煤矿安全生产监控系统检验过程中相关问题的探讨

石发强 孙健

【摘要】煤矿安全生产监控系统是煤矿安全生产的关键性设施设备，其生产和检验均应符合国家安全生产标准《煤矿安全生产监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）和《煤矿监控系统主要性能测试方法》（MT/T 772-1998）的规定，这两部标准有效地指导了全国各安全生产检测检验机构对煤矿安全生产监控系统的型式检验工作。基于提高煤矿安全生产监控系统的可靠性、稳定性、适用性为目的，通过检验过程中发现的一些问题提出看法供借鉴，以提高检测检验结果的科学性和准确性，更好地为煤矿安全做好技术保障服务。

【关键词】煤矿;安全生产;监控系统;检验

引言

煤矿安全生产监控系统是随着电子技术、计算机技术、自动化技术发展而成的一门多学科综合技术，包含了电子、信息、控制、网络及计算机技术。一般由传感器、执行器、信息采集和传输、计算机处理中心组成，对所需了解及掌握的环境和过程中的模拟量、开关量、控制量进行自动连续的监测并控制[1]。我国从20世纪80年代起，采用有选择地从国外引进消化和国内自行攻关研究相结合的方法，逐步将监测监控技术应用于煤矿。经过30多年的发展，其技术已接近和达到世界先进水平，并在矿井装备应用，对煤矿安全生产、信息管理、提高矿井经济效益和改善作业环境起到了重大作用[2]。

为了保证煤矿安全生产监控系统的稳定、可靠，能真正发挥其功能，必须做好相关检验工作，从而保障煤炭高产、高效、安全生产。本文对煤矿安全生产监控系统检验过程中的几点问题作简要探讨，希望能够使同行能相互深入研究，为煤矿安全生产监控系统的检验起到一定的推动、参考作用。

1.复现被测量的测量方法不理想

在检验过程中为复现煤矿安全生产监控系统中某个被测量的定义值（或设计值），我们一般采用计量检定（或校准）后的仪器在同一实验室或不同实验室，按照相同的执行标准要求，在检验条件满足执行标准的情况下对某一被测量进行检验。然而，这种检验往往由于测量方法不理想，检验结果存在因测量方法不理想而引入的不确定度。

例如：无线电信号的失真度定义是在纯电阻负载上信号的全部谐波电压的有效值与基波电压有效值之比的百分数。但失真度测量仪是采用基波抑制法，通过具有频率选择性的无源网络（如：谐振电桥、文氏电桥、T型电桥等）抑制基波，由总的电压有效值和抑制基波后的谐波电压有效值计算出失真度，此类失真度测量仪所能测量的最低频率为2Hz，这种方法未能测出基波电压，因此测得的失真度值与定义的失真度不一致，由这种失真度测量仪测得的失真度存在着因复现被测量的测量方法不理想而引入的不确定度。

因此，在实际检验过程中，应深入研究有哪些因素可能会影响到检验结果，根据实际情况分析、解决对测量结果有影响的因素，提高检验结果的置信水平。

2.未对校准检验用设备做符合性判定

MT/T 772-1998《煤矿监控系统主要性能测试方法》中4.1条规定“测试仪器和设备的精确度应保证所测性能的精确度要求，其自身精确度至少应比被测指标高3倍”、“测试仪器和设备应按照计量法的有关规定进行计量检定，并校准合格”[3]。校准是“在规定的条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作”[4]。因此校准证书只给出测量结果和相应的不确定度，不做符合性声明，使用单位必须根据JJF1094-2002《测量仪器特性评定》对测量仪器进行符合性评定[5]。

评定示值误差的测量不确定度（U95或k=2时的U）与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值（MPEV）之比小于或等于1：3，即满足：U95≤MPEV/3时，示值误差评定的的测量不确定度对符合性评定的影响可以忽略不计（也就是合格评定误判概率很小），此时判据为：

∣△∣≤ MPEV  判为合格       （1）

∣△∣> MPEV  判为不合格     （2）

当评定示值误差的测量不确定度（U95或k=2时的U）与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值（MPEV）之比不满足：U95≤MPEV/3时，示值误差评定的的测量不确定度对符合性评定的影响就必须进行考虑，此时判据为：

