技术的发展
国外煤矿监控技术是20世纪60年代开始发展起来的,至今已有四代产品,基本上5~10年更新一代产品。从技术特性来看,主要是从信息传输方式的进步来划分监控系统发展阶段的。国外最早的煤矿监控系统的信息传输采用空分制来传输信息。60年代中期英国煤矿的运输机控制、日本煤矿中的固定设备控制大都采用这种技术,其中最具代表性的是法国的CTT-63/40煤矿环境监测系统,它可测瓦斯、一氧化碳、风速、温度等参数,最多可测40个测点。到70年代末,这一系统在西欧一些国家共装备了150多套。波兰在70年代从法国引进技术,推出了可测20个测点的CMM-20系统,后又将测点扩展到128点,形成CMC-l系统。这就是第一代煤矿监控系统。
煤矿监控技术的第二代产品的主要技术特征是信道的频分制技术的应用。由于采用了频分制,传输信道的电缆芯数大大减少,它很快取代了空分制系统。英美等国的煤矿在60年代后期就已大量采用频分制技术。其中最具代表性且至今仍有影响的是西德Siemens公司的TST系统和F+H公司的TF200(早期是TF24)系统,这些都是音频传输系统。频分制的应用,体现了以晶体管电路为主的信息传输技术的发展,它比空分制前进了一大步。而集成电路的出现推动了时分制系统的发展,从而产生以时分制为基础的第三代煤矿监控系统,其中发展较快的是英国。英国煤炭研究院于1976年推出轰动一时的以时分制为基础的MINOS煤矿监控系统。在皮带运输系统应用取得成功后,他们立即推广到井下环境监测、供电供水监测和洗煤厂监控等方面,形成了全矿井监测监控系统。到80年代初,MINOS系统已相当成熟,在英国国内得到大量推广,还向美国和印度出售过。这一系统的成功应用,开创了煤矿自动化技术和煤矿监控技术发展的新局面,直到今日,国内外各种监控系统尽管在功能性和产品的技术先进性上都有较大的提高,但系统的整体结构仍没有太大的变化。
80年代是计算机、大规模集成电路、数字
通信等现代技术高速发展时期。由英国煤炭研究院推出的MINOS系统软件应用成功后,英国的HSDE、HUWOOD、TRANSMI等公司分别生产了以时分制为基础的系统与之相配套;西德也提出了以时分制为基础的GEAMATIC全矿井监控系统的实施计划;对煤矿电气电子产品有重要影响的西门子、AEG等公司也纷纷推出以时分为基础的煤矿监控系统以满足市场需要;波兰也自行开发了以时分制为基础的HADES设备工况监测系统;苏联也在以时分制为基础的老系统上开发新产品;日本以南大夕张矿为样板也实施了许多以时分制为基础的监控系统项目。
在此期间,美国以其拥有的雄厚高新技术优势,率先把计算机技术、大规模集成电路技术、数据通信技术等现代高新科技用于煤矿监控系统,使煤矿监控技术跻身于高科技之列。这就形成了以分布式微处理机为基础的第四代煤矿监控系统。其中有代表性的是美国MSA公司的DAN6400系统,其信息传输方式仍属于时分制范畴,但用原来的一般时分制的概念已不足以反映这一高新技术的特点。
安全监控技术的不断提高以及推广使用,产生了明显的效果,大大降低了煤矿百万吨死亡率。
1.1.2 国内煤矿监控技术的发展
我国监测监控技术应用较晚,80年代初,从波兰、法国、德国、英国和美国等(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)引进了一批安全监控系统,装备了部分煤矿;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等监控系统,在我国煤矿已大量使用。实践表明,安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,各局矿已作为一项重