礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)

1、煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工在防治煤礦災(zāi)害中的作用煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工在防治煤礦災(zāi)害中的作用 煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控是礦井生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，在礦井生產(chǎn)中占有非常重要的地位。最重要的是事故預(yù)防重大災(zāi)害時(shí)，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工必須保持事故發(fā)生后的應(yīng)急救援。1、保障監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問題立即 處理，自己不能處理的及時(shí)上報(bào)。2、加強(qiáng)事故預(yù)防工作，嚴(yán)密監(jiān)控井下作業(yè)場(chǎng)所的安全狀況，發(fā)現(xiàn)事故隱患立即按規(guī)定處置。3、災(zāi)害發(fā)生后，按照礦救災(zāi)指揮部的命令進(jìn)行協(xié)調(diào)處置，確保救災(zāi)命令及時(shí)下達(dá)。4、發(fā)生清醒的頭腦，根據(jù)指揮部的命令堅(jiān)守崗位，保證救災(zāi)工作的順利進(jìn)行。 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)是由單一瓦

2、斯監(jiān)測(cè)、就地?cái)嚯娍刂频耐咚惯b測(cè)系統(tǒng)和簡(jiǎn)單的開關(guān)量監(jiān)測(cè)模擬盤調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)。該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)單一，容量小、電纜用量大、系統(tǒng)性價(jià)比低。礦井環(huán)境、安全、生產(chǎn)管理系統(tǒng)礦井環(huán)境、安全、生產(chǎn)管理系統(tǒng)： 由礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、軌道運(yùn)輸系統(tǒng)、膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)、提升運(yùn)輸系統(tǒng)、礦井供電監(jiān)控系統(tǒng)、礦井火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦山壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井大型機(jī)電設(shè)備健康狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及礦井視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井人員定位系統(tǒng)組成的礦井安全管理系統(tǒng)。 一、定義： 對(duì)煤礦有毒、有害氣體、環(huán)境及機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢對(duì)煤礦有毒、有害氣體、環(huán)境及機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)視。運(yùn)用傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)、監(jiān)視。

3、運(yùn)用傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理，對(duì)礦數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理，對(duì)礦井生產(chǎn)環(huán)境和過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的一種礦井安全裝備。井生產(chǎn)環(huán)境和過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的一種礦井安全裝備。二、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)和定義：1、系統(tǒng)： 為實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能以達(dá)到某一目標(biāo)而構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的一個(gè)集合體或裝置(部件)。 主要指由一群有關(guān)連的個(gè)體組成，根據(jù)預(yù)先編排好的規(guī)則工作，能完成個(gè)別元件不能單獨(dú)完成的工作的群體。2 2、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)： 具有模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等功能，用于監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一

4、氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主通風(fēng)機(jī)開停，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制，由主機(jī)、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報(bào)警器、電源箱、避雷器等設(shè)備組成的系統(tǒng)。3、信號(hào)：隨時(shí)間變化的物理量。分連續(xù)信號(hào)和間斷信號(hào)。4、傳感器：傳感器： 將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。 傳感器工作原理的分類傳感器工作原理的分類 物理物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 化學(xué)化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反

5、應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 5 5、甲烷傳感器： 連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境氣體中及抽放管道內(nèi)甲烷濃度的裝置，一般具有顯示及聲光報(bào)警功能。6 6、風(fēng)速傳感器：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井巷道中風(fēng)速的裝置。7 7、風(fēng)壓傳感器：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、密閉巷道、通風(fēng)巷道等地通風(fēng)壓力的裝置。8 8、 一氧化碳傳感器：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境氣體中一氧化碳濃度的裝置。9 9、溫度傳感器 ：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境溫度高低的裝置。1010、煙霧傳感器：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中膠帶輸送機(jī)膠帶等著火時(shí)產(chǎn)生的煙霧的裝置。1111、風(fēng)筒開關(guān)傳感器 ：連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)筒是否有風(fēng)的裝置。 12、饋電傳感器 ：連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中供電開關(guān)

6、負(fù)荷側(cè)有無(wú)電壓的裝置。1313、聲光報(bào)警器：能發(fā)出聲光報(bào)警的裝置。1414、斷電控制器：控制供電開關(guān)的裝置。1515、分站：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來(lái)自傳感器的信號(hào)，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給傳輸接口，同時(shí)，接收來(lái)自傳輸接口多路復(fù)用信號(hào)的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理能力、對(duì)傳感器輸入的信號(hào)和傳輸接口傳輸來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，控制執(zhí)行器工作。16、開關(guān)量:量值只反應(yīng)高電位和低電位兩種狀態(tài)。如設(shè)備開/停、風(fēng)門開/停。 17、主機(jī)： 主機(jī)主要用來(lái)接收監(jiān)測(cè)信號(hào)、校正、報(bào)警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、磁盤存儲(chǔ)、顯示、聲光報(bào)警、人機(jī)對(duì)話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。

7、一般選用工控微型計(jì)算機(jī)或普通微型計(jì)算機(jī)、雙機(jī)或多機(jī)備份。18、故障閉鎖功能： 當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或發(fā)生傳感器、分站斷線等故障時(shí)，必須切斷該監(jiān)控設(shè)備所控制區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖。19、饋電異常饋電異常 ： 被控設(shè)備的饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電命令或復(fù)電命令不被控設(shè)備的饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電命令或復(fù)電命令不一致。一致。 2020、瓦斯礦井：只要有一個(gè)煤（巖）層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井依照礦井瓦斯等級(jí)進(jìn)行管理，分為低瓦斯礦井，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井。2121、便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀：具有甲烷濃度數(shù)字顯示及超限報(bào)警功能的攜帶式儀器。2222、甲烷

