矿山机电设备的安全监控系统应用分析

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摘要 随着科学技术的发展，矿山机电设备的应用也越来越广泛。在矿山机电设备不断发展的过程中，安全管理变得越来越重要，没有机电设备的安全运行，就无法保证矿山的安全生产。本文主要对安全监控系统进行了探讨，旨在提高矿山机电设备的监控效果和安全。

关键词 矿山 机电设备 安全监控系统

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）38-01-01

一、概述

在我国煤炭行业，最主要的灾害就是瓦斯事故。目前，大多数煤矿企业都已经或正在进行瓦斯等安全生产监测监控系统的建设，但是企业现有的系统还存在明显的局限性，也无法使安全生产监督管理部门及时掌握矿井的瓦斯情况，企业的领导及主要安全责任人无法第一时间获得瓦斯超限报警信息。

安全监测监控系统监测的是在地下几百里甚至几千里的瓦斯深度是否有超标情况，是否存在明火、自燃等安全隐患。但是要想让矿井监控室的人了解这些指标，甚至让上一级的集团公司对此了如指掌，其难度就加大了，最主要的是传输问题，信息传输半径即使只短了一米，也会造成无法挽回的灾难。所以，应用安全监测监控系统还应从多个方面去分析。

目前，有很多煤矿的视频监控系统还都在使用早期的模拟监控，并不具备较高的扩展性能和稳定性，不便于管理。在网络技术和计算机技术快速发展的情况下，基于TCP/IP协议的IP网的应用也得到了更为广泛的普及。在此基础上，煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将成为一种趋势。

二、矿山机电设备安全监控系统的建立

为了有效解决当前矿山企业机电设备安全运行潜在的隐患问题，相关部门已经开发出了一种基于矿井关键设备集成监控信息化处理系统，同时也进行了专门设计。此设计可以采集分析矿山关键设备的原始信号，也能进行有效的信息管理和交流，具有先进性、通用性和实用性的特点。在不断提高矿山机电设备的应用技术情况下，也提高了矿山企业对设备的维修与改造技术。所以，建立安全监控系统就成为做好矿山设备管理工作的一个前提。

1、选择一个合适的位置建立监测点，努力靠近故障源，它能反映出设备的运转信息，与此同时也能检测工艺流水线和关键设备是否都处于正确的生产状态。一般来说，常用的几个监测点包括：轴承、转轴、机壳、机座、缸盖、缸体、液（气）出口等部位。

2、多测取信息，重点反映出设备的各种信号，包括震动、噪声、亮度、应力、压力、温度、电流、电压、功率等。这些信息的情况不同，有的需要二维测量，有的需要三维测量，还有的信号要定时抽取，连续测记。

3、建立信息库，包括额定运行和正常运行的。安装调试设备之后，待其能正常运转时，根据上述的各项内容再进行测定，确定允许变动的范围和一组额定值作为基准值对照表。在设备不正常运转时，应比较基准值和所测区的数值，从中发现需要维修有关信息的提示。这种做法本身也有好处，在设备发生故障时能发出警告信号，还能使设备进入到保护状态。

4、为了有效防止因干扰信号而造成的误诊断，保证测取信息的准确性、可靠性，有必要设置出过滤环节，从而达到保证信息准确的目的。

三、安全监控系统的应用

（一）安防企业在煤矿监控市场的竞争状况

随着煤矿监控市场新一轮改造需求的旺盛，已经有越来越多的安防企业开始关注煤矿安全监控市场。在技术优势上，传统的安防企业与专做煤矿的企业没有太大的区别，其主要挑战来自于对行业需求的了解以及行业门槛。从技术上说，安防技术已经比较成熟，但是煤矿行业属于工业自动化领域，即使在电源功率方面都与商业及民用领域有很大的差异。此外，煤矿领域是比较封闭的，必须深入了解需求之后，才能开发出符合实际需要的产品。安防类型企业主要有：

1、提供单一产品为主的专业厂家。这类厂家以提供防爆设备为主。因煤矿环境比较复杂，所以对监控设备的抗电磁干扰、传输稳定、防爆破等方面都有相应要求。

2、提供多种产品应用在煤矿行业的安防企业。这类企业作为传统安防产品生产企业，能为煤矿提供多种产品，主要将其应用在井上地面监控，在煤矿领域中广泛应用。

3、提供行业解决方案的安防企业。这类企业根据煤矿行业用户的实际业务

流程，为用户开发量身定制的煤矿安防监控综合监控系统，这类企业一般具备较强的综合实力，同时能深入煤矿行业中，对客户的需求了解得比较透彻。

（二）煤矿机电设备安全监控系统的应用现状

我国的煤矿数量众多，出于监管和安全生产的需要，21世纪初期我国开始大规模地安装煤矿安全监测监控系统。在加强监管和煤矿自动化升级的需求下，一部分大中型煤矿对设备已经进行了升级改造，并安装了新一代数字化的监控系统，但大多数煤矿所用的安全监控系统和设备仍是老式的，极易出现安全隐患。

煤矿安全生产监控主要涉及井下监控系统和井上监控系统。一般来说，煤矿井下监控系统主要是对井下安全生产自动化的监控，在井下不同位置安放摄像机、各种传感器，监测矿井的水位、瓦斯含量、温度、含氧量等方面的数据，通过监控传送带传送监测数据信息，如果系统出现问题，就会发出声光报警，便于矿工们及时采取措施。

煤矿井上监控是针对地面运行设备和煤炭运销系统的监控，尤其是运销系统需要管理的空间更大，就会牵扯到一个地区的煤炭局、不同的煤管站，也对地方收入有直接影响。传统的模拟监控系统受到自身局限，无法反映出一个地区大范围不同煤管站的运销信息。所以，现代煤炭运销系统对远程视频监控系统的依存度比较高。

（三）煤矿机电设备监控数字化改造

1、煤矿现有的条件

目前，大多数中小型煤矿已经建立了自己的模拟视频安全监控系统，可将井下各监视点摄像信号传输到地面调度室，经视频矩阵切换器，输送至电视墙进行显示。随着煤矿生产规模的不断扩大，视频监视点也愈来愈多，也大大增加了相应的矿用光缆芯数。这不仅提高了光缆造价，也在一定程度上增加了线路故障的抢修难度和时间，随着光缆芯数的增加，系统的稳定、可靠性也在降低。

2、煤矿本地数字化改造

这一类型改造是在原来监控系统的基础上将一部分模拟视频信号经过网络硬盘录像机编码转换成可以进行网络传输的数字视频信号，送入矿区的局域网，将监控点的信息实时地提供给煤矿各部门。相对比较而言，这种改造会简单些，改造成本较低，基本不会带来监控资源的浪费，很适合小型煤矿的使用。

3、煤矿远程数字化改造

安全监控中心采用软件来实现目的，根据系统需求和系统规模，将管理中心、报警主机、主控管理、分控管理等功能都部署在一台或者数台服务器上，连接到IP网络中，从而实现各种管理功能。当增加新的监控点时，最好采用网络摄像机，其具有网络功能，可以在井下搭建树形或环形系统，通过一根光缆将视频信号传到井上，既能节约大量光缆，还能降低系统成本，从根本上提高了系统的扩展性。

四、参考文献

【1】郝春兰《矿山机电设备安全监控系统的应用发展》[J]，《机电信息》2013年06期。

【2】李小孩《煤矿安全生产监测监控系统设计》[J]，《科技与企业》2012年15期。