信息化瓦斯监控保障煤矿安全

信息传递，短一米也是灾难

　煤矿安全监测监控系统监测的是什么?是在地下几百里甚至几千里的瓦斯深度是否超标，是否有明火、自燃等安全隐患。但要让矿井监控室的人了解这些指标，甚至让上一级的集团公司对此了如指掌，就有难度了，传输问题首当其冲，信息传输半径即使只短了一米，也会造成无法挽回的灾难。比如将瓦斯浓度监测头监测到的数据从井下传到井上，再从井上传递到监控站进行监控和分析，最后将处理意见传回井下，该用什么方法?很多地方甚至连电话线都没有，怎么解决?

　方法一:铺设电缆。通过光缆将井下信息和井上信息互通，同时用数字信号代替以前的模拟信号，增强信息的准确性，免受干扰。

　山西省邮电建设工程局承建的山西朔州市煤矿瓦斯监控系统光缆工程 就是个典型的例子。该工程覆盖朔州市朔城区、平鲁区、山阴、怀仁、右玉5个县区的200余个矿井，共有40多个接入网点，架挂600多公里光缆，投资1400多万元。

　适用企业:矿井相对集中。

　难点:铺电缆相对价格较贵，投资大，对一些小型矿山或相对流动性的煤矿企业来说不太现实。

　方法二:短信息。这里的短信息并不是平时我们常用的短信息，因为井下几百里是没有信号的。瓦斯监测系统所用的短信息是数字蜂窝无线网络的短信通讯方式，即将瓦斯浓度检测探头和风速传感器安放在主回风井(巷)的适当位置，当瓦斯浓度、风速超过限定值或主扇开、停或运行负荷变化较大时，短消息发送模块向监控中心和值守人员同时发送相应的短消息并报警。

　淮南矿业集团公司就建立了一个瓦斯超限短信息发报系统，通过特定程序对各矿监控主机上传的监控信息进行分析、过滤，再根据超限幅度大小和受信领导级别进行分组群发。集团公司和各矿相关领导均能及时掌握瓦斯超限情况，及时指挥协调安全生产工作。

　适用企业:无线短信通讯方式实现方便，投资小，对中小型矿山非常适用。 把安全工程师站点加入收藏夹

　难点:目前市场上可选择产品不多。

　方法三:租用公众无线网络或数字光纤。这其实主要解决的是从煤矿到监控中心的信息传输问题。很多煤矿集团公司下属企业比较分散，下属企业大部分已安装使用了瓦斯监测监控系统，需要传给总公司。

　宁夏自治区煤矿井下安装瓦斯监控装置，通过无线网络，与自治区煤矿安全监察局电子瓦斯监控系统连网，实行全方位安全监控。

　河南省煤矿瓦斯监测监控网络系统是在各煤炭企业已形成的瓦斯监测监控系统的基础上，由省、省辖产煤市、县级系统和企业信息采集系统组成，采用租用公众无线网络或数字光纤相结合的方式实现信息互通。

　适用企业:需要将信息从矿井集中传递到总部。

　难点:并不是所有地方都有GPRS网络，而且速率也是必须考虑的问题。

　方法四:利用卫星通讯技术将信息传到监控站和总控室。这对于一些有条件的煤矿企业也是值得推荐的方法。重庆市经委针对重庆市矿井数量多，产量小，办矿起点较低的现状，今年将在217个高瓦斯矿井通过卫星通讯技术实现安全监控全覆盖，以便实时掌握煤矿瓦斯变化和风机开停情况。

　适用企业:相隔远、较分散的煤矿企业。

　难点:价格不菲。

　紧急报警，晚一秒就是生命

　从系统到人，需要一个通知的方式。假如监测到的危险结果没有及时发布出去，那么再精确、再灵敏的监测系统也是白搭。紧急报警，哪怕延迟一秒，也要付出生命的代价。因此瓦斯监测系统的报警方式不仅要快，而且要准，决不允许出错和延迟。误报会引起巨大的经济损失，但是一旦不报或者迟报，更是会造成灾难……因此瓦斯监测系统的报警方式也受到很多关注。哪些是目前行之有效、比较稳定的报警方式呢?

