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探讨瓦斯智能巡检系统在煤矿通防管理中的应用郝喜亮，曹峰（山东鼎安检测技术有限公司，山东济南2 50 0 3 2）摘要：瓦斯智能巡检系统在信息化时代背景下，已投入煤矿通防管理工作,用于便捷执行瓦斯现场的巡检作业，提供瓦斯数据的可视化报表及趋势图。本文围绕瓦斯智能巡检系统在煤矿通防管理中的应用展开分析,在明确其工作原理的基础上,分析瓦斯智能巡检系统硬件的构成及特点，讨论瓦斯智能巡检系统的软件功能,总结其操作使用流程，旨在借助瓦斯智能巡检系统，提高煤矿通防管理质量。关键词：煤矿；瓦斯智能巡检系统；通防管理中图分类号：F406.3;TD712瓦斯智能巡检系统代替原有的纸笔记录方式，成为煤矿通防管理的重要手段，实现了瓦斯巡检的自动化、智能化，在减少巡检员工作量的同时，还可提升瓦斯数据的精准性，提升煤矿的安全等级。瓦斯异常是引发煤矿安全事故的关键因素之一，在大力强调安全生产的时代背景下，煤矿在通防管理期间应积极应用瓦斯智能巡检系统。1瓦斯智能巡检系统的工作原理瓦斯巡检可有效规避煤矿瓦斯事故，但传统的纸笔记录方式给瓦斯巡检数据的采集、分析造成一定的阻碍,手工记录数据易出现漏洞。而在现代化的背景下，各大煤矿纷纷引人瓦斯智能巡检系统，该系统可实现瓦检员的智能化管理，自动记录瓦检员的工作信息，如到岗时间、巡检内容、巡检地点等，瓦斯巡检数据自动记录在计算机系统内，并可根据数据自动生成报表。瓦斯智能巡检系统由四部分构成，除系统主站软件及微机设备外，支撑瓦斯智能巡检系统功能的主要部件为巡检仪、射频卡（人员身份卡、班次卡、地点卡）。在煤矿通防管理的过程中，主要借助主站软件将巡检人员、巡检项目、巡检点、巡检线路等信息录入并上传至系统微机，生成巡检计划，确认巡检计划无误后,将其传输至巡检仪内，同时按照巡检计划,在煤矿各瓦检牌板内设置射频地点卡。在具体进行瓦斯巡检的过程中，瓦检员运用巡检仪识别、读取自身的班次卡、身份卡，完成人员信息的记录后，基于巡检计划进行瓦斯巡检，达到巡检点后，运用巡检仪对地点卡进行扫描识别,此时瓦检员的到达时间、巡检点名称将会自动存储至巡检仪内。完成地点卡的识别记录后，瓦检文献标识码：B文章编号：1 0 0 8-0 1 55(2 0 2 3)1 0-0 1 2 7-0 3员在光学瓦检仪的帮助下,执行瓦斯检查工作，将该巡检点的二氧化碳浓度、瓦斯浓度、监控探头显示浓度、温度等参数依次输入至巡检仪内，即可依次完成单个巡检点的瓦斯检查工作。瓦检员基于巡检路线，依次完成巡检作业即可。完成巡检工作后，将巡检仪上传至系统微机内，相关巡检数据会直接存储至瓦斯智能巡检系统的数据库内,在数据存储的同时,瓦斯巡检数据会以可视化图表的形式呈现出来，以便煤矿通防管理人员分析与运用。随着技术的革新进步,部分瓦斯智能巡检系统在原有结构的基础上增设了各类传感器，即将温度传感器、浓度传感器安装至各个巡检点，将传感器与瓦斯智能巡检系统的管理中枢相连接，传感器自动完成数据的采集作业后，相关信息数据将会自动传输至瓦斯智能巡检系统中，进一步实现了人力的缩减，通过传感器数据发现瓦斯异常现象后,及时进行确认与处理。因传感器随着使用时间的延长易出现数据采集不精准的情况，故在煤矿通防管理期间,开展工作时仍以瓦斯智能巡检系统为主，传感器的数据采集多起到对照辅助的作用。2瓦斯智能巡检系统的硬件构成及特点通过分析瓦斯智能巡检系统的工作原理可知，除系统主站软件及微机外，瓦斯智能巡检系统主要由巡检仪、射频卡（人员身份卡、地点卡、班次卡)构成。2.1 巡检仪瓦斯智能巡检系统的巡检仪，从本质上来看属于数据记录仪，可无接触完成射频卡的扫描读取工作，射频卡内的信息通过扫描识别读取，直接对接至系统内，以便通防管理人员进行数据的分析管理。对瓦斯智能127巡检系统常用的巡检仪技术参数进行总结，具体可见表1,该巡检仪内置二级字库，瓦斯巡检的相关信息均可以中文显示，巡检仪的数据存储容量较大，安全性较高，且具有防耗电、低功耗的特征，可实现连续作业 2 。