8、報(bào)警礦燈：具有甲烷濃度超限報(bào)警功能的攜帶式照明燈具。23、模擬量：量值連續(xù)變化的物理量。如甲烷濃度、風(fēng)速，模擬量：量值連續(xù)變化的物理量。如甲烷濃度、風(fēng)速，用以電壓的高低、電流的大小、頻率的高低來(lái)表示。用以電壓的高低、電流的大小、頻率的高低來(lái)表示。 2424、風(fēng)電閉鎖：、風(fēng)電閉鎖： 當(dāng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)時(shí)，能自當(dāng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)時(shí)，能自動(dòng)切斷被控設(shè)備電源的設(shè)備。動(dòng)切斷被控設(shè)備電源的設(shè)備。 2525、甲烷風(fēng)電閉鎖裝置：、甲烷風(fēng)電閉鎖裝置： 當(dāng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)時(shí)，或工當(dāng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)時(shí)，或工作區(qū)域內(nèi)甲烷濃度超限時(shí)

9、能自動(dòng)切斷被控設(shè)備的電源的設(shè)備。作區(qū)域內(nèi)甲烷濃度超限時(shí)能自動(dòng)切斷被控設(shè)備的電源的設(shè)備。26：傳輸接口： 在系統(tǒng)中，接受分站遠(yuǎn)距離發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；接受主機(jī)信號(hào)，并送相應(yīng)分站傳輸接口。主要完成地面非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的隔離；控制分站的發(fā)送與接受多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，系統(tǒng)自檢等功能。 27、系統(tǒng)軟件： 在計(jì)算機(jī)中文操作系統(tǒng)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全部功能的操作。28、遙測(cè)技術(shù): 利用電信在離測(cè)量?jī)x器有一定距離的地方自動(dòng)地顯示或記錄測(cè)量結(jié)果的技術(shù)。29、調(diào)制：調(diào)制： 用一信號(hào)（稱調(diào)制信號(hào)）去控制另一作為載體信用一信號(hào)（稱調(diào)制信號(hào)）去控制另一作為載體信號(hào)（載波信號(hào)），讓后者的某一特征參數(shù)

10、按前者變化。號(hào)（載波信號(hào)），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。30、解調(diào)： 從已經(jīng)調(diào)制信號(hào)中提取反映被測(cè)量的測(cè)量信號(hào)稱為解調(diào)。31、調(diào)制解調(diào)器： 為數(shù)據(jù)通信的數(shù)字信號(hào)在具有有限帶寬的模擬信道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膶Ｓ迷O(shè)備。 1 1、概述、概述： 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，是應(yīng)煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的要求，為確保安全、高效生產(chǎn)，在便攜式檢測(cè)儀器、半固定式、固定式檢測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，應(yīng)用遙測(cè)、遙控技術(shù)、監(jiān)視及計(jì)算機(jī)的開發(fā)而發(fā)展起來(lái)的多種現(xiàn)代化技術(shù)裝置組成的系統(tǒng)。對(duì)煤礦井上井下的有關(guān)氣體、環(huán)境及有關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)視，用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)設(shè)備局部生產(chǎn)環(huán)境或過(guò)程進(jìn)行控制的一

11、種安全管理系統(tǒng)。 2、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的內(nèi)容：礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的內(nèi)容： 、礦井空氣成分的監(jiān)測(cè)。主要有、礦井空氣成分的監(jiān)測(cè)。主要有CHCH4 4、COCO、 COCO2 2、等；、等； 、空氣物理狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。主要有溫度、濕度、風(fēng)速、空、空氣物理狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。主要有溫度、濕度、風(fēng)速、空氣壓力等；氣壓力等； 、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。如、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。如局部通局部通風(fēng)機(jī)、主要扇風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、主要扇風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、綜掘機(jī)等。運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、綜掘機(jī)等。 目前分為三大類，KJ、TF、A-1系列，其結(jié)構(gòu)基本相同。都是由: 傳感器及執(zhí)行裝置傳感器及執(zhí)行裝置 傳輸

12、（通信）系統(tǒng)傳輸（通信）系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 三大部分組成。1 1、傳感器及執(zhí)行裝置、傳感器及執(zhí)行裝置 傳感器負(fù)責(zé)采集各種環(huán)境參數(shù)并送到傳輸系統(tǒng)。傳感器直接關(guān)系到監(jiān)控內(nèi)容和數(shù)量及系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，因此，必須選擇可靠、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的傳感器；執(zhí)行裝置的功能是接收來(lái)自傳輸系統(tǒng)的信息，并根據(jù)指令執(zhí)行開、停、斷電的控制功能。2 2、信息傳輸系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng) 主要有傳輸接口、分站、中心站柜、電纜組成。其功能是接收傳感器傳來(lái)的各種信息，并把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)或頻率信號(hào)，發(fā)送、接收裝置及電纜和各種接口傳送到地面中心站的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)接收計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的各種指令，并通過(guò)上述設(shè)備傳遞給執(zhí)行裝置。 3 3、數(shù)

13、據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、模擬盤及各種外部設(shè)備等硬件和各種應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)等軟件組成。其功能是接收來(lái)自傳輸系統(tǒng)的信息，并對(duì)其進(jìn)行綜合分析判斷，同時(shí)通過(guò)屏幕、模擬盤對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)或狀態(tài)進(jìn)行顯示。當(dāng)某些環(huán)境參數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，并可向井下發(fā)出控制信號(hào)，切斷影響區(qū)域電源，防止事故發(fā)生。對(duì)一些重要監(jiān)測(cè)參數(shù)可存儲(chǔ)規(guī)定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，并可隨時(shí)用屏幕顯示、打印、繪圖等方式再現(xiàn)所需資料。三大部分由傳感器、執(zhí)行器、分站、電源箱、后備電源、調(diào)制解調(diào)器、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)軟件，打印機(jī)、電視墻、管理工作站、服務(wù)器、路由器、ups電源、電纜和接線盒等組成。 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖主機(jī)主

