摘要:針對國家局下發(fā)的《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(1029-2007)行業(yè)新標準,某礦實施了監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造工作,通過改造提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性,減少“假數(shù)”現(xiàn)象,在安全生產(chǎn)中起到積極作用,對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業(yè)技術(shù)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(guān)鍵詞:煤礦安全;監(jiān)測監(jiān)控;新標準;升級改造
　　
　　一、監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng),國有重點煤礦的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工作已經(jīng)基本結(jié)束,國有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦已有大半實施聯(lián)網(wǎng)工程。但是由于相關(guān)標準的制定工作相對落后,致使煤礦在使用安全監(jiān)控方面存在諸多問題,不能較好發(fā)揮應(yīng)有作用,甚至還存在較大安全隱患。為此國家局急需制定規(guī)范性標準,以指導(dǎo)煤礦正確使用維護安全監(jiān)控系統(tǒng)和檢測儀器,使系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮作用。經(jīng)過一年多的征稿和編制等裝備工作,國家局下發(fā)了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求(AQ6201-2006)》有關(guān)的規(guī)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(chǎn)管理總局于2007年元月4日又發(fā)布了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(1029-2007)行業(yè)標準一并貫徹實施。
　　二、某煤電十礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡介
　　某煤礦是新建礦井,設(shè)計能力為60萬噸,2000年3月投產(chǎn)時期安裝的礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是河南理工大學(xué)(焦作工學(xué)院)研制的KJ93型。該系統(tǒng)裝備由焦作工學(xué)院、鎮(zhèn)江中煤電子有限公司兩家設(shè)備組成,系統(tǒng)具有安全監(jiān)測和生產(chǎn)調(diào)度兩項功能,并以焦作工學(xué)院研制的操作系統(tǒng)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(zhèn)江中煤電子有限公司的產(chǎn)品。經(jīng)過幾年的運行,該系統(tǒng)運行故障率高,有時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸中斷,經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失,報表打印異常等故障,日常維護工作量大,售后服務(wù)跟不上,遇到技術(shù)問題時兩個廠家相互推脫,系統(tǒng)的異常運行嚴重影響了煤礦的安全生產(chǎn),為此于2004年6月份對該系統(tǒng)進行了改造,改造成鎮(zhèn)江中煤的KJ101監(jiān)控系統(tǒng),并于同年7月份改造施工完畢,經(jīng)驗收合格,實現(xiàn)了安全監(jiān)測監(jiān)控的獨立運行系統(tǒng),完善了礦井安全監(jiān)測裝備,拓展了系統(tǒng)功能,提升了礦井安全水平,為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。但是在近3年多的實際應(yīng)用中,還是存在一些問題,如系統(tǒng)檢測“冒大數(shù)”頑癥;維護數(shù)據(jù)庫不良容易造成系統(tǒng)死機;主操作系統(tǒng)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(jiān)控標準進行升級改造。
　　三、根據(jù)新標準要求我礦監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)抗干擾性能,以期能杜絕虛假數(shù)據(jù),誤報警、冒大數(shù)、解決系統(tǒng)快響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)可靠性的矛盾。而我礦的監(jiān)控系統(tǒng)在該方面表現(xiàn)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(tǒng)檢測
　　“冒大數(shù)”,給日常安全生產(chǎn)管理帶來較大影響。由于KJ101系統(tǒng)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(shù)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(xiàn)數(shù)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(shù)據(jù)庫管理方面存在漏洞,一旦維護數(shù)據(jù)庫不良容易造成系統(tǒng)死機,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)短路故障,給安全生產(chǎn)帶來很大隱患。
