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煤矿安全监控系统升级改造进展情况综述

中国煤炭报 2018-07-23 16:09:29

“过去,甲烷传感器容易受信号和设备干扰,造成系统不稳定,发生虚假报警情况。时间长了,虚假报警次数多了,大家就不在乎了,哪天瓦斯浓度要是真的超标了,后果不堪设想。现在,煤矿安全监控系统更新换代了,我们用上了激光甲烷传感器,抗干扰能力提高了,数据传输的准确性大大增强。”这段话是记者日前在山东煤监局采访时听到的,反映的是煤矿安全监控系统升级改造带来的变化。

记者了解到,煤矿安全监控系统是煤矿安全生产中最早使用的信息化系统,也是煤矿安全生产最基本、最重要的安全保障技术装备。从上世纪80年代开始使用,到2005年全面推广,再到如今的升级改造,煤矿安全监控系统在煤矿灾害事故监测、辨识、预警以及隐患排查治理、提升煤矿管理水平等方面发挥着重要作用。

推广应用,作用凸显

煤矿安全监控系统是由主机、传输接口、分站、各类传感器、电源、执行器以及相关软件等组成的有机整体,对井下甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等环境参数进行监测,对主通风机等机电设备工作状态等进行监控,实现瓦斯超限报警、断电、风电闭锁控制等目标。

上世纪80年代,煤矿安全监控系统开始在煤矿使用,特别是2005年全面推广应用以来,推动了瓦斯、火灾等煤矿灾害治理,有效防范遏制了重特大事故,提升了煤矿安全管理的水平和能力,对保障我国煤矿安全生产发挥了巨大作用。

经过10多年的全面应用,煤矿安全监控系统在技术标准、安装、使用和维护管理等方面存在的不足逐渐暴露出来。一是部分技术标准偏低,智能化程度不高;二是稳定性和可靠性有待提高,抗电磁干扰能力和防尘、防潮、防温度变化等能力不足,系统运行不稳定、瞬间冒大数、误报警等现象时有发生;三是现场使用维护管理不方便,存在传感器标校周期短、系统没有故障自检功能、篡改数据难防范等问题;四是厂商自我封闭,监控系统不开放、不兼容,新技术新装备推广应用速度慢,升级换代动力不足。同时,随着信息化技术的发展,煤矿相继开发使用了人员定位、紧急广播、矿压监测、运输调度、机电设备在线检测与故障诊断等多套系统,但由于缺乏顶层设计和系统间的整合集成,系统之间信息不能共享,处于“信息孤岛”的状态。这些问题制约了信息化技术更好地服务于煤矿安全生产。

面对不足,升级改造

面对不足和问题,推动煤矿安全监控系统升级改造的举措相继落地见效。

在2015年的全国安全生产工作会上,国家煤矿安监局提出,计划在“十三五”期间对煤矿安全监控系统进行升级改造,成立领导小组、工作小组,编制《煤矿安全监控系统升级改造工作方案》和《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》(以下简称《技术方案》),制修订相关标准,召开片区座谈推进会,明确目标任务,要求大型矿井、煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统升级改造工作在2018年底前完成,其他矿井在“十三五”末完成。

此后,工作部署有条不紊。《煤矿安全监控系统升级改造工作方案》于2015年7月1日经国家煤矿安监局局长办公会审议通过。8月19日,升级改造工作启动会召开,确定了总体技术思路、遵循原则和技术保障。

国家煤矿安监局委托安标国家中心牵头研究编制《技术方案》,明确了传输数字化,提高抗电磁干扰能力,推广应用先进传感技术及装备,提升传感器的防护等级,完善报警、断电等控制功能,支持多网、多系统融合等13个方面的升级改造等内容。之后,国家煤矿安监局委托安标国家中心开展《煤矿安全监控系统升级改造产品检验方案》专题研究,组织从事煤矿安全监控系统检测检验的常州、抚顺以及重庆三家中心,分别编制《煤矿安全监控系统升级改造检验实施细则》,细化检验流程及考核方法,规范完善升级改造产品检测检验。

在此基础上,国家煤矿安监局研究制定了《煤矿安全监控系统升级改造安全标志管理方案》。自2017年8月安标国家中心正式受理升级改造产品安标申请以来,共有30多家生产企业申报,12家生产企业取得新的安全标志。

同时,国家煤矿安监局委托安标国家中心开展《煤矿安全监控系统升级改造验收规则》研究,统一验收方法、验收规则以及判别尺度,对升级改造工作严格把关,形成闭环管理。

今年4月1日、5月29日、6月15日,国家煤矿安监局分别在华东东北、西北、西南3个片区,组织推进煤矿安全监控系统升级改造工作专题研讨,掌握各省级局工作进度和面临的问题,并就相关标准执行、设备安装与使用等内容进行了交流研讨。

