1煤礦安全管理中信息技術(shù)的建設(shè)目標(biāo)

隨著“信息化煤礦”系統(tǒng)的不斷發(fā)展,作為煤礦持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ),安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)與礦井地理、物流及生產(chǎn)等系統(tǒng)的聯(lián)系更為緊密,其主要內(nèi)容包括信息的采集、傳輸、處理、集成與應(yīng)用。對(duì)于煤礦安全管理而言,安全信息管理及響應(yīng)的準(zhǔn)確、全面已成為煤礦發(fā)展的核心條件。煤礦安全管理信息系統(tǒng)作為一體化的系統(tǒng)工程,應(yīng)集預(yù)防、應(yīng)急、監(jiān)控及分析于一身,特別是預(yù)防和應(yīng)急處理模塊的注重尤為重要,確保自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)之間的緊密融合及應(yīng)用,從而促使煤礦安全的有效管理,保障礦井的合理建設(shè)與生產(chǎn)。與此同時(shí),相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還要以可擴(kuò)充性、開(kāi)放性、先進(jìn)性、可維護(hù)性的原則進(jìn)行實(shí)施,依據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)的實(shí)際情況,這對(duì)具體的問(wèn)題和缺陷進(jìn)行各項(xiàng)措施的開(kāi)展和實(shí)施。

2煤礦安全生產(chǎn)信息化系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)中的信息化技術(shù),在井上調(diào)度室設(shè)置中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在井下相關(guān)位置布置監(jiān)控基站。監(jiān)控基站和中心控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通過(guò)光纖、電纜或以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)相連接,礦山井下人員、車輛、設(shè)備等目標(biāo)分別攜帶無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī),系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控基站與收發(fā)機(jī)之間的無(wú)線通訊,實(shí)時(shí)了解井下人員的數(shù)量及分布情況。

2.2信息化系統(tǒng)流程監(jiān)控主機(jī)--傳輸光纜--主節(jié)點(diǎn)--傳輸節(jié)點(diǎn)--基站。

2.3信息化系統(tǒng)功能及優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控基站與收發(fā)機(jī)之間的無(wú)線通訊,實(shí)時(shí)了解井下人員的數(shù)量及分布情況?？蓪?duì)人員進(jìn)行下井次數(shù)、下井時(shí)間等考勤信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),打印相關(guān)報(bào)表。可任意查詢指定人員當(dāng)前或歷史時(shí)段所處的區(qū)域和活動(dòng)蹤跡。具備故障實(shí)時(shí)報(bào)警和超時(shí)、超員、違章進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域等報(bào)警功能。井下人員在遇到危險(xiǎn)情況時(shí),可主動(dòng)向地面發(fā)出求救信號(hào);系統(tǒng)可在突發(fā)事件發(fā)生前,通過(guò)多種聲光等方式主動(dòng)通知危險(xiǎn)區(qū)域人員疏散。在事故發(fā)生后能及時(shí)鎖定受困和遇難人員的具體位置,為搜救工作提供準(zhǔn)確信息,從而為生產(chǎn)指揮調(diào)度、安全監(jiān)測(cè)檢查、人員考勤、緊急事件處理等工作提供有效手段,系統(tǒng)可同時(shí)將有關(guān)數(shù)據(jù)傳至各級(jí)管理部門(mén),為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。

論文關(guān)鍵詞煤礦；安全生產(chǎn)管理；思考

論文摘要煤礦安全生產(chǎn)關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系改革發(fā)展和社套穩(wěn)定大局。眾所周知，煤礦企業(yè)是典型的職工勞動(dòng)強(qiáng)度高、從業(yè)危險(xiǎn)性高、事故發(fā)生率高的“三高行業(yè)”，在煤礦企業(yè)里安全自然就成了人命關(guān)天的頭等大事。國(guó)家和各級(jí)部門(mén)下發(fā)了一系列文件，召開(kāi)了多次會(huì)議。實(shí)踐表明，安全生產(chǎn)管理光靠領(lǐng)導(dǎo)重視、開(kāi)會(huì)議、發(fā)文件是不夠的，安全生產(chǎn)工作必須落實(shí)到每一個(gè)具體企業(yè)，每一個(gè)職工，注重企業(yè)內(nèi)部具體日?；?xì)節(jié)管理，真正做到安全生產(chǎn)，減少傷亡事故的發(fā)生。

