煤礦安全監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展

1、國內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)概況

1.1國內(nèi)政策環(huán)境

為全面提高企業(yè)安全生產(chǎn)水平，發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步強化企業(yè)安全生

產(chǎn)工作的通知》，強制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備。煤礦、非煤礦山要制

定和實施生產(chǎn)技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)，須安裝監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、

緊急避險系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)裝

備，并于3年之內(nèi)完成。逾期未安裝的，依法暫扣安全生產(chǎn)答應(yīng)證、采

礦答應(yīng)證。

另外，根據(jù)《關(guān)于連續(xù)深化開展“安全生產(chǎn)年”活動的通知》和《關(guān)

于進(jìn)一步強化企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》的詳細(xì)要求，煤礦企業(yè)必需根

據(jù)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》和《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀

器運用管理標(biāo)準(zhǔn)》的要求，建設(shè)完善安全監(jiān)控系統(tǒng)，確保裝備性能完好、

系統(tǒng)靈敏牢靠，充足發(fā)揮其安全避險的預(yù)警作用。

這些政策的出臺，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)水平帶來一次大的提

升，同時給裝備制造商也帶來巨大的商機c

1.2國內(nèi)市場需求

截止20XX年底，國內(nèi)共有各類煤礦超過18000座，根本都已安

裝了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。共有在建煤礦工程7039個，按規(guī)模劃分，120

1

萬t/a以上大型工程315個、45?9()萬t/a中型工程614個、45萬t

/a以下小型工程6110個?？梢娨蜒b備數(shù)量和在建數(shù)量都相當(dāng)之大。

目前運用的安全監(jiān)控系統(tǒng)多為20XX年從前安裝，部分系統(tǒng)的性

能指標(biāo)已不能滿意新的安全標(biāo)準(zhǔn)要求，同時煤礦安全監(jiān)控裝備的安全

運用壽命根本為3?5年，而瓦斯監(jiān)測類裝備的安全運用壽命多為1?

2年。因此，估計每年在建及在產(chǎn)礦井更新改造的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)

量約占總量的20%以上(約為4000套以上)，各類監(jiān)測儀器儀表超過

40萬臺(套)。

據(jù)此分析，截至20XX年底，全國在建、在產(chǎn)礦井更新改造以及基

建礦井新配備安全監(jiān)控系統(tǒng)的市場需求總量達(dá)15000套以上，市場總

值達(dá)35億元以上。將來3年內(nèi)，每年市場需求將達(dá)50()()套以上，年

市場總值達(dá)12億元以上。

按《關(guān)于進(jìn)一步強化企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》([20XX]23號)中

“全部的非煤礦山必需在20XX年底前安裝安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)裝

備”的明確要求，目前全國非煤礦山共計10萬余個，絕大部分都未安裝

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)裝備，估計3年內(nèi)將新增市場需求總額達(dá)300

億元，將來市場需求空間巨大。

1.3國內(nèi)主要煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品

我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過了20多年的發(fā)展，產(chǎn)品漸漸成熟，涌

現(xiàn)出一批優(yōu)秀的裝備制造商，有國家級的科研院所，也有民營高科技企

2

業(yè)。這些廠商在研發(fā)力量、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量和專業(yè)服務(wù)力量等方面

均具有較強實力。從產(chǎn)品質(zhì)量、專業(yè)技術(shù)服務(wù)力量、企業(yè)實力和生產(chǎn)規(guī)

模等方面來看，有國家級研討機構(gòu)生產(chǎn)的產(chǎn)品，如KJ90NB型煤礦監(jiān)

控系統(tǒng)，由煤炭科學(xué)研討總院重慶研討院生產(chǎn)，20XX年完成銷售9.5

億元，其中礦用測控類產(chǎn)品產(chǎn)值約4億元；KJ95N型煤礦綜合監(jiān)控系

統(tǒng)，由天地（常州）自動化股份有限公司（煤炭科學(xué)研討總院常州分院）

生產(chǎn)，20XX年礦用測控類產(chǎn)品產(chǎn)值約為3.5億元；KJ4N型煤礦安全

監(jiān)控系統(tǒng)，由北京瑞賽長城航空測控技術(shù)有限公司（原航天工業(yè)部634

所）生產(chǎn)，20XX年測控類產(chǎn)品完成銷售約4500萬元。也有一些民營

高科技企業(yè)，如KJ27型礦山壓力位移監(jiān)測系統(tǒng)和KJ385礦山壓力監(jiān)測

系統(tǒng)以及KJ599煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，由山東科大中天電子有限公司生

產(chǎn)。這些企業(yè)根本代表了我國煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的行業(yè)技術(shù)水平。