　　3、系統(tǒng)在正常巡檢中存在斷電時間及巡檢跟蹤時間緩慢的現(xiàn)象。加上還要兼顧顯示處理、數(shù)值超限判斷、斷電控制、與地面通信等任務(wù),不可能達到2秒鐘內(nèi)執(zhí)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(jiān)控標準進行進行升級改造。
　　4、系統(tǒng)沒有實現(xiàn)自動倒臺監(jiān)控功能,無法保證在發(fā)生系統(tǒng)故障時在5min內(nèi)投入使用。有必要根據(jù)新標準要求監(jiān)控中心微機主、備機同時運行,實現(xiàn)自動切換倒臺,確保規(guī)定時間內(nèi)實現(xiàn)備份主機投入工作狀態(tài)。
　　5、還有新標準軟件的四統(tǒng)一問題。根據(jù)新標準要求安全監(jiān)控系統(tǒng)要統(tǒng)一界面、統(tǒng)一報表、統(tǒng)一菜單、統(tǒng)一功能,這樣是為了方便煤礦安全監(jiān)察人員檢查,不管是多復(fù)雜的系統(tǒng),命令菜單都是一致的,哪里有問題很容易發(fā)現(xiàn)。

　　四、系統(tǒng)升級改造方法及步驟
　　(一)KJ101N新型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)改造簡介:
　　此次系統(tǒng)升級改造是把原來的KJ101監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)升級改造成符合國家(AQ1029)新標準的KJ101N系統(tǒng),即從地面的微機監(jiān)控室主機到井下的監(jiān)控設(shè)備全部更換。井下監(jiān)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(jiān)控儀,并逐步更換具有串行碼傳輸?shù)募淄閭鞲衅?徹底杜絕系統(tǒng)“冒大數(shù)”的頑癥,提高了系統(tǒng)傳輸?shù)臏蚀_性、可靠性。并對我礦現(xiàn)有的三套瓦斯抽放子系統(tǒng)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(fā)電機組正壓側(cè)的瓦斯計量綜合系統(tǒng)。改造期間新舊系統(tǒng)同時運行,提前調(diào)通新系統(tǒng)的傳輸主線,待改造完畢再分路統(tǒng)一掛接在新的系統(tǒng)上,新系統(tǒng)獨立工作。新的系統(tǒng)改造一臺要及時聯(lián)網(wǎng)運行一臺,保持新系統(tǒng)的正常監(jiān)測、傳輸,并實現(xiàn)各閉鎖,饋電、開關(guān)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)升級改造可以有多種選擇方案,根據(jù)我礦的實際情況,結(jié)合系統(tǒng)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(tǒng)及KJ101N系統(tǒng)支持軟件,新系統(tǒng)的主傳輸線事先必須調(diào)通,聯(lián)網(wǎng)試運行。利用公司以舊換新的新監(jiān)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(shè)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(jiān)測監(jiān)控改造工期及施工計劃安排(略)
　　六、系統(tǒng)升級改造保障措施
　　在改造期間,將影響到原系統(tǒng)的正常監(jiān)測,為了保證系統(tǒng)改造工作的順利進行,確保改造期間的正常安全生產(chǎn),根據(jù)系統(tǒng)升級改造的特點,特制定有以下系統(tǒng)升級改造期間的綜合安全技術(shù)措施。
　　(一)保證系統(tǒng)改造施工的安全措施:(略)
　　(二)加強系統(tǒng)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(tǒng)升級改造效果
　　礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過升級改造,能夠滿足新標準(AQ1029-2007)各項要求,并解決了系統(tǒng)存在的頻頻冒大數(shù)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(shù)”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(xiàn)了統(tǒng)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(zhuǎn)換。由于該系統(tǒng)具有先進的技術(shù)支持,能夠按照新標準要求運行,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性,在煤礦安全生產(chǎn)中將起到?jīng)Q定性的作用。同時由于各級監(jiān)管部門能夠及時監(jiān)督煤礦監(jiān)測設(shè)備的運行情況,大大提高了設(shè)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(yè)技術(shù)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(zhí)行國家法律法規(guī)安全發(fā)展的具體表現(xiàn)。
　　
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