除此之外,巡检仪的设备外壳具有防腐、防摔、防水功能，能够在煤矿环境下正常运行。表1 瓦斯智能巡检系统常用的巡检仪技术参数技术指标读卡方式显示屏存储记录使用电池外形尺寸读卡反应时间读卡距离数据类型波特率重量适用湿度适用温度工作电流传输接口2.2射频卡三类射频卡均内置集成电路芯片，具有防腐、防火、防水性能，坚固耐用，适用于煤矿环境，且射频卡内感应卡无需供电，具有超3 5万次的读卡次数，能够在-1 0 7 0 环境下稳定运行 3 。从人员身份卡的角度来看,身份卡与瓦检员一一对应，瓦检员需在班内佩戴，用于识别瓦检员的身份，并进行到岗、巡检作业记录。地点卡内存储巡检地点的信息，巡检点与地点卡一一对应,通过扫描地点卡确定该点位的巡检时间,在具体使用时，将地点卡固定至煤矿瓦检牌上即可。班次卡主要用于记录瓦检班次，使用时将其固定至瓦检员值班室内即可。3瓦斯智能巡检系统在煤矿通防管理中的软件功能3.1用户信息管理瓦斯智能巡检系统在正式运行之前，需根据煤矿的实际情况设置基础信息，如员工信息、地点卡信息、巡检信息等，此时可运用瓦斯智能巡检系统内的用户信息管理软件进行信息数据的设置。人员管理。主要涉及瓦检员的姓名、身份卡卡号、岗位角色、密码，各巡检员在系统内均有一个角色,并通过该角色限定人员的权限，且人员角色与身份卡卡号对应，主要用于身份的识别与人员管理。班次管理。主要包括瓦检员的班次信息，如各班次的起止时间等。班次牌与各个128班次相对应，运用巡检仪扫描读取班次卡的同时，卡号信息自动输人至巡检仪内，并通过巡检仪上传至瓦斯智能巡检系统。巡检线路管理。按照煤矿的实际情况制订巡检线路，并于巡检作业开始前设置巡检线路的名称及编号,在后续的通防管理期间，可根据自身需求进行巡检线路的增、删、改。地点管理。将煤矿的各个地点进行分类，如划分为采区、矿井、碱室、采掘面，在各个分类地点内还可单独设置检查项目。各个具体参数瓦检地点内均设置地点卡，在信息管理期间还需完成非接触式各地点的名称类别、逻辑序号、射频卡号、计划巡检时液晶中文点阵1 2 8 x647000条3.6V可充锂电池125mmx40mmx25mm0.1s5cm8x4汉字型115200BPS80g20%95%-40 4050mARS232 接口间、检查次数等信息的设定工作。3.2信息输入与输出瓦斯智能巡检系统内的信息输入功能主要用于巡检地点卡、巡检仪信息、员工信息、巡检方法、巡检内容等信息的输入与上传，此外，还包括巡检计划的编制。完成瓦斯智能巡检系统信息的输人后，通防管理人员可借助该系统查询瓦斯巡检相关的信息数据，借助关键词检索，可快速了解所需内容。从整体上看,通防管理人员可根据自身需求，按照不同的方式完成信息的查询，如按瓦检员的工号查询、按瓦斯巡检地点查询、按巡检时间段查询、按具体日期查询等。瓦斯智能巡检系统内部设有数据库，通过数据库则可实现瓦斯巡检信息的转换输出,基于瓦斯的实际巡检情况,将信息以统计报表、可视化图表（如折线图、月报表、周报表、日报表、班报表)的形式呈现出来，以便管理人员开展通防管理工作，直观、实时了解煤矿现场瓦斯状态的数据，为倾向性管理提供依据。为进一步便于煤矿通防管理工作，瓦斯智能巡检系统完成统计报表及可视化图表的信息输出后，可进一步将系统微机连接打印机，便于通防管理人员按照需求选择信息的输出形式。3.3异常数据管理瓦斯异常是引发煤矿安全事故的重要隐患，属于煤矿通防管理重要内容。在瓦斯智能巡检系统运行的情况下，可依托该系统，自动化地获取煤矿瓦斯数据，采用分类方式，统计瓦斯巡检信息，同时根据煤矿通防管理要求，对二氧化碳浓度、瓦斯浓度、监控探头显示浓度、温度等关键参数，设置规范区间及上限阈值，若超出规范区间或达到上限阈值，则将该数据的状态判定为异常，同时将该异常数据纳人瓦斯智能巡检系统“异常数据统计”功能模块内进行管理。一旦出现瓦斯异常现象，瓦斯智能巡检系统将会以通知的形式提醒通防管理人员进行详细检查，及时发出预警，同时发布瓦斯巡检异常的数据报表、明细、清单,而通防管理人员此时可根据瓦斯巡检的异常数据进一步分析异常表现，定位异常地点，以此即可根据瓦斯异常数据实施针对性的应对措施，防止异常现象发展为安全事故。