瓦斯监控预警信息实时发布平台研究与应用

瓦斯监控预警信息实时发布平台研究与应用

王勇

王勇WANGYong

（平煤股份八矿，平顶山467012）

（EightMineofPingdingshanShares，Pingdingshan467012，China）

摘要：GSM网络将瓦斯异常值以短信形式发送到各级管理人员手机上进行预警，管理人员结合公司的联网监控系统能及时了解井下瓦斯异常情况，分析瓦斯异常原因，制定防范措施。有效的避免了瓦斯超限事故，保证了矿井的安全生产。

Abstract:GSMnetworkwillsentgasoutliersasmessagestothephoneofalllevelsofmanagersforearlywarning,managerscankeepabreastoftheundergroundgasanomaliescombinedwiththecompany'snetworkmonitoringsystem,analyzeabnormalreasons,developpreventivemeasures,thenwilleffectivelyavoidthegasoverrunaccidents,ensurethesafeproductionofthemine.

关键词：瓦斯监控信息；预警短信；分类分级；实时发布

Keywords:gasmonitoringinformation；earlywarningmessages；hierarchicalclassification；real-timerelease

中图分类号院TD713文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）20-0058-02

0引言

煤矿瓦斯事故一直是煤炭行业各类事故中发生最频繁、造成后果最严重的事故。平煤股份八矿为煤与瓦斯突出矿井，设计年生产能力300万吨。随着矿井的延伸，瓦斯含量、瓦斯压力越来越大，给矿井的安全生产带来严重威胁，如何对井下瓦斯异常值进行及时预警，有效避免瓦斯超限事故，保证矿井的安全生产，成为摆在八矿一通三防管理人员面前的一道难题。

八矿预防瓦斯超限事故的主要手段是通过井下人工瓦斯检查和安全监控系统。当井下发生瓦斯超限时，由通风调度逐级汇报给各级管理人员，采取措施进行瓦斯排放。逐级汇报制度不能快速的将瓦斯异常信息及时反应给各级管理部门，如何将瓦斯异常信息快速准确地送达相关管理人员是瓦斯预警管理的一项重要任务。在这种情况下，建立瓦斯监控预警信息发布平台为新型的煤矿安生产监督和管理模式提供了一种现代化手段。

1监测系统概况

平煤股份八矿安全监控系统，使用的是北京瑞赛公司生产的KJ2000N安全监控系统，该系统采用大型工业光纤环网传输介质，能够双向大容量传输监测监控数据，在光纤环网某点造成损坏、断裂时，监测监控数据能够逆向通讯传输。监测机房由一主、一备两台服务器采集正常上传数据并读取，三台终端机供工作人员实时监视操作，另由一主、一备两台上传机实时将数据传输到集团公司。监测机房图形监测系统由5行3列超窄边46寸液晶屏拼接而成，在全矿井通风系统图上，动态显示矿井主扇、局扇开停、巷道风流方向、采掘工作面的瓦斯、温度、风速等数据，使用不同颜色提示断线、高控等信息，方便监测机房值班人员查看井下瓦斯情况。

该系统运行以来，经过多次的调试、优化，运行稳定、数据准确可靠。在瓦斯达到断电值时，能够在第一时间切断被控区域内所有非本质安全型电源，保障了矿井的生产安全。

2设计思路

安全监控系统结构平台分为信息层、传输层和设备层三层结构。其中，信息层为矿地面局域网，传输层光纤环网，设备层采用FSK交换机和CAN交换机两种方式。由系统厂家提供监测系统通讯协议和接口，与矿进行合作，将监测信息共享到矿信息平台。

设计时考虑到现在手机的普及率，通过GSM网络发送短信到手机，造价低廉，方便实用。该平台在矿井安全监控系统稳定运行的基础上，直接采集公司上传机共享文件夹内实时数据源，然后将瓦斯实时数据进行过滤存储，对采集的高值瓦斯数据按条件、分类处理，对达到报警值的报警数据通过短信发布到相关管理人员的手机上。管理人员使用公司联网监控系统，在联网的计算机上查看井下各类传感器的实时数据和曲线，进行原因分析，并针对异常原因，采取针对性措施，避免瓦斯超限事故的发生。

