信息技术在煤矿瓦斯安全监测监控与预警中的应用

信息技术在煤矿瓦斯安全监测监控与预警中的应用

王圣衔

皖淮南市淮浙煤电公司顾北煤矿顾北煤矿调度信息中心安徽淮南232151

摘要：随着我国经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国煤矿行业安全管理也不断加强，技术、装备也不断升级，但仍有安全事故的发生,这其中因瓦斯所引起的事故仍比例占大。因此,煤矿瓦斯灾害已经成为阻碍煤矿企业安全生产及健康发展的关键。随着信息技术的广泛应用及瓦斯安全监测监控系统的构建,煤矿企业瓦斯安全事故已经得到了有效的控制,但系统应用过程中仍存在不少问题,因此,本文从我国煤矿企业瓦斯安全监测监控技术的发展及应用现状出发,对其应用过程中存在的问题进行了探讨,并利用信息技术构建了相应的瓦斯安全监测监控与预警系统。

关键词：信息技术；煤矿瓦斯监测；预警

引言

目前，随着我国改革开放的深入、市场经济的发展，我国对煤矿的开发、开采等技术都有了发展，但是，随着对煤矿的开发、开采等，我国在煤炭生产过程中也涌现出来了诸多的问题，其中，最为主要的一个问题就是瓦斯监测及预警。在煤矿生产中，瓦斯严重威胁矿井安全生产，导致煤矿事故时有发生，造成了人民生命财产的不安全。淮南矿业集团从煤业公司的成立进行治理、整顿矿井方面取得了很大的成绩，强化煤与瓦斯突出事故的监测和及时报警工作上，着力实施“科技强安”战略，充分发挥科技先导作用。本文从煤矿瓦斯安全监测监控与预警应用信息技术的现状以及存在的主要问题入，探讨了煤矿瓦斯安全监测监控与预警应用信息技术。

1信息技术在煤矿瓦斯安全监测监控工作中的应用动态

从上世纪的八十年代开始，我国已经从西方国家首次引入矿井监控系统，并在部分大型煤矿中进行了使用。之后，根据引进系统的实际使用经验以及相关的技术研发基础，相继自主开发了KJ4、KJ66、KJ2000等型号的监控系统，并利用WebGIS等技术措施实现了对煤矿瓦斯信息的监测管理，极大的提高了煤矿企业的生产效率，为煤矿的安全生产提供了有效保障。但是，在实际的技术应用、操作和系统管理工作中，依然存在着一些问题，主要包括这样几个方面：

①在应用信息技术开展瓦斯安全监测监控系统构建过程中缺乏一个统一的标准技术体系，因此在不同系统之间难以进行有效的信息融合，使得系统功能扩充难以持续进行；②在监测过程中系统、线路、传感器和电源故障等容易引发预警系统错误响应的情况；③大部分煤矿使用的监控系统多为综合型，主要是通过安全参数对瓦斯进行监控，不能掌握其中的主要细节，难以进行精确的预警与决策；④系统的传感器灵敏度不足，虽然当前瓦斯传感器的类型较多，但是依然以催化燃烧式传感器为主，寿命较短、稳定性较差，容易出现信息监控数据误报、失效等不全面的情况。

2煤矿瓦斯安全监测监控与预警应用信息技术的优化措施

2.1完善相关管理机制的建设

首先，应该健全煤矿瓦斯安全监测监控与预警应用信息技术的管理章程，而且煤矿企业应该加强对煤矿瓦斯安全监测监控与预警应用信息技术的违规行为进行制度上的规范，提高煤矿企业的违规造成损害的赔偿，可以有效的控制和约束煤矿企业的违规事件发生的概率；其次，应该加强煤矿企业的信息制度的建设，使得煤矿开发与风险监控之间形成良性关系，从而在一定程度上促进煤矿企业在应用信息技术过程中得到良好的效果，从而确保在市场经济背景下，顺利进行也需要建立一种有效的机制来进行规范和监管。

2.2设计技术

本文在构建煤矿瓦斯安全监测监控与预警信息系统的过程中，使用WebGIS、WSN等信息技术实现了对煤矿井下工作面瓦斯浓度等相关参数的实时在线监测，并通过设置对应的预警值对瓦斯浓度进行预警。利用信息技术对系统的功能模块进行对应的扩展，通过加强信息系统的数据管理及数据分析功能，实现了该系统综合功能的提升。