14、機(jī)數(shù)據(jù)處理器文件處理器電視墻路由器終端調(diào)制解調(diào)器（傳輸接口）打印機(jī)打印機(jī)分分 站站分分 站站電源電源執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬量傳感器開關(guān)量傳感器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬量傳感器開關(guān)量傳感器井上部分井上部分井下部分井下部分UPS管理工作站礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成 安全監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn) 礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。與之相比有以下特點(diǎn):1 1、電氣防爆。、電氣防爆。系統(tǒng)在有瓦斯與煤塵環(huán)境的礦井下，其設(shè)備必須是防爆型。2 2、傳輸距離遠(yuǎn)。、傳輸距離遠(yuǎn)。系統(tǒng)的傳輸距離至少要達(dá)10km。3 3、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。由于巷道為分支結(jié)構(gòu)，且分支長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千米。

15、為便于系統(tǒng)安裝維護(hù)，節(jié)約傳輸電纜，降低成本，宜采用樹形結(jié)構(gòu)。4 4、監(jiān)測(cè)對(duì)象變化緩慢。、監(jiān)測(cè)對(duì)象變化緩慢。監(jiān)控對(duì)象為緩慢量，系統(tǒng)對(duì)傳輸速率要求不高。5 5、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大。、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大。大型設(shè)備啟動(dòng)，影響電網(wǎng)電壓。6 6、工作環(huán)境惡劣。、工作環(huán)境惡劣。潮濕、粉塵、瓦斯。7 7、傳感器宜采用遠(yuǎn)程供電。、傳感器宜采用遠(yuǎn)程供電。 不宜采用中間繼電器。延長(zhǎng)系統(tǒng)傳輸時(shí)間；有源設(shè)備，故障率高；礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo): (1) 監(jiān)測(cè)距離不小于10Km； （2）傳感器到分站的傳輸距離不小于1Km； （3）系統(tǒng)誤差不大于1%； （4）時(shí)分制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的誤碼率不大于10-6；

16、（5）系統(tǒng)巡檢時(shí)間不超過(guò)30s； （6）控制執(zhí)行時(shí)間不超過(guò)30s。 第二章第二章 傳傳 感感 器器 （一）、傳感器的特點(diǎn)（一）、傳感器的特點(diǎn) 它是一種以測(cè)量為目的，以一定的精度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系的，易于處理電量信號(hào)輸出。1 1、傳感器是一種測(cè)量裝置，能夠完成一定的檢測(cè)任務(wù)。、傳感器是一種測(cè)量裝置，能夠完成一定的檢測(cè)任務(wù)。2 2、它的輸入量種類很多，且多為模擬信號(hào)的非電量。、它的輸入量種類很多，且多為模擬信號(hào)的非電量。3 3、它的輸出量是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的電量信號(hào)，是有一定的對(duì)、它的輸出量是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的電量信號(hào)，是有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系和轉(zhuǎn)換精度應(yīng)關(guān)系和轉(zhuǎn)換精度傳感器的組成傳感器的組成： 由敏感元

17、件、轉(zhuǎn)換元件及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路和電源組成。由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路和電源組成。敏感元件敏感元件：直接感受被測(cè)量的元件，通過(guò)它可以將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成為與之有確定關(guān)系的，便于轉(zhuǎn)換的非電量信號(hào)。轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件：該信號(hào)再通過(guò)傳感元件，被轉(zhuǎn)換為電參量。測(cè)量轉(zhuǎn)換電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路：將傳感元件輸出的電參量在轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率。敏感元件轉(zhuǎn)換元件測(cè)量轉(zhuǎn)換電路電源（二）、傳感器的特性：（二）、傳感器的特性： 1）靈敏度： 在穩(wěn)定的條件下，傳感器的輸出量變化值與引起此變化的輸入量變化值之比。對(duì)線性傳感器，靈敏度為一常數(shù)。 S = Y/X 式中： S 常數(shù) Y - 輸出量 X - 輸入量 2）分辨率：

18、 傳感器能檢測(cè)出的被測(cè)信號(hào)最小變化量。 3）線性度： 傳感器實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差和傳感器滿量程輸出的百分比。 4）精確度：精密度和準(zhǔn)確度兩者意義的總和。 A=(Y/Y) 100% 式中： Y 允許誤差 Y 全量程4）遲滯： 傳感器正向特性與反向特性的不一致程度5）傳感器所允許測(cè)量被測(cè)物理量的量值范圍。 用上、下限來(lái)表示，上限值又稱為滿量程值，使用中不宜超量程運(yùn)行。增加誤差，損壞傳感器。6）穩(wěn)定性 傳感器測(cè)量輸出值在一段時(shí)間內(nèi)的變化情況。7)重復(fù)性 傳感器沿同一方向變化時(shí)，在全量程范圍內(nèi)連續(xù)進(jìn)行多次測(cè)試，所得的各種特性曲線的重復(fù)程度。 傳感器質(zhì)量的好壞對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，一

19、般人們把它稱之為系統(tǒng)的心臟元件。 傳感器的線性度傳感器的線性度正向特性反向特性 第二節(jié)第二節(jié) 模模 擬擬 量量一、催化燃燒式甲烷傳感器組成及工作原理一、催化燃燒式甲烷傳感器組成及工作原理 1、組成組成: : 主要由電橋電路、線性放大電路、U/I變換電路（或U/F變換電路）數(shù)字顯示電路、比較報(bào)警電路、超限保護(hù)電路以及穩(wěn)壓電路等單元電路組成。 工作原理工作原理：利用電橋不平衡的原理。甲烷進(jìn)入傳感器燃燒室，在催化劑利用電橋不平衡的原理。甲烷進(jìn)入傳感器燃燒室，在催化劑的催化下，在傳感元件（黑元件）表面發(fā)生無(wú)焰燃燒，放出的催化下，在傳感元件（黑元件）表面發(fā)生無(wú)焰燃燒，放出熱量，使傳感元件（黑元件）表面溫

