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智能连锁放炮监控系统的研究

智能连锁放炮监控系统的研究

来源:    时间:2009-12-07

智能连锁放炮监控系统的研究

北京龙德时代科技发展有限公司毛允德

提要:放炮引起的煤矿事故造成的死亡人数,占整个煤矿事故死亡人数的30%左右,每年因此死亡2000人左右,放炮引起的重特大事故占到了重特大事故的60%多,而且,放炮事故占的事故比重还在不断上升。其根本原因在于,技术落后,以及因为技术落后导致的管理落后、标准落后等。

按照本质安全的理念,设计发爆器和放炮监控系统,促进放炮和放炮管理技术的进步,无疑是遏制消灭放炮事故的根本所在。智能连锁放炮监控系统的研发和应用,实现了“不安全就不能放炮、不安全就不能生产”的“超前预防、超前控制”的本质安全的管理理念和思想,是放炮技术和放炮管理技术巨大飞跃,为从根本上遏制消灭放炮事故,实现矿山安全形势的根本好转提供了可靠的技术保障。

一、放炮事故是矿山安全的第一杀手

当你深入研究以往历年煤矿发生的重特大事故的时候,将会发现放炮引起的重特大事故占到了重特大事故的60%以上。而且,仅仅在煤矿放炮引起的事故造成的死亡每年达2000人左右,占到了总死亡人数的30%左右。有的省份,特别是安全形势较好的省份---例如山东省,比重更大,在重特大事故中竟然占到了80%左右。非煤矿山的放炮事故也占到了36%左右。

“放炮”已经成为煤矿,乃至整个矿山的第一隐患!安全的“第一杀手!”

二、 消灭放炮事故的对策

1、改变思维、创新观念,用“本质安全”的理念,统领放炮设施的设计制造、有关标准制定、管理方式制度的制定,从设备上、从标准上、从管理系统上、从法律上确立不安全就不能放炮的“本质安全理念”。

2、技术创新是根本,以“本质安全”的理念制造本质安全型发爆器,制造本质安全型的放炮监控系统等,并依此带动标准的改变、制度的改变。

3、修改有关放炮器制造、使用、管理的国家标准,完善放炮管理的技术标准,淘汰旧的发爆器和放炮管理技术,积极推广新式的发爆器和放炮监控系统。

对发爆器的国家标准和有关行业标准修改,加入放炮本质安全内容,对煤矿安全规程、煤矿质量标准化标准、爆破作业规程等修改,增加放炮本质安全内容;对国家有关安全法规法律完善,增加本质安全放炮内容。等等,使放炮本质安全成为标准化、制度化、法制化。

4、完善《煤矿安全规程》,恢复安全规程中三人连锁放炮的规定。

5、细化统计报告的事故分类方法,一定要按照引起事故的原因细化事故分类,突出对于详细事故原因的分析统计,例如特别需要将瓦斯事故分为瓦斯爆炸和煤尘爆炸,再按照更详细成因(电火花、放炮等)分类,从而能够为更针对性的管理,提供直接的决策依据。

三、本质安全型放炮监控系统的基本构成

一)监控系统的组成

本质安全型放炮监控系统由系统主机、数据接口、 避雷器、数据传输分站、发爆器定位器、智能连锁发爆器、人员识别卡、系统软件以及传输电缆、本安电源等组成。系统可以与已有安全监控系统连接,实现数据共享。

系统可可连接8-32个传输分站,每个分站连接1台发爆器,每个分站可以连接8个发爆器定位器。

二)智能连锁发爆器的基本结构

新式发爆器的结构,是一个CPU控制下的综合系统,总体上由三个部分组成,一是心脏---CPU主机;二是,放炮环境监测部分,有网络电阻监测、电压检测、三人连锁监测的音频识别、安全位置监测的射频识别,以及接受瓦斯、煤尘等外部监测信息的接口等;三是,起爆部分,负责充电和起爆。从而,形成一个智能系统---首先对检测到和收集到的安全环境信号进行分析判断,符合标准后,才能起爆。

四、 基本功能 实现的原理与途径

1、发爆器本身电量不足,不能放炮。系统开机首先监测发爆器本身的电量,电量不足不能充电放炮。

2、放炮安全距离不够,就不能放炮。放炮安全距离的控制是通过发爆器和位置定位器综合作用实现的,使用时要在规定安全距离的位置设定一个定位器,发爆器只有收到该定位器发出的信号时,才能启动进入工作状态,否则,不工作。

3、不进行三人连锁就不能放炮。通过音频设别技术结合射频设别技术,确保三人连锁的可靠。音频设别技术,是基于每个人的音频不同这一事实完成的。系统首先需要对放炮员、班组长、瓦检员、安全员的音频信息分类录入,并对录入信息进行训练,确保系统的设别。设备工作时,依次识别瓦检员、班长、放炮员、安全员的音频信息,当发现你不是对应类别人员、或者不是设定人员时,拒绝下一步操作,从而实现闭锁目的。

4、网络电阻不合格,可能出现瞎跑,就不能放炮。这种不合格状态有三种情况:一是,数值超标,不能放炮;二是,数值虽然不超标,但是一直在波动,不能放炮;三是,数值虽然不超标,但是一直在升高,不能放炮。

5、瓦斯超限不能放炮,瓦斯数据的来源可以通过两种途径实现,一个是在发爆器上直接接入瓦斯传感器,直接由传感器控制起爆系统。另一个是,放炮监控系统直接读取安全监控系统中瓦斯数据。

6、煤尘超限不能放炮。数据获取方式同瓦斯。

7、喷雾设施没有打开就不能放炮。数据获取方式同瓦斯。

8、有人在危险区域就不能放炮。数据获取方式同瓦斯。

9、存在其他安全隐患时,就不能放炮。数据获取方式同瓦斯。通过收集安全监控系统的数据,设定其他控制条件,例如风速、风向、一氧化碳、硫化氢等,对放炮作业进行控制。

10远程控制放炮,系统可以设定为,所有安全条件都具备后,放炮作业也必须经过指挥部下达命令才能充电起爆,这个特别适于高突矿井。

11.发爆器的定位跟踪功能,实现从发放室—到井口---工作地点的—再发放室的全程跟踪,防止发爆器被拿到社会上使用,造成社会危害。

12.其他系统功能

系统作为一个实时的检测控制系统,井下的放炮作业过程、发爆器的流动路线等数据和信息,全部实施传输到地面指挥中心,指挥中心可以对放炮信息、放炮过程进行监控管理。同时系统通过各项信息的自动处理,实现了放炮数据查询,放炮综合信息查询,放炮参数查询,放炮数据分析,放炮责任人信息查询,报警查询,发爆器流动路线查询等直观的查询管理功能,为准确把握放炮信息,实现针对性管理,提供了可靠依据。

五、效果展望

通过技术创新实现放炮作业的本质安全,是放炮管理的最有效的方法,放炮事故的消灭,可以减少煤矿30%多的事故死亡,使全国煤矿每年少事故死亡2000人左右。可以减少60%-80%的特别重大事故,使煤矿重大特大事故大大降低!消灭了放炮事故,将从根本上扭转煤矿安全的被动局面!

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