KJ65N矿井安全监控系统的应用与分析

关键词： 超产 煤炭市场 煤炭企业 煤矿

我国煤矿开采条件复杂, 自然灾害严重, 煤炭企业生产力水平整体偏低, 安全生产基础比较薄弱。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下, 部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象, 造成近几年矿井安全事故频发。为保障煤矿的安全生产, 除进一步加强煤矿安全管理外, 关键是建立煤矿井下安全监测监控系统, 形成煤矿井上下可靠、高效的安全预警机制和管理决策信息通道。瓦斯灾害是煤炭生产严重灾害之一, 煤矿瓦斯事故带来的后果是极其严重的, 根据“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针, 和建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系的迫切需要, 装备一套矿井安全监测监控系统进行实时监测显得尤为重要, 是防止瓦斯事故的重要手段之一。随着煤矿安全监测监控技术快速发展, 正在向综合自动化、多功能、操作简单等方面发展。KJ65N型矿井安全监控系统是采用目前最先进的计算机监控技术、网络技术以及电子应用技术开发出来的。适用于对矿井中的瓦斯、一氧化碳、风速、温度、负压等环境参数及地面、井下的各种设备的开/停、馈电等状态进行实时监控和监测、记录, 并通过计算机网络将各种监测信息传送到矿、局信息中心。可以大大提高煤矿的安全监测和生产调度的自动化水平, 能有效提高煤矿的预防灾害和抗灾救灾的能力。

1 系统组成

该系统由地面计算机网络、信息传输、传感器、控制器等部分构成。分为地面和井下两大部分。

地面部分主要由安装在监控中心的监控主机、备用机、打印机、UPS等设备构成, 完成数据采集、分析、处理、控制、设置、显示及打印等功能。系统的地面网络部分采用高速以太网技术建立计算机局域网, 将监控主机、备用机以及监控终端连接起来, 可以在矿领导、调度、生产、安全、机电、通风等部门设置工作站 (监控终端机) , 为各级管理人员提供及时、准确、可靠的矿井监控系统信息, 还能够实现计算机软、硬件资源的共享并根据用户的需求增加信息管理、办公自动化等功能。各工作站可以同时互不影响地查看、打印实时数据, 查寻、打印历史数据和图形以及进行数据分析。

系统的监控软件可在Win98以上的各种操作系统下运行, 采用VB6.0、VC6.0、ASP等编程工具编制, 具有功能强大、运行稳定、界面友好、操作简便、响应迅速快等特点。

井下部分为监控分站。井下分站集其它分站的电源箱、断电器、风电瓦斯闭锁仪、后备电池、声光报警器于一体, 整机体积小可大大降低了工作人员的安装与维护劳动强度, 提高了产品的性价比, 根据需要电源腔体也可与主控腔体分离单独使用。分站具有输入信号的模拟量/开关量的互换功能使得产品的使用非常灵活, 一台分站可以适用各个不同类型、不同监测数量的监测区的监控。

系统通讯采用FSK频移键控二线时分制, 无极性连接, 不仅成本低、抗干扰性好, 而且用户使用及连接也非常便捷。

2 系统工作原理

KJ65N型煤矿安全监控系统主要是应用微机通讯技术实现地面、井下的信息交换和处理, 它采用时分制进行传输。系统信息的传输主要表现为:信息下发——由地面主机发出, 通过监控主机通讯板, 进行井上井下隔离, 送至井下发射板处理后, 执行各种任务;信息上传——即信息的采集、交换、隔离、处理。

KJ65N型监控主机是由计算机加装通讯板组成。通信板固定档板上有两个接线柱, 是一对系统信号传输线的引出端, 本质安全信号输出, 通信板上装有一只发光二极管, 系统发送数据时亮, 系统接收数据时灭。监控主机通讯板的主要功能, 一是通讯板与监控计算机的信息交换。二是通讯板与井下监测站的信息交换, 该板是地面主机与井下监测站之间信息传递的工具

KJ65N专用监控软件驻留在计算机的内存中, 开发工具为Visual c++6.0, 运行环境为Win98以上的各种操作系统。监测信息存储于计算机的硬盘中。

3 系统特点

该系统性能稳定可靠, 具有以下主要特点。

3.1 FSK频移键控二线时分制通讯

该系统的数据通讯采用FSK频移键控二线时分制, 无极性连接, 数据传输极为可靠, 无论何种情况引起传输信号幅度变化很大的范围内, 都不必对井下设备进行任何调整, 便能保证系统传输正常, 且一个分站传输线完全短路并不影响其它分站的通讯, 无需使用智能分线器。

3.2 先进的浏览器/服务器 (B/S) 模式

系统的网络信息传输采用先进的浏览器/服务器 (B/S) 模式, 在监控终端机上无需安装软件, 只要在浏览器的地址栏输入监控主机的地址, 便可浏览、查询、打印监控系统的各种信息, 从而可以有效的保护系统的数据安全, 还可以避免经常对监控终端机进行软件维护。

3.3 红外遥控功能

系统的井下分站和传感器全部采用了红外遥控功能, 分站的地址号、参数设置、传感器属性、各种功能选择、关机等和传感器的调零、调精度、参数设置、输出方式设置等均可由红外遥控器设置, 避免了开盖调试的弊端, 使产品的稳定性和易维护性得以提高。

3.4 甲烷传感器功能强

系统的甲烷传感器具有开机自检、自动稳零、精度校正、试验报警/断电、断电信号输出等功能, 整机的密封性好, 且采用红外遥控进行调校和参数设置, 具有参数掉电保护功能, 仪器的输出信号可根据需要由遥控器任意选择, 无需更换软件。特别是高浓甲烷传感器只用一对催化元件就可连续检测0~100%甲烷, 没有高低浓转换过程, 不怕高浓瓦斯冲击。

3.5 免下井参数调试设置功能

当本分站与地面监控系统配接时, 可接收由地面下发的各种参数修改命令, 如:传感器属性修改、断电值报警值修改、断电命令、异地断电命令等, 使得工作人员无须下井即可对分站的参数进行修改, 大大提高了工作效率。

3.6 系统扩展功能强

系统可以根据用户的需求增加信息管理、办公自动化等其他功能, 并可以随时在不影响系统功能的情况下改变组网方式、进行功能扩展。用户通过改变系统设置可以方便的配接各种不同厂家、不同型号的传感器。

4 结语

KJ65N矿井安全监控系统的使用, 实现了甲烷超限断电、停风断电, 通风系统的有效、可靠监控, 提高了通防管理水平, 促进了煤矿“一通三防”的管理工作;该系统能够及时反映矿井通风状况, 为排除事故隐患提供准确信息;通过监测压风机风压及开停状况, 能够更好地调度井下供风情况。总之, KJ65N矿井安全监控系统的使用, 改善了煤矿的安全面貌, 有效遏制了瓦斯与煤尘爆炸、火灾、水灾等灾害与事故的发生, 增强了矿井的抗灾减灾能力, 保障了煤矿安全生产和矿工生命安全。同时实现了生产调度指挥的现代化, 增强了生产调度的准确性和可靠性, 在矿井的高产、高效、安全生产中发挥了重要作用。

摘要：本文介绍了KJ65N矿井监控系统的组成、工作原理、特点及在监控系统运行中的管理, 并对该系统在煤矿安全生产中的应用情况进行了分析。该系统能实现全矿井瓦斯、一氧化碳、风速等环境参数的实时监测, 确保了煤矿的安全生产。

关键词：KJ65N系统,煤矿安全,监控系统