煤礦安全生產(chǎn)關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系改革發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定大局。搞好煤礦安全生產(chǎn)工作，切實(shí)保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，體現(xiàn)了最廣大人民群眾的根本利益，反映了先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展要求和先進(jìn)文化的前進(jìn)方向。做好安全生產(chǎn)工作是全面建設(shè)小康社會(huì)、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展的重要內(nèi)容，是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的組成部分，是政府履行社會(huì)管理職能的基本要求。各級(jí)各部門(mén)一定要把安全生產(chǎn)作為一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，警鐘長(zhǎng)鳴，常抓不懈，克服厭戰(zhàn)、麻痹、僥幸心理，從全面貫徹落實(shí)“三個(gè)代表”重要思想，維護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的高度，從全面貫徹落實(shí)“科學(xué)發(fā)展觀”的高度，充分認(rèn)識(shí)加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)工作的重要意義和現(xiàn)實(shí)緊迫性，動(dòng)員全社會(huì)力量，齊抓共管，全力推進(jìn)。特別是各煤礦企業(yè)要牢固樹(shù)立“安全第一、生產(chǎn)第二”的思想，從安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)過(guò)程人手、注重生產(chǎn)日常細(xì)節(jié)管理，努力提高煤礦企業(yè)安全管理水平和員工素質(zhì)，真正做到生產(chǎn)安全，減少傷亡事故的發(fā)生。本文根據(jù)自己的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合企業(yè)的特點(diǎn)，談幾點(diǎn)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理工作的認(rèn)識(shí)和看法。

一、把安全預(yù)防落到實(shí)處

安全預(yù)防“補(bǔ)牢”未必為“亡羊”，只有使得預(yù)防工作滲透到每一個(gè)角落，安全工作才能做到萬(wàn)無(wú)一失。

(一)、做好“安全理念”的思想預(yù)防。生產(chǎn)過(guò)程中，思想麻痹、安全意識(shí)淡薄是造成諸多事故的禍?zhǔn)住Ｖ挥性谒枷肷蠒r(shí)刻繃緊“安全”這根弦，把預(yù)防工作搞好，才能把事故后處理變?yōu)樘幚砗鬅o(wú)事故，避免企業(yè)因預(yù)防工作沒(méi)做到位而造成事故，付出不可估量的代價(jià)。

摘要：煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中有著重要地位。

關(guān)鍵詞：煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

引言

監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)為一體的綜合自動(dòng)化產(chǎn)品，當(dāng)將其作為一種安全預(yù)防技術(shù)設(shè)施應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中時(shí)，就稱其為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在我國(guó)的工業(yè)安全事故中，煤炭工業(yè)的安全事故較為頻發(fā)且性質(zhì)嚴(yán)重，尤其以生產(chǎn)礦井瓦斯爆炸事故最為突出。為此，國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)專門(mén)制定了“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字指導(dǎo)方針，由此可見(jiàn)，煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要地位。

一、煤礦安全環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)組成

根據(jù)所述及概念，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測(cè)”，即檢測(cè)各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過(guò)程控制參數(shù)等；二是“控”，即根據(jù)檢測(cè)參數(shù)去控制安全裝置、報(bào)警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。若系統(tǒng)僅用于生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)，當(dāng)安全參數(shù)達(dá)到極限值時(shí)產(chǎn)生顯示及聲、光報(bào)警等輸出，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；除監(jiān)測(cè)外還參與一些簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制，如斷電、閉鎖等，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