　方法一:利用声光报警。一旦危险发生，利用铃音和灯光变化来报警，的好处是明显，传播范围大。沙河市煤炭工业局的瓦斯检测系统就是采用声光报警的方式。他们远程24小时对井下采掘、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、风机开停状态、设备馈断电进行数字化处理，对地面主要生产部位进行图像监控。一旦出现重大隐患，声光报警系统就会立即启动，锁定图像监控，及时掌握灾情的发展，在第一时间下达整改指令，全程监控处理情况。由于声光报警的传播范围很大，各矿的绞车房、井口、调度室、监控室等主要生产部位都可纳入监控范围，需要停产时，只要一声令下就会井停人撤，确保安全。

　适用企业:规模有限，不能完全达到互连互通的企业。

　难点:简单报警，并不能迅速判断危害的原因及处理办法。

　方法二:采用GIS系统。在警报传出的同时，准确地知道危险发生的地点靠的就是GIS系统。报警点在监控屏幕上直接闪动，危险地点可以准确地在屏幕上显示出来，这对于排险抢险有着重大意义。比如淮南矿业，早在2004年就建立了矿区安全管理地理信息系统，即安全监控信息网络，收集各矿监控主机上传的各种测点(包括被控测点)的信息，传递至集团公司服务器，乃至省安全监察局。最近他们增加的区域断电报警功能正是利用了GIS系统，即在矿上建立测点关联，如出现该断电而未断电的情况，系统就在该矿图形相关位置上发出变色报警信息，以便值班人员更好地观察，而值班人员也可以通过日报、简报等形式来汇报井下CH4等参数的情况。

　适用企业:矿井范围比较大。

　难点:做GIS要有资金，有恒心，而且数据要准确。

　方法三:短信息。假如领导不在矿区，又需要了解矿区安全情况的话怎么办?从6月份起，邯郸矿区井下任何一个生产地区的瓦斯浓度超限，所在矿主管通风和安全的区长、矿领导以及邯矿集团公司有关职能部门领导的手机，都会在第一时间接到报警短信息。这是因为去年邯矿集团公司对除阳矿公司外的五个生产矿安装了KJ75型安全信息监测系统，并全面连网的结果。这套系统主要是便于各级领导在最短时间内发现问题，及时做出处理意见，进一步提高矿井安全保障水平。今年他们又对系统控制软件进行了升级，增设了手机报警功能。当某一生产地区瓦斯浓度瞬时值达到1%时，监测系统会自动向通风区长和邯矿集团公司调度室值班人员手机发出报警短信息;30分钟后，如瓦斯浓度仍不降低，会再发送一条;当瓦斯浓度达到1.5%时，监测系统会向总工、安全矿长、矿长和邯矿集团公司生产技术部主管通风的副部长发报警短信;如果瓦斯浓度继续上升，系统会向更高一级的领导报警。

　适用企业:准备新上系统的企业。

　难点:与无线系统的融合固然不是新课题，也很容易实现，但是到达率是个大问题。

　系统维护，迟一天导致隐患

　内蒙古乌海市康海煤矿发生瓦斯爆炸事故，原因是瓦斯报警、监测系统坏了，没有及时进行维修，酿成惨祸。内蒙古兴安盟突泉县万隆煤矿发生瓦斯爆炸事故，该矿本来安装有瓦斯监测仪，但线路接错了，没有和电源闭锁装置相连接，瓦斯超限后虽然发出了警报，但电源没有切断，引起瓦斯爆炸。

　瓦斯监测系统当然不是建设好了就高枕，还需要维护。而且由于矿井相对分散，情况复杂，人员整体素质有待提高等问题一直存在，与其说系统建设会遇到难关，不如说系统维护的问题更大。一天没有人及时维护，隐患就可能发生。一些煤矿尽管建立了瓦斯监测监控系统，但管理跟不上，维护不及时，照样发生事故。

　方法一:外包维护。做系统维护，一没人，二没精力，怎么办?其实不妨用外包的方法，将非主营业务外包给更专业的IT企业。沙河市煤炭工业局将煤矿安全监测监控系统和县市两级监控室的维护工作，于2004年初外包给中科网络，由中科网络负责对硬件设备、软件系统进行代维护服务，使整个网络有了一支可靠的技术力量保障运行。中科，向煤矿提供24小时热线服务，并保证故障响应后8小时内到达故障地点;每月向监察大队提交煤矿监控系统的巡检报告。对通讯线路这一块，监察大队安排专人负责网通公司的线路故障处理。近两年的工作实践表明，由监察大队一家统管，政令通，便管理，效率高，效果好。

