安全监控系统升级改造以及在煤矿安全生产中的应用.doc

安全监控系统升级改造以及在煤矿安全生产中的应用 一、监控系统升级改造的背景 2006年度,全国已有15万个煤矿装备了安全监控系统,国有重点煤矿的系统联网工作已经基本结束,国有地方和乡镇煤矿已有大半实施联网工程。但是由于相关标准的制定工作相对落后,致使煤矿在使用安全监控方面存在诸多问题,不能较好发挥应有作用,甚至还存在较大安全隐患。为此国家局急需制定规范性标准,以指导煤矿正确使用维护安全监控系统和检测仪器,使系统和网络发挥作用。经过一年多的征稿和编制等装备工作,国家局下发了煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006有关的规定,要求国有煤矿在2007年底前升级改造完毕。随后国家安全生产管理总局于2007年元月4日又发布了煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范1029-2007行业标准一并贯彻实施。 二、某煤电十矿安全监控系统简介 某煤矿是新建矿井,设计能力为60万吨,2000年3月投产时期安装的矿井安全生产监测监控系统是河南理工大学焦作工学院研制的KJ93型。该系统装备由焦作工学院、镇江中煤电子有限公司两家设备组成,系统具有安全监测和生产调度两项功能,并以焦作工学院研制的操作系统KJ93型为主,但井下除分站外,各类传感器、断电仪、电源箱均为镇江中煤电子有限公司的产品。经过几年的运行,该系统运行故障率高,有时监测数据传输中断,经常出现数据丢失,报表打印异常等故障,日常维护工作量大,售后服务跟不上,遇到技术问题时两个厂家相互推脱,系统的异常运行严重影响了煤矿的安全生产,为此于2004年6月份对该系统进行了改造,改造成镇江中煤的KJ101监控系统,并于同年7月份改造施工完毕,经验收合格,实现了安全监测监控的独立运行系统,完善了矿井安全监测装备,拓展了系统功能,提升了矿井安全水平,为煤矿安全生产提供了保障。但是在近3年多的实际应用中,还是存在一些问题,如系统检测“冒大数”顽症;维护数据库不良容易造成系统死机;主操作系统引起的短路;断电及巡检跟踪时间缓慢等,这些都与新标准不相符合,因此有必要按照新的监控标准进行升级改造。 三、根据新标准要求我矿监控系统存在的问题 此次AQ6201-2006新标准实施的精华部分就是改善系统抗干扰性能,以期能杜绝虚假数据,误报警、冒大数、解决系统快响应速度和数据可靠性的矛盾。而我矿的监控系统在该方面表现比较突出,在运行使用过程中存在以下几方面的问题急待解决。 1、由于多方面的原因容易造成系统检测 “冒大数”,给日常安全生产管理带来较大影响。由于KJ101系统中从传感器到分站的信号传输方式,使用的200-1000频率脉冲方式,分站单片机采用计数方式采集信号,这种方式在原理上就存在着严重缺陷,上千伏的瞬变脉冲信号叠加到信号线上后,单片机无法识别干扰与信号,立刻会出现数字错乱、重新启动、胡乱报警等顽症,根本不符合新标准要求。 2、在对大量的数据库管理方面存在漏洞,一旦维护数据库不良容易造成系统死机,甚至导致系统短路故障,给安全生产带来很大隐患。 3、系统在正常巡检中存在断电时间及巡检跟踪时间缓慢的现象。加上还要兼顾显示处理、数值超限判断、断电控制、与地面通信等任务,不可能达到2秒钟内执行完断电控制,这些都与AQ6201-2006新标准“快速断电”的要求不相符合,因此有必要按照新的监控标准进行进行升级改造。 4、系统没有实现自动倒台监控功能,无法保证在发生系统故障时在5min内投入使用。有必要根据新标准要求监控中心微机主、备机同时运行,实现自动切换倒台,确保规定时间内实现备份主机投入工作状态。 5、还有新标准软件的四统一问题。根据新标准要求安全监控系统要统一界面、统一报表、统一菜单、统一功能,这样是为了方便煤矿安全监察人员检查,不管是多复杂的系统,命令菜单都是一致的,哪里有问题很容易发现。 四、系统升级改造方法及步骤 一KJ101N新型监测监控系统改造简介 此次系统升级改造是把原来的KJ101监测监控系统升级改造成符合国家AQ1029新标准的KJ101N系统,即从地面的微机监控室主机到井下的监控设备全部更换。井下监控仪KJF19逐台更换成新的四模四开KJ101N-F1具有FSK传输形式的监控仪,并逐步更换具有串行码传输的甲烷传感器,彻底杜绝系统“冒大数”的顽症,提高了系统传输的准确性、可靠性。并对我矿现有的三套瓦斯抽放子系统同时升级改造,并增加流量显示传感器;还将增加一套地面瓦斯发电机组正压侧的瓦斯计量综合系统。改造期间新旧系统同时运行,提前调通新系统的传输主线,待改造完毕再分路统一挂接在新的系统上,新系统独立工作。新的系统改造一台要及时联网运行一台,保持新系统的正常监测、传输,并实现各闭锁,馈电、开关量等功能,通过升级改造要达到“两秒”瓦斯超限快速断电的要求。 二改造方法 监测监控系统升级改造可以有多种选择方案,根据我矿的实际情况,结合系统特点,我们确定更换分站和改造新四模四开分站的方法,具体方案见以下改造步骤。 三改造步骤 首先在地面安装好主控制室微机系统及KJ101N系统支持软件,新系统的主传输线事先必须调通,联网试运行。利用公司以旧换新的新监控仪和新型主板逐台更换和改造井下分站,更换后还要运行老的甲烷传感器,待新的设备到位后逐步更换的具有串行码功能的新甲烷传感器,具体施工步骤及安排略。 五、监测监控改造工期及施工计划安排略 六、系统升级改造保障措施 在改造期间,将影响到原系统的正常监测,为了保证系统改造工作的顺利进行,确保改造期间的正常安全生产,根据系统升级改造的特点,特制定有以下系统升级改造期间的综合安全技术措施。 一保证系统改造施工的安全措施略 二加强系统改造期间瓦斯检查的安全措施略 三施工供电安全措施略 七、系统升级改造效果 矿井监测监控系统经过升级改造,能够满足新标准AQ1029-2007各项要求,并解决了系统存在的频频冒大数顽症,有效防止了遇有线路接触不良或电磁干扰就会造成“假数”信号,增强了干扰防护能力;提高了断电性能,达到2秒“快速断电”要求;实现了统一的显示界面和标准的报表格式;完善了工作主机和工作备机的及时转换。由于该系统具有先进的技术支持,能够按照新标准要求运行,提高了系统稳定性和可靠性,在煤矿安全生产中将起到决定性的作用。同时由于各级监管部门能够及时监督煤矿监测设备的运行情况,大大提高了设备的使用率和完好率,因此它对改善煤矿安全状况和促进煤矿行业技术进步有着重要的意义,对新标准的推广实施更有借鉴意义,也是贯彻执行国家法律法规安全发展的具体表现。