù)幕Q性，使得傳輸數(shù)據(jù)的準確性得到保障，相比于傳統(tǒng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸提高30%左右[]
2.2專家診斷與決策系統(tǒng)軟件的發(fā)布我國安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于被檢測量的實時收集，并利用存儲和曲線的形式對報表進行記錄與傳輸，對基本數(shù)據(jù)進行有效處理，提高安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行效果。針對專業(yè)診斷及決策工作，其主要設(shè)計的目的是為了保障安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行質(zhì)量，避免其受多種因素影響而無法發(fā)揮自身的作用。有關(guān)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)人員需要注重對礦井中的有害氣體的檢測，掌握產(chǎn)生意外的主要原因，為工作人員提供良好的避災(zāi)路線。專家診斷與決策要應(yīng)用于設(shè)備故障檢測環(huán)節(jié)，促使安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安全順利運行，不受其他因素影響。
2.3提高監(jiān)控系統(tǒng)整體反應(yīng)速度AQ6201標準中對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)時間要求是小于30s，在實驗室環(huán)境下測試或許能達到標準要求，但在現(xiàn)場實際應(yīng)用中，由于受到信號傳輸干擾，響應(yīng)時間可能會遠超出30s。有的產(chǎn)品通過以太網(wǎng)網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù)，表面上看鏈路數(shù)據(jù)達到百兆甚至千兆，但串口網(wǎng)橋的低速瓶頸制約了傳輸速度，而且以太網(wǎng)的非實時特性還可能造成比直接傳輸更加延時的后果。因此，有必要對系統(tǒng)的傳輸模式做深入的研究，提高系統(tǒng)整體反應(yīng)速度。
2.4規(guī)范網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)通常處于獨立運行的狀態(tài)，兩級管理子系統(tǒng)一般是DCS系統(tǒng)，增加了分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)Π踩O(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進行分層管理，提高應(yīng)用的靈活性，而且消耗的成本相對較低，但星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在優(yōu)化的過程中較為復(fù)雜，必須要得到重視，不斷優(yōu)化每一環(huán)節(jié)的應(yīng)用，促使兩個節(jié)點之間有效銜接，提高傳輸質(zhì)量的同時，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定性[
3結(jié)束語
總而言之，在科學(xué)技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展的支撐下，煤礦生產(chǎn)工作逐漸向自動化方向發(fā)展，促使了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善，并廣泛地應(yīng)用到煤礦開采、挖掘及運輸?shù)雀鱾�環(huán)節(jié)中，保障煤礦安全生產(chǎn)，提高防災(zāi)減災(zāi)的效果。
但安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是一門綜合性較強的技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，其運行過程中涉及的環(huán)節(jié)相對較多，一旦關(guān)鍵部位受到影響，會導(dǎo)致安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的失效，從而無法正常開展工作，限制企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，甚至?xí)l(fā)安全事故。因此，為了能夠有效解決這一不足，有關(guān)研究人員需要注重完善與創(chuàng)新安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，掌握其發(fā)展歷程，促使其運行效果得到最優(yōu)化。
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