信息化技術(shù)對煤礦安全生產(chǎn)的應用的研究分析論文
摘要:隨著(zhù)國家對煤炭產(chǎn)業(yè)結構的重新調整，人們對煤礦的安全生產(chǎn)意識也得以逐步加強�，F代化的科學(xué)技術(shù)以及信息化技術(shù)手段在我國煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮著(zhù)重大的作用。目前，信息化技術(shù)主要運用在井下作業(yè)中，針對井下工作人員的定位、安全監控、皮帶傳輸等方面，由于每個(gè)礦產(chǎn)企業(yè)之間所使用的信息化水平程度不一，如今還無(wú)法形成統一的行業(yè)標準及規范�；诖�，我們更應該結合目前現狀加強對專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養，積極引進(jìn)軟件、硬件設施，并不斷對當前軟件系統加以改進(jìn)和創(chuàng )新，為促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)信息化的建設而努力，保障從事煤炭產(chǎn)業(yè)作業(yè)人員的生命及財產(chǎn)安全，最終實(shí)現煤炭生產(chǎn)企業(yè)利益的最大化。
關(guān)鍵詞:信息化技術(shù);煤炭企業(yè);安全生產(chǎn);檢測監控
隨著(zhù)我國煤炭工業(yè)生產(chǎn)與信息化技術(shù)的進(jìn)一步融合，促使煤炭產(chǎn)業(yè)邁向了一個(gè)新的臺階，從而對煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效率以及安全管理水平也提出了更高層次的要求。最近幾年，國家安監局對煤炭生產(chǎn)企業(yè)也加大了監測力度，對于一些不合乎標準及要求的煤炭生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了強制整頓或關(guān)停，加大了對安全生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監控。因此，在煤炭生產(chǎn)中融入現代化的信息技術(shù)，不但可以提高安全生產(chǎn)的效率，同時(shí)還可以在同行業(yè)中提升企業(yè)的核心競爭力。再者信息化技術(shù)的應用也是保障我國煤炭產(chǎn)業(yè)實(shí)現生產(chǎn)現代化以及安全生產(chǎn)的必要手段，其地位和所發(fā)揮的作用也是更加的明顯。隨著(zhù)信息化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)企業(yè)中的推廣及應用，可實(shí)現對礦井下的采煤作業(yè)、運輸、通風(fēng)、供排水、供電以及洗選煤和裝車(chē)等作業(yè)過(guò)程實(shí)施遠程控制，真正做到現代化的生產(chǎn)流水線(xiàn)作業(yè)，實(shí)現了煤炭企業(yè)達到“減員增效”和“無(wú)人則安”的現代化生產(chǎn)目的。
1信息化在煤炭生產(chǎn)中應用的必要性
眾多周知，由于煤炭生產(chǎn)作業(yè)多數都是在井下進(jìn)行，作業(yè)條件及環(huán)境也是極其復雜，大量的甲烷和瓦斯、粉塵以及一氧化碳等有害氣體都彌漫在井下空氣中，這對煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)以及施工作業(yè)人員的人身安全提出了挑戰。因此，現代化信息技術(shù)在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的應用，就很好地解決了上述問(wèn)題。煤炭是屬于一種不可再生的礦產(chǎn)資源，傳統的煤炭行業(yè)生產(chǎn)相對來(lái)說(shuō)，作業(yè)人員的數量是非常龐大，極易出現各種不可控的安全因素。信息化技術(shù)在現代煤炭生產(chǎn)企業(yè)中的應用可以有效地節約資源，為企業(yè)降低人工成本的支出，同時(shí)還提高了煤炭安全生產(chǎn)的效率，為企業(yè)創(chuàng )造了更大的利潤空間，提升了企業(yè)的核心競爭能力。
2信息化技術(shù)的內涵
作為現代企業(yè)，其信息化技術(shù)主要運用在實(shí)際作業(yè)與現代化管理過(guò)程中，通過(guò)對計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及通信等技術(shù)的實(shí)現，來(lái)創(chuàng )新企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)以及管理模式，對企業(yè)的資源進(jìn)行整合并加以利用，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，使企業(yè)朝向全面自動(dòng)化的方向發(fā)展。作為現代企業(yè)的信息化的功能主要由科學(xué)化、程序化、數字化以及電子商務(wù)等方面構成。