论国内瓦斯智能巡检系统现状及改进方向

高广岭　苑东文

【摘 要】瓦斯智能巡检系统是针对防止煤矿瓦斯检查员漏检所研发的一个新型系统，近年来，国内许多煤矿均已安设此系统。此系统采用非接触式IC卡技术、自动控制技术、单线通讯、读写技术及计算机通讯技术等集成的技术，无须布线，只需将地点卡固定在需巡检的瓦斯排板上即可，无须其他特殊要求，巡检时，瓦斯检查员用感应式读卡器轻轻一扫地点卡即可记录当时巡检的时间、地点，将检测数据输入读卡器，升井后输入系统，即可自动生成报表。

【关键词】瓦斯；智能巡检系统；改进方向

瓦斯是煤矿生产中的五大自然灾害之一，是影响煤矿安全生产的重大隐患，相比其他灾害比，有以下特点：

1、事故区域面积大，火势凶猛瓦斯爆炸事故发生后，由于爆炸威力大，事故现场可燃物多，伴随爆炸引起燃烧，燃烧引发爆炸，易造成大面积燃烧，并且火势凶猛，形成大面积立体火灾，且随瓦斯爆炸而震起煤尘，使煤尘参与爆炸，增大爆炸强度。

2、事故现场情况复杂，爆炸危险性极大。多数瓦斯爆炸伴随坍塌、大面积燃烧，人员被埋，救援工作伴随爆炸危险性极大。各种化学、物理性质复杂，辐射热十分高，受到火势严重威胁，如果处置冷却保护不坚决，供水不足，随时都会发生再次爆炸的危险。另外，风向变化，事故处置带来一定难度，对控制火灾决策易造成干扰。现场可能发生多次爆炸，事故现场周围影响区域广，极易造成人员伤亡。

3、设施破坏严重，器材装备有限，事故处置难度大。由于瞬间的强烈爆炸，将矿区大部分消防设施破坏，即刻带来的坍塌、掩埋等灾害，一时使矿区防灭火及应急设施处于了瘫痪状态。矿山救护队到场后，面对情况复杂的事故现场和随时二次爆炸的危险，只能利用救护队的移动灭火设施进行灭火，火场难以接近，灭火效力难以达到；防灭火水源又严重不足，使前期灭火战斗十分艰难，事故处置难度十分巨大。

4、瓦斯燃烧和爆炸后产生的一氧化碳比爆炸本身的危害更大。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧气大250-300倍。一氧化碳与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，使其丧失携带氧的能力；另外一氧化碳还可以与人体组织细胞中还原型细胞色素氧化酶的二价铁结合，使细胞内呼吸受到抑制；在上述二个环节的作用下，使人体迅速发生缺氧性损害。

而人的大脑对氧的需求高于其它器官，一氧化碳急性中毒的突出临床表现是缺氧性脑病，以意识障碍为突出表现，严重时出现昏迷。鉴于缺氧是全身性的，严重一氧化碳急性中毒可以合并呼吸系统、骨骼肌、心肌、肝脏、肾脏等多脏器功能损害，严重危害中毒者的健康，甚至导致死亡。

在瓦斯爆炸后产生的一氧化碳浓度远远大于致命中毒浓度，另外，由于瓦斯爆炸时消耗大量的氧气，在瓦斯爆炸中，直接死于爆炸的人员只占事故死亡人数的很小比例，多数人员死于一氧化碳中毒和窒息。

4、事故现场区域大，参与处置部门多，协调困难。煤矿瓦斯爆炸事故多为重特大事故，往往对人民群众的造成巨大生命财产损失，社会影响大，波及范围广。事故处置多是政府、救护、公安、安监等社会多部门联合处置，由于现场情况复杂，参与处置人员较多，部门之间的协调容易出现混乱，协调出现困难，对事故处置带来一定影响。

要杜绝瓦斯事故，首先要杜绝瓦斯超限和积聚，防止点燃火源。而杜绝瓦斯超限和积聚，首先是通过瓦斯检查员的检测，发现瓦斯浓度的变化，及时采取有效措施进行防治。

直到目前为止，瓦斯检查员的检查仍然是发现瓦斯事故隐患的最可行、最可靠的措施和手段。但是目前，我国煤矿瓦斯和火灾事故不断，伤亡惨重，损失惨重。说明在瓦斯检查方面，还有很大的漏洞，这些漏洞一些就是因为瓦斯检查员的空班漏检、假检，或者瓦斯检查点设置不到位，不合理造成的。