3报警短信设计和发送范围

3.1报警短信内容包括：工程地点、瓦斯传感器位置、瓦斯浓度、报警时间。

3.2接收用户表用户表中的信息包括用户编号、用户姓名、手机号码、用户级别、接收范围等内容。

3.3短信报警级别短信报警级别的配置包含两方面的内容：级别数和每一级别对应的瓦斯浓度值。级别数定义了终端用户共分为几个级别，每一级别对应的瓦斯浓度值定义了当瓦斯浓度达到何值的时候开始给该级别用户发送报警信息。将瓦斯报警级别数定义为0.65%、0.75%、0.85%及以上，当井下工程地点瓦斯浓度达到0.65%时，发送短信给该工程地点施工单位队长、业务科室负责人；当瓦斯浓度达到0.75%时，发送短信给该工程地点施工单位队长、业务科室负责人、相关战线领导；当瓦斯浓度达到0.85及以上时发送短信给该工程地点施工单位队长、业务科室负责人、相关战线领导、矿长、矿党委书记。

3.4发送自定义信息为了满足通用性，报警平台除对瓦斯数据进行自动报警之外，还为管理员提供了发送自定义短消息的接口。该功能可以群发短消息，用来报告紧急情况、发布重要通知以及一些规章制度。

4监控系统数据提取模块

该模块将联网上传机的原始瓦斯数据转化为系统标准数据。具体功能如下：该功能将瓦斯监控系统上传机的数据从数据文件中读取出来，并将原始瓦斯监控系统数据经过处理，更新到数据库实时数据表中，更新周期与监控系统的巡检周期一致。根据需要编写了专用的读取数据软件，该软件负责将上传机数据文件夹中名为“实时数据.txt”中符合设置瓦斯浓度的记录提取出来，并存储到同目录下的record.txt中，如果“实时数据.txt”中没有符合条件的记录，则Record.txt为空文件。

5瓦斯报警数据检测

5.1检测瓦斯报警、生成报警信息当井下某一工程地点的瓦斯浓度超过预先定义的报警值时，检测模块会收到瓦斯数据报警事件。收到事件之后，检测模块负责根据数据库中实时数据表、发送范围表及用户表来生成报警信息并发送。

5.2检测警报升级、生成报警升级信息根据数据库报警级别表的定义，当检测模块发现某一报警记录的瓦斯浓度值已经超过下一级别时，将生成瓦斯报警升级信息，并根据用户表中的级别给相关级别的用户群发送报警升级信息。

6报警平台管理和权限设置

web管理部分采用B/S结构，管理员可以通过web浏览器来对平台进行配置和管理，例如配置权限设置、管理用户表、发送自定义信息、更改报警值等。只有超级管理员才能够使用权限设置功能，负责管理普通管理员信息，主要操作有：添加新的普通管理员，设置新管理员用户名、密码等验证身份时需要的信息，为新管理员指定权限。

7平台管理和维护

监测机房值班人员负责瓦斯监控信息短信实时发布平台的正常运行，出现问题及时向队值班领导汇报，队值班领导负责安排人员处理，保证平台的正常运行。

8瓦斯异常原因分析与防范措施制定

施工单位负责人和通风管理人员在接收到瓦斯异常报警信息后，要及时通过公司的联网监控系统，查看井下的实时瓦斯数据曲线，分析瓦斯异常原因，并制定防范措施告知施工单位值班人员。施工单位值班人员将瓦斯异常原因和制定的防范措施在班前会上进行通报，当班跟班人员负责井下落实防范措施，避免发生瓦斯超限事故。

9实施效果

瓦斯监控信息短信实时发布平台通过编制的能读取监测系统数据库的专用软件，将瓦斯异常信息通过GSM网络分级向相关管理人员自动发送，使各级管理人员能够及时了解井下瓦斯异常信息。具有操作简单、技术可靠的特点，完善了瓦斯预警系统，强化了瓦斯管理工作，为矿井安全生产提供了保障，提高了矿井的瓦斯超限应急预警能力，有效的避免了瓦斯超限事故。

参考文献：

[1]张申,丁恩杰,武增.煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究[J].煤炭学报,2002(02).

[2]付华,杨宝霖,高迎惠.基于多传感器信息融合的矿井提升机监测系统[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2001(01).

[3]谢满温.高瓦斯水掘工作面瓦斯涌出规律的研究[J].煤炭学报,1997(01).