發(fā)布時間: 2025-11-11
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摘要
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是保障礦山安全生產的核心基礎設施,其技術規(guī)范的科學性與執(zhí)行力度直接關系到煤礦重大安全風險防控效果。本文以AQ 6201-2019《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》和MT/T 1008-2006《煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術要求》為研究對象,系統(tǒng)梳理了兩項標準的基礎屬性、核心技術要求與適用邊界,深入分析了AQ 6201-2019相較于2006版的技術升級要點,明確了硬件系統(tǒng)與軟件規(guī)范的協(xié)同邏輯。研究結果表明,兩項標準分別從系統(tǒng)整體架構和軟件專項功能層面形成互補,共同構建了"硬件可靠+軟件智能+數(shù)據安全"的技術體系,為煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)、應用及管理提供了全流程規(guī)范支撐,對推動智能化礦山建設、防范瓦斯突出等重大事故具有重要實踐意義。
關鍵詞:煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng);技術標準;AQ 6201-2019;MT/T 1008-2006;協(xié)同應用
1 引言
煤炭作為我國能源安全的重要保障,其開采過程面臨瓦斯、火災、頂板事故等多重安全風險,煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)作為風險預警與應急處置的核心技術手段,在安全生產中發(fā)揮著不可替代的作用。為規(guī)范監(jiān)控系統(tǒng)的技術研發(fā)與現(xiàn)場應用,我國先后發(fā)布實施了多項行業(yè)標準與安全生產強制標準。
AQ 6201-2019作為安全生產行業(yè)強制標準,替代原AQ 6201-2006版,從系統(tǒng)整體架構出發(fā),明確了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成、環(huán)境適配、傳輸要求及核心功能;MT/T 1008-2006作為煤炭行業(yè)專用標準,聚焦監(jiān)控系統(tǒng)軟件層面,制定了統(tǒng)一的性能指標、操作規(guī)范與數(shù)據處理要求。兩項標準分別覆蓋"硬件基礎"與"軟件核心",形成了完整的技術規(guī)范體系。本文通過對兩項標準的融合梳理與深度解讀,厘清技術要求的內在邏輯與協(xié)同關系,為標準的落地實施及監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化升級提供理論參考。
2 兩項標準基礎信息對比
兩項標準在屬性定位、適用范圍等核心基礎信息上各有側重,具體對比見表1,其差異體現(xiàn)了"系統(tǒng)全覆蓋"與"軟件專業(yè)化"的分工協(xié)作邏輯。
表1 兩項標準基礎信息對比表
3 系統(tǒng)核心技術要求解析
3.1 硬件系統(tǒng)技術要求(基于AQ 6201-2019)
AQ 6201-2019作為系統(tǒng)級強制標準,構建了涵蓋產品分類、環(huán)境適配、硬件組成及技術指標的完整框架,其核心升級與關鍵要求如下:
3.1.1 產品分類體系
標準從5大維度對監(jiān)控系統(tǒng)進行分類,明確了不同應用場景下的技術選型依據:復用方式分為時分制、頻分制、碼分制及復合復用;網絡結構涵蓋樹形、環(huán)形、星形、總線形及復合形;調制方式包括基帶、調幅、調頻、調相等類型;工作方式分為主從、多主、無主模式;傳輸介質涵蓋電纜、光纜、無線及復合型組合,適配不同煤礦井下環(huán)境的傳輸需求。
3.1.2 環(huán)境與供電要求