數字化其含義就是把各環(huán)節所獲取的相關(guān)數據傳輸到數據庫，方便今后的使用以及調閱;程序化就是指把各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節進(jìn)行監管的流程實(shí)現電子化，對企業(yè)的每個(gè)崗位、員工以及把不同的工作內容串聯(lián)在一起方便管理，使管理能夠更加的規范化和高效能;科學(xué)化通常是指利用信息化的技術(shù)手段對數據庫的各項數據進(jìn)行分析研究并加以整理，從而得出科學(xué)的發(fā)展決策以及科學(xué)的企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展目標，形成有效的科學(xué)輔助指向;電子商務(wù)通常是指結合物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等系統完善而建立的電子商務(wù)系統，主要以促進(jìn)企業(yè)商務(wù)活動(dòng)和貿易活動(dòng)的開(kāi)展，以此達到更好地對信息資源、物流信息以及資金的整合與利用。
3信息化技術(shù)在煤炭行業(yè)中的應用
現代煤礦信息化的管理體系是一種動(dòng)態(tài)的、開(kāi)放的、復雜的技術(shù)體系，為保障煤礦的現代化安全生產(chǎn)，運用科學(xué)的監控體系進(jìn)行管理是必不可少的。具體的信息化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應用(見(jiàn)圖1、圖2)。
3．1安全監測監控系統
監測監控系統主要對井下的安全作業(yè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。即對各項設備的運行情況、休息狀況以及井下的環(huán)境等各項參數進(jìn)行監控，其主要通過(guò)ＲS485系統進(jìn)行通訊和數據傳輸、采用雙機設備把監測到的物理量經(jīng)傳感器轉化為電信號;再通過(guò)傳輸電纜輸出信號到分站進(jìn)行整理分析并加以處理;在通過(guò)分機把已經(jīng)處理好的控制信號傳回分站的控制開(kāi)關(guān)，這樣可以實(shí)現隨時(shí)斷電和報警的目的。比如對井下風(fēng)速、瓦斯、溫度、一氧化碳、煤倉煤位、風(fēng)機開(kāi)停、水倉水位等相關(guān)數據的監測，當井下作業(yè)面的瓦斯含量超出安全值時(shí)，監控設備就會(huì )自動(dòng)發(fā)出信號報警或進(jìn)行語(yǔ)音提示，這時(shí)該系統會(huì )自動(dòng)斷開(kāi)瓦斯超標區域的各路電源，這時(shí)就發(fā)揮了瓦斯電源的閉鎖功能。此外，監控設備還可以通過(guò)預先設置的時(shí)間自動(dòng)生成監測的報表，為井下的安全生產(chǎn)以及管理工作實(shí)時(shí)提供可靠的數據外，同時(shí)也保障了井下作業(yè)人員安全。
3．2井下電力監測監控系統
在電力監測監控系統方面，主要針對井下的中央變電所、主運皮帶變電所以及每個(gè)采礦區的高低壓開(kāi)關(guān)的電力實(shí)施監控。對于井下變電所的開(kāi)關(guān)主要在地面進(jìn)行集中式控制，主要就合閘、分閘操作，同時(shí)還可以對電力故障的復位等功能進(jìn)行操作，在地面上可以完成遠程的整定值修改以及畫(huà)面的動(dòng)態(tài)設計等操作。通過(guò)對電力監測監控系統的實(shí)現可以使煤炭企業(yè)實(shí)時(shí)掌握井下電力的運行情況，每個(gè)高爆開(kāi)關(guān)都可以連接到對應分站的主監測頁(yè)面。
3．3人員定位系統
人員定位系統功能的實(shí)現對井下人員的安全作業(yè)情況起到了很好的監督及規范性的作用。保障了整個(gè)井下作業(yè)的安全以及運輸的安全。其功能的實(shí)現主要是通過(guò)圖片顯示、對人員進(jìn)行的跟蹤定位以及考勤的統計等(見(jiàn)圖3)。該系統采用了三層架構體系，其主要的信息技術(shù)包含WIN-DOWS系統內的VC++/C#語(yǔ)言、ASP、VWL、XML、ActiveX等;硬件系統主要選用對人員的信息收集、輸等處理板、備用電池、隔爆電源、礦用阻燃的通信電纜和電源電纜等。其中，人員的跟蹤功能是該系統的核心技術(shù)功能，通過(guò)對系統的設置可以使特定的作業(yè)人員實(shí)時(shí)顯示準確位置以及行動(dòng)軌跡。通過(guò)該功能可以實(shí)時(shí)掌握作業(yè)人員的作業(yè)動(dòng)態(tài)，以及對作業(yè)面的安全情況和作業(yè)人員的人身安全進(jìn)行監督管理，防患于未然，對煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)起到了保障性的作用。圖3中所體現的是通過(guò)電子數據轉化為信號的方式，從中可以清楚地看到井下巷道分布以及作業(yè)情況，可以直接的了解各個(gè)設備的工作狀況。對井下作業(yè)的突發(fā)情況可以通過(guò)圖像顯示，進(jìn)行及時(shí)的救助，降低生命及財產(chǎn)的損失，從而進(jìn)一步提高了安全作業(yè)的保障。
