安全监测论文范文

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2课堂教学演示系统的开发与应用效果分析

安全监测监控这门课程是从事工业自动化、安全管理等行业人才所应具备的基础控制技术的重要教学内容。该课程任务是使学生掌握可编程控制器的基本组成和工作原理，理解工业控制网络及现场总线技术，了解安全监测监控系统的组成，掌握可编程控制器的各种单元、规格，内部继电器及数据区，理解其通信功能，能按照可编程控制器的设计步骤去分析和设计对应的控制系统。因为该课程的理论性和实践性都很强，所以为了提高教学效果，在学习理论知识的同时，必须利用课堂教学演示系统提高教学效果，加强认知实践能力的培养，以培养适合面向生产一线的高技能人才，满足社会的需求。教学演示系统是为教学而设计，鉴于课堂教学的特殊性，其应该具有以下几个特点:1)系统结构小巧，便于携带，操作方便，且可与可编程的PC机一块置于实验台上，随时进行编程和实验。2)实验装置采用插头和插座式的连接方式，硬件导线的连接十分简易，在实验室可以实现即插即用，不用任何工具即可进行实验。3)突出教学实习、实验装置的实用性，具有模拟量和开关量多种输入方式，设计了可以实现这两种实验的实验模块，简单实用。4)具有很好的可扩展性。作为整个课堂教学演示系统的核心部分，PLC教学模拟控制板需要进行组装，组装过程中要遵循以下原则:1)接口的分布要合理，恰当。2)器件的布置要做到美观，符合人们的使用习惯。3)在焊接的过程中要避免短路，使焊点之间保持一定的距离。该模块在制作过程中，先把PLC、EM231、EM232固定在印刷板上，模块和模块之间通过电缆进行连接。在印刷板正面，通过导线将PLC及其扩展模块各接口引到前面的接线柱上面，在印刷板底部，利用烙铁将接线柱底部和排线插头底部连接起来，在这个过程中，要确保接口的合理分布以及连接可靠，避免脱落、短路的情况出现，连接后的模块示意图如图1所示。开关量输入模块作为实验系统的主要部分，在组装过程中除了要遵守一般的器件组装原则之外，还要根据实验的内容和要求，合理布置器件在印刷板上的位置和间距，由于器件比较多，板子上空间有限，所以，在组装的过程中要特别的注意。方法和PLC及其扩展模块的组装方法一样，板子正面通过接线柱连接，板子底面用烙铁把排线插头和接线柱连接起来，组装好的开关量输入模块如图2所示。课堂教学演示系统在教学过程中提高了学生的学习兴趣，课堂教学演示系统有多种输入输出方式，实验效果明显，便于观察，可以增强同学们学习的积极性，将枯燥的专业课教学转变为类似的“案例教学”。课堂教学演示系统还可以实现的实验内容丰富多样，学生可以根据不同的实验要求，利用不同的输入输出元件，编写相应的控制程序，使理论学习与实践操作紧密结合，提高学生的编程能力和创新思维能力，大幅度的提高学习效果。

3完善课程设计的各个环节及整体的拓展训练

课程设计是本科实践教学的一个重要环节，以培养和提高学生创新能力和综合解决问题能力为目的，传统的课程设计方式无法与自动化信息化技术的发展及社会需求发展相适应，为了提高学生的实践能力，结合课堂教学的改革及开放实验室的建设，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。通过分析课程的课堂教学，提出挑战性的设计题目、指导教师的主导作用及评分机制等教学内容对课程设计的作用效果，构建将多种教学元素与课程设计交汇融合的创新课程设计模式，对课程设计的各个环节进行全面改革和拓展。为了提高课程设计的教学实践效果，具体通过以下几个方面进行改革:1)加强课堂教学与课程设计的交汇融合，在课堂教学中间阶段适时地把课程设计的题目、任务、要求等告知学生，通过课堂教学引导学生的创新思维，将课堂教学与课程设计融会贯通，使学生在课程设计时就有了充分的准备和认知，更能发挥学生的创新潜能。2)提高学生的创新思维能力，鼓励学生大胆创新，在课程设计的每一个环节都要融入创新思想和意识，选题一定要具有前沿性和挑战性，设计过程中要注重创新思维。教师在指导过程中要善于启发、鼓励学生，增加网络信息资源的查阅量，切实通过课程设计提高学生的理论知识和实际工程的结合能力，为以后工作打下良好的基础。3)教师在课程设计的指导过程中要做到因材施教，充分考虑学生间的个体差异及学习的层次基础，分不同的难度系数对每一组学生安排课程设计题目，最大限度发挥每一位学生的潜能。4)改变课程设计的评分机制，打破对设计图纸和设计说明书进行综合评分确定总分的传统方法，融入答辩式评分模式，最好能融入到设计的每个阶段，激发学生的辩论思维能力，提高答辩权重，保证课程设计的创新性和应用性，培养学生解决实际问题的能力。

