煤礦安全監測新標準論文

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摘要:針對國家局下發的《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》(1029-2007)行業新標準,某礦實施了監控系統的升級改造工作,通過改造提高了系統穩定性及可靠性,減少“假數”現象,在安全生產中起到積極作用,對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義,對新標準的推廣實施更有借鑒意義。

關鍵詞:煤礦安全;監測監控;新標準;升級改造

一、監控系統升級改造的背景

2006年度,全國已有15萬個煤礦裝備了安全監控系統,國有重點煤礦的系統聯網工作已經基本結束,國有地方和鄉鎮煤礦已有大半實施聯網工程。但是由于相關標準的制定工作相對落后,致使煤礦在使用安全監控方面存在諸多問題,不能較好發揮應有作用,甚至還存在較大安全隱患。為此國家局急需制定規范性標準,以指導煤礦正確使用維護安全監控系統和檢測儀器,使系統和網絡發揮作用。經過一年多的征稿和編制等裝備工作,國家局下發了《煤礦安全監控系統通用技術要求(AQ6201-2006)》有關的規定,要求國有煤礦在2007年底前升級改造完畢。隨后國家安全生產管理總局于2007年元月4日又了《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》(1029-2007)行業標準一并貫徹實施。

二、某煤電十礦安全監控系統簡介

某煤礦是新建礦井,設計能力為60萬噸,2000年3月投產時期安裝的礦井安全生產監測監控系統是河南理工大學(焦作工學院)研制的KJ93型。該系統裝備由焦作工學院、鎮江中煤電子有限公司兩家設備組成,系統具有安全監測和生產調度兩項功能,并以焦作工學院研制的操作系統KJ93型為主,但井下除分站外,各類傳感器、斷電儀、電源箱均為鎮江中煤電子有限公司的產品。經過幾年的運行,該系統運行故障率高,有時監測數據傳輸中斷,經常出現數據丟失,報表打印異常等故障,日常維護工作量大,售后服務跟不上,遇到技術問題時兩個廠家相互推脫,系統的異常運行嚴重影響了煤礦的安全生產,為此于2004年6月份對該系統進行了改造,改造成鎮江中煤的KJ101監控系統,并于同年7月份改造施工完畢,經驗收合格,實現了安全監測監控的獨立運行系統,完善了礦井安全監測裝備,拓展了系統功能,提升了礦井安全水平,為煤礦安全生產提供了保障。但是在近3年多的實際應用中,還是存在一些問題,如系統檢測“冒大數”頑癥;維護數據庫不良容易造成系統死機;主操作系統引起的短路;斷電及巡檢跟蹤時間緩慢等,這些都與新標準不相符合,因此有必要按照新的監控標準進行升級改造。

三、根據新標準要求我礦監控系統存在的問題

此次AQ6201-2006新標準實施的精華部分就是改善系統抗干擾性能,以期能杜絕虛假數據,誤報警、冒大數、解決系統快響應速度和數據可靠性的矛盾。而我礦的監控系統在該方面表現比較突出,在運行使用過程中存在以下幾方面的問題急待解決。

1、由于多方面的原因容易造成系統檢測

“冒大數”,給日常安全生產管理帶來較大影響。由于KJ101系統中從傳感器到分站的信號傳輸方式,使用的200-1000頻率脈沖方式,分站單片機采用計數方式采集信號,這種方式在原理上就存在著嚴重缺陷,上千伏的瞬變脈沖信號疊加到信號線上后,單片機無法識別干擾與信號,立刻會出現數字錯亂、重新啟動、胡亂報警等頑癥,根本不符合新標準要求。

2、在對大量的數據庫管理方面存在漏洞,一旦維護數據庫不良容易造成系統死機,甚至導致系統短路故障,給安全生產帶來很大隱患。

3、系統在正常巡檢中存在斷電時間及巡檢跟蹤時間緩慢的現象。加上還要兼顧顯示處理、數值超限判斷、斷電控制、與地面通信等任務,不可能達到2秒鐘內執行完斷電控制,這些都與AQ6201-2006新標準“快速斷電”的要求不相符合,因此有必要按照新的監控標準進行進行升級改造。