3．4礦井巷道頂板壓力監測系統
該系統主要對巷道頂板的壓力參數進(jìn)行遠程監測，主要分為井上監測和井下監測。井下監測系統主要針對通訊電纜、通訊分站、巷道壓力分機等設備，各個(gè)壓力分機使用專(zhuān)用電纜與通訊分站進(jìn)行串聯(lián)，再由分站輸出的數據通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳輸到井上;而井上監測系統則包括計算機、接收機、打印機、監控軟件等，接收機將完成與井下通訊分站的通信以及計算機的數據通信。對于頂板的離線(xiàn)監測報警系統可以利用網(wǎng)絡(luò )平臺、采取人機對話(huà)窗口的優(yōu)勢完成頂板在離線(xiàn)狀態(tài)的在線(xiàn)自動(dòng)化檢測，并對頂板的離層數據進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，在地面可以實(shí)時(shí)掌握巷道動(dòng)壓掘進(jìn)頂板的離層活動(dòng)的規律，通過(guò)實(shí)時(shí)數據圖形的顯示和監測，并以柱狀圖或列表的形式得以顯示。
4煤礦安全生產(chǎn)信息化建設的現狀
如今我國經(jīng)濟的發(fā)展形勢主要以市場(chǎng)經(jīng)濟調節為導向，國家宏觀(guān)調控為輔的模式發(fā)展，這樣就導致了煤炭生產(chǎn)企業(yè)規模的大小不一和技術(shù)水平的高低現象，嚴重的出現了不平衡狀態(tài)。近年來(lái)，國家雖然對一些不規范的煤礦企業(yè)或是開(kāi)采條件達不到標準的煤礦企業(yè)進(jìn)行了大力的整頓以及關(guān)停，目前所剩下的這些雖已基本實(shí)現了信息化的安全生產(chǎn)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)、監控以及運營(yíng)管理等方面都存有較大的差距。比如，現在多數煤炭企業(yè)對安全生產(chǎn)信息化意識還不夠強烈，對于信息化技術(shù)的應用和投入方面還不夠，對安全生產(chǎn)信息化的操作標準及規范要求還有待完善，還不能夠完全實(shí)現管控一體化�，F階段由于網(wǎng)絡(luò )基礎設施的不完善，對該行也還沒(méi)有建立一個(gè)整體的數據傳輸平臺，形成了安全生產(chǎn)技術(shù)的匱乏，從而導致自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的嚴重脫節等現象，獲取數據的真實(shí)性還有待考量。再者由于我國在傳感器硬件技術(shù)方面的發(fā)展比較緩慢，無(wú)法為安全生產(chǎn)的信息化技術(shù)提供保障，這就造成了信息化技術(shù)建設的阻礙，對安全生產(chǎn)自動(dòng)化一體進(jìn)程造成了嚴重的影響。
5加快煤炭安全生產(chǎn)信息化建設的對策
5．1信息數據共享的建設
安全管理系統通常由控制部分、檢測部分以及管理等三部分所構成。目前我國的煤炭企業(yè)的信息化管理對上述部分并未取得高度重視，與這三部分的內容并未緊密聯(lián)系，致使安全管理系統的效果得到了較大的影響。在此種情況下，一旦出現安全事故，則無(wú)法進(jìn)行控制，根本無(wú)法對各項數據信息的充分利用�；诖�，在煤炭企業(yè)中建立有效的信息化數據的共享，是實(shí)現上述各項數據功能的重要保障，對提升煤炭的安全生產(chǎn)管理起著(zhù)非常關(guān)鍵性的作用。對于每個(gè)子系統的數據進(jìn)行共享后，可以規避信息數據的重復收集，不僅實(shí)現數據信息的集中管理，同時(shí)還為煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供重大參考，為我國煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益的提升起到了促進(jìn)性的作用。
5．2加強安全生產(chǎn)管理
對于有些煤炭生產(chǎn)企業(yè)，雖已加大了對信息化技術(shù)的重視，耗費了大量資金投入在安全生產(chǎn)管理系統的構建中，但沒(méi)有真正的將其應用到實(shí)際的生產(chǎn)管理中，導致煤炭生產(chǎn)安全管理意識不能夠得以有效地發(fā)揮作用。因此，在合理運用信息化技術(shù)的基礎上進(jìn)一步加強對煤炭安全生產(chǎn)的管理，使其全面的發(fā)揮管理效能。同時(shí)，作為管理者，我們還應該加強對各種機械設備的維修與保養，增強煤炭生產(chǎn)人員的安全意識與責任意識，對促進(jìn)整個(gè)煤炭企業(yè)的可持續發(fā)展起著(zhù)積極的作用。此外，加強安全管理及相關(guān)知識的培訓力度是推廣信息化建設的基礎，是推動(dòng)煤礦企業(yè)現代化發(fā)展必然動(dòng)力。
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