Chế tạo thành công hệ thống giám sát khí mêtan tự động tập trung

Từ nhu cầu thực tế.

Hiện nay tại hầu hết các mỏ than tại Việt Nam, hệ thống giám sát khí mêtan được sử dụng công nghệ đốt xúc tác. Do điều kiện môi trường và khí hậu mỏ của Việt Nam nên các cảm biến này không được bền, tốc độ già hóa nhanh nên phần nào ảnh hưởng đến độ chính xác và ổn định của hệ thống. 

Mục tiêu của Tập đoàn công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) là khai thác mỏ hầm lò ngày càng xuống sâu, nguy cơ hiểm họa cháy nổ khí mêtan cao nên việc trang bị và lắp đặt các hệ thống giám sát khí mêtan là cần thiết. Hiện, Vinacomin có khoảng 30 hệ thống giám sát khí mêtan đã được trang bị cho các mỏ với hàng trăm đầu đo khí mêtan. Và nhu cầu hàng năm có thể lắp đặt mới từ 5-7 hệ thống mới. 

Xuất phát từ thực tế trên, Công ty TNHH một thành viên Phát triển Công nghệ Điện tử, Tự động hóa ( ELATEC) triển khai thực hiện dự án “Nghiên cứu đổi mới và hoàn thiện công nghệ chế tạo hệ thống giám sát khí mêtan tự động tập trung phục vụ an toàn lao động trong khai thác hầm lò” nhằm đổi mới và hoàn thiện công nghệ chế tạo hệ thống giám sát khí mỏ tự động, tập trung ổn định, chính xác, tin cậy, đảm bảo yêu cầu của người sử dụng, cạnh tranh về giá cả. Đặc biệt là chủ động trong việc nâng cấp, mở rộng khi cần cũng như đảm bảo hoạt động 24/24 theo quy phạm an toàn. Đồng thời, đảm bảo tốt các dịch vụ sau bán hàng như bảo hành, bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa thay thế các thiết bị được nhanh chóng với chi phí thấp và hoàn toàn chủ động. 

Nhóm thực hiện dự án đã tiến hành nghiên cứu đổi mới công nghệ chế tạo đầu đo khí mêtan sử dụng phương pháp quang học thay thế cho đầu đo sử dụng cảm biến đốt xúc tác nhằm nâng cao độ chính xác, độ ổn định của hệ thống.

Ông Nguyễn Công Hiệu, Chủ nhiệm Dự án cho biết, mục tiêu của dự án là sau khi kết thúc dự án, sẽ làm chủ được công nghệ thiết kế chế tạo được từng phần tử và toàn bộ hệ thống có chất lượng tương đương với hệ thống của Nhật Bản nhưng giá thành chỉ bằng 2/3 so với nhập ngoại. Hệ thống có đầy đủ các tính năng thậm chí còn có nhiều tính năng hơn hệ thống của Ba Lan. Điều này cho thấy khả năng cạnh tranh so với các thiết bị nhập khẩu. Dự án thành công, việc cung cấp cho thị trường trong nước là hoàn toàn chủ động, thậm chí có thể phát triển và bán sản phẩm tại một số các nước trong khu vực như Indonesia, Trung Quốc….

Bên cạnh đó, việc triển khai dự án tạo điều kiện cho đội ngũ nghiên cứu khoa học làm chủ được các công nghệ cũng như các tiêu chuẩn ngặt nghèo và có nhiều kinh nghiệm sẵn sàng thực hiện được các dự án lớn đòi hỏi độ phức tạp cao hơn.

Sẵn sàng cung cấp cho thị trường

Sau thời gian thực hiện, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc chế tạo 1 hệ thống giám sát khí mêtan tự động tập trung. Đây là loại sản phẩm lần đầu tiên được sản xuất chế tạo loạt nhỏ tại Việt Nam theo công nghệ cảm biến hồng ngoại. Nhóm thực hiện dự án đã tự thiết kế, chế tạo ra các sản phẩm trên cơ sở lựa chọn các vật tư linh kiện có chất lượng cao, phù hợp tính năng và có sẵn trên thị trường.