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一、监控系统升级改造的背景

2006年度,全国已有15万个煤矿装备了安全监控系统,国有重点煤矿的系统联网工作已经基本结束,国有地方和乡镇煤矿已有大半实施联网工程。但是由于相关标准的制定工作相对落后,致使煤矿在使用安全监控方面存在诸多问题,不能较好发挥应有作用,甚至还存在较大安全隐患。为此国家局急需制定规范性标准,以指导煤矿正确使用维护安全监控系统和检测仪器,使系统和网络发挥作用。经过一年多的征稿和编制等装备工作,国家局下发了《煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006)》有关的规定,要求国有煤矿在2007年底前升级改造完毕。随后国家安全生产管理总局于2007年元月4日又了《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(1029-2007)行业标准一并贯彻实施。

二、某煤电十矿安全监控系统简介

某煤矿是新建矿井,设计能力为60万吨,2000年3月投产时期安装的矿井安全生产监测监控系统是河南理工大学(焦作工学院)研制的KJ93型。该系统装备由焦作工学院、镇江中煤电子有限公司两家设备组成,系统具有安全监测和生产调度两项功能,并以焦作工学院研制的操作系统KJ93型为主,但井下除分站外,各类传感器、断电仪、电源箱均为镇江中煤电子有限公司的产品。经过几年的运行,该系统运行故障率高,有时监测数据传输中断,经常出现数据丢失,报表打印异常等故障,日常维护工作量大,售后服务跟不上,遇到技术问题时两个厂家相互推脱,系统的异常运行严重影响了煤矿的安全生产,为此于2004年6月份对该系统进行了改造,改造成镇江中煤的KJ101监控系统,并于同年7月份改造施工完毕,经验收合格,实现了安全监测监控的独立运行系统,完善了矿井安全监测装备,拓展了系统功能,提升了矿井安全水平,为煤矿安全生产提供了保障。但是在近3年多的实际应用中,还是存在一些问题,如系统检测“冒大数”顽症;维护数据库不良容易造成系统死机;主操作系统引起的短路;断电及巡检跟踪时间缓慢等,这些都与新标准不相符合,因此有必要按照新的监控标准进行升级改造。

三、根据新标准要求我矿监控系统存在的问题

此次AQ6201-2006新标准实施的精华部分就是改善系统抗干扰性能,以期能杜绝虚假数据,误报警、冒大数、解决系统快响应速度和数据可靠性的矛盾。而我矿的监控系统在该方面表现比较突出,在运行使用过程中存在以下几方面的问题急待解决。

1、由于多方面的原因容易造成系统检测

“冒大数”,给日常安全生产管理带来较大影响。由于KJ101系统中从传感器到分站的信号传输方式,使用的200-1000频率脉冲方式,分站单片机采用计数方式采集信号,这种方式在原理上就存在着严重缺陷,上千伏的瞬变脉冲信号叠加到信号线上后,单片机无法识别干扰与信号,立刻会出现数字错乱、重新启动、胡乱报警等顽症,根本不符合新标准要求。

2、在对大量的数据库管理方面存在漏洞,一旦维护数据库不良容易造成系统死机,甚至导致系统短路故障,给安全生产带来很大隐患。

3、系统在正常巡检中存在断电时间及巡检跟踪时间缓慢的现象。加上还要兼顾显示处理、数值超限判断、断电控制、与地面通信等任务,不可能达到2秒钟内执行完断电控制,这些都与AQ6201-2006新标准“快速断电”的要求不相符合,因此有必要按照新的监控标准进行进行升级改造。