1計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)解析

1.1計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的概念解析。對(duì)于計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)而言，其技術(shù)的概念相對(duì)比較廣泛。要理解計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)可以從兩個(gè)方向進(jìn)行分析：第一，計(jì)算機(jī)通過(guò)遠(yuǎn)程控制的模式，利用與單片機(jī)之間的通信進(jìn)行人臉識(shí)別。單片機(jī)在不同的領(lǐng)域會(huì)有不同的形式，例如人臉識(shí)別技術(shù)中，單片機(jī)就屬于攝像頭。而在探測(cè)技術(shù)中，其單片機(jī)就是探測(cè)設(shè)備。因此，在不同的領(lǐng)域中，對(duì)于識(shí)別技術(shù)的理解就會(huì)存在差異。類似于計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通信的技術(shù)方式的識(shí)別技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)的外部識(shí)別技術(shù)之一。第二，計(jì)算機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)，內(nèi)部識(shí)別技術(shù)一般情況下應(yīng)用比較少。狹義理解內(nèi)部識(shí)別，實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的識(shí)別和對(duì)比。廣義上對(duì)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部識(shí)別技術(shù)進(jìn)行理解，實(shí)際上可以將外部識(shí)別技術(shù)進(jìn)行歸納。因?yàn)橥獠孔R(shí)別技術(shù)，實(shí)際上也是將信息進(jìn)行收錄，然后再進(jìn)行內(nèi)部的對(duì)比分析。因此，識(shí)別技術(shù)的廣義和狹義分析，都是一種相對(duì)實(shí)際應(yīng)用而進(jìn)行的分類解析。真正理解識(shí)別技術(shù)，還需要從其應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際分析。

1.2計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用分析。在實(shí)際的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有如下：首先，計(jì)算機(jī)的人臉識(shí)別技術(shù)；人臉識(shí)別技術(shù)在安全防護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛，為了進(jìn)行安全防護(hù)，可以通過(guò)人臉識(shí)別分析軟件通過(guò)攝像頭對(duì)人臉信息進(jìn)行采集，然后再進(jìn)行信息存儲(chǔ)。當(dāng)再次進(jìn)行信息驗(yàn)證的時(shí)候，就可以通過(guò)原有的存儲(chǔ)信息進(jìn)行類比。與之相似的還有計(jì)算機(jī)的指紋識(shí)別技術(shù)，兩者是相同的道理。其次，計(jì)算機(jī)的探測(cè)識(shí)別技術(shù)；如果說(shuō)人臉識(shí)別技術(shù)以及指紋識(shí)別技術(shù)是一種備份式的技術(shù)，那么探測(cè)技術(shù)就屬于實(shí)時(shí)性的識(shí)別技術(shù)。該類識(shí)別技術(shù)的實(shí)效性非常強(qiáng)，而且需要在一定程度上對(duì)探測(cè)設(shè)備以及通信方式進(jìn)行非常嚴(yán)格的把控，否則就會(huì)在使用的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。最后，空間設(shè)計(jì)類的計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)；空間設(shè)計(jì)一般可以歸納為CAD制圖或者是三維仿真設(shè)計(jì)等等。而計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)是此項(xiàng)設(shè)計(jì)中的最為初始的也是最為重要的一個(gè)階段，通過(guò)計(jì)算機(jī)的識(shí)別技術(shù)，將設(shè)計(jì)元素進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，從而將空間設(shè)計(jì)的仿真效果進(jìn)行仿真呈現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，多應(yīng)用在工業(yè)建筑和空間設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

2煤礦內(nèi)部的設(shè)計(jì)要求與分析

煤礦生產(chǎn)以及煤礦再加工，煤礦行業(yè)是能源工業(yè)中非常重要的組成部分。與其他工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)相對(duì)比，其安全生產(chǎn)更為重要。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于煤礦的內(nèi)部設(shè)計(jì)具體如下：