同时，在系统的具体构建过程中还重点关注了设备安装的便捷性和入手的简单性需求。在构建监测系统及网络的过程中，首先应用WSN技术可以实现对人员不能到达的危险区域的远程监控，实现对煤矿工作面瓦斯浓度的全面监控，可以在尽量减少节点移动的情况下，实现对整个工作面的覆盖；然后再将各个传感器节点监测获得的信息利用WSN网络传送到地面，实现对煤矿工作面瓦斯的监控与预警处理。在这个监控过程中，瓦斯传感器通过自由组合构建成为相应规模的网络，并将数据传送到对应的中心节点，然后由中心节点发送到各个计算机终端，借助WebGIS技术对采掘现场的瓦斯分布情况进行监测与预警。

2.3结构设计

以信息技术在煤矿井下的应用为基础，在网络通讯等技术和设备的支持下，在煤矿瓦斯监测与预警系统的结构设计中，主要使用了监控主机设备、传感器和WSN网络，在实施监测的过程中，如果需要监测主机与网络远程对接，那么只需接入Internet网络即可实现。

监控主机设备：煤矿井下瓦斯监测与预警系统使用的是C/S的网络架构模式，终端服务设备使用SuperMapIS.net6，即地理信息发布与开发平台，通过设备的GIS接口将二次开发获得的相关功能模块嵌入系统中，丰富该系统的功能。同时，将监控主机设备与VisualStudio2008结合起来，实现对客户端的开发，在服务器配置工作之前及时启用，并借助SuperMapDeskpro6对采掘区域地图进行制作，为需要监控的采矿区域提供地图目录。

WSN网络：WSN网络中包含无线传感器节点、中心节点设备及监控主机等，构建成WSN网络的主要部分。在实际的煤矿开采工作中，由于受到地质条件的限制，井下的采掘通道通常是非常复杂的，因此要保障瓦斯监控与预警工作的安全性和可靠性并不是一件容易的事情，所以很有必要在采掘通道里根据地形情况和距离的远近分别安装一定数量的报警器，并利用传感器把他们连接起来，从而形成了一个局域性的信息流通网络，之后才能将该网络检测到的瓦斯含量信息及时准确地发送到地面，从而实现对瓦斯的在线监测与预警功能。

2.4监测与预警系统运行流程

传感器网络利用分布在采掘工作面及其各个需要监测的节点收集各个具体位置的信息，然后将获得的数据信息发送到附近的中心节点，最终将数据和具体的位置识别号发送到主机中，并在可视化的界面中实时显示采集获得的信息。之后，在地图中采取分布式的方式将井下实时情况体现出来，最后在WebGIS服务器中对数据和设备的识别号进行存储。一旦发现检测节点的瓦斯含量超出了预先设置的报警值，主机将立即发出报警，并在系统的显示界面上显示具体的报警位置，将该信号传送到受安全威胁的对应区域，启动报警设备，提醒在该区域中的人员立即撤离。当主机接入Internet之后，还可以实现对应数据的共享与远程监控，从而将煤矿各个采掘工作面的数据融合起来，实现系统的联动预警功能。

结语

综上所述，在煤矿企业生产中，通过应用信息技术来进行瓦斯监测和预防，这不仅对煤矿企业的安全带来了更多更好的保证，同时也大大提高了煤矿生产的质量，这一方面能够对煤矿工作人员带来心理上的安全感，另一方面也能够为煤矿的开发和开采提供依据，从而保证了整个煤矿生产的效率。因此，本文从当前煤矿生产中应用信息技术来进行检测和预防瓦斯的现状及存在的问题入手，分析了当下煤矿企业应用信息技术检测和预防瓦斯在管理制度、管理措施以及人才培养等方面的问题，并针对这些问题提出了优化措施。

参考文献:

[1]贺晓云.浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015,(10).

[2]吴永善.浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].电子制作,2014,(5).

[3]贺嘉玉.信息技术在煤矿瓦斯监测监控领域应用状况分析[J].科技资讯,2007,(6).