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    礦井通風(fēng)安全監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

    所屬分類:建筑論文 閱讀次 時(shí)間:2020-09-25 09:56

    本文摘要:摘 要 采礦作業(yè)中,礦井通風(fēng)是采礦安全的關(guān)鍵因素之一,對(duì)礦井下的工人安全有著重要性影響。文章通過(guò)研究礦井通風(fēng)技術(shù)具備的特征,分析其采礦作業(yè)中存在的相關(guān)問(wèn)題,并制定應(yīng)對(duì)措施,僅供相關(guān)人士參考。 關(guān)鍵詞 采礦作業(yè);礦井通風(fēng);問(wèn)題;措施 在采礦作業(yè)中,

      摘 要 采礦作業(yè)中,礦井通風(fēng)是采礦安全的關(guān)鍵因素之一,對(duì)礦井下的工人安全有著重要性影響。文章通過(guò)研究礦井通風(fēng)技術(shù)具備的特征,分析其采礦作業(yè)中存在的相關(guān)問(wèn)題,并制定應(yīng)對(duì)措施,僅供相關(guān)人士參考。

      關(guān)鍵詞 采礦作業(yè);礦井通風(fēng);問(wèn)題;措施

    煤礦機(jī)械

      在采礦作業(yè)中,對(duì)安全的管理至關(guān)重要,尤其是在礦井通風(fēng)上,它擔(dān)負(fù)著為礦井下工人氧氣的輸送,并排除對(duì)人體有害的氣體和其他事物,能保證礦井下控制質(zhì)量,防止采礦作業(yè)過(guò)程中發(fā)生安全事故,同時(shí)增強(qiáng)礦井的生產(chǎn)效益,為采礦作業(yè)的安全管理提高規(guī)范性,并對(duì)礦井通風(fēng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行有關(guān)研究,保障日后礦井工人在采礦作業(yè)進(jìn)行中的健康和人身安全。

      1 礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)概述

      礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中的重要組成部分,它具有為工作人員提供新鮮空氣、排放有毒氣體和幫助災(zāi)害救援等的作用。為了保證通風(fēng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行,需要為之建立起監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而提升系統(tǒng)的安全性。文章就礦井通風(fēng)系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行探究,結(jié)合相關(guān)的關(guān)鍵監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)來(lái)對(duì)實(shí)際的安全系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用展開(kāi)論述,下面是詳細(xì)的描述。

      1.1 構(gòu)成

      在信息技術(shù)不斷發(fā)展的情況下,它與礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了有效的融合,實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水平提升。就礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成來(lái)說(shuō),主要包括了控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù);從礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式來(lái)說(shuō),主要包括時(shí)分制通信方式和分布式結(jié)構(gòu)兩種;就礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容構(gòu)成來(lái)說(shuō),主要有四個(gè)部分,分別是智能分站、信息傳輸、傳感器及執(zhí)行器和監(jiān)控中心。上面的描述就是礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不同方面的構(gòu)成。

      1.2 發(fā)展歷程與趨勢(shì)

      礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中很重要的一個(gè)內(nèi)容是通訊,利用通訊來(lái)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)可以有效的降低通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的通訊方式經(jīng)歷了從低級(jí)到高級(jí)的轉(zhuǎn)變,最開(kāi)始使用的是空分制的方式,隨后是頻分制,再然后是分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能,在到當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),經(jīng)過(guò)了五次的升級(jí)換代之后礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)可以對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)監(jiān)控了,并且可以做到對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)預(yù)警,就這些發(fā)展來(lái)說(shuō)是要?dú)w功于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、人工智能在礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中的加入。