環(huán)境條件方面,地面機房設備需適應15-30℃溫度、40%-70%濕度及80-106kPa氣壓環(huán)境;井下設備則需耐受0-40℃溫度、≤95%平均濕度(25℃),并具備抗爆炸性氣體混合物、抗強腐蝕能力。供電電源上,地面設備采用380V/220V電壓(允許±10%偏差),頻率50Hz(±5%偏差),諧波含量≤5%;井下設備取消36V交流電源檔,保留127V/380V/660V/1140V檔,電壓偏差按場景分為1%-5%,諧波≤10%,確保供電穩(wěn)定性與安全性。
3.1.3 系統(tǒng)組成與硬件指標
系統(tǒng)核心組件包括主機(需雙機熱備)、傳輸接口、網絡交換機、分站、傳感器、執(zhí)行器(聲光報警器+斷電控制器)、電源箱及線纜等。硬件關鍵指標明確:傳感器穩(wěn)定性需≥15天,采掘工作面氣體類傳感器防護等級≥IP65,其余場景傳感器≥IP54;外部本安電源供電設備需適配9-24V電壓;中心站采用主流通用產品,兼顧可靠性與擴展性。
3.1.4 相較于2006版的核心升級
AQ 6201-2019在保留核心安全要求的基礎上,實現(xiàn)了多維度技術升級:
- 術語定義優(yōu)化:新增風向傳感器、線纜、異地控制、工作方式、甲烷濃度迅速升高等5項術語,刪除甲烷斷電儀等3項術語,貼合技術發(fā)展實際;
- 核心功能新增:強化多網/多系統(tǒng)融合設計,要求融合井下有線+無線傳輸,對接GIS、人員定位等系統(tǒng);新增采掘工作面煤與瓦斯突出報警+斷電閉鎖功能,基于甲烷濃度、風速等多條件觸發(fā);補充應急聯(lián)動、數(shù)據加密存儲(RSA加密關鍵數(shù)據)、數(shù)據應用分析(預測預警)、分級+邏輯報警等智能功能;明確無線傳感器蓄電池續(xù)航≥24h;
- 內容調整優(yōu)化:刪除可靠性、礦用一般型性能等冗余章節(jié),修改傳輸功能、抗干擾性能評價等級,使標準更具實操性。
3.2 軟件系統(tǒng)技術要求(基于MT/T 1008-2006)
MT/T 1008-2006聚焦監(jiān)控系統(tǒng)軟件專項,從性能、格式、功能等方面制定了統(tǒng)一規(guī)范,確保軟件運行穩(wěn)定、操作便捷、數(shù)據可靠。
3.2.1 核心性能硬性要求
軟件需具備實時傳輸、處理、存儲及顯示監(jiān)控信息的基礎功能,支持中文顯示、打印與操作提示,可在不中斷系統(tǒng)運行的前提下實現(xiàn)參數(shù)修改與圖表編輯。穩(wěn)定性方面,需具備設備自檢功能,能實時監(jiān)測傳感器、分站等硬件狀態(tài),容錯能力強,操作或存儲錯誤不影響核心功能,死機率需<1次/720h。安全管控上,實行操作權限分級管理,參數(shù)設置與控制功能需密碼驗證,全程記錄操作行為,防止非法修改實時與歷史數(shù)據。響應與精度要求明確:鍵盤命令響應時間≤10s,數(shù)據運算處理誤差<0.5%;全顯示模式下需設置主菜單,支持快捷方式調用核心功能,提升操作便捷性。
3.2.2 格式與規(guī)范統(tǒng)一要求
計量單位采用法定標準,參量顯示格式固定(如低濃度甲烷顯示為0.00%CH,一氧化碳為00.0ppm)。時間系列分檔明確,短期以秒為單位(1/5/10/30/60s),中長期涵蓋分、時、天、月維度。色標規(guī)則統(tǒng)一:紅色標識超限報警、設備故障等異常狀態(tài),黃色表示設備維修或無信號,綠色代表正常運轉。符號約定以英文首字母為核心(A=模擬量、D=開關量、CH=甲烷傳感器等),顯示與打印的漢字名稱≤8個,確保信息展示簡潔規(guī)范。
3.2.3 核心功能模塊規(guī)范
顯示功能涵蓋5大類別,滿足不同監(jiān)控需求:表格顯示需呈現(xiàn)模擬量(地點、監(jiān)測值、報警門限等)與開關量(設備狀態(tài)、變動時刻等)核心信息,支持實時顯示與歷史查詢;曲線與柱狀圖顯示需帶時間坐標,標注報警、斷電、復電門限,支持游標讀值;模擬圖顯示采用組態(tài)軟件,覆蓋供電、通風、瓦斯抽放等9大系統(tǒng),支持總圖與局部詳圖切換及漫游功能,故障設備與電纜以紅色標注,避災路線圖可在災變時指引人員撤離。
報警與存儲功能方面,觸發(fā)條件包括模擬量超限、饋電異常、開關量報警狀態(tài),報警方式采用聲音(聲響/語音提示,可聯(lián)動手機)與光報警(文字/數(shù)值/曲線變紅或閃爍)結合。存儲內容涵蓋統(tǒng)計值、報警記錄、設備狀態(tài)變動等8類信息,觸發(fā)后自動存儲相關數(shù)據與時間節(jié)點。打印功能支持報表、曲線、模擬圖等召喚打印,包含9類核心報表,涵蓋模擬量日(班)報表、報警/斷電/饋電異常報表等,報表需包含表頭、打印時間、監(jiān)測數(shù)據、安全措施等關鍵信息。
