煤矿机电设备安全巡检系统实现及应用

煤矿机电设备安全巡检系统实现及应用

胡进伟

开滦股份吕家坨矿业分公司  河北省唐山市  063100

摘要：进入新时代，在我国快速发展下，煤炭资源日益削减，这将为我国经济的进展带来很多不稳定的因素。为进一步推进煤矿机电设备安全巡检工作的自动化发展，提高巡检工作效率，结合实际情况对煤矿机电设备安全巡检系统的基本技术架构和功能模块的设计工作进行了探讨。实际应用测试结果显示，该系统在主要功能上可满足基本需要。

关键词：煤矿机电设备；安全巡检系统；系统设计

引言

现阶段，煤炭开采作业已经全面实现了机械化，煤矿机电设备运行的安全性与稳定性也随之成为影响煤炭开采生产效率和安全生产的重要因素，因此煤矿机电设备一旦出现故障，轻则会制约煤炭开采作业正常有序的开展，降低生产效率，重则会引发火灾等重大伤亡事故，从而给煤矿的运营与发展带来重创，所以积极开展煤矿开采的信息化建设很有必要。

1基本流程

煤矿机电设备安全巡检主要涉及煤矿机电及其运输、检修维护系统，煤矿采供、通讯信号、自动化控制系统以及给排水机电系统。煤矿机电设备安全巡检管理旨在及时、全面、彻底排查机电设备运行过程中存在的问题或故障，并采取科学手段加以处理，以控制风险、消除隐患，降低煤矿事故的发生率。煤矿机电设备安全巡检管理的核心内容主要是从机电设备管理及安全检查、隐患闭环管理、管理考核为主线，全面落实机电管理干部、技术人员及工人岗位的岗位责任制，强化电气测试等事故隐患排查与机电设备事故预防手段，严格执行设备运行、使用及维修保养制度，同时制定机电安全管理考核办法，以保证机电设备安全可靠运行。基本流程如图1所示。

图1煤矿机电安全巡检管理流程

2煤矿机电设备安全巡检系统实现及应用

2.1机电设备运行状态评价

为实现对机电设备安全运行状态的动态评价，本次参考贝叶斯分类方法，构建如下算法流程，对煤矿机电设备安全运行状态进行动态评价与计算：①按照煤矿机电设备安全巡检项目制度中的规定内容，以此为基础形成评价基础数据集。②通过风险值的统计分析动态计算，并设定评价等级及其数值区间。③以天为周期设置评价样本，并从信息系统中自动归集一定数量的评价样本，用于模型的建立与过程参数的计算，采用历史数据（时间跨度为6个月）的安全巡检结果，以天为周期进行统计。④应用贝叶斯分类方法，首先对各级别（评价等级划分）的先验概率及样本先验概率，进而计算出最大后验概率，根据此最大可能性，最终确定评价等级。⑤对评价等级进行动态调整，并以列表形式显示。

2.2设备巡检

①巡检计划编制：设备管理人员根据现场机电设备分布、设备运行状况、设备巡检人员数量，编制一定周期内的设备巡检及人员巡检任务计划。②工单管理：设备管理人员根据设备异常事件、维检计划，以工单方式进行任务派单管理，以工作流、消息提醒等方式督促设备巡检人员按期按质完成任务。③日常巡检：通过设备巡检记录仪引导设备巡检人员按照巡检路线定时到达某地点，通过刷取地址标志卡，完成人员到岗履职记录，并自动筛选该地点所需巡检的机电设备，设备巡检人员通过读取设备标志卡，获得设备需检查项目、运行数据，其中检查项目按照标准进行人为判定记录，运行数据通过设备巡检记录仪自动测定或人为抄表方式进行记录。④故障处理：机电设备发生故障后，设备管理人员通过任务派单指派设备就近的设备巡检人员及时进行故障排查与处理。

2.3安全巡检管理

安全巡检管理内容非常关键，负责提供录入、更改以及查询安全巡检信息，巡检员结合任务规定的设备类型和应用地点开展安全巡检，把所得信息录入系统。同时，巡检信息理应涵盖巡检的结果与期间处理设备故障的全部信息，管理人员结合反馈得到的信息就设备故障和安全问题下达处理指令，在系统中把所有数据关联在一起，测算设备故障和安全问题对应的风险值，以供安全巡检管理的考核使用。系统通过菜单式设计录入安全巡检的结果，结果正常时直接点选即可，如果结果异常，就必须把设备故障输入系统，保证系统信息的完整，最后以批量形式向系统提交，至此安全巡检宣告完成。

2.4基本监控单元选型设计

煤矿井下机电设备需要监测的内容相对较多，本次选用多种传感器设备，对机电设备的关键指标信息进行采集。本次系统设计所需的传感器设备如表1所示，在选定器件后，考虑到各个传感器在输出信号上存在的差异，为方便进行后期的数据分析，应用MAX3232串口应用电路进行连接，统一将其处理为0~3V范围内的电压信号，以便于后续的数据处理分析。为实现对煤矿机电设备运行情况的实时监控，设计人员针对视频监控模块进行选型设计。本次视频监控模块在开发过程中，采用嵌入式Internet远程监控系统进行设计。设计方案主要包括一个基于ARM处理器和Linux操作系统的嵌入式视频监控系统。在该系统中，以嵌入式Linux和嵌入式微控制器S3C2440为核心平台，通过嵌入式平台中所建立的Web服务器，将其与USB摄像头相连接，建立连接后进行网络视频传输。硬件则选用WAT-902H摄像机，其最低照度仅为0.0003Lux，可满足矿井下的实际需要。

表1基本监控单元器件选型设计

2.5系统管理

第一，文档资料管理。文档资料管理是结合文档类型向系统的文档资料库上传与管理，为用户提供文档资料的上传、下载以及查询服务。如果需要上传文档资料，操作员要选定文档类型，文档目录完成自动关联，可浏览文档，且其名称自动出现，上传完成，需要时可结合文档名称及上传时间查询浏览;第二，系统参数的设定。设定系统参数期间增补了一些最新参数，为系统配置了数据查询及维护支持，系统参数包括子系统、煤矿的专业分系统、职能部门、作业区队和人员、安全风险等级以及检查种类，所以在录入上实施单独管理，同时系统在设定参数方面进行了简化设计，只需利用参数的名称和新增的数值进行查询，期间自动生成参数代码、标识及字段。

结语

机电设备安全巡检是机电安全管理中的关键一环，煤矿机电安全管理信息化以煤矿安全生产标准化要求为基础，以形成规范化安全巡检管理及考核为目标，有助于及时掌握机电设备存在安全隐患的危险等级，可为安全高效生产提供良好的管理辅助手段。同时，系统设计以操作模式方便快捷、运行可靠稳定为目标，充分考虑到现场机电安全管理工作制度实施的需要；系统采用主流开发环境，并注重数据交互的效率，数据库设计与开发环境紧密结合，全面包涵了现场机电安全管理业务数据及组织机构与人员信息；系统工作流程设计围绕现场管理制度要求展开，可提高现场机电安全管理的工作效率，对于确保煤矿的安全、高效生产、持续健康发展意义重大。

参考文献

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