2.1煤礦內(nèi)部設(shè)計(jì)的安全要求。雖然隨著技術(shù)的發(fā)展和機(jī)械化的模式，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)在很大程度上有了巨大的發(fā)展。但是，煤礦生產(chǎn)還必須采用人工施工和開(kāi)采的模式。因此，人員生產(chǎn)就會(huì)涉及安全問(wèn)題。在煤礦進(jìn)行開(kāi)采和生產(chǎn)之前，就需要對(duì)煤礦的空間進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。必要的安全通道以及安全防護(hù)措施和建筑都必須齊全，才能保證在發(fā)生意外的時(shí)候，能夠?qū)⑷藛T傷害降低到最低限度。此外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)安全生產(chǎn)，煤礦的開(kāi)采途徑以及內(nèi)部的建筑設(shè)施，允許的開(kāi)采力度和機(jī)械設(shè)備的規(guī)模等，都需要進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能夠保證煤礦生產(chǎn)的具體要求。

一、煤礦安全生產(chǎn)管理現(xiàn)狀

目前，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)事故總量、較大以上事故和重大事故總量均有下降，安全生產(chǎn)整體形勢(shì)總體穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但安全生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生。2014年上半年，全國(guó)接連發(fā)生了河南省平煤神馬集團(tuán)長(zhǎng)虹礦業(yè)公司重大煤與瓦斯突出事故、云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)黎明實(shí)業(yè)有限公司下海子煤礦重大透水事故和貴州省六盤(pán)水市六枝特區(qū)貴州華隆煤業(yè)有限公司新華分公司重大煤與瓦斯突出事故等26起較大以上事故，分析這26起安全生產(chǎn)事故原因，主要暴露了以下問(wèn)題：瓦斯仍然是危機(jī)煤礦安全生產(chǎn)的主要因素，26起事故中，有15起為瓦斯事故，咱事故總量的57.7%，僅貴州今年就發(fā)生4起較大以上煤與瓦斯突出事故；非法、違法、違規(guī)和違章行為嚴(yán)重，26起較大以上事故均與非法違法生產(chǎn)、建設(shè)和違章違規(guī)作業(yè)有直接關(guān)系；煤礦企業(yè)安全管理環(huán)節(jié)薄弱，部分礦井領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任心不強(qiáng)，不認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家文件，形式主義嚴(yán)重，井下工作人員安全生產(chǎn)知識(shí)匱乏，自我保護(hù)意識(shí)差；安全生產(chǎn)事故具有地區(qū)性，云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)黎明實(shí)業(yè)有限公司下海子煤礦發(fā)生重大事故后，紅土田煤礦不吸取事故教訓(xùn)、不認(rèn)真排查隱患，繼續(xù)違法超層越界生產(chǎn)，在半個(gè)月時(shí)間內(nèi)又發(fā)生重大事故。

二、煤礦安全生產(chǎn)管理問(wèn)題解決方案

2.1加強(qiáng)煤礦災(zāi)害治理和技術(shù)創(chuàng)新

加強(qiáng)煤礦井下瓦斯、粉塵等有害物質(zhì)的治理力度，排除事故安全隱患，保證井下安全生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。以瓦斯爆炸和火災(zāi)為研究對(duì)象，研究重大事故的根本原因，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)，降低災(zāi)害發(fā)生的可能性，提高災(zāi)害預(yù)防性和可控性。嚴(yán)禁非阻燃電纜和皮帶入井，減少引起火災(zāi)和瓦斯爆炸的危險(xiǎn)源。國(guó)家根據(jù)煤礦井下具體情況，設(shè)立科技攻關(guān)項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)成套災(zāi)害治理裝備和新技術(shù)，引導(dǎo)煤礦企業(yè)加強(qiáng)自身的安全技術(shù)投入，從多方面解決危及井下安全生產(chǎn)的技術(shù)難題。