4 兩項標準的銜接協(xié)同與實施意義
4.1 標準銜接協(xié)同邏輯
AQ 6201-2019與MT/T 1008-2006形成了"系統(tǒng)整體-軟件專項"的協(xié)同關系:AQ 6201-2019作為強制標準,明確了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構、環(huán)境適配、核心功能等基礎要求,為軟件運行提供了硬件支撐與功能邊界;MT/T 1008-2006作為軟件專項標準,細化了數(shù)據處理、操作交互、顯示打印等具體要求,保障了AQ 6201-2019所要求的系統(tǒng)功能落地實現(xiàn)。
從技術協(xié)同來看,AQ 6201-2019新增的多系統(tǒng)融合、數(shù)據加密存儲、分級報警等功能,需依托MT/T 1008-2006規(guī)定的軟件性能、數(shù)據處理規(guī)范實現(xiàn);而MT/T 1008-2006明確的格式統(tǒng)一、權限管控等要求,為AQ 6201-2019的數(shù)據可靠性與系統(tǒng)安全性提供了軟件層面的保障。兩項標準相互補充,構建了覆蓋"硬件-軟件-數(shù)據-操作"全鏈條的技術規(guī)范體系。
4.2 標準實施核心意義
4.2.1 強化安全風險防控
AQ 6201-2019新增的煤與瓦斯突出預警、應急聯(lián)動等功能,結合MT/T 1008-2006的精準報警與數(shù)據存儲要求,實現(xiàn)了從風險監(jiān)測、預警到應急處置的全流程管控,針對性解決了煤礦瓦斯超限、通風異常等重大安全風險。
4.2.2 適配智能化礦山建設
AQ 6201-2019支持無線傳輸、GIS融合、大數(shù)據分析等新技術應用,MT/T 1008-2006的標準化數(shù)據處理要求為技術融合提供了統(tǒng)一接口,兩者協(xié)同推動監(jiān)控系統(tǒng)從"監(jiān)測型"向"智能預警型"轉變,適配智能化礦山建設需求。
4.2.3 規(guī)范行業(yè)技術發(fā)展
兩項標準明確了監(jiān)控系統(tǒng)的技術指標與操作規(guī)范,統(tǒng)一了產品研發(fā)、現(xiàn)場應用、運維管理的評價標準,避免了技術壁壘與操作不統(tǒng)一帶來的安全隱患,推動煤礦安全監(jiān)控行業(yè)向標準化、規(guī)范化方向發(fā)展。
4.2.4 提升系統(tǒng)兼容性與實用性
AQ 6201-2019兼容現(xiàn)有有線/無線設備,降低了礦山技術改造難度;MT/T 1008-2006的便捷操作與統(tǒng)一格式要求,提升了一線人員的操作效率,確保標準能夠落地執(zhí)行,真正發(fā)揮技術規(guī)范的指導作用。
5 結論
AQ 6201-2019與MT/T 1008-2006作為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術標準,分別從系統(tǒng)整體與軟件專項層面構建了完整的技術規(guī)范體系。AQ 6201-2019通過技術升級實現(xiàn)了對重大安全風險的精準防控與智能化技術適配,MT/T 1008-2006通過標準化規(guī)范保障了系統(tǒng)操作的便捷性與數(shù)據的可靠性,兩者協(xié)同形成了"硬件可靠、軟件智能、數(shù)據安全、操作規(guī)范"的技術保障體系。
兩項標準的有效實施,不僅為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)、選型、應用提供了明確依據,更對防范化解煤礦重大安全風險、推動智能化礦山建設、規(guī)范行業(yè)技術發(fā)展具有重要意義。未來在標準應用過程中,需關注兩項標準的動態(tài)適配,結合煤礦安全生產實際需求,持續(xù)優(yōu)化技術要求,為煤炭行業(yè)安全高效發(fā)展提供更強有力的技術支撐。
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