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信息化技術(shù)對煤礦安全生產(chǎn)的應(yīng)用的研究分析論文
摘要:隨著國家對煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，人們對煤礦的安全生產(chǎn)意識(shí)也得以逐步加強(qiáng)�，F(xiàn)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)揮著重大的作用。目前，信息化技術(shù)主要運(yùn)用在井下作業(yè)中，針對井下工作人員的定位、安全監(jiān)控、皮帶傳輸?shù)确矫�，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，如今還無法形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范�；诖�，我們更應(yīng)該結(jié)合目前現(xiàn)狀加強(qiáng)對專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，積極引進(jìn)軟件、硬件設(shè)施，并不斷對當(dāng)前軟件系統(tǒng)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(shè)而努力，保障從事煤炭產(chǎn)業(yè)作業(yè)人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全，最終實(shí)現(xiàn)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(jiān)控
隨著我國煤炭工業(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(tái)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(jiān)局對煤炭生產(chǎn)企業(yè)也加大了監(jiān)測力度，對于一些不合乎標(biāo)準(zhǔn)及要求的煤炭生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)制整頓或關(guān)停，加大了對安全生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，在煤炭生產(chǎn)中融入現(xiàn)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(yīng)用也是保障我國煤炭產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)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。隨著信息化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)企業(yè)中的推廣及應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對礦井下的采煤作業(yè)、運(yùn)輸、通風(fēng)、供排水、供電以及洗選煤和裝車等作業(yè)過程實(shí)施遠(yuǎn)程控制，真正做到現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了煤炭企業(yè)達(dá)到“減員增效”和“無人則安”的現(xiàn)代化生產(chǎn)目的。
1信息化在煤炭生產(chǎn)中應(yīng)用的必要性
眾多周知，由于煤炭生產(chǎn)作業(yè)多數(shù)都是在井下進(jìn)行，作業(yè)條件及環(huán)境也是極其復(fù)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(zhàn)。因此，現(xiàn)代化信息技術(shù)在煤炭生產(chǎn)過程中的應(yīng)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(chǎn)資源，傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)生產(chǎn)相對來說，作業(yè)人員的數(shù)量是非常龐大，極易出現(xiàn)各種不可控的安全因素。信息化技術(shù)在現(xiàn)代煤炭生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用可以有效地節(jié)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(nèi)涵
作為現(xiàn)代企業(yè)，其信息化技術(shù)主要運(yùn)用在實(shí)際作業(yè)與現(xiàn)代化管理過程中，通過對計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信等技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，來創(chuàng)新企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營以及管理模式，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(xiàn)代企業(yè)的信息化的功能主要由科學(xué)化、程序化、數(shù)字化以及電子商務(wù)等方面構(gòu)成。數(shù)字化其含義就是把各環(huán)節(jié)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，方便今后的使用以及調(diào)閱;程序化就是指把各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管的流程實(shí)現(xiàn)電子化，對企業(yè)的每個(gè)崗位、員工以及把不同的工作內(nèi)容串聯(lián)在一起方便管理，使管理能夠更加的規(guī)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(shù)據(jù)庫的各項(xiàng)數(shù)據(jù)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(biāo)，形成有效的科學(xué)輔助指向;電子商務(wù)通常是指結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等系統(tǒng)完善而建立的電子商務(wù)系統(tǒng)，主要以促進(jìn)企業(yè)商務(wù)活動(dòng)和貿(mào)易活動(dòng)的開展，以此達(dá)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(yīng)用
現(xiàn)代煤礦信息化的管理體系是一種動(dòng)態(tài)的、開放的、復(fù)雜的技術(shù)體系，為保障煤礦的現(xiàn)代化安全生產(chǎn)，運(yùn)用科學(xué)的監(jiān)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(yīng)用(見圖1、圖2)。
3．1安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要對井下的安全作業(yè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。即對各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行情況、休息狀況以及井下的環(huán)境等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，其主要通過ＲS485系統(tǒng)進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)傳輸、采用雙機(jī)設(shè)備把監(jiān)測到的物理量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào);再通過傳輸電纜輸出信號(hào)到分站進(jìn)行整理分析并加以處理;在通過分機(jī)把已經(jīng)處理好的控制信號(hào)傳回分站的控制開關(guān)，這樣可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)斷電和報(bào)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(jī)開停、水倉水位等相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測，當(dāng)井下作業(yè)面的瓦斯含量超出安全值時(shí)，監(jiān)控設(shè)備就會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)報(bào)警或進(jìn)行語音提示，這時(shí)該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷開瓦斯超標(biāo)區(qū)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(jiān)控設(shè)備還可以通過預(yù)先設(shè)置的時(shí)間自動(dòng)生成監(jiān)測的報(bào)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(shù)據(jù)外，同時(shí)也保障了井下作業(yè)人員安全。
3．2井下電力監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