2.2加快煤礦整頓工作進(jìn)度

1我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展環(huán)境分析

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)具有廣泛的應(yīng)用空間，尤其是隨著我國(guó)政府部門(mén)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度不斷增加為煤礦安全生產(chǎn)提供了良好的發(fā)展契機(jī)，一是我國(guó)的政策環(huán)境不斷優(yōu)化。比如2010年國(guó)務(wù)院了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》(國(guó)發(fā)[2010]223號(hào)），要求煤礦企業(yè)安裝監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；二是國(guó)內(nèi)煤礦數(shù)量比較多，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的需求量比較大。截止到2013年我國(guó)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量將會(huì)達(dá)到15000套，市場(chǎng)總值約為35億，龐大的市場(chǎng)需求為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)制造企業(yè)提供了良好的發(fā)展契機(jī)；三是我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品種類越老越多，技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)。

2新時(shí)期煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題

雖然經(jīng)過(guò)近20多年的發(fā)展，我國(guó)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在不斷地完善，但是仍然存在不少問(wèn)題：

2.1安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信傳輸速率比較低，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

煤礦井下作業(yè)由于其環(huán)境惡劣、工作線路過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致安全監(jiān)控系統(tǒng)的布線距離過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)的線路影響了信號(hào)的傳輸速率，結(jié)果導(dǎo)致一旦發(fā)生危險(xiǎn)信號(hào)，因?yàn)椴荒芗皶r(shí)的反饋相應(yīng)的信息而導(dǎo)致錯(cuò)失最佳的補(bǔ)救時(shí)機(jī)。因此為保障信號(hào)的技術(shù)傳輸，一般我們普遍采取2400bps或者4800bps傳輸速率，一旦超過(guò)15千米的傳輸距離后，需要增加中繼器，但是這種方式無(wú)形之中會(huì)增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用支出，而且其運(yùn)行效果也不明顯。

一系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)采用以B/S(Browse/Server)與C/S(Client/Server)相結(jié)合的方式來(lái)架構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)。B/S方式用于查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，C/S方式用于實(shí)現(xiàn)各礦動(dòng)態(tài)圖形的上傳和維護(hù)管理。

在設(shè)計(jì)上，本系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在傳統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯層。它將C/S體系結(jié)構(gòu)中原本運(yùn)行于客戶端的應(yīng)用程序移到了中間件層，客戶端只負(fù)責(zé)顯示與用戶交互的界面及少量的數(shù)據(jù)處理(如數(shù)據(jù)合法性檢驗(yàn))工作?？蛻舳藢⑹占降男畔?請(qǐng)求)提交給中間層服務(wù)器，中間層服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理(包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作)，再將處理結(jié)果反饋給客戶機(jī)。這樣減輕了中心服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如下圖2-1所示：

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的開(kāi)發(fā)及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

結(jié)合我校安全工程學(xué)院江蘇省實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的現(xiàn)狀，建設(shè)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及教學(xué)科研一體化的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)很有必要。開(kāi)發(fā)一套可編程控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)———PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)模擬控制板及各種方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的監(jiān)測(cè)監(jiān)控組件，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，并給學(xué)生留有科研拓展的發(fā)揮空間，具有很好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，形成一套安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)與科研拓展訓(xùn)練于一體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用不僅能豐富教師的教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，而且能夠?yàn)閷I(yè)老師在復(fù)雜控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等方面的研究提供實(shí)驗(yàn)對(duì)象及實(shí)驗(yàn)設(shè)備。通過(guò)建設(shè)基于光纖通信的PLC主從式站點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高學(xué)生對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信的硬件組合及軟件編程能力;鑒于井下風(fēng)電瓦斯閉鎖要求，建立基于PLC自動(dòng)控制的局扇瓦斯超限斷電模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，提高學(xué)生對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的認(rèn)知和編程能力。整合調(diào)試實(shí)驗(yàn)室已有的KJ90型煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，基于PLC遠(yuǎn)程控制的煤礦井下避難硐室環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)組合功能調(diào)試，提高學(xué)生設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的能力。

