信息化技術對煤礦安全生產的應用的研究分析論文

　　摘要:隨著國家對煤炭產業結構的重新調整，人們對煤礦的安全生產意識也得以逐步加強。現代化的科學技術以及信息化技術手段在我國煤礦安全生產中發揮著重大的作用。目前，信息化技術主要運用在井下作業中，針對井下工作人員的定位、安全監控、皮帶傳輸等方面，由于每個礦產企業之間所使用的信息化水平程度不一，如今還無法形成統一的行業標準及規范。基于此，我們更應該結合目前現狀加強對專業技術人才的培養，積極引進軟件、硬件設施，并不斷對當前軟件系統加以改進和創新，為促進煤炭產業信息化的建設而努力，保障從事煤炭產業作業人員的生命及財產安全，最終實現煤炭生產企業利益的最大化。

　　關鍵詞:信息化技術;煤炭企業;安全生產;檢測監控

　　隨著我國煤炭工業生產與信息化技術的進一步融合，促使煤炭產業邁向了一個新的臺階，從而對煤炭企業的生產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企業也加大了監測力度，對于一些不合乎標準及要求的煤炭生產企業進行了強制整頓或關停，加大了對安全生產的實時監控。因此，在煤炭生產中融入現代化的信息技術，不但可以提高安全生產的效率，同時還可以在同行業中提升企業的核心競爭力。再者信息化技術的應用也是保障我國煤炭產業實現生產現代化以及安全生產的必要手段，其地位和所發揮的作用也是更加的明顯。隨著信息化技術在煤炭生產企業中的推廣及應用，可實現對礦井下的采煤作業、運輸、通風、供排水、供電以及洗選煤和裝車等作業過程實施遠程控制，真正做到現代化的生產流水線作業，實現了煤炭企業達到“減員增效”和“無人則安”的現代化生產目的。

　　1信息化在煤炭生產中應用的必要性

　　眾多周知，由于煤炭生產作業多數都是在井下進行，作業條件及環境也是極其復雜，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，這對煤炭企業的安全生產以及施工作業人員的人身安全提出了挑戰。因此，現代化信息技術在煤炭生產過程中的應用，就很好地解決了上述問題。煤炭是屬于一種不可再生的礦產資源，傳統的煤炭行業生產相對來說，作業人員的數量是非常龐大，極易出現各種不可控的安全因素。信息化技術在現代煤炭生產企業中的應用可以有效地節約資源，為企業降低人工成本的支出，同時還提高了煤炭安全生產的效率，為企業創造了更大的利潤空間，提升了企業的核心競爭能力。

　　2信息化技術的內涵

　　作為現代企業，其信息化技術主要運用在實際作業與現代化管理過程中，通過對計算機技術、網絡技術以及通信等技術的實現，來創新企業的生產經營以及管理模式，對企業的資源進行整合并加以利用，從而提高企業的生產效率，使企業朝向全面自動化的方向發展。作為現代企業的信息化的功能主要由科學化、程序化、數字化以及電子商務等方面構成。數字化其含義就是把各環節所獲取的相關數據傳輸到數據庫，方便今后的使用以及調閱;程序化就是指把各個生產環節進行監管的流程實現電子化，對企業的每個崗位、員工以及把不同的工作內容串聯在一起方便管理，使管理能夠更加的規范化和高效能;科學化通常是指利用信息化的技術手段對數據庫的各項數據進行分析研究并加以整理，從而得出科學的發展決策以及科學的企業生產發展目標，形成有效的科學輔助指向;電子商務通常是指結合物聯網和互聯網技術等系統完善而建立的電子商務系統，主要以促進企業商務活動和貿易活動的開展，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信息化技術在煤炭行業中的應用

　　現代煤礦信息化的管理體系是一種動態的、開放的、復雜的技術體系，為保障煤礦的現代化安全生產，運用科學的監控體系進行管理是必不可少的。具體的信息化技術在煤礦生產中的應用(見圖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情況進行實時監控。即對各項設備的運行情況、休息狀況以及井下的環境等各項參數進行監控，其主要通過ＲS485系統進行通訊和數據傳輸、采用雙機設備把監測到的物理量經傳感器轉化為電信號;再通過傳輸電纜輸出信號到分站進行整理分析并加以處理;在通過分機把已經處理好的控制信號傳回分站的控制開關，這樣可以實現隨時斷電和報警的目的。比如對井下風速、瓦斯、溫度、一氧化碳、煤倉煤位、風機開停、水倉水位等相關數據的監測，當井下作業面的瓦斯含量超出安全值時，監控設備就會自動發出信號報警或進行語音提示，這時該系統會自動斷開瓦斯超標區域的各路電源，這時就發揮了瓦斯電源的閉鎖功能。此外，監控設備還可以通過預先設置的時間自動生成監測的報表，為井下的安全生產以及管理工作實時提供可靠的數據外，同時也保障了井下作業人員安全。