20、度升溫，阻值增大，破熱量，使傳感元件（黑元件）表面溫度升溫，阻值增大，破壞了平衡的電橋，使電橋有輸出值。瓦斯的濃度越高傳感元壞了平衡的電橋，使電橋有輸出值。瓦斯的濃度越高傳感元件（黑元件）的阻值變化值越高，電橋輸出值越大。因此，件（黑元件）的阻值變化值越高，電橋輸出值越大。因此，通過(guò)測(cè)量傳感元件阻值變化就可測(cè)出甲烷氣體的濃度。通過(guò)測(cè)量傳感元件阻值變化就可測(cè)出甲烷氣體的濃度。 電橋典型電路電橋典型電路R1R3R2R4電路中電路中 R1*R2=R3*R4 USC=0ABCD R1R3R2R4若若:R1則則:R1*R2R3*R4電橋平衡破壞電橋平衡破壞USC有輸出有輸出ABCDCH4 將R1用直徑0

21、.025-0.05mm的鉑金絲按一定的幾何參數(shù)繞制的螺旋狀、外部涂以氧化鋁漿并經(jīng)煅燒而成的一定形狀的耐溫多孔載體。其表面涂上一層催化劑-氯化鈀（氯化鈀（PdCIPdCI2 2) )。經(jīng)過(guò)處理的元件接在電橋的橋臂上，而其他橋臂電阻匹配適當(dāng)，滿足電橋平衡的狀態(tài)。 當(dāng)一定的工作電流通過(guò)R1時(shí)，其表面即被加熱到300一400度，而這時(shí)，當(dāng)含有瓦斯氣體接觸到R1表面時(shí)，便被催化燃燒，燃燒放出的熱量又使R1的溫度升高，使鉑金絲的電阻值明顯升高，于是電橋就失去平衡，輸出一定的電壓。其值與瓦斯?jié)舛瘸收汝P(guān)系。因此，可以根據(jù)測(cè)量電橋的輸出電壓值的大小測(cè)算出瓦斯的數(shù)值。 CHCH4 4+2O+2O2 2 COCO

22、2 2+2H+2H2 2O+795.5O+795.5kj CHCH4 4 R R1 1表面溫度表面溫度 R R1 1阻值阻值 R R1 1* *R R2 2RR3 3* *R R4 4電電橋平衡破壞橋平衡破壞 USCUSC電信號(hào)電信號(hào) CHCH4 4 因涂在鉑金絲的催化劑顏色為黑色，故將其稱為黑元件。R3是作為橋路補(bǔ)償元件，其表面未涂催化劑，故呈白色稱之為白元件。 催化劑催化劑電氣原理圖電氣原理圖數(shù)字顯示電路數(shù)字顯示電路線性放大電路線性放大電路比較報(bào)警電路比較報(bào)警電路U/I U/F變換電路變換電路測(cè)量電橋電路測(cè)量電橋電路超限保護(hù)電路超限保護(hù)電路低壓差穩(wěn)壓電路低壓差穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電

23、路電路分析電路分析 由電橋的輸出參數(shù)經(jīng)線形放大器放大后，一路一路供到數(shù)字顯示電路，顯示出瓦斯的數(shù)值；一路一路進(jìn)入比較報(bào)警電路，若示值大于預(yù)約值觸發(fā)報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)；一路一路進(jìn)入U(xiǎn)/I或U/F電路輸出到分站。為保證電橋正常穩(wěn)定的工作，采用兩極穩(wěn)壓措施。為防止傳感器超限工作設(shè)有超限保護(hù)電路，免遭高濃度瓦斯對(duì)傳感器造成傷害。 U/FU/F變換電路： 是以“勞耶爾典型電路”為基礎(chǔ)的電路，將一個(gè)電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成低頻脈沖信號(hào)。U/F變換電路的輸出低頻脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)與其輸入電壓（電流）的 高低成正比關(guān)系。即輸入電壓越高則輸出的低脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)越多。將與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系的電信號(hào)，再次轉(zhuǎn)換成與瓦斯?jié)舛瘸烧?/p>

24、關(guān)系的低頻脈沖信號(hào)，其個(gè)數(shù)與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系。2 2、使用注意事項(xiàng)：、使用注意事項(xiàng)： 1）本儀器應(yīng)固定專人使用維護(hù)，嚴(yán)格按使用說(shuō)明書進(jìn)行操作。非專 職人員禁止使用、拆開儀器和旋動(dòng)電位器。 2）在使用中避免猛烈摔打、碰撞。 3）儀器應(yīng)建立必要的登記和記錄制度，對(duì)每臺(tái)儀器的使用、故障等情況逐一記錄備案。 4）對(duì)儀器的零點(diǎn)、測(cè)試精度和報(bào)警點(diǎn)要定期調(diào)校。應(yīng)及時(shí)擦拭、清掃氣室內(nèi)部及儀器外部的煤塵，保持清潔。5) 更換黑白元件時(shí),需成對(duì)更換。6）甲烷傳感器黑白元件的最大殺手是硫化氫氣體，在選擇設(shè)備時(shí)要慎重。 電橋典型電路電橋典型電路R3R2R4USRR1r1r1- 精度電位器r0r0- 調(diào)零電位器3、影

25、響載體催化元件主要技術(shù)性能的因素 (1) 雙值性。甲烷濃度低于9.5%時(shí)，甲烷能夠充分燃燒。當(dāng)甲烷濃度大于9.5%時(shí)，甲烷不能充分燃燒。甲烷濃度越高載體催化元件的電阻變化越小。出現(xiàn)雙值，則不能完成準(zhǔn)確的測(cè)試。主要是化學(xué)反應(yīng)后生產(chǎn)的CO2和H2O所造成的。（2）激活。黑元件在制造時(shí)，是將AI2O3載體寢入PdCI2溶液中，熱分解后，催化劑以Pd和PdO形式存在于載體上，對(duì)甲烷的催化活性降低。因此，出廠前為使其具有較高的活性，通常在加熱條件下通入12%CH4，進(jìn)行活化處理， 使PdO還原為Pd。這一過(guò)程稱為激活。激活后的元件要經(jīng)過(guò)老化和穩(wěn)定性處理才能出廠，當(dāng)元件被激活后要及時(shí)用新鮮空氣校準(zhǔn)零點(diǎn)，用

