钻机安全生产中检测系统的创建

汤彩侠(河北省煤田地质局第四地质队, 河北 宣化 075100)

目前，我国煤炭资源的地质勘探主要依赖于钻机设备，在广泛应用的钻机设备中有不同的类别，如：煤钻、“岩钻”等，这些普遍应用的钻机设备其性能好坏，直接决定了地质勘探质量。煤矿钻机性能综合安全测试系统正是满足这一实践需要，采用专用计算机软件和相应仪器，进行煤矿钻机性能的安全监控，自动生成综合测试报表并加以自动化的后期分析和处理。

1 钻机安全检测系统设计的原则及安全生产要点控制

钻机安全检测综合系统必须遵循以下原则进行相关设计，以达到相关实践的应用需求。

(1)满足不同钻机的需求。在普遍应用的煤矿钻机设备中，钻机按照其应用环境不同分为煤钻、“岩钻”，按其动力不同分为电动、气动、液压等不同类别，综合测试系统必须统一考虑这些不同钻机的类型，并能够对不同型号的钻机实施测试。

(2)综合测试系统要保证其合理性和完整性。由于煤矿地质环境的不同，钻机设备的性能测试系统也要考虑使用环境的实际情况，保证钻机在使用环境之下，可以合理地与其他设备进行信息数据的交互性运用。

(3)综合测试系统要保持稳定性和可控性。煤矿勘探中的钻机设备应用于不同的地质条件下，未知的地质、水文等环境很多，综合测试系统的设计必须保证钻机能够应付所有的恶劣地质条件，在工作时始终保持稳定性使用，并处于全程的可控状态下。

2 钻机安全综合检测系统的硬件设计

系统的硬件部分有主机、串行通信电缆、模数转换及通信设备等，其上位机的主机硬件采用Windows2003操作系统，在模数转换及通信设备之中具有较多的传感器，分布在不同的位置；传感设备与通信电缆的串行接口采用RS232的通信接口，每个传感设备都各有一条独立的线路。另外，HC系列测控仪、HSDZC电能测试仪、JW2A扭矩仪是主要使用的模数转换及通信设备。

3 钻机安全综合检测系统的软件设计创建

煤矿的钻机安全综合检测系统软件是在权限控制管理之下的软件，它在其系统配置之下进行钻机性能检测，总系统之下有三个子系统，即：通信子系统、显示子系统和报表子系统。这三个子系统主要涉及多线程和串口通信编程、数据库界面设计、自动生成报表并导出报表等内容，其具体模块功能主要体现在权限管理模块、钻机检测模块、系统配置模块、非功能安全需求设计模块。

(1)权限管理模块 这一系统软件模块是系统程序管理员对用户的使用权限进行增添、删除或修改的管理，它可以根据不同的用户类型设置不同的使用权限。该模块建立了用例视图，它是对系统功能进行简化、抽象、通用的结构化的描述，是与技术无关的满足用户的意图，主要包括：角色的确定、用例视图的建立。

(2)钻机检测模块 这一模块主要是检测技术人员使用的模块，技术人员通过对这一模块中的数据进行读取、记录、分析和储存，对钻机进行性能检测。但是，这一重要模块也并非全部用户都能使用，它也分为不同的等级：普通操作员、技术主管、系统管理员，他们各自有其功能与使用权限，在其使用权限下对钻机进行性能检测：其中，普遍操作员只能读取数据、记录数据，当具有使用权限的用户登录之后，用户即可以读取数据并记录；技术主管在具有上述功能之外，还可以对钻机的历史检测数据进行查询和打印。

(3)系统配置模块 系统配置模块是软件的基础、核心模块，它为其他模块提供基础性参数，包括：检测设备与计算机进行连接的RS232通信接口、检测设备的报警点和偏移量、报表格式和数据库连接，这些重要、核心的基础参数普通的操作员是没有资格进行使用的，只有技术主管才有权限进行设置并修改，数据库连接则由系统管理员直接进行操作，以满足用户的需求。

(4)非功能安全需求设计模块 钻机综合检测系统的非功能性安全需求是为了满足用户除功能需求之外的性能，在系统创建设计的同时，还要对其非功能性安全设计进行考虑，它主要包括：物理层的安全、网络层的安全、系统层的安全、应用层的安全、系统的完整性、可扩充性和可维护性等。

4 结语

综上所述，钻机安全综合检测系统是针对钻机在使用情况之下的指标测试，它是集计算机软硬件、专项检测、通信线路于一体的系统设计，通过对钻机性能的测试，生成并分析钻机性能综合检测报表，安全、稳定、可靠地应用于地质勘探实践过程中。

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