为保证升级改造质量,国家煤矿安监局相关司局对煤炭科学技术研究院、中煤科工集团重庆研究院和沈阳研究院等生产单位新系统安全标志现场评审进行现场观摩。5月11日,申办新产品安标专题研讨会议在重庆研究院召开,掌握安标认证进展等情况,分析存在问题,一把尺子量到底,严把产品入口质量关。

同时,国家煤矿安监局统筹考虑《技术方案》与《煤矿安全规程》、AQ6201《煤矿安全监控系统通用技术要求》、AQ1029《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等规范的衔接,修订了相关标准。

以点带面,经验先行

各地煤矿安全监控系统升级改造过程中,涌现出一些典型经验和做法。如领导高度重视,因地制宜制定标准规范,开展示范建设,加强跟踪督导,给予经费支持等。

“我们大力推广应用新装备,推动多系统融合,因地制宜对《技术方案》内容进行了细化、量化,并以此为契机推动信息化建设。”山东煤监局党组成员、总工程师田学起说。

山东煤监局成立了以省局分管领导挂帅的升级改造小组,设专人负责升级改造工作,并制定了《山东煤矿安全监控系统升级改造技术方案实施标准》。

按照“试点探索、总结积累、全面推开”的工作思路,山东选定14处煤矿作为升级改造示范试点,涵盖各种煤矿类型和所有主流厂家,积累了不少升级改造的宝贵经验。这14处试点煤矿总投资3920万元,安装激光甲烷传感器共计232台、多参数传感器20台。这14套系统与人员定位监测系统实现联动。其中,9套系统与通信广播系统实现联动。在升级改造过程中,14处煤矿推广应用了低功耗激光甲烷传感器等新技术装备。

山东能源新矿集团赵官能源总结出几条经验做法,即线缆直径选择很重要、传感器级联选择方式很必要、服务器软硬件必须升级等;山东能源肥矿集团白庄煤矿根据自身特点,采用了“保留老系统,安装新系统,待新系统运行正常后,再对老系统进行回收”的改造方案,实用性很强。

同时,山东煤监局通过强化升级改造工作跟踪督导,实施方案审核、专项督查、定期调度,把升级改造内容列入月度执法计划,强化执法,重点督查标准执行、项目进展以及应急管理情况,及时研究协调解决升级改造中存在的问题,示范矿井建设中共督查试点煤矿26矿次。

另外,山东省将煤矿风险预警与防控试点工程建设项目的1000万元资金,全部用于煤矿安全监控系统升级改造和双重预防体系建设,带动示范试点煤矿直接投入升级改造资金3400多万元,加快了升级改造工作。目前,山东省需要升级的106处煤矿中已完成一半,其余煤矿将在本年度内完成。

重庆市将监控系统升级改造纳入全市煤矿安全生产“十三五”规划,并作为信息化建设的有机组成部分列入重要议事日程,局长办公会专题研究监控系统升级改造工作方案,出台标准规范。重庆市煤矿安全监管监察部门将监控系统升级改造纳入监管监察执法计划,通过依法下达意见书和建议书等方式推动煤矿企业加快监控系统升级改造,收到较好实效。该市将监控系统升级改造工程作为国家安全风险预警与防控工程的配套项目,争取重庆市财政专项奖补资金3800万元,对实施升级改造的国有煤矿奖补100万元、区县煤矿奖补50万元。

贵州省对8处升级改造示范矿井每矿给100万元专项资金补助,开展专项检查和调研,协调、督促煤矿企业加快升级改造进度。

成效初显,全面提升

如今,煤矿安全监控系统升级改造工作初见成效。据国家煤矿安监局近期对各省级局提供资料的初步统计,按照要求2018年底之前计划完成煤矿监控系统升级改造的矿井有1332处,2018年6月底之前已完成升级改造的矿井共145处。

一是免疫力显著增强。经过升级改造,煤矿安全监控系统抵抗环境温度、湿度、有害气体等干扰的能力大大提高,不受变频器、无功功率补偿器等启停时的电磁干扰,有效解决了运行不稳定、冒大数等问题;井下环网结构及新的异地断电策略,使发生断线时仍能正常工作,与地面主机失联时仍能异地断电;分级报警、逻辑报警功能增强了。

二是架构明显“简化”。由于推行架构简单系统,改造升级后监控系统的层级明显减少,一条线路可串接多个传感器,使井下站(分站)少线(线缆)少。内蒙古伊泰广联煤化有限公司红庆河煤矿监控系统改造升级后,每个采煤工作面由敷设5路通讯电缆减少为2路。

三是智能化水平全面提升。升级改造后的监控系统普遍具备出现异常时快速定位故障点功能,可定期对设备工作状态、数据库、双机热备、通信模块进行自诊断,发现问题及时报警;支持对多系统数据的分析联动,情况异常时自动完成人员通知、语音广播、区域断电、撤人告知等指令的执行。升级后的传感器具有调校识别、类型识别、故障识别、定期未调校提醒等功能。

