汪國(guó)慶+++楊海

摘 要：基于煤礦井工開(kāi)采存在諸多危險(xiǎn)因素，且人工監(jiān)測(cè)較難。因此，文章針對(duì)這一技術(shù)難點(diǎn)，提出了可視化監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)替代傳統(tǒng)人工監(jiān)督模式，該系統(tǒng)可全面進(jìn)行設(shè)備、危險(xiǎn)因素的監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)安全隱患可及時(shí)進(jìn)行報(bào)警和預(yù)警，下面就該系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行了具體分析，期望為煤礦的監(jiān)控管理提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：可視化監(jiān)控系統(tǒng)；煤礦；安全管理

在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行安全監(jiān)控和管理是十分必要的，各級(jí)安全管理部門都會(huì)將其作為工作的重點(diǎn)內(nèi)容。為了提高對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)督效率，避免生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生安全事故，煤礦中引入了可視化監(jiān)控系統(tǒng)。

1 分析可視化監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)分布在管轄范圍內(nèi)的礦井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，視頻監(jiān)控等，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行全方位的監(jiān)控和管理，日常監(jiān)視中進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，針對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)通告，如果現(xiàn)場(chǎng)存在安全問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，所收集整理的數(shù)據(jù)可以為監(jiān)管部門進(jìn)行科學(xué)決策提供依據(jù)，在最大程度上將事故隱患排除掉，有效避免發(fā)生突發(fā)性安全事故。該系統(tǒng)主要由GIS、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)、應(yīng)急處理分析、網(wǎng)絡(luò)通訊等子系統(tǒng)構(gòu)成，保證該系統(tǒng)工作運(yùn)行的有效性。

2 分析可視化監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全管理中的應(yīng)用情況

2.1 應(yīng)急處理系統(tǒng)在安全管理中的應(yīng)用

對(duì)于應(yīng)急處理系統(tǒng)而言，其屬于可視化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，通過(guò)完成在現(xiàn)場(chǎng)的安裝和調(diào)試工作之后，對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行監(jiān)督和管理，例如在礦井下發(fā)生了一些突發(fā)事故后，該系統(tǒng)可以在第一時(shí)間內(nèi)生成應(yīng)急預(yù)案，在此基礎(chǔ)上，發(fā)布預(yù)案的執(zhí)行情況，同時(shí)對(duì)整個(gè)工作做好記錄和備份，為以后的審閱、查閱做資料。該系統(tǒng)還具有超限報(bào)警功能，即可以收集并提供相關(guān)的生產(chǎn)安全數(shù)據(jù)，提醒的形式多樣化，一般以聲音、閃爍等為主，將這些信息在第一時(shí)間傳遞給礦井的值班領(lǐng)導(dǎo)和工作人員。利用可視化的視頻監(jiān)控功能，就可以對(duì)井下不同的工作人員進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的不同要求，設(shè)定不同的安全警戒區(qū)域，并制定合理的安全偵測(cè)規(guī)則，應(yīng)用過(guò)程中如果檢測(cè)到礦井中存在安全威脅時(shí)，不需要人為的操作，就直接對(duì)違反安全規(guī)則的人員進(jìn)行報(bào)警和記錄，該系統(tǒng)可以對(duì)存在的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，及時(shí)提示危險(xiǎn)因素，提醒相關(guān)人員及時(shí)處理安全隱患，將發(fā)生安全事故的概率降到最低。如表1。

2.2 應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體情況

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也是重要的子系統(tǒng)之一，其構(gòu)成部分較多，主要有防護(hù)話筒、云臺(tái)解碼器、云臺(tái)、攝像機(jī)、單片機(jī)、DCS控制系統(tǒng)、智能儀器、傳感器等構(gòu)成，一般都安裝在一線的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，其功能十分完善，利用單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等，對(duì)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的元件中，最終系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行分析和表達(dá)。還可以進(jìn)行空間信息的采集，使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)將采集的信息轉(zhuǎn)化為可視化的圖像，這樣在監(jiān)測(cè)管理中就十分直觀和方便。上述所采集到的信息會(huì)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，這樣工作人員借助這一系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，就能在24小時(shí)不間斷的對(duì)井下開(kāi)采情況進(jìn)行監(jiān)控、預(yù)警，同時(shí)還可以定時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)氣體的含量進(jìn)行語(yǔ)音提示，報(bào)告相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，相關(guān)技術(shù)人員可以參考圖1了解實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集流程。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況

監(jiān)控系統(tǒng)是可視化系統(tǒng)的核心，由于煤礦開(kāi)采范圍較大，而且各個(gè)通道較多，因此在現(xiàn)場(chǎng)布置的設(shè)備較多。監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成也比較復(fù)雜，主要有音視頻的輸入設(shè)備，音頻的輸出設(shè)備、音頻和視頻的切換矩陣、數(shù)據(jù)服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、大屏幕投影儀、綜合視頻交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣、多媒體PC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備等組成，除了現(xiàn)場(chǎng)所安裝的監(jiān)控設(shè)施、大量的線路等，一些關(guān)鍵設(shè)備都安裝在安全管理中心。在煤礦實(shí)踐中應(yīng)用后，利用上述設(shè)備構(gòu)建可視化的GIS用戶界面，通過(guò)Mapinfo作為軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，將MAPBASIC/VC++/C++作為開(kāi)發(fā)工具，對(duì)用戶實(shí)際需求的不同，有針對(duì)性的進(jìn)行服務(wù)界面的開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)在實(shí)踐中的應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)在線進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢，同時(shí)對(duì)整理出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，最終完成對(duì)控制信息的交換。除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用之后，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的視頻瀏覽，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作情況進(jìn)行視頻錄像，當(dāng)信息傳遞到主系統(tǒng)之后，辦公室的工作人員可以通過(guò)電視墻顯示出礦井下的現(xiàn)場(chǎng)工作情況，如果礦井中存在一些安全問(wèn)題，該監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)行視頻報(bào)警，對(duì)所轄監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，保證煤礦井下開(kāi)采過(guò)程中的安全。

2.4 通訊接口在煤礦安全管理中的作用

一般進(jìn)行煤礦開(kāi)采時(shí)，為了提高開(kāi)采效率，或者由于煤礦分布原因，所設(shè)置的煤炭礦點(diǎn)都比較分散，為了保證數(shù)據(jù)傳輸效率，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳的網(wǎng)絡(luò)通訊模式。當(dāng)前可供選擇的模式有很多種，如果開(kāi)采單位的條件允許，可以利用專線方式、寬帶方式接入到Internet上，如果傳輸?shù)木嚯x很遠(yuǎn)，有線方式肯定不合適，那么還可以使用GPRS/CDMA方式進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線通訊。將在不同礦點(diǎn)采集到的井下監(jiān)控信息通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸方式傳送到辦公室，再由系統(tǒng)功能對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)、整理、分類、分析。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)可視化監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全管理中的運(yùn)用分析，發(fā)現(xiàn)隨著科技的發(fā)展，可視化監(jiān)控技術(shù)不斷成熟，與之配套的設(shè)備性能也得到了很大的提高，技術(shù)和設(shè)備完美的配合，可以全面對(duì)井下安全情況進(jìn)行監(jiān)督和管理，提高了現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)采的安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)

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