26、瓦斯標(biāo)氣標(biāo)定準(zhǔn)確度，避免元件被激活。因此，低濃度甲烷傳感器應(yīng)具有超限保護(hù)功能。 （3）催化劑中毒。硫化物（H2S SO2)、磷化物（H3P)以及有機(jī)硅蒸氣能強(qiáng)烈地吸附在催化劑上，與Pd反應(yīng)生成新的化合物。降低催化劑活性，稱之為中毒。 （4）靈敏度變化。 由于高溫?zé)Y(jié)，催化劑活性物質(zhì)的粒子會(huì)變大，還會(huì)升華為氣態(tài)。降低催化活性。使電橋輸出靈敏度下降。因此，載體催化元件必須每隔七天定期校準(zhǔn)。當(dāng)元件靈敏度降到初始值的50%時(shí)，元件報(bào)復(fù)。 （5）響應(yīng)時(shí)間。 甲烷濃度發(fā)生階躍變化時(shí)，電橋輸出信號(hào)值達(dá)到確定值的90%時(shí)所需要的時(shí)間。一般要求連續(xù)式響應(yīng)時(shí)間為20S，間斷式響應(yīng)時(shí)間為6S。 （6）氣體流量。進(jìn)入

27、氣室的氣體流量影響催化元件的靈敏度。校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入傳感器標(biāo)氣的流量應(yīng)安裝地點(diǎn)的風(fēng)速相吻合。 （7）線性度。在低濃度范圍內(nèi)，催化燃燒產(chǎn)生的熱量隨甲烷濃度的增加而增大。但，由于元件溫度增加時(shí)，其散熱量也增大，因而導(dǎo)致元件表面溫度不隨催化燃燒熱量而呈線性增大。因此，甲烷濃度大于5%時(shí)元件難以保持線性關(guān)系。二、熱導(dǎo)式甲烷傳感器二、熱導(dǎo)式甲烷傳感器 1、工作原理 利用甲烷的熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率高于新鮮空氣熱導(dǎo)率，通過(guò)熱敏元件熱敏元件測(cè)量甲烷空氣混合物熱導(dǎo)率的變化，進(jìn)而測(cè)得甲烷空氣混合物濃度的變化。也就是利用被測(cè)可燃與純凈空氣導(dǎo)熱性的差異和在金屬氧化物表面燃燒的特性，將被測(cè)氣體濃度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電阻的變化，達(dá)到測(cè)量目的。

28、 R1R2R3R1R4 R1 = R2 USC = 0 R1 = R2USC=I(U) 特點(diǎn) 1、選擇性差：礦井中空氣成分含有除甲烷外其它氣體。如CO2濃度的增加，使熱導(dǎo)率降低。 2、濕度的增加會(huì)使熱導(dǎo)率增大。 3、環(huán)境的溫度變化影響熱導(dǎo)式甲烷傳感器的測(cè)量精度。 4、氣室的尺寸和氣體流速對(duì)對(duì)流的影響，會(huì)造成測(cè)量值。三、一氧化碳傳感器三、一氧化碳傳感器 1、電化學(xué)式一氧化碳傳感器、電化學(xué)式一氧化碳傳感器 工作原理工作原理：電解質(zhì)液與電極間發(fā)生化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)換稱之為電化學(xué)反應(yīng)。實(shí)際是氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)必須在一定的電極電位下進(jìn)行。若陽(yáng)極電位高于氧化還原的可逆電極電位，則這個(gè)電對(duì)中的還原

29、物質(zhì)被氧化，反之，這個(gè)電對(duì)中的氧化物被還原。 電化學(xué)反應(yīng)在陽(yáng)極上給出電子，在陰極上得到電子。當(dāng)內(nèi)部電解質(zhì)與外部電路形成回路時(shí)，將有電流流過(guò)，并與一氧化碳的濃度成正比關(guān)系。 一氧化碳敏感以及工作原理 陽(yáng)極：CO+H2O CO2+2H+2e 陰極：O2+4H+4e 2H2O CO+O2=2CO2 當(dāng)CO氣體通過(guò)透氣膜擴(kuò)散進(jìn)入工作電極，在電極催化劑作用下與電解液中水發(fā)生陽(yáng)極氧化反應(yīng)，同時(shí)放出電子。 即： CO+H2O CO2 + 2H+ + 2e-透氣膜工作極對(duì)面膜透氣膜電 解 質(zhì)COCO2O2H2OH2OHH二、紅外線吸收式一氧化碳傳感器二、紅外線吸收式一氧化碳傳感器 工作原理工作原理：不同原子結(jié)

30、合成的氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外線具有吸收能力，氣體對(duì)特定的光的吸收強(qiáng)度取決于氣體分子濃度。通過(guò)檢測(cè)入射光強(qiáng)度的變化，就可測(cè)定一氧化碳的濃度。KGA3型使用條件、技術(shù)參數(shù)、安裝和使用維護(hù)（略）三、氧氣傳感器三、氧氣傳感器 工作原理工作原理： 氧氣進(jìn)入氣室，氣室內(nèi)的電化學(xué)傳感器以擴(kuò)散方式與氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生與氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生與被測(cè)氣體成正比的電信號(hào)，經(jīng)放大后輸入A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)微處理器數(shù)據(jù)處理，顯示出氧氣的濃度。GY25型技術(shù)指標(biāo)、安裝和使用維護(hù)（略）四、火災(zāi)探測(cè)器四、火災(zāi)探測(cè)器 根據(jù)物質(zhì)燃燒過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的不同火災(zāi)現(xiàn)象與特征，產(chǎn)生量不同的火災(zāi)探測(cè)方法 空氣離化探測(cè)法 光電感煙探測(cè)

