安全监控系统升级改造以及在煤矿安全生产中的应用

1、安全监控系统升级改造以及在煤矿安全生产中的应用 摘要:针对国家局下发的煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理 规范 (1029-2007) 行业新标准 ,某矿实施了监控系统的升级改造工作 通过改造提高了系统稳定性及可靠性 , 减少假数现象 , 在安全生产中起 到积极作用 , 对改善煤矿安全状况和促进煤矿行业技术进步有着重要的 意义, 对新标准的推广实施更有借鉴意义。 关键词:煤矿安全; 监测监控;新标准;升级改造 一、监控系统升级改造的背景 2006年度,全国已有 15万个煤矿装备了安全监控系统 , 国有重点 煤矿的系统联网工作已经基本结束 , 国有地方和乡镇煤矿已有大半实施 联网工程。但是由于相

2、关标准的制定工作相对落后 , 致使煤矿在使用安 全监控方面存在诸多问题 ,不能较好发挥应有作用 , 甚至还存在较大安 全隐患。为此国家局急需制定规范性标准 , 以指导煤矿正确使用维护安 全监控系统和检测仪器 , 使系统和网络发挥作用。经过一年多的征稿和 编制等装备工作 , 国家局下发了煤矿安全监控系统通用技术要求 (AQ6201-2006)有关的规定 , 要求国有煤矿在 2007 年底前升级改造完 毕。随后国家安全生产管理总局于 2007年元月 4 日又发布了煤矿安 全监控系统及检测仪器使用管理规范 (1029-2007) 行业标准一并贯彻 实施。 二、某煤电十矿安全监控系统简介 某煤矿是新建

3、矿井 ,设计能力为 60万吨,2000 年 3月投产时期安 装的矿井安全生产监测监控系统是河南理工大学 (焦作工学院 ) 研制的 KJ93型。该系统装备由焦作工学院、镇江中煤电子有限公司两家设备 组成,系统具有安全监测和生产调度两项功能 , 并以焦作工学院研制的 操作系统 KJ93型为主,但井下除分站外 ,各类传感器、断电仪、电源箱 均为镇江中煤电子有限公司的产品。经过几年的运行 , 该系统运行故障 率高, 有时监测数据传输中断 ,经常出现数据丢失 ,报表打印异常等故障 日常维护工作量大 ,售后服务跟不上 , 遇到技术问题时两个厂家相互推 脱,系统的异常运行严重影响了煤矿的安全生产 ,为此于

4、2004年 6月份 对该系统进行了改造 ,改造成镇江中煤的 KJ101监控系统, 并于同年 7 月份改造施工完毕 ,经验收合格 ,实现了安全监测监控的独立运行系统 , 完善了矿井安全监测装备 ,拓展了系统功能 ,提升了矿井安全水平 , 为煤 矿安全生产提供了保障。但是在近 3年多的实际应用中 , 还是存在一些 问题,如系统检测冒大数顽症 ; 维护数据库不良容易造成系统死机 ;主操 作系统引起的短路 ;断电及巡检跟踪时间缓慢等 , 这些都与新标准不相 符合, 因此有必要按照新的监控标准进行升级改造。 三、根据新标准要求我矿监控系统存在的问题 此次 AQ6201-2006新标准实施的精华部分就是改

5、善系统抗干扰性 能,以期能杜绝虚假数据 , 误报警、冒大数、解决系统快响应速度和数 据可靠性的矛盾。而我矿的监控系统在该方面表现比较突出 , 在运行使 用过程中存在以下几方面的问题急待解决。 1、由于多方面的原因容易造成系统检测 冒大数, 给日常安全生产管理带来较大影响。由于 KJ101系统中从 传感器到分站的信号传输方式 ,使用的 200-1000频率脉冲方式 ,分站单 片机采用计数方式采集信号 , 这种方式在原理上就存在着严重缺陷 , 上 千伏的瞬变脉冲信号叠加到信号线上后 , 单片机无法识别干扰与信号 , 立刻会出现数字错乱、重新启动、胡乱报警等顽症 , 根本不符合新标准 要求。 2、在

