關(guān)鍵詞：安全;監(jiān)控;升級;系統(tǒng);應(yīng)用

0 引言

很多安全事故在發(fā)生之前，往往都伴隨著一定的微小變化。因此，如果能夠第一時間發(fā)現(xiàn)這些微小變化，并及時作出相應(yīng)的反應(yīng)。那么就能有效地避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。在這種情況下，在生產(chǎn)環(huán)境中布設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)就顯得十分必要。同時，隨著生產(chǎn)技術(shù)以及安全監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，我們也應(yīng)該對安全監(jiān)控系統(tǒng)進行升級改造，以適應(yīng)不斷發(fā)展的生產(chǎn)需求以及安全需求。因此，我們就需要從實際生產(chǎn)過程中存在的問題入手，對相應(yīng)的技術(shù)進行分析和探討。

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題

安全監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，雖然能有效提升生產(chǎn)過程的安全性，但是在實際應(yīng)用過程中，仍然會受到各種各樣的因素的影響，從而導(dǎo)致應(yīng)用效果達不到理想水平。由此可見，我們需要對系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題進行分析，并提出有效的改進方式。否則，這些問題的存在，除了會影響監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果，還會從側(cè)面導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。目前，通過分析實際應(yīng)用需求發(fā)現(xiàn)，安全監(jiān)控系統(tǒng)主要存在一下兩種問題：

1.1 傳感器性能、供電缺乏穩(wěn)定性

在針對實際生產(chǎn)過程的時候，由于生產(chǎn)本身的環(huán)境就比較惡劣，環(huán)境濕度、溫度沒有處于良好的狀態(tài)。除此之外，由于在針對某些施工為主的行業(yè)的時候，揚塵情況相對嚴重，同時在一些特殊行業(yè)中，還會有腐蝕性氣體的出現(xiàn)，這些問題會對技術(shù)人員、生產(chǎn)人員的身體健康造成不良影響。如果沒有對這種問題提出有效的處理方案，那么安全監(jiān)控系統(tǒng)的各類電路、傳感器元件、其他零部件都會出現(xiàn)不同程度的老化、氧化問題，進而導(dǎo)致接觸不良、虛接、短接等問題的發(fā)生。在這種情況下，系統(tǒng)也很難保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，惡劣環(huán)境對系統(tǒng)造成的影響主要有以下幾個方面：

1.1.1 傳感器性能會受到影響，呈現(xiàn)出嚴重不穩(wěn)定的狀態(tài)

在實際應(yīng)用過程中，傳感器一旦進入地下水，或受到一些劇烈振動的影響，其輸出信號容易缺乏真實性和有效性。同時，某些生產(chǎn)環(huán)境位置小，不僅會產(chǎn)生復(fù)雜的強電場，而且磁場干擾現(xiàn)象會更加嚴重，這將導(dǎo)致一些傳感器在使用中，很容易報錯信息。如果問題較為嚴重，那么將直接導(dǎo)致系統(tǒng)無法處于正常工作的狀態(tài)。尤其是在我國傳感技術(shù)較為落后的今天，復(fù)雜、危險的生產(chǎn)環(huán)境往往會直接導(dǎo)致傳感器工作狀態(tài)異常。例如，在含有一氧化碳、甲烷等氣體的環(huán)境中，傳感器只能應(yīng)用電化學技術(shù)或者熱催化技術(shù)，但是應(yīng)用這種技術(shù)的傳感器的穩(wěn)定性會相對較差。

1.1.2 傳感器的供電缺乏穩(wěn)定性

傳感器實際應(yīng)用的過程中，同樣會由于惡劣的工作環(huán)境對其運營穩(wěn)定性造成不良影響。并且，相比傳感器正常供電距離來說，其安全供電距離更長。所以，在這種情況下，如果基本基線范圍小于安全供電距離，那么線路所受到的干擾以及本身的電壓降也會處于上升的趨勢。在這種情況下，傳感器出現(xiàn)異常動作或者無法正常啟動也是常見的問題，當問題嚴重時，也會出現(xiàn)傳感器頻繁復(fù)位的現(xiàn)象。