国家煤矿安全监察局将“瓦斯检查制度不落实，瓦斯超限作业依然存在”作为目前国有煤矿目前“一通三防”管理中的最突出问题提出，并要求下大力气解决。

因此，采取一切可行的手段，切实落实瓦斯检查制度，消灭瓦斯超限作业，是煤矿安全工作的重要保证。

为了规范瓦斯检查员的管理，近年来，国内有几个厂家先后推出了瓦斯智能巡檢系统。

瓦斯智能巡检系统的主要作用在于，约束瓦斯检查员按瓦斯巡检路线在指定时间到达指定地点进行瓦斯检测。在瓦斯检查员升井后，自动生成报表，并对检测数据进行统计分析。

此类系统安装时不用布线，只需将地点卡固定在需巡检的瓦斯排板上即可，巡检时，瓦检员用感应式读卡器轻轻一扫地点卡即可记录当时巡检的时间、地点， 准确、方便。

它主要由地面软件系统、巡检仪、地点卡和人员卡组成，每个地点卡有唯一的序列号，巡检时，巡检人员将感应式读卡器在安装于各个巡检地点的地点卡附近轻轻一晃，感应式读卡器通过内部线圈发出固定频率电磁波，地点卡内部线圈接收电磁波，并聚集能量，达到一定程度时内部芯片触发工作，将序列号发出，感应式读卡器接收此序列号，即可将某人某时在何处巡检等信息储存在感应式读卡器中，人工将在此处检测的数据输入读卡器中。感应式读卡器中数据可直接在感应式读卡器上通过液晶屏幕查询，也可通过数据传输控制线传到电脑，进行分析，并可打印出巡检报告或形成电子文档。

做为一个新兴事物，有它积极的一面，也有着不足之处，下面，作者就瓦斯智能巡检系统的积极方面和不足之处进行一下阐述。

其积极的方面在于：

1、对瓦斯检查员是否按规定时间到达指定地点进行了约束，杜绝了瓦斯检查员因责任心不强，不到瓦斯检查点进行检查现象。

2、瓦斯检查路线和时间可输入手持读卡器中，瓦斯检查员可在井下随时查看，按检查路线和时间进行检查。

3、具有提示功能，在下一个点检查时间前，用铃声或振动的形式提示瓦斯检查员。

4、具有统计功能，瓦斯检查员升井后，将手持读卡器中存储的数据输入系统中，系统自动生成报表，既解决了调度人员手工抄写报表的繁琐而又容易出错的工作，又可按迟到、提前、漏检、人员、地点、线路、班次统计、正确执行的计划等对瓦斯检查员的检查工作进行查询，也可通过以往检测的数据，形成瓦斯浓度变化趋势，从而给管理人员在瓦斯治理工作上提供依据。

但是，此类瓦斯智能巡检系统也存在一些不足之处，如，地点卡设置在瓦斯检查牌板上，瓦斯检查员在检查地点检查时，用感应式读卡器读取该地点卡的数据，只能证明何人在何时到过该地点，对是否假检不能进行监督，另外，在使用过程中，管理人员过分依赖该系统对瓦斯检查员的约束，放松了日常对瓦斯检查员的监督管理，这也给一些不负责任的瓦斯检查员有了可乘之机，作者在井下检查过程中就曾发现过，个别瓦斯检查员将地点卡从瓦斯检查牌板上取下，随身携带，不到检查地点，只是在应检查时间时，用读卡器读取地点卡，造成了本是约束瓦斯检查员漏检瓦斯智能巡检系统，反而成了部分不负责任的瓦斯检查员庇护伞。

作者认为，瓦斯智能巡检系统应从以下两个方面进行改进，从而真正实现瓦斯智能巡检系统的理想功能：

1、瓦斯智能巡检系统应与人员定位系统联网，通过已形成的网络，对瓦斯检查员进行井下定位，切实加强约束功能。

2、现国内的瓦斯智能巡检系统在某些程度上，只能起到约束瓦斯检查员漏检的作用，但对假检现象无能为力，这也是煤矿对瓦斯检查员监督的难点，加强对瓦斯检查员假检监督，应是瓦斯智能巡检系统的重点研究方向。

瓦斯智能巡检系统中的读卡器应具备便携式多种气体检测仪的功能，自动检测、存储检测数据，从而避免假检现象的出现，也能减轻瓦斯检查员的劳动强度。但是精度和准确度要有保障，以避免所检测的数据存在误差大，从而影响管理人员对井下瓦斯情况的判断，从而导致采取措施的失误。