　适用企业:系统复杂，但又没有能力维护的煤矿企业。

　难点:找到合适的合作伙伴很难，既要有实力——技术上的和人力上的，又要有合适的价格。

　方法二:培养内部人才。很多煤炭企业规模很大，矿点非常分散，根本不适合流动性的维护。所以，自力更生，培养每个矿井的系统维护人员，成本低，响应及时，也更可靠。西山煤矿就充分意识到，要使信息技术得以顺利推广应用，就必须培养一批既懂安全生产管理又懂信息技术的复合型人才。西山煤矿通过电视、广播、企业刊物、培训等多种形式，向职工宣传普及信息技术知识，让广大职工了解到信息技术给安全生产带来的便捷，增强广大职工的技术创新意识。同时，西山煤矿每年都将计算机信息技术培训纳入职工培训计划，分公司和矿两级进行培训，并作为一大系统工程扎扎实实地坚持抓好。另外，信息网络建立后，对探头的校验、信号的保障、设备的维护也很重要，否则，系统会失效，造成严重后果。目前，西山各矿成立了专门的机构，公司成立了监测监控信息调度中心，针对整个网络运行制定了详细的管理制度20多个。

　适用企业:有一定技术基础和经济实力的大煤炭企业。

　难点:从零开始的培训和教育难度很大，要有正确的方法和循序渐进的决心。

　方法三:机制是保障。与其说它是方法，不如说这是关键。没有机制，不调动起人的积极性，所有的系统都是摆设，最终只能成为浪费。沙河煤炭局结合现代化管理手段，建立了一系列配套保障机制，实现人与机器互管，保障监控系统正常、高效运行。在制度制定方面，沙河煤炭局出台了《监控系统运行管理规定》、《岗位责任制》等10多项制度和办法，对不按规定管理、使用监控系统，擅自挪动探头位置、探头不跟头或工作面没有使用探头的，发现后要给予重罚;对系统监测出井下作业点有害气体超限，而不进行现场处理或危急情况下不及时撤出作业人员的煤矿，给予停产整顿，造成严重后果的，依法追究有关当事人的责任。在组织建设方面，沙河煤炭局健全完善了市、矿两级监控调度机构，在局内部成立了煤炭安全监控调度中心，发挥监控运行中枢作用，负责对煤矿瓦斯超限等异常情况的监控与处理，做到24小时值班、全天候监控。当中心值班人员发现异常情况后，会马上通知主管局长，并要求煤矿在最短时间内查明原因并排除险情，情况严重、煤矿无法自行处理的，立即出动救护队排险。各矿井都设立了监控室，各矿监控值班人员为煤矿监控系统的直接责任人，必须保障系统的安全正常运行，系统出现故障要及时报局维修中心检修，严禁值班人员脱岗、离岗或违规操作;每矿明确3人为井下现场管理的监控专职负责人，有效形成了横向到边，纵向到底的监控网络。

　适用企业:这一万能方法适用于所有的企业，而且是实现瓦斯监控的必要条件。

　难点:规范制定固然难，但更难的是坚决执行下去并不断改善。

　应急，你准备了吗?

　瓦斯监控，那是防范于未然，但这并不代表不会有事故发生。当井下的瓦斯监控系统报警时，煤炭企业需要做的第一件事情就是拿出应急预案，比如让井下员工迅速撤离，比如打开备用通风口，甚至是关闭某个巷道等。

　所谓的瓦斯监控只是一种手段和方法，最终目的是为了减少事故的发生。而在这个生态链中，一旦发现瓦斯超标，采取应急措施才是真正避免重大损失的最后一步。

　当然，我们的很多煤炭企业因为经历了多次险情，已经对应急有了不少解决方法，那些解决方法或者藏在有经验的人脑中，或者写在某些安全生产手册上。一旦危险发生，这些有经验的人可以迅速作出判断，就算是那些经验不足的人也可以“按书索骥”，来点现成的。

　而作为瓦斯监控系统的重要组成部门，应急系统的建立也是重中之重。只是，与预警系统不同的是，应急系统本身的建成并不难，难在里面的资料准确性和真实性。比如那些纸面的地下巷道图能够成为电子地图，指导决策者全面了解地下状况，迅速作出判断;如果那些土办法、经验之谈能够总结出来，并放在系统里可以随时学习、随时调用的话，就算是出了瓦斯超标问题，我们也给自己留下了找到最快解决问题的方法，将损失降到最小的可能性。

　另外，信息的不断更新和补充也是大问题。新巷道要补充进来;每次问题的解决方法，以及新的经验和教训，都需要录入到系统中。这时候，就不仅是系统的IT建设问题，而是需要合理的制度和人员作保障了。

