發布時間: 2025-11-11
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摘要
煤礦安全監控系統是保障礦山安全生產的核心基礎設施,其技術規范的科學性與執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《煤礦安全監控系統通用技術要求》和MT/T 1008-2006《煤礦安全生產監控系統軟件通用技術要求》為研究對象,系統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,明確了硬件系統與軟件規范的協同邏輯。研究結果表明,兩項標準分別從系統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+數據安全"的技術體系,為煤礦安全生產監控系統的研發、應用及管理提供了全流程規范支撐,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:煤礦安全監控系統;技術標準;AQ 6201-2019;MT/T 1008-2006;協同應用
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,煤礦安全監控系統作為風險預警與應急處置的核心技術手段,在安全生產中發揮著不可替代的作用。為規范監控系統的技術研發與現場應用,我國先后發布實施了多項行業標準與安全生產強制標準。
AQ 6201-2019作為安全生產行業強制標準,替代原AQ 6201-2006版,從系統整體架構出發,明確了煤礦安全監控系統的硬件組成、環境適配、傳輸要求及核心功能;MT/T 1008-2006作為煤炭行業專用標準,聚焦監控系統軟件層面,制定了統一的性能指標、操作規范與數據處理要求。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同關系,為標準的落地實施及監控系統的優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,其差異體現了"系統全覆蓋"與"軟件專業化"的分工協作邏輯。
表1 兩項標準基礎信息對比表
3 系統核心技術要求解析
3.1 硬件系統技術要求(基于AQ 6201-2019)
AQ 6201-2019作為系統級強制標準,構建了涵蓋產品分類、環境適配、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大維度對監控系統進行分類,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境的傳輸需求。
3.1.2 環境與供電要求
環境條件方面,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%,確保供電穩定性與安全性。
3.1.3 系統組成與硬件指標
系統核心組件包括主機(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,實現了多維度技術升級:
- 術語定義優化: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,貼合技術發展實際;
- 核心功能新增:強化多網/多系統融合設計,要求融合井下有線+無線傳輸,對接GIS、人員定位等系統;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;補充應急聯動、數據加密存儲(RSA加密關鍵數據)、數據應用分析(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航≥24h;
- 內容調整優化:刪除可靠性、礦用一般型性能等冗余章節,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 軟件系統技術要求(基于MT/T 1008-2006)
MT/T 1008-2006聚焦監控系統軟件專項,從性能、格式、功能等方面制定了統一規范,確保軟件運行穩定、操作便捷、數據可靠。
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,可在不中斷系統運行的前提下實現參數修改與圖表編輯。穩定性方面,需具備設備自檢功能,能實時監測傳感器、分站等硬件狀態,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據。響應與精度要求明確:鍵盤命令響應時間≤10s,數據運算處理誤差<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 格式與規范統一要求
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。色標規則統一:紅色標識超限報警、設備故障等異常狀態,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范。
3.2.3 核心功能模塊規范
顯示功能涵蓋5大類別,滿足不同監控需求:表格顯示需呈現模擬量(地點、監測值、報警門限等)與開關量(設備狀態、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軟件,覆蓋供電、通風、瓦斯抽放等9大系統,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,觸發條件包括模擬量超限、饋電異常、開關量報警狀態,報警方式采用聲音(聲響/語音提示,可聯動手機)與光報警(文字/數值/曲線變紅或閃爍)結合。存儲內容涵蓋統計值、報警記錄、設備狀態變動等8類信息,觸發后自動存儲相關數據與時間節點。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、監測數據、安全措施等關鍵信息。
4 兩項標準的銜接協同與實施意義
4.1 標準銜接協同邏輯
AQ 6201-2019與MT/T 1008-2006形成了"系統整體-軟件專項"的協同關系:AQ 6201-2019作為強制標準,明確了監控系統的硬件架構、環境適配、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所要求的系統功能落地實現。
從技術協同來看,AQ 6201-2019新增的多系統融合、數據加密存儲、分級報警等功能,需依托MT/T 1008-2006規定的軟件性能、數據處理規范實現;而MT/T 1008-2006明確的格式統一、權限管控等要求,為AQ 6201-2019的數據可靠性與系統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-數據-操作"全鏈條的技術規范體系。
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、應急聯動等功能,結合MT/T 1008-2006的精準報警與數據存儲要求,實現了從風險監測、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、大數據分析等新技術應用,MT/T 1008-2006的標準化數據處理要求為技術融合提供了統一接口,兩者協同推動監控系統從"監測型"向"智能預警型"轉變,適配智能化礦山建設需求。
4.2.3 規范行業技術發展
兩項標準明確了監控系統的技術指標與操作規范,統一了產品研發、現場應用、運維管理的評價標準,避免了技術壁壘與操作不統一帶來的安全隱患,推動煤礦安全監控行業向標準化、規范化方向發展。
4.2.4 提升系統兼容性與實用性
AQ 6201-2019兼容現有有線/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行,真正發揮技術規范的指導作用。
5 結論
AQ 6201-2019與MT/T 1008-2006作為煤礦安全監控系統的核心技術標準,分別從系統整體與軟件專項層面構建了完整的技術規范體系。AQ 6201-2019通過技術升級實現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通過標準化規范保障了系統操作的便捷性與數據的可靠性,兩者協同形成了"硬件可靠、軟件智能、數據安全、操作規范"的技術保障體系。
兩項標準的有效實施,不僅為煤礦安全監控系統的研發、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、規范行業技術發展具有重要意義。未來在標準應用過程中,需關注兩項標準的動態適配,結合煤礦安全生產實際需求,持續優化技術要求,為煤炭行業安全高效發展提供更強有力的技術支撐。
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