6、对大量的数据库管理方面存在漏洞 , 一旦维护数据库不良容 易造成系统死机 , 甚至导致系统短路故障 , 给安全生产带来很大隐患。 3、系统在正常巡检中存在断电时间及巡检跟踪时间缓慢的现象。 加上还要兼顾显示处理、数值超限判断、断电控制、与地面通信等任 务,不可能达到 2秒钟内执行完断电控制 , 这些都与 AQ6201-2006新标 准快速断电的要求不相符合 , 因此有必要按照新的监控标准进行进行升 级改造。 4、系统没有实现自动倒台监控功能 , 无法保证在发生系统故障时 在 5min 内投入使用。有必要根据新标准要求监控中心微机主、备机同 时运行,实现自动切换倒台 , 确保规定时间内实现备份主

7、机投入工作状 态。 5、还有新标准软件的四统一问题。根据新标准要求安全监控系统 要统一界面、统一报表、统一菜单、统一功能 , 这样是为了方便煤矿安 全监察人员检查 ,不管是多复杂的系统 , 命令菜单都是一致的 , 哪里有问 题很容易发现。 四、系统升级改造方法及步骤 (一) KJ101N 新型监测监控系统改造简介 : 此次系统升级改造是把原来的 KJ101监测监控系统升级改造成符 合国家(AQ1029)新标准的 KJ101N系统, 即从地面的微机监控室主机到 井下的监控设备全部更换。井下监控仪 (KJF19) 逐台更换成新的四模四 开(KJ101N-F1)具有 FSK传输形式的监控仪 , 并逐

8、步更换具有串行码传 输的甲烷传感器 ,彻底杜绝系统冒大数的顽症 , 提高了系统传输的准确 性、可靠性。并对我矿现有的三套瓦斯抽放子系统同时升级改造, 并增 加流量显示传感器 ; 还将增加一套地面瓦斯发电机组正压侧的瓦斯计量 综合系统。改造期间新旧系统同时运行 , 提前调通新系统的传输主线 , 待改造完毕再分路统一挂接在新的系统上 , 新系统独立工作。新的系统 改造一台要及时联网运行一台 ,保持新系统的正常监测、传输 , 并实现 各闭锁,馈电、开关量等功能 , 通过升级改造要达到两秒瓦斯超限快速 断电的要求。 （二）改造方法 : 监测监控系统升级改造可以有多种选择方案 , 根据我矿的实际情况 结

9、合系统特点 ,我们确定更换分站和改造新四模四开分站的方法 , 具体 方案见以下改造步骤。 （三）改造步骤 : 首先在地面安装好主控制室微机系统及 KJ101N系统支持软件 , 新 系统的主传输线事先必须调通 , 联网试运行。利用公司以旧换新的新监 控仪和新型主板逐台更换和改造井下分站 , 更换后还要运行老的甲烷传 感器, 待新的设备到位后逐步更换的具有串行码功能的新甲烷传感器 , 具体施工步骤及安排 （略） 。 五、监测监控改造工期及施工计划安排 （ 略） 六、系统升级改造保障措施 在改造期间 ,将影响到原系统的正常监测 , 为了保证系统改造工作 的顺利进行 , 确保改造期间的正常安全生产 ,

10、根据系统升级改造的特点 , 特制定有以下系统升级改造期间的综合安全技术措施。 （一）保证系统改造施工的安全措施 :（ 略） （二）加强系统改造期间瓦斯检查的安全措施 :（ 略） （三）施工供电安全措施 :（ 略） 七、系统升级改造效果 矿井监测监控系统经过升级改造 , 能够满足新标准 (AQ1029-2007) 各项要求 ,并解决了系统存在的频频冒大数顽症 ,有效防止了遇有线路 接触不良或电磁干扰就会造成假数信号 ,增强了干扰防护能力 ; 提高了 断电性能,达到 2秒快速断电要求;实现了统一的显示界面和标准的报 表格式; 完善了工作主机和工作备机的及时转换。由于该系统具有先进 的技术支持 , 能够按照新标准要求运行 , 提高了系统稳定性和可靠性 ,在 煤矿安全生产中将起到决定性的作用。同时由于各级监管部门能够及 时监督煤矿监测设备的运行情况 , 大大提高了设备的使用率和完好率 , 因此它对改善煤矿安全状况和促进煤矿行业技术进步有着重要的意义 , 对新标准的推广实施更有借鉴意义 , 也是贯彻执行国家法律法规安全