目前我國正處在工業(yè)化加速發(fā)展的階段，同時(shí)又是各類生產(chǎn)安全事故的“易發(fā)期”。我國煤礦行業(yè)是一個(gè)事故多發(fā)的領(lǐng)域，盡管全行業(yè)按照國務(wù)院的指示精神，通過采取瓦斯綜合治理的七項(xiàng)措施使得2005年煤礦事故數(shù)下降了9.2%，死亡率減少1.5%，煤炭生產(chǎn)百萬噸死亡率為2.811，減少了0.270，但總體上煤礦的安全形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。
概述
現(xiàn)在煤礦數(shù)字化瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)由簡單的單井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到了第二個(gè)階段，即實(shí)現(xiàn)了省、市、縣范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)。通過系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，使得省、市、縣，乃至全國各級(jí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)都能隨時(shí)掌握系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)煤礦、每個(gè)工作面的狀況，并對(duì)井下甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、溫度、風(fēng)門開關(guān)、設(shè)備開停等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常不僅能及時(shí)報(bào)警、斷電，讓煤礦根據(jù)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)情況采取針對(duì)性措施；同時(shí)還可以為各級(jí)管理部門提供一個(gè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、指揮、控制、協(xié)調(diào)的數(shù)字化平臺(tái)，有效地防止和避免了煤礦事故，特別是瓦斯事故的發(fā)生。\r\n本文介紹的這套系統(tǒng)是在GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的瓦斯數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦瓦斯數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、煤礦綜合管理系統(tǒng)、煤礦短信報(bào)警系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能對(duì)礦井瓦斯情況實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警，能確保安全監(jiān)察業(yè)務(wù)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速的運(yùn)行，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作，對(duì)煤炭開采的各安全生產(chǎn)指標(biāo)作出科學(xué)、全面的統(tǒng)計(jì)分析，并提供全面的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)煤礦管理做出科學(xué)決策提供準(zhǔn)確資料。\
聯(lián)網(wǎng)組成
現(xiàn)以某省煤礦瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為例，來介紹一下煤礦數(shù)字化瓦斯遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用。\r\n一個(gè)省的煤礦安全管理系統(tǒng)可分為四個(gè)大的管理層面，第一個(gè)層面是單礦的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，第二個(gè)層面是縣級(jí)煤礦安全管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)從各個(gè)煤礦接受實(shí)時(shí)的瓦斯?jié)舛鹊缺O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)煤礦實(shí)施安全生產(chǎn)的直接管理。第三個(gè)層面是地市級(jí)煤礦安全管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)全市各個(gè)縣的監(jiān)控平臺(tái)及所屬煤礦進(jìn)行安全生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)全市的總體安全生產(chǎn)形勢(shì)進(jìn)行分析評(píng)估。第四個(gè)層面是省級(jí)煤礦安全管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)全省所有的監(jiān)控平臺(tái)煤礦安全生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)全省的總體安全生產(chǎn)形勢(shì)進(jìn)行分析評(píng)估。
系統(tǒng)主要功能
下面就其中的幾個(gè)功能做個(gè)簡單的介紹：
GIS實(shí)時(shí)信息監(jiān)控功能
該子系統(tǒng)通過基于互聯(lián)網(wǎng)的電子地圖系統(tǒng)（WEB GIS），完成對(duì)全部轄區(qū)的各個(gè)煤礦進(jìn)行總體監(jiān)控，監(jiān)控中心的大屏幕上，可顯示轄區(qū)內(nèi)各煤礦分布圖。當(dāng)某一個(gè)煤礦發(fā)生告警時(shí)，地圖上相應(yīng)的區(qū)塊的顏色發(fā)生變化，并且根據(jù)告警的緊急程度顏色也有所不同。管理部門領(lǐng)導(dǎo)及管理人員點(diǎn)擊該告警區(qū)域，系統(tǒng)進(jìn)入煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)圖，從圖上可以很清楚地看到是哪個(gè)位置發(fā)生了告警，瓦斯?jié)舛仁嵌嗌?，附近的風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)等。
瓦斯數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