      從實(shí)際的礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展情況出發(fā)進(jìn)行分析的話我們可以對(duì)它的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè),本文認(rèn)為這些發(fā)展方向可以總結(jié)為三個(gè)方面:智能化、綜合化和網(wǎng)絡(luò)化。就具體的內(nèi)容來(lái)說(shuō):智能化就是隨著人工智能等先進(jìn)技術(shù)的加入會(huì)提升礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的信息處理能力,從而使其具有事故預(yù)測(cè)功能;綜合化就是說(shuō)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的管理和處理;網(wǎng)絡(luò)化就是推動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)的公開(kāi)化,通過(guò)數(shù)據(jù)的透明來(lái)保障人們的知情權(quán)。

      1.3 總體結(jié)構(gòu)

      礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)具體是由三個(gè)部分構(gòu)成的:中央集中控制室、通信鏈路、監(jiān)控單元。其中監(jiān)控單元發(fā)揮著很重要的作用,就具體的發(fā)揮作用來(lái)說(shuō)包括了:數(shù)據(jù)的接收和處理、數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制等等,在監(jiān)控單元的構(gòu)成上是相對(duì)復(fù)雜的,它包括了:各監(jiān)控點(diǎn)通信部分、CPU、人機(jī)接口部分、輸入/輸出部分和上位機(jī)通信部分等。

      2 礦井通風(fēng)技術(shù)和安全監(jiān)控中存在的問(wèn)題

      2.1 企業(yè)人才需求得不到滿足

      企業(yè)發(fā)展離不開(kāi)人才的支撐,以往煤礦行業(yè)發(fā)展進(jìn)程較緩慢,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低,收入不景氣,導(dǎo)致人才流失現(xiàn)象頻生,并且因?yàn)殚L(zhǎng)期缺乏畢業(yè)生被分配到煤礦行業(yè)工作中,導(dǎo)致煤礦企業(yè)人才需求得不到滿足,礦井通風(fēng)和安全監(jiān)控相關(guān)工作人員十分稀少。另外,因?yàn)橛霉ぶ贫润w系的改善和薪資待遇差,導(dǎo)致企業(yè)人員流動(dòng)頻繁,穩(wěn)定性過(guò)低,具備專業(yè)技術(shù)的工作人員嚴(yán)重匱乏,特別在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦行業(yè)上,部分煤礦的通風(fēng)技術(shù)設(shè)備以及安全監(jiān)控設(shè)備沒(méi)有專業(yè)的人士進(jìn)行保養(yǎng)和維修,導(dǎo)致該設(shè)備在產(chǎn)生問(wèn)題時(shí),得不到及時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng),從而造成部分設(shè)備發(fā)揮不足自身最大價(jià)值。

      2.2 人員培訓(xùn)工作效率低

      部分煤礦行業(yè)對(duì)內(nèi)部人員培訓(xùn)工作不到位。首先是針對(duì)通風(fēng)專業(yè)以及礦井安全監(jiān)控的畢業(yè)生在畢業(yè)后參加采礦作業(yè)工程中,大部分都因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)長(zhǎng)較短,沒(méi)有豐富的經(jīng)驗(yàn),并且所處工作崗位上沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)技術(shù)人員,導(dǎo)致畢業(yè)生不能快速成長(zhǎng),發(fā)展為專業(yè)的技術(shù)人才。除此之外,外出學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)、汲取新型技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)極少。其次,針對(duì)通風(fēng)技術(shù)工作以及礦井安全監(jiān)控設(shè)備維修工作的培訓(xùn)力度不足,其主要原因是沒(méi)有專業(yè)的師資團(tuán)隊(duì),再一點(diǎn)就是礦井規(guī)模不大,培訓(xùn)人數(shù)較少無(wú)法成班。

      2.3 礦井通風(fēng)受機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量制約

      礦井通風(fēng)在采礦作業(yè)過(guò)程中,是有效改善礦井下空氣環(huán)境的主要方式,礦井通風(fēng)的動(dòng)力主要是自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種手段,礦井作業(yè)中一般運(yùn)用機(jī)械通風(fēng),而其主導(dǎo)因素是風(fēng)機(jī)。部分企業(yè)會(huì)考慮生產(chǎn)成本的情形,從而購(gòu)買一些相較低廉的風(fēng)機(jī),導(dǎo)致礦井通風(fēng)過(guò)程中受機(jī)械設(shè)備質(zhì)量制約,產(chǎn)生問(wèn)題。