2課堂教學(xué)演示系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用效果分析

安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控這門(mén)課程是從事工業(yè)自動(dòng)化、安全管理等行業(yè)人才所應(yīng)具備的基礎(chǔ)控制技術(shù)的重要教學(xué)內(nèi)容。該課程任務(wù)是使學(xué)生掌握可編程控制器的基本組成和工作原理，理解工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，了解安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的組成，掌握可編程控制器的各種單元、規(guī)格，內(nèi)部繼電器及數(shù)據(jù)區(qū)，理解其通信功能，能按照可編程控制器的設(shè)計(jì)步驟去分析和設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)。因?yàn)樵撜n程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，所以為了提高教學(xué)效果，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，必須利用課堂教學(xué)演示系統(tǒng)提高教學(xué)效果，加強(qiáng)認(rèn)知實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)適合面向生產(chǎn)一線的高技能人才，滿足社會(huì)的需求。教學(xué)演示系統(tǒng)是為教學(xué)而設(shè)計(jì)，鑒于課堂教學(xué)的特殊性，其應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，操作方便，且可與可編程的PC機(jī)一塊置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，隨時(shí)進(jìn)行編程和實(shí)驗(yàn)。2)實(shí)驗(yàn)裝置采用插頭和插座式的連接方式，硬件導(dǎo)線的連接十分簡(jiǎn)易，在實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)即插即用，不用任何工具即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3)突出教學(xué)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)用性，具有模擬量和開(kāi)關(guān)量多種輸入方式，設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)這兩種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，簡(jiǎn)單實(shí)用。4)具有很好的可擴(kuò)展性。作為整個(gè)課堂教學(xué)演示系統(tǒng)的核心部分，PLC教學(xué)模擬控制板需要進(jìn)行組裝，組裝過(guò)程中要遵循以下原則:1)接口的分布要合理，恰當(dāng)。2)器件的布置要做到美觀，符合人們的使用習(xí)慣。3)在焊接的過(guò)程中要避免短路，使焊點(diǎn)之間保持一定的距離。該模塊在制作過(guò)程中，先把PLC、EM231、EM232固定在印刷板上，模塊和模塊之間通過(guò)電纜進(jìn)行連接。在印刷板正面，通過(guò)導(dǎo)線將PLC及其擴(kuò)展模塊各接口引到前面的接線柱上面，在印刷板底部，利用烙鐵將接線柱底部和排線插頭底部連接起來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中，要確保接口的合理分布以及連接可靠，避免脫落、短路的情況出現(xiàn)，連接后的模塊示意圖如圖1所示。開(kāi)關(guān)量輸入模塊作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要部分，在組裝過(guò)程中除了要遵守一般的器件組裝原則之外，還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和要求，合理布置器件在印刷板上的位置和間距，由于器件比較多，板子上空間有限，所以，在組裝的過(guò)程中要特別的注意。方法和PLC及其擴(kuò)展模塊的組裝方法一樣，板子正面通過(guò)接線柱連接，板子底面用烙鐵把排線插頭和接線柱連接起來(lái)，組裝好的開(kāi)關(guān)量輸入模塊如圖2所示。課堂教學(xué)演示系統(tǒng)在教學(xué)過(guò)程中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)演示系統(tǒng)有多種輸入輸出方式，實(shí)驗(yàn)效果明顯，便于觀察，可以增強(qiáng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性，將枯燥的專業(yè)課教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃频摹鞍咐虒W(xué)”。課堂教學(xué)演示系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多樣，學(xué)生可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，利用不同的輸入輸出元件，編寫(xiě)相應(yīng)的控制程序，使理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，提高學(xué)生的編程能力和創(chuàng)新思維能力，大幅度的提高學(xué)習(xí)效果。