對(duì)煤礦瓦斯的數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，趨勢(shì)分析在時(shí)間精度上以分鐘、小時(shí)、天、月等為主要分析角度，目的是為了發(fā)現(xiàn)傳感器瓦斯數(shù)據(jù)的短期波動(dòng)規(guī)律，找到瓦斯的變化周期，波動(dòng)范圍，波動(dòng)幅度等信息。\r\n通過分析，預(yù)測(cè)瓦斯變化周期，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)隱藏在大量瓦斯數(shù)據(jù)中的短期波動(dòng)規(guī)律，同時(shí)根據(jù)這些規(guī)律對(duì)將來最近一段時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，系統(tǒng)能預(yù)測(cè)出某個(gè)傳感器在下一個(gè)5分鐘，10分鐘……甚至下一個(gè)或幾個(gè)小時(shí)的瓦斯變化數(shù)據(jù)，對(duì)安全防范進(jìn)行輔助指導(dǎo)工作。
煤礦綜合管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是全省對(duì)所轄煤礦的所有主要設(shè)備、特殊工種人員等進(jìn)行統(tǒng)一備案，管理，跟蹤。對(duì)于設(shè)備的檢測(cè)、校準(zhǔn)、維修、更換以及人員的受訓(xùn)、替換、基本資料等進(jìn)行督促和記錄，以保證各個(gè)煤礦保持安全、良好的工作狀態(tài)。
煤礦短信報(bào)警系統(tǒng)
此系統(tǒng)是將所轄范圍內(nèi)發(fā)生報(bào)警的煤礦的時(shí)間、報(bào)警地點(diǎn)、瓦斯數(shù)值、處理結(jié)果以及各級(jí)監(jiān)管部門的處理意見與報(bào)警短信息的發(fā)送情況隨時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，為管理部門監(jiān)管提供完整的科學(xué)依據(jù)。
系統(tǒng)特點(diǎn)
從這套系統(tǒng)在目前全國的使用情況來看相比于其它監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):\
技術(shù)領(lǐng)先、符合國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求
此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中參考并遵循了國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這些規(guī)范包括：煤礦“一通三防”遠(yuǎn)程監(jiān)察信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案；煤礦“一通三防”遠(yuǎn)程監(jiān)察信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)要求；煤礦安全監(jiān)察地理信息系統(tǒng)(GIS)規(guī)范；國家安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)書。
通風(fēng)系統(tǒng)圖和采掘工程平面圖的電子化管理
通過對(duì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)圖和采掘工程平面圖進(jìn)行矢量化，可以把傳統(tǒng)的紙制地圖轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮拥貓D。
擴(kuò)展煤礦綜合管理平臺(tái)
系統(tǒng)不但能夠?qū)ν咚箶?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，而且可以對(duì)煤礦的基本信息，設(shè)備，人員等進(jìn)行統(tǒng)一的管理。
采用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的瓦斯綜合分析預(yù)測(cè)
系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)隱藏在海量瓦斯數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律。系統(tǒng)支持對(duì)煤礦瓦斯數(shù)據(jù)的比較、關(guān)聯(lián)功能，同時(shí)能夠分析瓦斯地質(zhì)突變和趨勢(shì)，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行多種模式的預(yù)測(cè)。
系統(tǒng)可靠性
采用了雙機(jī)備份技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行雙重加固，如果一個(gè)主機(jī)發(fā)生故障，另一個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)接管；系統(tǒng)都安裝了防火墻和先進(jìn)的防毒殺毒軟件。
服務(wù)支持優(yōu)勢(shì)\
通過在山西、內(nèi)蒙、河北、四川、遼寧等地許多重點(diǎn)產(chǎn)煤縣和礦務(wù)局的聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐證明，系統(tǒng)功能組合能夠?yàn)槟硞€(gè)礦區(qū)的要求量體裁衣，從而設(shè)計(jì)出性能價(jià)格比最好的方案。
煤礦監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷完善發(fā)展的過程，目前煤礦監(jiān)控系統(tǒng)僅僅監(jiān)控瓦斯、風(fēng)速、風(fēng)機(jī)風(fēng)門開停等傳感器狀態(tài)。未來，系統(tǒng)將進(jìn)一步監(jiān)控井下人員、地磅信息等多種數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)為系統(tǒng)擴(kuò)充預(yù)先保留了接口，井下人員定位系統(tǒng)和地磅監(jiān)控管理系統(tǒng)，一旦用戶需要，可以很方便地掛接。
可以相信，建立煤礦安全管理信息系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)、通訊等現(xiàn)代高科技手段，可以很有效地改進(jìn)煤礦安全的管理。通過對(duì)礦井通風(fēng)、瓦斯系統(tǒng)實(shí)施有效的監(jiān)控，可以控制并減少瓦斯事故的發(fā)生。
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