4、系统没有实现自动监控功能,无法保证在发生系统故障时在5min内投入使用。有必要根据新标准要求监控中心微机主、备机同时运行,实现自动切换,确保规定时间内实现备份主机投入工作状态。

5、还有新标准软件的四统一问题。根据新标准要求安全监控系统要统一界面、统一报表、统一菜单、统一功能,这样是为了方便煤矿安全监察人员检查,不管是多复杂的系统,命令菜单都是一致的,哪里有问题很容易发现。

四、系统升级改造方法及步骤

(一)KJ101N新型监测监控系统改造简介:此次系统升级改造是把原来的KJ101监测监控系统升级改造成符合国家(AQ1029)新标准的KJ101N系统,即从地面的微机监控室主机到井下的监控设备全部更换。井下监控仪(KJF19)逐台更换成新的四模四开(KJ101N-F1)具有FSK传输形式的监控仪,并逐步更换具有串行码传输的甲烷传感器,彻底杜绝系统“冒大数”的顽症,提高了系统传输的准确性、可靠性。并对我矿现有的三套瓦斯抽放子系统同时升级改造,并增加流量显示传感器;还将增加一套地面瓦斯发电机组正压侧的瓦斯计量综合系统。改造期间新旧系统同时运行,提前调通新系统的传输主线,待改造完毕再分路统一挂接在新的系统上,新系统独立工作。新的系统改造一台要及时联网运行一台,保持新系统的正常监测、传输,并实现各闭锁,馈电、开关量等功能,通过升级改造要达到“两秒”瓦斯超限快速断电的要求。

(二)改造方法:监测监控系统升级改造可以有多种选择方案,根据我矿的实际情况,结合系统特点,我们确定更换分站和改造新四模四开分站的方法,具体方案见以下改造步骤。

(三)改造步骤:首先在地面安装好主控制室微机系统及KJ101N系统支持软件,新系统的主传输线事先必须调通,联网试运行。利用公司以旧换新的新监控仪和新型主板逐台更换和改造井下分站,更换后还要运行老的甲烷传感器,待新的设备到位后逐步更换的具有串行码功能的新甲烷传感器,具体施工步骤及安排(略)。

五、监测监控改造工期及施工计划安排(略)

六、系统升级改造保障措施

在改造期间,将影响到原系统的正常监测,为了保证系统改造工作的顺利进行,确保改造期间的正常安全生产,根据系统升级改造的特点,特制定有以下系统升级改造期间的综合安全技术措施。

(一)保证系统改造施工的安全措施:(略)

(二)加强系统改造期间瓦斯检查的安全措施:(略)

(三)施工供电安全措施:(略)

七、系统升级改造效果

矿井监测监控系统经过升级改造,能够满足新标准(AQ1029-2007)各项要求,并解决了系统存在的频频冒大数顽症,有效防止了遇有线路接触不良或电磁干扰就会造成“假数”信号,增强了干扰防护能力;提高了断电性能,达到2秒“快速断电”要求;实现了统一的显示界面和标准的报表格式;完善了工作主机和工作备机的及时转换。由于该系统具有先进的技术支持,能够按照新标准要求运行,提高了系统稳定性和可靠性,在煤矿安全生产中将起到决定性的作用。同时由于各级监管部门能够及时监督煤矿监测设备的运行情况,大大提高了设备的使用率和完好率,因此它对改善煤矿安全状况和促进煤矿行业技术进步有着重要的意义,对新标准的推广实施更有借鉴意义,也是贯彻执行国家法律法规安全发展的具体表现。:

参考文献:

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2煤矿安全监测控制系统的现状

现阶段，我国的安全监测控制系统已进入智能化、自动化，在各矿井广泛应用的有KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等多种监控系统。它们的特点是与当今的通信技术、电子技术、传感技术、测量技术和数据的收集与处理技术等高端科学相结合，能对矿井井下环境进行实时检测监控，并根据预先制定的程序对发生的事件进行相应的处理。在不降低生产效率的同时，能准确发现并解决井下安全问题，做到安全生产、高效生产。虽然安全监测控制系统的应用有效减少了煤矿事故的发生，但一通三防重大事故仍时有发生，究其原因是对系统的管理不到位造成的。