31、法 熱（溫度）檢測(cè)法 火焰（光）探測(cè)法 可燃?xì)怏w探測(cè)法五、煙霧傳感器五、煙霧傳感器 工作原理： 當(dāng)煙霧通過(guò)通風(fēng)孔進(jìn)入探頭時(shí)，放射源的離子流因煙霧的影響而發(fā)生變化，致使電路平衡受到破壞，探頭有信號(hào)輸出。傳感器控制電路接受到信號(hào)后，通過(guò)復(fù)位延遲濾波器約2s后使發(fā)光二級(jí)管導(dǎo)通，并通過(guò)復(fù)位計(jì)時(shí)器使發(fā)光二極管間斷閃亮，發(fā)出聲光報(bào)警。BYT3270型使用條件、技術(shù)參數(shù)、安裝和使用維護(hù)（略） 六、溫度傳感器六、溫度傳感器 熱電偶式、熱電阻式與熱敏電阻式溫度傳感器 熱電偶式溫度傳感器。 將兩種不同材料的導(dǎo)電體連接在一起，形成一個(gè)閉合回路。當(dāng)兩種不同材料導(dǎo)體的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)（冷端和熱端）之間存在溫差時(shí)，就在兩者之間產(chǎn)

32、生電動(dòng)勢(shì)，在回路中形成相應(yīng)大小的電流。 熱電阻式溫度傳感器。 利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化的原理來(lái)測(cè)量溫度。 熱敏電阻式溫度傳感器。利用半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度的變化而變化的原理來(lái)測(cè)量溫度的。分正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種。 半導(dǎo)體溫度傳感器。利用半導(dǎo)體PN結(jié)正向電壓隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。 紅外線溫度傳感器。 任何物體只要溫度高于絕對(duì)零度，就會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，其輻射功率隨物體溫度增高而增大。 光纖溫度傳感器。利用半導(dǎo)體材料吸收光譜特性隨溫度變化的原理。砷化鍺、碲化鎘晶片。KG9301型使用條件、技術(shù)參數(shù)、安裝和使用維護(hù)（略）七、風(fēng)速、壓差傳感器七、風(fēng)速、壓差傳感器 超聲波旋渦式傳感器。

33、先將風(fēng)速轉(zhuǎn)換成與風(fēng)速成正比的旋渦頻率，然后通過(guò)超聲波將旋渦頻率轉(zhuǎn)換成超聲波脈沖，再將超聲波脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖，從而測(cè)得風(fēng)速。 優(yōu)點(diǎn)：a 無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)機(jī)械磨損。b 輸出信號(hào)就是與風(fēng)速呈線性關(guān)系的脈沖頻率信號(hào)。C 輸出信號(hào)不受流體特征影響。 時(shí)差式超聲波傳感器。 利用超聲波的時(shí)差來(lái)測(cè)定風(fēng)速。 優(yōu)點(diǎn)：a 非接觸式，不影響測(cè)試點(diǎn)的風(fēng)速分布。b 不受流體壓力、濕度和溫度的影響。C使用壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高。FS-1型使用條件、技術(shù)參數(shù)、安裝和使用維護(hù)（略）八、風(fēng)流壓力傳感器八、風(fēng)流壓力傳感器 采用壓阻應(yīng)變測(cè)力原理，由壓敏式電橋等組成。GF型使用條件、技術(shù)參數(shù)、安裝和使用維護(hù)（略） 第三節(jié)第三節(jié) 開

34、開 關(guān)關(guān) 量量1 1）、風(fēng)門開）、風(fēng)門開/ /閉傳感器閉傳感器： 是一種磁性驅(qū)動(dòng)的接近開關(guān)，由干簧開關(guān)組件與磁性體組件兩部分組成。干簧開關(guān)組件貼近磁體后，干簧開關(guān)組件內(nèi)的觸頭閉合，遠(yuǎn)離后干簧開關(guān)組件觸頭在自身的張力下自動(dòng)打開。使用中應(yīng)將磁體安裝在風(fēng)門的門扇上，干簧開關(guān)組件安裝在風(fēng)門的門框上。 磁 鋼干簧管2 2）、設(shè)備開停傳感器）、設(shè)備開停傳感器： 利用測(cè)定磁場(chǎng)的方式，間接地測(cè)定設(shè)備的工作狀態(tài)利用測(cè)定磁場(chǎng)的方式，間接地測(cè)定設(shè)備的工作狀態(tài)。通電后的導(dǎo)體周圍必定產(chǎn)生磁場(chǎng)，測(cè)出電纜周圍有無(wú)磁場(chǎng)存在，就檢測(cè)電纜內(nèi)有無(wú)電流通過(guò)，即可鑒別設(shè)備的開/停狀態(tài)。利用傳感頭中的檢測(cè)線圈，測(cè)得磁感應(yīng)信號(hào)，經(jīng)放大、檢

35、波、信號(hào)變換及信號(hào)輸出等環(huán)節(jié)，將設(shè)備的開/停信息傳到井下分站。適用于工作電流為10A以上設(shè)備。電纜電纜傳感器傳感器電纜芯線傳感器傳感器3)3)風(fēng)筒風(fēng)量傳感器風(fēng)筒風(fēng)量傳感器: : 風(fēng)筒風(fēng)量傳感器主要用于監(jiān)測(cè)風(fēng)筒中的風(fēng)量。當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒漏風(fēng)造成風(fēng)筒出口風(fēng)量不足時(shí)傳感器接點(diǎn)打開，通過(guò)甲烷風(fēng)電閉鎖裝置，自動(dòng)切斷局扇供風(fēng)的工作面一切非本質(zhì)安全電源。它是由干簧管、永久磁鐵以及夾鉗臂組成。干簧管干簧管磁鐵磁鐵風(fēng)筒風(fēng)筒吊環(huán)吊環(huán) 第一節(jié)第一節(jié) 分站的功能分站的功能 它以微處理器為核心，使分站成為一個(gè)完整的微處理系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是將各種傳感器對(duì)礦井實(shí)時(shí)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)參數(shù)，如瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速等進(jìn)行