四是功能组合、信息融合、联动联控得到较大发展。升级改造后的监控系统普遍支持有线与无线、定点与巡检的有机结合,监控与电子矿图(GIS)有机结合,提高了监控的有效性。多系统融合、监测数据共享、控制系统联动,促进监测监控与预测预警的一体化发展,为大数据的深度挖掘应用奠定了基础。

五是技术性能上升到一个新台阶。巡检周期、异地断电时间、误码率、本安供电距离、后备电源供电能力等监控系统主要性能得到大幅提升。

六是使用维护更加方便。设备即插即用、信息直观显示,自诊断、联动联控等功能提升,大大方便了煤矿的安装使用;激光等先进传感器的使用,显著减少了人工调校工作量。某矿采煤工作面T1、T2连续运行6个多月不用调校,每隔15天与标准气体进行一次比对检测表明误差≤5%。红河煤矿经对比测算,使用激光甲烷传感器节约了管理维护成本。

强化监督,提升质量

国家煤矿安监局有关人士表示,煤矿安全监控系统升级改造工作是一项全新的工作,在实施过程中会遇到许多新问题、新情况,牵扯到检测检验、系统生产、安标管理、监督检查、系统验收、安全生产等多个方面和环节,哪一个环节出现问题,升级改造都意味着失败。

对此,国家煤矿安监局对下一步的工作进行部署。国家煤矿安监局要求检测检验中心严格按照《技术方案》的各项指标和报批的《检验方案》做好检验工作,在整个升级改造的产品检测检验环节中必须统一标准、统一尺度,对检验不合格的产品决不发放安标证,特别是四项抗干扰试验必须严格把关。检测检验机构对检测结果终身负责,安标中心要有监督检查措施,对在检测检验中弄虚作假的一经发现要严厉追究责任人和单位负责人的责任。

严把产品质量关。一是严把设计制造质量关;二是严把取证后产品质量关;三是严把安装运行质量关;四是安标中心要加快研究制定验收管理办法和产品质量抽检办法,监管监察部门通过合同检查、现场抽检等手段加大监察力度,对违法违规的坚决予以严厉处罚,该吊销安标证的绝不手软。

严把监管监察关。一是加强政策宣传,督促各煤矿企业提高对煤矿安全监控系统升级改造作用及重要性的认识,打消观望、等靠、依赖等思想,按照要求及时制定升级改造实施方案。二是做好组织协调,要摸清辖区升级改造矿井数量,组织开展示范矿井建设,推进煤矿企业学习交流。三是及时收集升级改造过程中出现的问题,共同研究解决措施。四是加强升级改造期间的矿井安全生产监督检查,督促煤矿加强新系统的维护、应用和管理培训。五是国家煤矿安监局研究升级改造工作管理办法,建立升级改造工作进展通报制度,对不能按时完成任务的采取措施。

相关链接

煤矿安全监控系统升级改造工作推进时间表

2015年 国家煤矿安监局提出,计划在“十三五”期间对煤矿安全监控系统进行升级改造,并成立了领导小组、工作小组。

2015年7月1日 国家煤矿安监局编制的《煤矿安全监控系统升级改造工作方案》,经国家煤矿安监局局长办公会审议通过。

2015年8月19日 国家煤矿安监局召开升级改造工作启动会,确定了总体技术思路、遵循原则和技术保障。

2015年8月至2016年1月 国家煤矿安监局组织专家研究编制《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》,确定总体方向、技术内容和主要技术参数。

2016年1月28日 《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》经专家论证全票通过。

2016年10月17日 国家煤矿安监局局长办公会审议并通过《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》。

2016年12月29日 《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》正式发布。

2017年1月4日 开展《煤矿安全监控系统升级改造产品检验方案》专题研究,组织从事煤矿安全监控系统检测检验的常州、抚顺以及重庆三家中心,在《检验方案》框架下分别编制《煤矿安全监控系统升级改造检验实施细则》。

2017年4月1日 《煤矿安全监控系统升级改造安全标志管理方案》论证通过,为升级改造系统安标认证打下基础。

2017年4月10日 在常州召开了《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》宣贯会议。63家产品生产单位的技术负责人、设计以及技术人员,6家检验检测机构负责人共130余人参加。

2018年4月24日 开展《煤矿安全监控系统升级改造验收规则》研究,统一验收方法、验收规则以及判别尺度,对升级改造工作严格把关。

2018年3月 在国家煤矿安监局网站开设《煤矿安全监控系统升级改造》专栏,宣传监控系统升级改造意义、介绍成功经验,及时发布产品安标取证情况,发布相关政策标准和专家解读。

2018年4月1日、5月29日、6月15日 国家煤矿安监局分华东东北、西北、西南3个片区,组织推进煤矿安全监控系统升级改造工作专题研讨。

2018年5月11日 在重庆研究院召开了申办新产品安标专题研讨会议,及时掌握安标认证等工作进展情况,分析存在问题。

2018年7月16日 国家煤矿安监局局长办公会原则通过新修订的原《煤矿安全监控系统通用技术要求》(AQ6201-2006)、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)两项标准。

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