3煤矿安全监测控制系统的管理与使用

3.1正确认识安全监控系统的作用和价值

在煤矿生产中，一些人错误地认为煤矿安全监测控制系统的架设对高效生产毫无帮助，反而安设了监测设备会报警断电、中断作业，影响生产。所以一些单位无视安全监控系统，不配合、不支持安监工作的展开，有些单位甚至阻挠或有意拖延设备的安装。而仪器安装完成后，也不能正确使用和及时维护，严重影响了系统的工作状态。煤矿领导应正确认识安全监测控制系统在煤矿生产中的价值，安全监测控制系统表面上看不到明显的增益效果，实际上其在保障连续、持久的安全生产而产生的经济效益和社会效益是巨大的。因此，从整个系统架设之初，各级领导就应该做好这方面的宣传教育工作，使各单位了解到监控系统的重要作用，引起广大职工的重视，以便于监控系统的安装以及今后相关工作的展开。

3.2明确组织领导建立专业队伍

煤矿安全监测控制系统涉及面广，与煤矿各个部门都有联系。因此在建立安全监控机构时，在局、矿总工的领导下应与各个部门协商统筹，以具有安全监测专业知识的工程技术人员和安全监测工为基石来组建。而对安全监测控制系统的管理，可以采用分班组、划区域、责任到人的原则。

3.3加强监控系统技术管理和业务技术人员的培训

在整个安全监测控制系统中，人的作用是不可或缺的。如果管理技术人员对煤矿安全监控系统不精通、对相关技术要求不熟悉，那么系统的真正作用就不能发挥出来，就成为摆设。而对安全监测控制系统的相关设备，应配备人员建立详备的档案，包括设备数据、调试记录、检修时间等等，力求详尽、准确、即时。安全监测技术涉及的学科面广，部门调入人员前都应进行专业的技术培训，进入工作后也需要继续学习，边干边学。同时，部门领导也要经常组织培训，不断提高队伍素质，以适应现代化煤矿监控技术高速发展的需求。

3.4做好日常维护及新设备的验收

系统建设好后不是一劳永逸，还需要积极维护。井下环境相对恶劣，设备分散，设备工作时间长，再加上人为原因等，系统维护才是煤矿安全监测控制系统的日常问题。而只有及时发现并解决问题，才能保证系统的正常运行，充分发挥其作用。矿区可以建立自己的维护队伍，专人负责、专人管理，这样就可以及时可靠地解决问题，且便于管理。随着安监技术的发展、矿区的扩展，新的问题也会出现，这就需要做好系统设备和技术的更换和更新。在购进设备前要积极调研，了解新设备的优缺点，明确对原系统是否契合。对新购进的系统设备，要组织力量进行全面的验收，发现问题及时与厂商交涉。另外，为保证系统的长期运行，应储备设备的易损易耗部件。

3.5做好监测信息处理工作

为了准确获取现场环境和设备状态的数据，各种传感器的安设要严格按照《煤矿安全规程》的要求设置。各传感器要按时调校、测试。而采集到的数据要及时录入报表，出现异常现象要立即报告通防调度和矿调度，并做好详细记录。中心站要每天提供日报表，以供通防部门审阅分析。对于监测控制系统提供的即时数据，不仅可以使矿区及时了解井下情况，便于指挥，还可以根据这些资料，结合当下采掘动态，分析研究瓦斯、地下水、自燃发火等的变化规律，制定相应的采掘方案。

3.6完善紧急预案

一通三防的监控是手段，安全监测控制系统是工具，最后达到的目的是为了减少事故的发生，安全生产才是安全监测控制系统建设的根本。当系统报警时，煤矿要做的首先就是准确迅速地拿出相对应的应急预案，并能紧凑有序地执行，把损失降到最低。矿区应总结应对历次险情的经验，出版相关的安全生产手册，为职工普及避难常识，有条件的还可以进行避难演习，使工人在面对警报时能冷静正确地应对发生的各种问题。同时随着矿井的建设，相应的避险巷道也要及时地补进。随着建井时间的推移，系统收集的各类数据不断更新、补充，监控系统又有矿山数据库的功能，我们可以用这些数据进行更加丰富的挖掘，更好地服务矿井。