3完善課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)及整體的拓展訓(xùn)練

課程設(shè)計(jì)是本科實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合解決問(wèn)題能力為目的，傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方式無(wú)法與自動(dòng)化信息化技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)需求發(fā)展相適應(yīng)，為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，結(jié)合課堂教學(xué)的改革及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合能力、工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，完成工程師基本技能訓(xùn)練。通過(guò)分析課程的課堂教學(xué)，提出挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用及評(píng)分機(jī)制等教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程設(shè)計(jì)的作用效果，構(gòu)建將多種教學(xué)元素與課程設(shè)計(jì)交匯融合的創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)模式，對(duì)課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面改革和拓展。為了提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐效果，具體通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革:1)加強(qiáng)課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的交匯融合，在課堂教學(xué)中間階段適時(shí)地把課程設(shè)計(jì)的題目、任務(wù)、要求等告知學(xué)生，通過(guò)課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，將課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)融會(huì)貫通，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)時(shí)就有了充分的準(zhǔn)備和認(rèn)知，更能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。2)提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，在課程設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要融入創(chuàng)新思想和意識(shí)，選題一定要具有前沿性和挑戰(zhàn)性，設(shè)計(jì)過(guò)程中要注重創(chuàng)新思維。教師在指導(dǎo)過(guò)程中要善于啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生，增加網(wǎng)絡(luò)信息資源的查閱量，切實(shí)通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際工程的結(jié)合能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。3)教師在課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過(guò)程中要做到因材施教，充分考慮學(xué)生間的個(gè)體差異及學(xué)習(xí)的層次基礎(chǔ)，分不同的難度系數(shù)對(duì)每一組學(xué)生安排課程設(shè)計(jì)題目，最大限度發(fā)揮每一位學(xué)生的潛能。4)改變課程設(shè)計(jì)的評(píng)分機(jī)制，打破對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行綜合評(píng)分確定總分的傳統(tǒng)方法，融入答辯式評(píng)分模式，最好能融入到設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，激發(fā)學(xué)生的辯論思維能力，提高答辯權(quán)重，保證課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和應(yīng)用性，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

摘要:針對(duì)國(guó)家局下發(fā)的《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》(1029-2007)行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn),某礦實(shí)施了監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造工作,通過(guò)改造提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性,減少“假數(shù)”現(xiàn)象,在安全生產(chǎn)中起到積極作用,對(duì)改善煤礦安全狀況和促進(jìn)煤礦行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有著重要的意義,對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的推廣實(shí)施更有借鑒意義。

關(guān)鍵詞:煤礦安全;監(jiān)測(cè)監(jiān)控;新標(biāo)準(zhǔn);升級(jí)改造

一、監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造的背景

2006年度,全國(guó)已有15萬(wàn)個(gè)煤礦裝備了安全監(jiān)控系統(tǒng),國(guó)有重點(diǎn)煤礦的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工作已經(jīng)基本結(jié)束,國(guó)有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦已有大半實(shí)施聯(lián)網(wǎng)工程。但是由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作相對(duì)落后,致使煤礦在使用安全監(jiān)控方面存在諸多問(wèn)題,不能較好發(fā)揮應(yīng)有作用,甚至還存在較大安全隱患。為此國(guó)家局急需制定規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)煤礦正確使用維護(hù)安全監(jiān)控系統(tǒng)和檢測(cè)儀器,使系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮作用。經(jīng)過(guò)一年多的征稿和編制等裝備工作,國(guó)家局下發(fā)了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求(AQ6201-2006)》有關(guān)的規(guī)定,要求國(guó)有煤礦在2007年底前升級(jí)改造完畢。隨后國(guó)家安全生產(chǎn)管理總局于2007年元月4日又了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》(1029-2007)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一并貫徹實(shí)施。