3.4统计与台账生成在传统的瓦斯巡检模式下，主要依靠人力完成巡检作业,易出现漏检现象,而在瓦斯智能巡检系统的帮助下，可对瓦斯巡检作业进行统计检查，核实瓦检员的巡检情况,判断是否存在漏检现象。此外,依靠瓦斯智能巡检系统，还可便捷化完成巡检数据的统计工作，依靠数据库的分类算法，有序整理瓦斯巡检数据，并以此为基础自动生成台账，实现煤矿瓦斯巡检信息的数字化管理 4 。瓦斯智能巡检系统台账的自动生成功能，极大地便利了通防管理工作，使煤矿瓦斯状态清晰可见，此外，瓦斯智能巡检系统具备数据的备份恢复功能,若数据丢失则可备份恢复,提升了瓦斯巡检信息数据的可靠性。4煤矿通防管理中瓦斯智能巡检系统使用流程4.1 使用流程图1 为基于煤矿通防管理的瓦斯智能巡检系统的操作使用流程。结合图1 分析瓦斯智能巡检系统的操作使用流程：设置信息。煤矿通防管理人员完成系统登录后，需基于煤矿通防管理标准，设置系统的初始信息，从人员管理、班次管理、班次牌管理、线路管理、地点分类管理、地点管理六个方面设置信息，为后续的瓦斯巡检作业奠定基础。日常巡检。基于煤矿的实际情况,编制瓦斯巡检计划，对瓦斯巡检计划进行检查，确认无误后下发,瓦检员按照巡检计划方案执行作业,在巡检仪的帮助下,将瓦斯巡检的数据实时上传至瓦斯智能巡检系统内，以便查询应用。数据处理。瓦斯巡检信息存储于瓦斯智能巡检系统数据库内，在数据库内分类存储，可按照特定条件进行数据信息的查询。瓦斯智能巡检系统可进一步统筹分析数据信息，将瓦斯巡检数据信息以日报表、班报表的形式呈现出来，还可根据信息数据的特征输出为趋势图、折线图，为煤矿通防管理工作提供极大便利。参数设置工班饮牌管理人员管理睡营理为确保瓦斯智能巡检系统可按照上述流程规范化，在条件允许的情况下，煤矿可基于专用服务器运行瓦斯智能巡检系统，同时配备MS SQL数据库，实现瓦斯巡检数据的分类存储，在此基础上配备5G通信网络，使瓦斯智能巡检系统在5G无线通信的辅助下，高速完成巡检信息的数据传输工作。4.2系统应用效果在信息化时代，瓦斯智能巡检系统功能已逐渐成熟，能够在煤矿环境下实现稳定运行，精准采集与记录瓦斯巡检信息，如巡检地点、瓦检员信息、巡检时间、巡检结果等，并可按照煤矿通防管理要求生成瓦斯巡检报表。瓦斯智能巡检系统的应用,提升了煤矿通防管理工作的自动化程度，减少了瓦检员、管理人员的工作量，实现了5G网络的全面覆盖，可确保瓦斯巡检信息在煤矿管理范围内实现高速传输，使通防管理人员实时了解煤矿瓦斯状态，在真实可靠的数据支撑下，针对瓦斯事故，贯彻落实安全生产原则，提高煤矿作业的安全性。5结语综上所述,瓦斯智能巡检系统是计算机数字技术、自动识别技术的集成，能够在煤矿通防管理期间，实现瓦斯的自动化现场巡检与数据采集,转变以往瓦斯巡检模式，可有效防止瓦检员假检、漏检。煤矿在应用瓦斯智能巡检系统进行通防管理的过程中,瓦斯智能巡检系统能够基于采集的真实数据自动生成报表，可视化呈现瓦斯信息，且可实现无线通信，为煤矿的通防管理工作提供了极大的便利。参考文献：1田臣,李斌,周海丰.基于5G网络的大型煤矿瓦斯管理技术发展趋势 J.煤矿安全，2 0 2 2,53（0 3）：8 4-90.2周图文.煤矿井下瓦斯检测方法的探讨 J.采矿技术,2 0 2 1,2 1(S1):96-98.3申伟光.基于无线瓦斯巡更技术的煤矿瓦斯巡检管登录系统理系统 J.煤矿安全,2 0 2 0,51（0 6）：1 0 9-1 1 2.系统初始信息设置角色管理基础信息工器管理地点分类管理日常巡检下发计划上传数数据处理班报表4朱明亮.煤矿瓦斯抽采泵站巡检机器人关键技术与工地点管理应用 J.中国新技术新产品，2 0 2 0（0 4）：2 9-3 0.作者简介：郝喜亮（1 990-），男，山东梁山县人，本科，工程师，研究方向：煤矿通风安全。音报表图1 基于煤矿通防管理的瓦斯智能巡检系统使用流程129