36、處理后，實(shí)時(shí)的向地面主機(jī)傳送，同時(shí)，接收和執(zhí)行地面主機(jī)發(fā)出的各種指令，完成對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)場(chǎng)所的安全檢測(cè)與控制。它既可作為監(jiān)控分站與監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，也可在沒有監(jiān)控系統(tǒng)的礦井作為風(fēng)電甲烷閉鎖裝置單機(jī)使用。 分站功能分站功能：1) 能按預(yù)先設(shè)定，自動(dòng)循環(huán)采集各種傳感器信息。模擬量參數(shù)和開關(guān)量狀態(tài)。2) 與地面中心站主機(jī)進(jìn)行通訊，接收主機(jī)命令信息，將采集到的數(shù)據(jù)信息及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息傳送至地面主機(jī)，或接收主機(jī)控制命令，執(zhí)行切斷被控設(shè)備電源等操作。3)以一定的時(shí)間間隔循環(huán)顯示被測(cè)參數(shù)值，顯示開關(guān)量狀態(tài)，如風(fēng)門開/關(guān)，設(shè)備開/停，饋電等，以及系統(tǒng)通訊狀態(tài)，供電狀態(tài)等。4)具有甲烷超限報(bào)警功能，當(dāng)被測(cè)區(qū)域風(fēng)流

37、中甲烷濃度達(dá)到預(yù)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，由傳感器發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。當(dāng)甲烷濃度恢復(fù)到預(yù)置的報(bào)警值以下，能自動(dòng)解除報(bào)警。5)具有甲烷超限斷電及閉鎖功能，當(dāng)監(jiān)視被控區(qū)域甲烷達(dá)到預(yù)置斷電點(diǎn)濃度時(shí)，輸出切斷被監(jiān)視區(qū)域電源開關(guān)的控制信號(hào)并閉鎖，當(dāng)被監(jiān)視區(qū)甲烷濃度降到預(yù)置的復(fù)電點(diǎn)濃度時(shí)，能自動(dòng)解鎖。斷電點(diǎn)設(shè)置連續(xù)可調(diào)。6）風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置功能：1、瓦斯電閉鎖瓦斯電閉鎖: :當(dāng)掘進(jìn)工作面，工作面入風(fēng)及工作面回風(fēng)當(dāng)掘進(jìn)工作面，工作面入風(fēng)及工作面回風(fēng)風(fēng)流中的甲烷濃度達(dá)到斷電點(diǎn)時(shí)，裝置能輸出切斷被控區(qū)風(fēng)流中的甲烷濃度達(dá)到斷電點(diǎn)時(shí)，裝置能輸出切斷被控區(qū)域（掘進(jìn)工作面、入風(fēng)和回風(fēng)）的非本質(zhì)安全電氣設(shè)備電域（掘進(jìn)工作面、入風(fēng)和回

38、風(fēng)）的非本質(zhì)安全電氣設(shè)備電源信號(hào)并閉鎖。當(dāng)甲烷濃度降到源信號(hào)并閉鎖。當(dāng)甲烷濃度降到規(guī)程規(guī)程規(guī)定時(shí)，裝置自規(guī)定時(shí)，裝置自動(dòng)解鎖。動(dòng)解鎖。2 2、風(fēng)電閉鎖：當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒中風(fēng)速低于、風(fēng)電閉鎖：當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒中風(fēng)速低于規(guī)程規(guī)程規(guī)定數(shù)值時(shí)，裝置輸出切斷被控區(qū)域非本質(zhì)安全規(guī)定數(shù)值時(shí)，裝置輸出切斷被控區(qū)域非本質(zhì)安全電氣設(shè)備電源信號(hào)并閉鎖；當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常工作時(shí)，電氣設(shè)備電源信號(hào)并閉鎖；當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常工作時(shí)，裝置能自動(dòng)解鎖。裝置能自動(dòng)解鎖。 風(fēng)電、瓦斯電閉鎖風(fēng)電、瓦斯電閉鎖 在安全生產(chǎn)中所發(fā)揮的作用在安全生產(chǎn)中所發(fā)揮的作用。1 1、杜絕無(wú)計(jì)劃停風(fēng)，消除瓦斯積聚。、杜絕無(wú)計(jì)劃

39、停風(fēng)，消除瓦斯積聚。2 2、杜絕因瓦斯超限而強(qiáng)行作業(yè)的違法行、杜絕因瓦斯超限而強(qiáng)行作業(yè)的違法行為。為。3 3、消除了作業(yè)過(guò)程中的隨意性。、消除了作業(yè)過(guò)程中的隨意性。4 4、有效的防止因違章作業(yè)而發(fā)生瓦斯事、有效的防止因違章作業(yè)而發(fā)生瓦斯事故，保證安全生產(chǎn)。故，保證安全生產(chǎn)。3、當(dāng)裝置所配接的設(shè)備出現(xiàn)故障或斷電時(shí)，裝置輸出切斷被控區(qū)域非本質(zhì)安全電氣設(shè)備電源并閉鎖；當(dāng)配接設(shè)備恢復(fù)正常時(shí)，裝置自動(dòng)解鎖。4、當(dāng)裝置配接的設(shè)備接通電源1min內(nèi)，繼續(xù)閉鎖被控區(qū)域的動(dòng)力電源；當(dāng)配接設(shè)備正常工作時(shí)，系統(tǒng)裝置能自動(dòng)解鎖。5、根據(jù)中心站的定義，分站具有接受異地分站控制或控制切斷異地電氣設(shè)備功能。6、當(dāng)供電電源停