Sơ đồ tổng thể Hệ thống giám sát khí mêtan tự động tập trung phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò   (Ảnh: ELATEC)

Hệ thống được tích hợp đầy đủ và đa dạng hóa phương thức truyền thông bằng cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến GPRS nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của hiện tượng giông sét. Ngoài ra, còn tăng tính mềm dẻo của hệ thống cho phép người dùng có thể có nhiều giải pháp lựa chọn tùy theo điều kiện địa hình, mức độ đầu tư của từng hệ thống cụ thể. Các tính năng hỗ trợ giám sát từ xa thông qua mạng internet công cộng mà không phải thuê kênh truyền riêng (với chi phí khá đắt) và cho phép nhiều người dùng có thể cùng theo dõi, giám sát tại một thời điểm.

Nhóm thực hiện dự án đã thiết kế, chế tạo ra hệ thống làm việc ổn định trong điều kiện đặc thù của môi trường hầm lò Việt Nam: độ ẩm cao, có nhiều khí bụi nổ và sự xuất hiện đồng thời của các loại khí trong đó có khí mêtan, .. Đặc biệt đã “lôi kéo” người sử dụng tham gia vào quá trình thiết kế sản phẩm nên tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng cao phục vụ tốt cho công tác đảm bảo an toàn lao động trong quá trình khai thác than.

Các thiết bị của hệ thống có độ tích hợp cao, chế tạo theo các module nên việc thay thế sửa chữa được thực hiện dễ dàng, nhanh chóng và không đòi hỏi trình độ cao. Sản phẩm được chế tạo có tính mở: có thể bổ sung thêm các thông số đo khác như oxy, cacbonic, nhiệt độ, độ ẩm vào hệ thống.

Thiết bị này có khả năng “tương thích” với các hệ thống, thiết bị của nước ngoài để sẵn sàng bổ sung và thay thế cho các phần tử tương ứng trong các hệ thống nhằm chủ động hơn trong công tác bảo trì, bảo dưỡng thay thế thiết bị và giảm chi phí nhập khẩu, thuê chuyên gia nước ngoài... Đây là tính mới và sáng tạo chính của dự án.

Ông Nguyễn Công Hiệu cho biết, hệ thống giám sát khí mêtan tự động tập trung phục vụ an toàn lao động trong khai thác hầm lò là loại thiết bị đặc biệt. Các thiết bị được chế tạo tuân thủ nghiêm ngặt theo các tiêu chuẩn về an toàn phòng chống cháy nổ, điều kiện làm việc khắc nghiệt như độ ẩm cao, có khí bụi nổ. Dự án đã thành công trong việc đưa ra các qui trình chế tạo, kiểm tra, hiệu chuẩn, qui trình sản xuất và sẵn sàng cung cấp cho thị trường. Trong giai đoạn tiếp, ELATEC sẽ tiến hành quảng bá và giới thiệu sản phẩm, liên danh, liên kết với các đơn vị thương mại trong Tập đoàn hoặc trực tiếp bán hàng phục cho các dự án đầu tư của các mỏ nhằm nâng cao hiệu quả của dự án.

Ngoài ra, ELATEC có thể tham gia thực hiện các hợp đồng bảo trì, bảo dưỡng và thay thế các hệ thống thiết bị thuộc hệ thống mà các mỏ đang sử dụng nhằm giảm các chi phí nhập khẩu thiết bị hoặc thuê chuyên gia. Hơn nữa, trong quá trình thực hiện dự án, đội ngũ cán bộ nghiên cứu đã có sự tìm hiểu nghiên cứu sâu, làm chủ được hoàn toàn công nghệ, sẵn sàng triển khai chế tạo sản xuất và cung cấp cho khách hàng một cách chủ động. Các dịch vụ sau bán hàng, đào tạo vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng được nhanh chóng với chi phí thấp. Đây cũng là mong muốn và là mục tiêu của ELATEC.