山西煤矿安全监控系统升级改造中的问题与对策

张秉鹏

【摘 要】 山西省煤矿安全监控系统升级改造正在有序推进，但是在工作过程中也遇到了一些问题。本文分析了最为突出的共性问题，并针对此部分问题提出对应性措施，以此使煤矿安全监控系统升级改造工作更好、更快进行，加快煤矿信息化建设工作。

【关键词】 煤矿;安全监控;信息安全;管理制度

【中图分类号】 TD76 【文献标识码】 A

【文章编号】 2096-4102（2019）03-0051-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

目前，山西省煤矿安全监控系统升级改造工作正在有序推进。与之同时，相关研讨会、推进会的召开也为升级改造工作带来了大量的经验总结报告。这些总结报告中详细地阐述了试点煤矿安全监控升级改造工作的设计思路、系统特点以及建设成果，但是很少提到在工作中遇到的问题难点和有关对策建议。本文从国家规范、煤矿企业、系统厂家等角度分析了当前安全监控升级改造工作最为突出的共性问题，并针对此部分问题提出对应性措施，以此使升级改造工作更好、更快进行，推动煤矿企业的信息化建设工作。

1升级改造工作中存在的问题

1.1行业缺少详细的验收、检查标准

经过两年多的推广、安装，许多煤矿已经初步完成了煤矿安全监控系统的升级改造工作。但是工作过程中我们也发现，国家局下发的《升级改造技术方案》中更没有细化的规定，行业标准AQ6201《煤矿安全监控系统通用技术要求》、AQ1029《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的新版也未正式发布，新技术、新系统的使用和运行急需规范指导——激光甲烷传感器、多参数传感器是新技术应用的体现，但配置数量没有明确规定，对其调校周期没有规定，按照原传感器的调校周期很难发挥新技术的优势，延长周期又会违反规程规定;新系统的分级报警值如何确定，逻辑报警种类如何设置，也没有相应参考标准;对多系统融合联动和数据分析没有更细化要求，尤其是安全监控系统的数据结构和传输协议没有明确，导致升级改造后，没有真正解决多系统互联互通问题，造成多处“信息孤岛”。随着许多煤矿已经完成新系统安装，进入了试运行阶段，竣工验收工作也将启动，如何验收，按照什么标准验收就成了现在面临的问题，这些问题就需要升级改造工作的验收细则尽快出台。

1.2煤矿企业重视程度不够，缺少整体规划

在建设过程中，部分煤矿企业的主要领导积极性不高，持观望态度，对于信息技术对煤矿安全水平的促进作用认识不到位。部分领导观念落后，对目前机器人、大数据、云计算、5G等新概念知之甚少，缺乏运用信息技术改造传统工业的激情。对于煤矿安全监控系统升级改造工作，许多煤矿只是把它作为监管部门下达的一项任务来完成，没有把相关工作纳入本企业的信息化整体建设工作进行考虑，没有主动将安全监控等信息技术与本企业的管理模式相融合，甚至会出现数据信息分割现象。无法在今后的工作中利用大数据对生产安全进行指导，也无法真正做到消除数据壁垒和信息孤岛的作用。本次升级改造工作虽然不要求设备整体更换，但是多数煤矿原有安全监控系统老旧，监控设备甚至包括线缆都需要全部更换才能满足新标准的要求，施工工程量大，与生产工作冲突较多，协调较弱，导致井下施工速度慢，影响升级改造进度。

1.3煤矿信息安全管理不到位，人员素质有待提高

多数煤矿信息安全管理不到位，缺少信息安全相关制度，近期“永恒之蓝”“驱动人生”等病毒在部分地区的煤炭专网内肆虐，虽未波及到安全监控系统，但也对煤矿生产造成了不小的影响。煤矿安全监控等系统作为煤矿信息化系统的一部分，许多煤巷的网络边界防护非常薄弱，网络进出口几乎没有防护，个别装设有防火墙等安全设备的煤矿，也未对安全设备进行专门配置，形同虚设。升级改造工作作为一项工程项目，项目的资料齐全、完整也是十分重要的，但在一些煤矿基本的项目资料不完整、不齐全，如设备的三证一标志不齐全，安全监控系统布置图、断电控制图不规范，甚至个别地方有错误，起不到应有的可追溯性，严重影响系统后期使用、维护。