2、目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題

2.1主通訊傳輸速率仍然偏低，系統(tǒng)響應(yīng)時間長

由于煤礦井下環(huán)境惡劣、巷道距離長，多年來在系統(tǒng)傳輸速率上一

直沒有大的突破。為了保證長距離牢靠傳輸，大部分系統(tǒng)采納2400bps

或4800bps傳輸速率。一些采納96（）（）bps傳輸速率的系統(tǒng)，為到達(dá)超過

15km傳輸距離的要求，需要增加中繼器，而中繼器往往會被認(rèn)為是通

訊牢靠性的瓶頸。

3

樣。另外，傳感器輸出信號采納最多的20()?XXXOHz頻率信號也是主

要的干擾侵入點。

3、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向

3.1統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議

目前大部分型號煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)在原理上是相同的，但

接口協(xié)議的統(tǒng)一是困擾多年的問題。要解決這個問題，需要做大量的基

礎(chǔ)研討工作，如對接口的電氣特性、時域特性和安全特性進(jìn)行研討。電

氣特性和時域特性都可以通過發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)來商定，但只有找出裝備關(guān)聯(lián)

安全性的評判方法才能解決不同廠家間產(chǎn)品的互聯(lián)問題。

3.2發(fā)展高牢靠性的礦用傳感器

高牢靠性的傳感器是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保障。提高傳

感器的牢靠性應(yīng)從兩方面人手。一是提高傳感器的電磁兼容性，煤礦電

子產(chǎn)品更多的注意安全性設(shè)計，在電磁兼容性方面考慮缺乏，特別是

CO傳感器。二是研制新型傳感器，改善現(xiàn)有傳感器，從原理上解決穩(wěn)

定性差的問題。

3.3提高數(shù)據(jù)應(yīng)用水平，建立專家分析系統(tǒng)

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析只是簡潔的閥值超限推斷，缺少

對數(shù)據(jù)的深化開掘和綜合應(yīng)用。雖然近年很多煤礦都在配備綜合信息

平臺，但大都停留在數(shù)據(jù)信息匯總層面上，還達(dá)不到綜合應(yīng)用的效果。

5

對數(shù)據(jù)的深化分析挖掘方面，重慶梅安森科技在煤與瓦斯突出實時預(yù)

警系統(tǒng)上的思路值得借鑒。

3.4提高監(jiān)控系統(tǒng)整體反應(yīng)速度

AQ620X標(biāo)準(zhǔn)中對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)時間要求是小于30S,

在試驗室環(huán)境下測試或許都能到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求，但在現(xiàn)場實際應(yīng)用中，由

于受到信號傳輸干擾，響應(yīng)時間可能會遠(yuǎn)超出30So有的產(chǎn)品通過以太

網(wǎng)網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù)，外表上看鏈路數(shù)據(jù)到達(dá)百兆甚至千兆，但串口網(wǎng)

橋的低速瓶頸制約了傳輸速度，而且以太網(wǎng)的非實時特性還可能造成

比直接傳輸更加延時的后果。因此有必要對系統(tǒng)的傳輸模式做深化的

研討，提高系統(tǒng)整體反應(yīng)速度。

企業(yè)介紹：

山東科大中天位于中國院士泰山創(chuàng)業(yè)基地，注冊基金1150萬元,

由中國科學(xué)院宋振騏院士會聚多位院士等業(yè)內(nèi)高端專家，充足依托山

東科技高校聯(lián)合中國礦業(yè)高校與山東高校等多所高校院所組建而成。

以煤礦安全監(jiān)控預(yù)警與智能化安全開采成套技術(shù)及其全過程實施

管理信息化為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，強力打造專家服務(wù)團隊、技術(shù)研發(fā)團隊與現(xiàn)場

實施團隊，不斷拓展了適用礦山壓力掌握等理論與研討方法體系，確保

公司的產(chǎn)品研制與現(xiàn)場應(yīng)用一直處于領(lǐng)先水平。

6

以井下巖層運動為中心，自主研發(fā)了“礦山壓力位移監(jiān)測系統(tǒng)

(KJ385/KJ27)”“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)(KJ599)”等硬件系統(tǒng)，并通過“煤

礦重大事故遠(yuǎn)程預(yù)警與實施管理信息系統(tǒng)”將礦壓、瓦斯、水文等數(shù)據(jù)

進(jìn)行實施分析，完成了煤礦安全高效開采的信息化、智能化、可視化。

產(chǎn)品均已通過IS09001認(rèn)證、煤礦安標(biāo)認(rèn)證、“雙軟”認(rèn)證等，長期受到

國家火炬計劃、科技