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生产作业环境中的危险和有害因素。监测项目的环境因素主要是环境条件对施工现场安全施工的影响，包括湿度、台风、暴雨、严寒、酷暑等恶劣环境，对项目中人员、车辆以及仪器设备的安全施工影响极大。所以要根据工程的特点和施工的具体条件，对影响安全施工的环境条件采取相应的、有效的安全措施来预防，并建立相应的应急机制，预防事故、减少损失。

1．2管理因素

管理和管理责任缺失所导致的危险和有害因素。主要包括安全组织机构不健全，安全责任制未落实，安全管理规章制度不完善，安全投入不足职业健康管理不完善。领导认识不到位、安全发展认识不足，不能正确处理安全与生产、安全与效益的关系，把安全与生产对立起来，安全措施不落实，安全资金投入不足，安全教育与培训不组织，片面追求经济效益都能给安全生产带来巨大的灾难。安全如果在基层工作人员心中是一项说起来重要，干起来次要，忙起来不要的概念，基层人员不提高自身的安全素质和意识，不按安全生产规范操作，蛮干，违章冒险作业，在遇到危险时缺少自我防护意识和应变能力，那么安全制度的设立也仅仅是形同虚设。

2监测项目安全生产的对策和建议

2．1教育和培训员工生产一线是安全工作的着力点和落脚点。基层人员是与安全生产直接相关的人员，安全与他们自身息息相关，密不可分。(1)加强安全教育与培训，不断提高安全意识。从安全意识、安全规程、安全行为规范等方面对职工进行全面培训，把安全意识教育为先，以提高安全技能为重，以养成安全生产行为规范为目的，同时，培养员工的安全行为规范，全面提升安全防范技能。(2)严格操作规程。不断加强劳动技能培训，严格施行科学的仪器设备操作规程规范，正确的仪器设备使用方法，能避免事故的发生。

2．2强化物的管理在监测项目安全生产过程中，必须把安全投入作为一件必不可少的工作来抓。从设备仪器、作业场所、劳动保障设施等方面改善安全生产条件。积极推行车辆、仪器以及相关设备的状态检修，提高可靠性。通过有效的设备状态检修管理，防止设备过维修和欠维修，从而保证设备的正常运行，提高设备利用率。从根本上消除、控制危险和有害因素，实现监测项目安全生产良性循环。

2．3做好重大环境因素分析和职业健康危险源评价安全性评价和风险评估是安全管理现代化的一项重要内容。开工前应根据工程情况，制定详细、可靠的施工方案和安全保障措施。通过安全技术交底，对施工现场存在的环境因素(台风、暴雨、严寒、酷暑等)和职业健康危险(滑坡、泥石流、高处作业等)进行评价，针对重大的因素和危险采取相应的管理方案和应急预案措施，将风险降低到最低可控范围。

2．4管理制度落实和完善(1)安全生产责任制的落实，建立安全生产管理领导责任制和责任追究制［3］。由项目经理负责，将安全生产管理工作列入员工考核内容，并进行严格考核;将安全责任层层分解，落实到人。贯彻“谁主管，谁负责，管生产必须管安全”的原则;充分发挥组织在安全生产中的监督作用，使安全生产工作形成一级抓一级，一级对一级负责，横向到边，纵向到底的网络体系。(2)加大监督、检查力度。一是要加大对各类安全生产规章制度、法律、行政法规等的贯彻执行的监督，二是要加大仪器设备本质安全可靠性的检查，发现事故隐患，及时整改，三是要加大作业现场安全检查，及时发现和纠正不安全行为，四是要加大安全检查的频率，充分发挥兼职安全员的作用，将安全检查贯穿于生产经营活动全过程。(3)建立安全生产激励机制。充分发挥安全管理的制约和激励机制作用，把工资、资金分配，绩效等与安全生产紧密挂钩。充分利用经济处罚与奖励这一手段，约束各类人员的不安全行为。一是将安全与经济利益结合起来，直接与职工的切身利益挂钩，让职工明白安全就是经济效益，二是激发职工自觉学习安全知识、规范安全操作的能动性和自觉性，真正体现我要安全操作的能动性和自觉性。