安全监控相关技术人员素质水平较低，煤矿对人员素质提升工作不夠重视，技术队伍不稳定，“减机构先减少培训机构，砍经费先砍培训经费”的情况大量存在。这导致原系统的维护人员对新技术、新知识掌握程度较少，刚安装的系统常常出现运行不稳定的情况，经排查后发现，人为操作不当引发的故障是最大的原因。

1.4多系统融合、联动问题突出

多网、多系统融合工作是本次升级改造工作的亮点，也是一个难点。系统融合可以采用地面融合，也可以采用井下融合，这样做是考虑到近几年煤炭行业的实际情况，不给煤炭企业增加经济负担。由于煤矿各系统厂家不同、技术标准不同，实际工作中还是遇到了原有系统的部分厂家不配合，不愿意开放数据协议，即便开放也会有不兼容的情况，导致系统融合工作进展异常缓慢。目前大部分煤矿采用井上融合方式完成融合任务，井上融合尽管满足文件要求，但从长远看，对于减少现场设备数量、降低系统建设成本、简化现场维护均没有太大意义，只是对系统数据的综合展示及一定程度的综合应用提供了一种可行方法。随着“一盘棋、一张网、一张图、一张表”的智慧矿山工作的推进，井下融合，特别是数据级融合才是大方向、大趋势。

2解决措施

2.1希望国家局能尽快出台验收办法和规范细则，使煤矿在竣工验收时，有关专业机构和专家，可以依据相关标准进行检测、验收，确保达到预计效果。同时希望能够出台相关行业标准，统一数据接口标准，让各个厂家使用相同标准执行，彻底打破数据壁垒，进一步推动煤矿各系统的有机融合。针对多系统融合出现的厂家不愿意配合的问题，建议当地煤炭行业主管部门组织相关涉及到的厂家统一进行协调，使得融合工作更加顺畅、安全监控系统更加稳定。

2.2随着煤炭行业现代化发展，企业的管理、监管部门的监察也将朝着信息化的方向前进，这是大势所趋。煤矿应该借着安全监控系统升级改造工作的机会对本矿信息化建设工作做整体布局，做好本矿的信息化建设的战略规划和总体设计，把煤矿安全监控系统升级改造工作纳入信息化建设的总体设计当中，进行统一规划，为煤矿数据互联互通打下坚实基础，从而实现安全监控、人员定位、瓦斯抽采、视频监控等系统的融合，以及开采、运输、通风、排水、压风、供电等设备自动控制系统的远程集中控制，真正从各个环节实现生产的信息化、智能化、自动化。

煤矿企业应该重视安全监控系统升级改造工作，成立以矿长为组长的安全监控系统升级改造领导小组，推进本矿安全监控系统升级改造工作稳步开展。组织通风、调度、机电、安全等相关专业人员，认真学习安全监控系统升级改造方案，多部门联动，层层落实责任，每天通报系统升级改造进展情况，确保按时间节点完成。在资金上优先支持监控升级改造工作，保证设备、材料的及时到货。整个改造过程要实行闭环管理，从升级改造实施方案制定、改造工程实施、试运行和检测验收，到后期评估的各个环节实施全过程闭环管理，确保满足规定要求，并且要严格验收标准和验收程序。验收工作应在升级改造全部完成、经不少于一个月试运行、系统稳定可靠、煤矿企业自评估满足升级改造要求的基础上进行。

2.3升级改造方案应该遵循整体性原则、先进性原则、针对性原则、有效性原则、易操作性原则。要力求经济稳定，平滑过渡。对于系统需要整体升级的煤矿，不建议在原系统上直接进行替换升级。尽量采用重新安装新系统，并保持原系统正常运行的方案，待新系统稳定运行一段时间，相关人员熟悉新系统操作后，再拆除淘汰原有系统。对于部分改造的煤矿，建议优先改造没有断电控制需求的区域，如变电所、避难硐室等，同样等相关人员熟悉后，再改造采、掘工作面区域，当一个区运行稳定后再进行另一个区的升级工作，直到全面升级改造完成。