1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平不足

目前，安全系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備的物理接口協(xié)議很容易被忽視。各系統(tǒng)的運行不能實現(xiàn)通信協(xié)議的兼容性。在安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)制造的過程中，其數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的互換性很難達到實際要求。這就導(dǎo)致在實際應(yīng)用過程中，安全監(jiān)控系統(tǒng)難以充分發(fā)揮其實際功能，同時還會導(dǎo)致在實際使用過程中出現(xiàn)不同程度的穩(wěn)定性問題，從而大大提升設(shè)備維修的次數(shù)，讓設(shè)備運用成本得不到有效的控制。

2 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造關(guān)鍵技術(shù)

2.1 新型數(shù)字傳感技術(shù)

通過對目前企業(yè)安全監(jiān)測系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題進行分析，可以得出傳感器在實際應(yīng)用過程中在整體穩(wěn)定性上容易出現(xiàn)問題。傳感器技術(shù)相對落后是導(dǎo)致傳感器性能不穩(wěn)定的根本原因之一。針對這一現(xiàn)象，在使用激光甲烷傳感器時，可以通過使用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜技術(shù)有效解決這一問題。由于半導(dǎo)體激光器的波長是可調(diào)諧的，在實際應(yīng)用中，它可以直接控制輸出電流的具體變化，同時可以掃描分析氣體吸收峰附近的情況，從而得到待測氣體的特征吸收光譜，實現(xiàn)對氣體的科學合理測量。在實際應(yīng)用中，激光甲烷傳感器不會受到任何氣體的影響，因此即使在一些粉塵大、環(huán)境潮濕的惡劣環(huán)境下，也具有良好的整體測量效果，同時能夠保證測量數(shù)據(jù)的真實性和有效性。

在傳感器信號的傳輸過程中，我們可以借鑒RS485和can總線實現(xiàn)直接傳輸。除了實時有效的值檢測外，還可以將傳感器診斷或校準數(shù)據(jù)一起傳輸。在具體使用過程中，傳感器的整體防護等級可有效提高到IP65，防爆型傳感器可提高到IA，從而保證滿足工作對安全設(shè)備的一系列要求。

2.2 支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合

實現(xiàn)了有線、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機集成，實現(xiàn)了監(jiān)測與GIS技術(shù)的有機集成。多系統(tǒng)融合可以采用地表模式，也可以采用地下模式。鼓勵在新安裝的安全監(jiān)測系統(tǒng)中充分運用多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合方式。系統(tǒng)必須整合在統(tǒng)一平臺上：環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應(yīng)急廣播，部分系統(tǒng)中融合了供電監(jiān)控系統(tǒng)。其他可考慮集成的系統(tǒng)：視頻監(jiān)控、無線通信、設(shè)備監(jiān)控、車輛監(jiān)控等。某研究院自主研發(fā)的系統(tǒng)可實現(xiàn)氣體監(jiān)控的數(shù)據(jù)融合，人員定位及應(yīng)急廣播系統(tǒng)等功能也能通過安全監(jiān)測系統(tǒng)站實現(xiàn)。并且該系統(tǒng)可以集中顯示數(shù)據(jù)，分析多個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)應(yīng)急救援聯(lián)動。打開與其他廠商系統(tǒng)的接口協(xié)議，配合完成融合功能。

2.3 傳輸數(shù)字化

在下級站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)幕A(chǔ)上，我們可以將傳感器（模擬量）到下級站升級為數(shù)字化傳輸，從而推動安全監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)字化的實現(xiàn)，并達到促進智能傳感器的發(fā)展的效果。目前很多系統(tǒng)的模擬量傳感器均具有智能數(shù)字傳輸功能。智能模擬量傳感器能夠準確識別類型、狀態(tài)和故障，還具有狀態(tài)識別和調(diào)整提示功能，可對未按規(guī)定時間調(diào)整的傳感器進行識別和報警。開關(guān)量應(yīng)根據(jù)附表有選擇地改變，并盡可能保持不變。

3 總結(jié)

綜上所述，安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造關(guān)鍵技術(shù)包括新型數(shù)字傳感技術(shù)、支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合、傳輸數(shù)字化。雖然現(xiàn)階段煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中還存在許多問題，但結(jié)合實際情況，采取有針對性的關(guān)鍵技術(shù)，促進安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造，是煤礦單位需要重點關(guān)注和落實的問題。新的數(shù)字傳感器技術(shù)和多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)是原有安全監(jiān)測系統(tǒng)升級改造的關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)的合理應(yīng)用對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

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作者簡介：

周燕紅（1989- ），男，山西省古交市人，大專，2012年1月中北大學，從事的工作井下電工。