在電力監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)方面，主要針對井下的中央變電所、主運(yùn)皮帶變電所以及每個(gè)采礦區(qū)的高低壓開關(guān)的電力實(shí)施監(jiān)控。對于井下變電所的開關(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(fù)位等功能進(jìn)行操作，在地面上可以完成遠(yuǎn)程的整定值修改以及畫面的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等操作。通過對電力監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以使煤炭企業(yè)實(shí)時(shí)掌握井下電力的運(yùn)行情況，每個(gè)高爆開關(guān)都可以連接到對應(yīng)分站的主監(jiān)測頁面。
3．3人員定位系統(tǒng)
人員定位系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)對井下人員的安全作業(yè)情況起到了很好的監(jiān)督及規(guī)范性的作用。保障了整個(gè)井下作業(yè)的安全以及運(yùn)輸?shù)陌踩�。其功能的�?shí)現(xiàn)主要是通過圖片顯示、對人員進(jìn)行的跟蹤定位以及考勤的統(tǒng)計(jì)等(見圖3)。該系統(tǒng)采用了三層架構(gòu)體系，其主要的信息技術(shù)包含WIN-DOWS系統(tǒng)內(nèi)的VC++/C#語言、ASP、VWL、XML、ActiveX等;硬件系統(tǒng)主要選用對人員的信息收集、輸?shù)忍幚戆濉溆秒姵�、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(tǒng)的核心技術(shù)功能，通過對系統(tǒng)的設(shè)置可以使特定的作業(yè)人員實(shí)時(shí)顯示準(zhǔn)確位置以及行動(dòng)軌跡。通過該功能可以實(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(jiān)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(xiàn)的是通過電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信號(hào)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(shè)備的工作狀況。對井下作業(yè)的突發(fā)情況可以通過圖像顯示，進(jìn)行及時(shí)的救助，降低生命及財(cái)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(jiān)測系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要對巷道頂板的壓力參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，主要分為井上監(jiān)測和井下監(jiān)測。井下監(jiān)測系統(tǒng)主要針對通訊電纜、通訊分站、巷道壓力分機(jī)等設(shè)備，各個(gè)壓力分機(jī)使用專用電纜與通訊分站進(jìn)行串聯(lián)，再由分站輸出的數(shù)據(jù)通過電話線傳輸?shù)骄?而井上監(jiān)測系統(tǒng)則包括計(jì)算機(jī)、接收機(jī)、打印機(jī)、監(jiān)控軟件等，接收機(jī)將完成與井下通訊分站的通信以及計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信。對于頂板的離線監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、采取人機(jī)對話窗口的優(yōu)勢完成頂板在離線狀態(tài)的在線自動(dòng)化檢測，并對頂板的離層數(shù)據(jù)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(guī)律，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖形的顯示和監(jiān)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(shè)的現(xiàn)狀
如今我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形勢主要以市場經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)為導(dǎo)向，國家宏觀調(diào)控為輔的模式發(fā)展，這樣就導(dǎo)致了煤炭生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的大小不一和技術(shù)水平的高低現(xiàn)象，嚴(yán)重的出現(xiàn)了不平衡狀態(tài)。近年來，國家雖然對一些不規(guī)范的煤礦企業(yè)或是開采條件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)了信息化的安全生產(chǎn)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)、監(jiān)控以及運(yùn)營管理等方面都存有較大的差距。比如，現(xiàn)在多數(shù)煤炭企業(yè)對安全生產(chǎn)信息化意識(shí)還不夠強(qiáng)烈，對于信息化技術(shù)的應(yīng)用和投入方面還不夠，對安全生產(chǎn)信息化的操作標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求還有待完善，還不能夠完全實(shí)現(xiàn)管控一體化。現(xiàn)階段由于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，對該行也還沒有建立一個(gè)整體的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，形成了安全生產(chǎn)技術(shù)的匱乏，從而導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的嚴(yán)重脫節(jié)等現(xiàn)象，獲取數(shù)據(jù)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(shè)的阻礙，對安全生產(chǎn)自動(dòng)化一體進(jìn)程造成了嚴(yán)重的影響。
5加快煤炭安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的對策
5．1信息數(shù)據(jù)共享的建設(shè)
安全管理系統(tǒng)通常由控制部分、檢測部分以及管理等三部分所構(gòu)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(nèi)容并未緊密聯(lián)系，致使安全管理系統(tǒng)的效果得到了較大的影響。在此種情況下，一旦出現(xiàn)安全事故，則無法進(jìn)行控制，根本無法對各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的充分利用。基于此，在煤炭企業(yè)中建立有效的信息化數(shù)據(jù)的共享，是實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)功能的重要保障，對提升煤炭的安全生產(chǎn)管理起著非常關(guān)鍵性的作用。對于每個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享后，可以規(guī)避信息數(shù)據(jù)的重復(fù)收集，不僅實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(jì)效益的提升起到了促進(jìn)性的作用。
5．2加強(qiáng)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(fèi)了大量資金投入在安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建中，但沒有真正的將其應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)管理中，導(dǎo)致煤炭生產(chǎn)安全管理意識(shí)不能夠得以有效地發(fā)揮作用。因此，在合理運(yùn)用信息化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)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(yīng)該加強(qiáng)對各種機(jī)械設(shè)備的維修與保養(yǎng)，增強(qiáng)煤炭生產(chǎn)人員的安全意識(shí)與責(zé)任意識(shí)，對促進(jìn)整個(gè)煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起著積極的作用。此外，加強(qiáng)安全管理及相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)力度是推廣信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，是推動(dòng)煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展必然動(dòng)力。
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