2.4加强信息安全管理，强化应急管理，提高信息安全的意识，建立健全各种信息安全管理制度，加强信息安全的运行管理，确保升级改造期间安全。在升级改造过程中，煤矿要制定应急预案，加强应急管理。相关厂家技术人员驻守煤矿，及时处理升级改造中出现的问题。煤矿有关领导要对系统高度重视，做好系统运行维护工作和系统数据上传工作。加强信息系统基础设施建设，包括标准化机房建设、网络优化、调度通信系统等，为各层级的系统融合和安全信息化整合提供基础条件。不断完善和升级现有系统设备和软硬件程序，确保平台安全、可靠、稳定运行。完善相关项目资料，形成真实、完整、有效的项目资料，这对后期维护工作帮助很大。

加强人才储备和培训工作。引进和培养一支高水平、高素质的人才队伍，将其打造成本矿的技术骨干，更好地保证系统的稳定运行。还要采取多种形式提高专业人员的维修、操作技术，定期进行理论培训和实操培训并进行考核，调动自身的积极性，让技术人员真正做到懂原理、会设置、会使用和会维修。

2.5煤矿应该更加谨慎地选择监控系统厂家及代理商，不能一味追求低廉的报价，要考虑厂家的解决方案能否符合相关要求，特别是能否协助解决系统融合联动问题，还要关注厂家或者代理商能否提供快速、完善的售后保障。应该要求厂家提供相应的培训，包括安全监控系统的安装步骤、接线方法、传感器设置和系统维护等方面，并提供相应的培训材料供后期查阅。

2.6使用基于多传感器融合技术的煤矿安全监控系统。一方面，安全监控系统在运行中会出现与现场实际情况不符合的数据，造成系统误报警或数据失真，其中有现场信号干扰或接触不良产生误报，也有人为因素造成的数据不准确;另一方面，单一传感器来对瓦斯浓度进行数据传输，不能够及时正确地反映井下实际情况，从而造成不可避免的事故。为提高整个监控系统的可靠性，降低矿井瓦斯事故的发生，以及对瓦斯的准确检测，运用分布式多传感器体系结构和二级融合模型的方法对煤矿井下多传感器数据进行融合，并采用D-S算法，在时间和空间上，对多个同类传感器的多源数据进行计算，提高整个监控系统的可靠性，降低矿井瓦斯事故的发生。

采用井下数据共享的融合方式，解决地面融合方法存在的问题，使用不同系统传感器、执行器共用同一物理链路，各系统数据直接共享，即数据级融合。将现场采集的数据在分站内运行的不同系统业务间作共享处理，提供共享数据的输入、输出接口，处理多个系统业务资源的申请，根据资源大小及资源类型，分配存储空间、存储类型等。这种方式可以通过编制并运行融合应用，实现独立于各系统业务之外的综合数据应用，降低了煤矿企业的建设及维护成本。

2.7煤炭行业主管部門、煤炭安全监管等部门应该积极推进安全监控系统升级改造工作，做好前期升级改造建设方案的审查工作。定期抽查辖区煤矿升级改造进展情况，确保改造工作全面有序推进，能够按期完成目标任务。组织相关厂家召开协调会议，解决系统融合过程中发现的问题。监管部门要适应新时代下监管工作的新局面，在大力推广煤矿使用新技术、新装备的同时，也要更新自身的监管装备和监管平台，拓展监管执法手段，把煤矿安全监控系统数据接入目前已有的煤矿事故风险分析平台和煤炭监管信息平台，并同平台已有的数据一起进行大数据分析，从而督促煤矿企业落实安全生产主体责任，更好地履行国家监管职责。

3结论

总的来说，煤矿安全监控相关技术人员要结合本矿的实际情况，对升级改造工作进行科学、合理、全面的统筹安排，有效建立和运行相关规章制度，并优选安全监控系统厂家。安全监控系统厂家要不断探索、发展新型安全监控技术，提高自身服务质量。煤炭监管部门要积极推动煤矿信息化建设工作，履行好监督审查职责，通过各方不懈的努力，山西省煤矿安全监控系统升级改造工作一定可以更快、更好地完成。

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