4、系統沒有實現自動倒臺監控功能,無法保證在發生系統故障時在5min內投入使用。有必要根據新標準要求監控中心微機主、備機同時運行,實現自動切換倒臺,確保規定時間內實現備份主機投入工作狀態。

5、還有新標準軟件的四統一問題。根據新標準要求安全監控系統要統一界面、統一報表、統一菜單、統一功能,這樣是為了方便煤礦安全監察人員檢查,不管是多復雜的系統,命令菜單都是一致的,哪里有問題很容易發現。

四、系統升級改造方法及步驟

(一)KJ101N新型監測監控系統改造簡介:此次系統升級改造是把原來的KJ101監測監控系統升級改造成符合國家(AQ1029)新標準的KJ101N系統,即從地面的微機監控室主機到井下的監控設備全部更換。井下監控儀(KJF19)逐臺更換成新的四模四開(KJ101N-F1)具有FSK傳輸形式的監控儀,并逐步更換具有串行碼傳輸的甲烷傳感器,徹底杜絕系統“冒大數”的頑癥,提高了系統傳輸的準確性、可靠性。并對我礦現有的三套瓦斯抽放子系統同時升級改造,并增加流量顯示傳感器;還將增加一套地面瓦斯發電機組正壓側的瓦斯計量綜合系統。改造期間新舊系統同時運行,提前調通新系統的傳輸主線,待改造完畢再分路統一掛接在新的系統上,新系統獨立工作。新的系統改造一臺要及時聯網運行一臺,保持新系統的正常監測、傳輸,并實現各閉鎖,饋電、開關量等功能,通過升級改造要達到“兩秒”瓦斯超限快速斷電的要求。

(二)改造方法:監測監控系統升級改造可以有多種選擇方案,根據我礦的實際情況,結合系統特點,我們確定更換分站和改造新四模四開分站的方法,具體方案見以下改造步驟。

(三)改造步驟:首先在地面安裝好主控制室微機系統及KJ101N系統支持軟件,新系統的主傳輸線事先必須調通,聯網試運行。利用公司以舊換新的新監控儀和新型主板逐臺更換和改造井下分站,更換后還要運行老的甲烷傳感器,待新的設備到位后逐步更換的具有串行碼功能的新甲烷傳感器,具體施工步驟及安排(略)。

五、監測監控改造工期及施工計劃安排(略)

六、系統升級改造保障措施

在改造期間,將影響到原系統的正常監測,為了保證系統改造工作的順利進行,確保改造期間的正常安全生產,根據系統升級改造的特點,特制定有以下系統升級改造期間的綜合安全技術措施。

(一)保證系統改造施工的安全措施:(略)

(二)加強系統改造期間瓦斯檢查的安全措施:(略)

(三)施工供電安全措施:(略)

七、系統升級改造效果

礦井監測監控系統經過升級改造,能夠滿足新標準(AQ1029-2007)各項要求,并解決了系統存在的頻頻冒大數頑癥,有效防止了遇有線路接觸不良或電磁干擾就會造成“假數”信號,增強了干擾防護能力;提高了斷電性能,達到2秒“快速斷電”要求;實現了統一的顯示界面和標準的報表格式;完善了工作主機和工作備機的及時轉換。由于該系統具有先進的技術支持,能夠按照新標準要求運行,提高了系統穩定性和可靠性,在煤礦安全生產中將起到決定性的作用。同時由于各級監管部門能夠及時監督煤礦監測設備的運行情況,大大提高了設備的使用率和完好率,因此它對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義,對新標準的推廣實施更有借鑒意義,也是貫徹執行國家法律法規安全發展的具體表現。公務員之家:

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