∣△∣≤ MPEV- U95  判为合格   （3）

∣△∣> MPEV+ U95  判为不合格 （4）

式中：

∣△∣—— 被校准仪器设备示值误差的绝对值;

MPEV—— 被校准仪器设备的最大允许误差的绝对值;

如果用于检验的设备校准数据中有异常值，检验人员没有进行符合性符合性评定或给出修正因子，必然会带入检验结果中，一定会歪曲煤矿安全生产监控系统的测量数据，造成结果的误判。

3.对所检验的指标理解不透

随着电子、信息、网络及计算机技术的发展，煤矿安全生产监控系统的结构和工作原理也日趋复杂，在对煤矿安全生产监控系统的检验过程中，除了凭借先进的检验仪器设备外，还要有分析和判断能力，因此，作为检验人员，必须具备较为专业的技术能力，并且还要具有严肃认真的工作态度和责任心。若检验人员对产品的原理、执行标准理解不透，掌握不够准确，就会使检验结果严重偏离实际值。

例如：在煤矿安全生产监控系统中要求对备用电源的过放电保护进行检验，然而有检验人员将过放电保护与放电截止保护等同为一个指标，认为备用电源放电至放电截止时，备用电源关断输出即为过放电保护;其实不然，这完全是两个不同的指标，过放电保护是指备用电源关断输出后，电池的保护电路或相关的电路（负载）是否继续在消耗备用电源（电池）的能量，防止电池电动势消失，电压不能恢复，使电池报废[6]，在电网停电后，煤矿安全生产监控系统不能继续工作。

其它的指标如：甲烷传感器的显示值稳定性与基本误差，前者是在标定过程中进行的测试，后者是在标定后进行的测试，显示值稳定性考核的是显示值跳动的字数，没有正负数，基本误差考核的是误差值，有正负之分;催化燃烧式甲烷传感器必须采用空气中甲烷标准物质进行检测，而不能用氮气中甲烷标准物质进行检测，因为燃烧必须具有氧气;矿用隔爆兼本安电源的源效应是在源电压阶跃的条件下检测，而输出负载效应、输出电压偏离值是在源电压波动的条件下进行检测。

为能提供可信度、可靠高的检验数据，各检验机构应建立检验人员培训、考核制度，只有培训、考核合格者方可具有上岗操作的资格，同时检验人员还应多参与一些与工作有关的学习和培训，从中获取新的知识和技术不断丰富自己，并且在这一过程中应尽可能多的了解国家最新颁布的标准及法律法规等，以便在进行检验工作时可参照执行。此外，检验部门的质量考核小组应对检验人员进行定期或不定期的考核，核查检验质量，保障检验的可靠性。

4.结束语

提高煤矿安全生产监控系统检验质量并非一朝一夕能够完成的，这是一项任重而道远的工作。随着电子、信息、网络及计算机技术的发展，煤矿安全生产监控系统的结构和工作原理也日趋复杂，检验工作势必会更加困难，这就需要检验人员应认真做好每一次的检验工作，并采取合理的方法和有效地控制措施，确保检验质量，同时管理人员应做好检验过程的监督和管理工作，以此来保证检验环节的准确性。只有通过各方面的携手努力，才能真正提高煤矿安全生产监控系统的检验质量。

参考文献

[1]徐三民，石发强等.矿山安全计量技术[M].北京：中国计量出版社，2007.

[2]廖斌琛.淮南矿区安全监控技术装备实践与思考[J].矿业安全与环保，2004，31（2）：52-54.

[3]MT/T 772-1998，煤矿监控系统主要性能测试方法[S].北京：中国煤炭工业出版社，1998.

[4]JJF 1001-1998.通用计量术语及定义[S].北京：中国计量出版社，2004.

[5]JJF1094-2002，测量仪器特性评定[S].北京：中国计量出版社，2003.

[6]石发强.电压精度和温度对镍氢电池组的影响[J].微型机与应用，2013，32（20）：60-62.

基金项目：重庆市基础与前沿研究计划杰青项目（cstc2013jcyjjq90001） 。

作者简介：石发强（1979—），男，重庆人，副研究员，中国电子学会电磁兼容分会会员，现供职于中煤科工集团重庆研究院有限公司，主要从事矿山安全生产监测监控系统、仪器仪表的科研工作。