      3總線技術(shù)

      總線技術(shù)是一個(gè)較新的概念,它通過(guò)集合控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)再加上總線這個(gè)核心內(nèi)容構(gòu)成一個(gè)整體。對(duì)于我們的礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō),多種總線技術(shù)都可以在里面得到很好的應(yīng)用,例如現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)FF、控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN、RS-485標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議現(xiàn)場(chǎng)總線和局域操作網(wǎng)絡(luò)LONWORKS等。文章不再逐個(gè)的對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行分析,只對(duì)控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線進(jìn)行相關(guān)分析。

      之所以選取控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線技術(shù)進(jìn)行論述,是因?yàn)樗兄芎玫氖褂渺`活性和可靠性,同時(shí)還具有對(duì)傳輸介質(zhì)無(wú)特殊要求等特征。控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線技術(shù)采用串行總線結(jié)構(gòu);工作方式為全雙工;在傳送消息的時(shí)候主要借助消息包的形式,消息包中主要包含數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)地傳送請(qǐng)求、消息識(shí)別符和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼等;對(duì)于技術(shù)運(yùn)行來(lái)說(shuō),關(guān)鍵是通信接口的設(shè)計(jì)質(zhì)量,它要包含CAN驅(qū)動(dòng)器、CAN控制器和微處理器等部件,要具備的特征有短路保護(hù)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、低功耗待機(jī)等。

      4灰色預(yù)測(cè)理論

      灰色預(yù)測(cè)理論的應(yīng)用主要是為了保證智能傳感器的良好運(yùn)行,而智能傳感器是礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的重要內(nèi)容。灰色預(yù)測(cè)理論可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理尋找到相關(guān)的規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)灰色數(shù)據(jù)的處理。它具有精度高、易于實(shí)現(xiàn)、技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和所需的原始數(shù)據(jù)少等特征。

      機(jī)械論文投稿刊物:《煤礦機(jī)械》(CoalMineMachinery)雜志創(chuàng)刊于1980年03月,由哈爾濱煤礦機(jī)械研究所主辦,國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局主管的煤礦機(jī)械行業(yè)綜合性技術(shù)刊物,國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào):CN23-1280/TD,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào):ISSN1003-0794,國(guó)內(nèi)郵發(fā)代號(hào):14-38,國(guó)外郵發(fā)代號(hào):4857M。

      5結(jié)論

      社會(huì)的發(fā)展是建立在礦藏資源的利用基礎(chǔ)上的,隨著社會(huì)發(fā)展水平的不斷提升,礦藏開(kāi)發(fā)工作的開(kāi)展朝著安全性、自動(dòng)化的方向前進(jìn),生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升使得礦場(chǎng)技術(shù)裝備的水平不斷提升,對(duì)于礦場(chǎng)安全生產(chǎn)活動(dòng)的開(kāi)展提供了很好的設(shè)備基礎(chǔ),我們應(yīng)當(dāng)積極地利用這樣的有利條件,以提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率為重點(diǎn),加強(qiáng)相關(guān)的監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè),利用有效的監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用來(lái)有效的保障礦井生產(chǎn)的安全、高效。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探究,論述了灰色預(yù)測(cè)理論、總線技術(shù)這兩個(gè)關(guān)鍵的監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的作用和應(yīng)用思路,可以為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全性的提升提供有效的借鑒。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張卅卅,任高峰,張聰瑞,etal.深部開(kāi)采礦井通風(fēng)智能感知及風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程集中安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2015,v.37;No.289(01):104-108.

      [2]吳新忠,徐玲,張海龍,etal.施耐德QUANTUMPLC硬冗余技術(shù)在煤礦主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械,2015,36(04):259-260.

      作者:張國(guó)棟

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