　　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采礦區的高低壓開關的電力實施監控。對于井下變電所的開關主要在地面進行集中式控制，主要就合閘、分閘操作，同時還可以對電力故障的復位等功能進行操作，在地面上可以完成遠程的整定值修改以及畫面的動態設計等操作。通過對電力監測監控系統的實現可以使煤炭企業實時掌握井下電力的運行情況，每個高爆開關都可以連接到對應分站的主監測頁面。

　　3．3人員定位系統

　　人員定位系統功能的實現對井下人員的安全作業情況起到了很好的監督及規范性的作用。保障了整個井下作業的安全以及運輸的安全。其功能的實現主要是通過圖片顯示、對人員進行的跟蹤定位以及考勤的統計等(見圖3)。該系統采用了三層架構體系，其主要的信息技術包含WIN-DOWS系統內的VC++/C#語言、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功能，通過對系統的設置可以使特定的作業人員實時顯示準確位置以及行動軌跡。通過該功能可以實時掌握作業人員的作業動態，以及對作業面的安全情況和作業人員的人身安全進行監督管理，防患于未然，對煤炭企業的安全生產起到了保障性的作用。圖3中所體現的是通過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情況，可以直接的了解各個設備的工作狀況。對井下作業的突發情況可以通過圖像顯示，進行及時的救助，降低生命及財產的損失，從而進一步提高了安全作業的保障。

　　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，各個壓力分機使用專用電纜與通訊分站進行串聯，再由分站輸出的數據通過電話線傳輸到井上;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。對于頂板的離線監測報警系統可以利用網絡平臺、采取人機對話窗口的優勢完成頂板在離線狀態的在線自動化檢測，并對頂板的離層數據進行實時分析處理，在地面可以實時掌握巷道動壓掘進頂板的離層活動的規律，通過實時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煤礦安全生產信息化建設的現狀

　　如今我國經濟的發展形勢主要以市場經濟調節為導向，國家宏觀調控為輔的模式發展，這樣就導致了煤炭生產企業規模的大小不一和技術水平的高低現象，嚴重的出現了不平衡狀態。近年來，國家雖然對一些不規范的煤礦企業或是開采條件達不到標準的煤礦企業進行了大力的整頓以及關停，目前所剩下的這些雖已基本實現了信息化的安全生產，但是在實際的生產、監控以及運營管理等方面都存有較大的差距。比如，現在多數煤炭企業對安全生產信息化意識還不夠強烈，對于信息化技術的應用和投入方面還不夠，對安全生產信息化的操作標準及規范要求還有待完善，還不能夠完全實現管控一體化。現階段由于網絡基礎設施的不完善，對該行也還沒有建立一個整體的數據傳輸平臺，形成了安全生產技術的匱乏，從而導致自動化技術和信息化技術的嚴重脫節等現象，獲取數據的真實性還有待考量。再者由于我國在傳感器硬件技術方面的發展比較緩慢，無法為安全生產的信息化技術提供保障，這就造成了信息化技術建設的阻礙，對安全生產自動化一體進程造成了嚴重的影響。

　　5加快煤炭安全生產信息化建設的對策

　　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，則無法進行控制，根本無法對各項數據信息的充分利用。基于此，在煤炭企業中建立有效的信息化數據的共享，是實現上述各項數據功能的重要保障，對提升煤炭的安全生產管理起著非常關鍵性的作用。對于每個子系統的數據進行共享后，可以規避信息數據的重復收集，不僅實現數據信息的集中管理，同時還為煤炭企業的安全生產管理提供重大參考，為我國煤炭產業經濟效益的提升起到了促進性的作用。

　　5．2加強安全生產管理

　　對于有些煤炭生產企業，雖已加大了對信息化技術的重視，耗費了大量資金投入在安全生產管理系統的構建中，但沒有真正的將其應用到實際的生產管理中，導致煤炭生產安全管理意識不能夠得以有效地發揮作用。因此，在合理運用信息化技術的基礎上進一步加強對煤炭安全生產的管理，使其全面的發揮管理效能。同時，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，增強煤炭生產人員的安全意識與責任意識，對促進整個煤炭企業的可持續發展起著積極的作用。此外，加強安全管理及相關知識的培訓力度是推廣信息化建設的基礎，是推動煤礦企業現代化發展必然動力。

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