　从这个意义上说，应急系统更像我们平常说的BI，需要的是数据积累和数据挖掘。

　互联互通，多道沟实在麻烦

　互联互通是煤矿所面临的新难题。很多瓦斯监控系统上线是以企业或以县、市为单位的，但是，将所有数据汇集到省一级安全生产系统则是大势所趋，甚至也是很多地方的要求。系统不一样，数据格式不统一，一条又一条的沟沟坎坎给实现全省互连互通，避免信息孤岛带来了无数麻烦。

　方法一:数据转换。这也是比较常见的方法。也就是煤矿瓦斯监控系统产生的数据与省局或者分局的系统不符，先由上级部门定义数据格式，然后企业各自按照要求进行数据转换，最终实现数据的统一。内蒙古一个非常有影响力的煤炭集团前几年为了响应国家关于安全生产的政策，也为了保证企业的生产安全，花费巨资上了一套非常完善的瓦斯监控系统。系统建成后运用效果非常好，使得生产事故明显减少了许多。但是，随着煤炭行业监督力度的加大，在固定的时间周期内，该企业必须向分局上传瓦斯监控系统监测到的相关数据。这就使该企业面临巨大的困难——该企业的系统与上级监管部门不兼容。究其原因，是因为瓦斯监控系统没有行业标准，更没有统一的系统，所以更谈不上有统一的文件格式。最终，该企业经过认真分析，作出了一套数据转换系统，将企业数据按照需要转换成上级监管部门所需的格式，解决了该企业面临的数据上传问题。

　适用企业:已经有完善的系统，应用良好的企业。

　难点:转换数据的工作量不可控，甚至有可能给系统运行带来风险。

　方法二:重新建设。凡是与上级主管不兼容的人，只有两个后果:转变或者是辞职。IT系统也是这样。如果企业本身就做得不好，或者是刚刚开始，不妨将系统推倒重来。临汾煤炭工业局就有这样的情况。该局煤矿安全信息网络建设起步于2003年3月。仅仅几个月，已有201座矿井安装了安全监测监控系统。由于施工厂商众多，导致该市采用的设备型号极不统一，在一个县内往往有六七种型号;安装工程质量参差不齐，许多工程达不到设计要求;各县管理水平不一，竣工验收工作拖后，绝大多数不能正常运行。这些问题给今后的管理造成了很大困难。为了迅速扭转这种局面，保证煤矿安全信息网络建设的健康发展，2003年7月，临汾市煤炭工业局决定，重建管理体制，实行一家“统管”，全权负责。所谓统管，首先是统一负责建设。煤矿安全监测监控系统，由监察大队统一设计标准，审查设备选型，统一数据接口，统一竣工验收;从矿到县到市三级连网工程由监察大队统一委托通讯运营商建设，统一办理线路租用业务。县级监控调度室和市监控中心的建设由监察大队统一设计、统一招标、统一施工、统一竣工验收。仅仅用了三个多月的建设时间，就全市监测监控系统就统一起来。

　适用企业:统一管理适合集约化明显的企业，只有管理正规的企业，才有可能排除万难，统一完成一个任务。另外，资金也是必须考虑的问题。

　难点:重新建设的前提是有钱、有能力。最忌讳的是旧的推倒了，新的又建不起来。

　用IT保护生命

　煤炭对于很多人来说，是个不怎么谈论的行业——直到最近频发煤矿事故和一个个鲜活生命的突然消失。

　行业的整顿和治理，从来都是政府的事情。政府通过行政手段，解决了规范和规则的问题，剩下的就是企业的执行了。

　但是，有令不行，有禁不止，也是以前常见的情况。所以政府的监管成为整个生态链中最后一环。小煤窑出事，经常是因为安全问题已经被查封洞口后，擅自取出封条私开偷采。这其实也是由于某些政府和行业监管部门的执法力度不够。

　现在出台的新规定，要求企业年底前完成瓦斯监控系统的建设，这对于企业来说是个大工作量，对于监管部门来说，查落实，纠错误，也是很大的工作量。而且，国家和老百姓都在盯着煤炭安全监管的实效，糊弄根本不可能。

　当然，如果只采取老办法，靠人看，靠自觉，监管不可能到位。所以，就像是审计署用IT辅助审计一样，用高科技方法作煤炭企业安全生产的监管，或许才是正道。

　从这个意义上说，监管企业也得想到自己工作的办法，用IT帮助自己进行企业监督，让IT成为手里的利器。

　对煤炭行业来说，IT就是为百姓服务的工具，就是在保护生命的工具。

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