二、某煤電十礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

某煤礦是新建礦井,設(shè)計(jì)能力為60萬(wàn)噸,2000年3月投產(chǎn)時(shí)期安裝的礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是河南理工大學(xué)(焦作工學(xué)院)研制的KJ93型。該系統(tǒng)裝備由焦作工學(xué)院、鎮(zhèn)江中煤電子有限公司兩家設(shè)備組成,系統(tǒng)具有安全監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)調(diào)度兩項(xiàng)功能,并以焦作工學(xué)院研制的操作系統(tǒng)KJ93型為主,但井下除分站外,各類傳感器、斷電儀、電源箱均為鎮(zhèn)江中煤電子有限公司的產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行,該系統(tǒng)運(yùn)行故障率高,有時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中斷,經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失,報(bào)表打印異常等故障,日常維護(hù)工作量大,售后服務(wù)跟不上,遇到技術(shù)問(wèn)題時(shí)兩個(gè)廠家相互推脫,系統(tǒng)的異常運(yùn)行嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn),為此于2004年6月份對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了改造,改造成鎮(zhèn)江中煤的KJ101監(jiān)控系統(tǒng),并于同年7月份改造施工完畢,經(jīng)驗(yàn)收合格,實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng),完善了礦井安全監(jiān)測(cè)裝備,拓展了系統(tǒng)功能,提升了礦井安全水平,為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。但是在近3年多的實(shí)際應(yīng)用中,還是存在一些問(wèn)題,如系統(tǒng)檢測(cè)“冒大數(shù)”頑癥;維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)不良容易造成系統(tǒng)死機(jī);主操作系統(tǒng)引起的短路;斷電及巡檢跟蹤時(shí)間緩慢等,這些都與新標(biāo)準(zhǔn)不相符合,因此有必要按照新的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)改造。

1煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，安全生產(chǎn)一直是困擾我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。重特大安全事故率長(zhǎng)期居高不下已經(jīng)成為限制我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。僅僅依靠政府問(wèn)責(zé)的手段，顯然不能從根本上解決這一問(wèn)題。這就需要我們從多個(gè)方面入手，通過(guò)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)預(yù)防機(jī)制、管理機(jī)制、職工安全生產(chǎn)意識(shí)、健全的安全生產(chǎn)保險(xiǎn)制度等方面入手，保證煤礦的生產(chǎn)活動(dòng)安全有序進(jìn)行。

2煤礦安全生產(chǎn)機(jī)制

2．1煤礦安全生產(chǎn)管理機(jī)制

無(wú)規(guī)矩不成方圓，做任何事情都要有規(guī)矩和行為制度。制度是辦事的規(guī)程和行為準(zhǔn)則。安全生產(chǎn)管理制度的建立是煤礦安全生產(chǎn)的基石。人作為生產(chǎn)的主體，在煤礦安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。因此安全管理必須以人為主、以物為輔，充分展示人在生產(chǎn)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性。這就需要打破傳統(tǒng)的制度監(jiān)管人的方式，變?yōu)橐匀藶橹鲗?dǎo)的自主監(jiān)督型，明確職責(zé)和分工，把責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)人，提高自我約束能力。完善安全檢查制度:為了保證煤礦的安全生產(chǎn)，要求做到定期和不定期檢查相結(jié)合的方式，不能將檢查流于形式，切實(shí)做好檢查記錄，本著誰(shuí)檢查誰(shuí)負(fù)責(zé)的態(tài)度，同時(shí)過(guò)后要對(duì)本次檢查的結(jié)果給以總結(jié)，并以公告的形式張貼。提出好的和不好的方面。做到好的要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)，不好的要召開(kāi)班組會(huì)議進(jìn)行討論，切實(shí)使每個(gè)人從根本上認(rèn)識(shí)到自身不足，防患于未然。做好安全處罰獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制:做到處罰與獎(jiǎng)勵(lì)相結(jié)合的方式，做到以獎(jiǎng)勵(lì)為主，處罰為輔的方式，不能制定沒(méi)有獎(jiǎng)勵(lì)只有處罰的制度。同時(shí)過(guò)分的處罰只會(huì)引起職工的逆反心理，這樣反而適得其反，甚至打消職工的勞動(dòng)積極性。從根本上改變只獎(jiǎng)勵(lì)管理人員，只處罰車間工人的現(xiàn)象。只有正確的做好安全處罰與獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制才能使安全更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

2．2煤礦安全生產(chǎn)預(yù)防機(jī)制