40、電時(shí)，后備電源自動(dòng)投入工作（時(shí)間2h）。 第二節(jié)第二節(jié) 分站的組成及分站的組成及 工作過(guò)程工作過(guò)程1、單片機(jī)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分： 是支持CPU工作的最小系統(tǒng)。啟動(dòng)電源后，存儲(chǔ)在EPROM中的分站工作程序立即執(zhí)行，顯示分站地址號(hào)，進(jìn)行正常工作程序。2、A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器: : 計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)為0、1。為使模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)，由A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)完成。即將代表著瓦斯的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成0、1二進(jìn)制計(jì)算機(jī)（RS-232）信號(hào)。主要由COMSA/D轉(zhuǎn)換電路完成。3、分站通信部分：分站通信部分： 1)、接受中心站調(diào)制解調(diào)器后發(fā)來(lái)的信號(hào)，解調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)的RE-232信號(hào)，傳遞給CPU。2)、

41、接受分站單片機(jī)發(fā)來(lái)的RE-232信號(hào)，調(diào)制后以載波信號(hào)形式，通過(guò)傳輸電纜傳遞井上。 若： 地面計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令信號(hào)0 0調(diào)制為1070Hz1070Hz；1調(diào)制1270Hz； 井下分站將0 0調(diào)制為20252025Hz，將1調(diào)制為2225Hz2225Hz。由井上、下調(diào)制解調(diào)器完成。4、I/OI/O部分部分： 井下分站外部設(shè)備開關(guān)的控制電路，對(duì)外部設(shè)備和開停狀態(tài)信息的采集電路以及地址開關(guān)的信息采集等。二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制000000000 0001100113 3011001106 6100110019 900010001

42、1 1010001004 4011101117 7101010101010001000102 2010101015 5100010008 8101110111111一、信息傳輸 礦用傳感器輸出的電信號(hào)可分為連續(xù)變化的模擬信號(hào)和階躍變化的開關(guān)量信號(hào)兩大類。從廣義上講，開關(guān)量信號(hào)是一種簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)可通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)也可通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（D/A轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。 按照系統(tǒng)所傳輸?shù)男盘?hào)的不同，礦井監(jiān)控信息系統(tǒng)可分為兩類。模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)。模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)。 數(shù)字傳輸系統(tǒng)與模擬傳輸系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)數(shù)字傳輸系統(tǒng)與模擬

43、傳輸系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)；傳輸中的差錯(cuò)可以設(shè)法控制，改善傳輸質(zhì)量；傳輸中的差錯(cuò)可以設(shè)法控制，改善傳輸質(zhì)量；可以傳遞各種信息，使傳輸系統(tǒng)變得通用、靈活；可以傳遞各種信息，使傳輸系統(tǒng)變得通用、靈活；便于用計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理。便于用計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理。但數(shù)字傳輸?shù)纳鲜鰞?yōu)點(diǎn)都是用比模擬傳輸占據(jù)更寬的傳輸頻帶而換得的。 由于井下電磁干擾嚴(yán)重，傳感器種類繁多等因素，數(shù)字傳輸在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用。1、單向傳輸、半雙工及全雙工傳輸單向傳輸、半雙工及全雙工傳輸單向傳輸單向傳輸： 信息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健０腚p工（單向）傳輸半雙工（單向）傳輸： 通信雙方都能

44、收發(fā)信息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。全雙工傳輸全雙工傳輸： 通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸信息的工作方式。2、串行傳輸與并行傳輸串行傳輸與并行傳輸串行傳輸串行傳輸： 代表信息的各種數(shù)字信號(hào)序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸?shù)姆绞?。通信方式示意圖通信方式示意圖發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端發(fā)端收端收端收端收端收端收端收端收端收端收端信道信道信道信道信道信道信道信道二、礦井監(jiān)控信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)二、礦井監(jiān)控信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn) 幾種復(fù)用方式用于礦井監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)用方式有：頻分制、時(shí)分制和碼分制。頻分制頻分制: : 是將一條傳輸線的頻率資源，分配給若干個(gè)對(duì)象。將其所含信息的載波進(jìn)行調(diào)制，在這些載波附

45、近各自形成一個(gè)載有相應(yīng)信息的頻帶信號(hào)，該頻帶的寬度與所含信息的頻率寬度成正比，并與調(diào)制方式、調(diào)制深度等有關(guān)。時(shí)分制時(shí)分制: 將一條傳輸線的時(shí)間資源，分配給若干個(gè)對(duì)象，每一個(gè)對(duì)象按一定的規(guī)則，輪流地使用該傳輸線，并且在同一時(shí)間內(nèi)，只許一個(gè)對(duì)象使用。碼分制碼分制: 與時(shí)分制在原理上有很大不同，它們都是通過(guò)將各路信息調(diào)制在各自的載波上實(shí)現(xiàn)的。它是由經(jīng)一定時(shí)間（成為周期）后，周而復(fù)始的碼串組成。理論表明：只要兩個(gè)（或多個(gè)）波形的碼串特征各不相同而且它們之間的波形相關(guān)系數(shù)為零，那么，便于可作為多路復(fù)用的載波，這種基于載波碼串特征的不同來(lái)區(qū)分多路信息復(fù)用的方式稱之為碼分制。 一、監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到井下安裝的要求

46、：一、監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到井下安裝的要求：1 1、直觀檢查、直觀檢查：A、防爆性能符號(hào)規(guī)定，B、系統(tǒng)部件（探頭、分站、斷電器）齊全，無(wú)損壞，電位器靈活。C、系統(tǒng)輸入電壓與現(xiàn)場(chǎng)電壓相符。D、技術(shù)資料、備件、專用工具齊備。2 2、技術(shù)指標(biāo)與功能試驗(yàn)、技術(shù)指標(biāo)與功能試驗(yàn)1)本質(zhì)安全電源試驗(yàn) 測(cè)試開路電壓和短路電流2)通氣試驗(yàn) 指示與跟蹤。通入瓦斯標(biāo)氣和空氣 線性試驗(yàn)。分別通入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、3.0%的標(biāo)氣，對(duì)傳感器的指示情況進(jìn)行測(cè)試。 3)報(bào)警、斷電、復(fù)電功能試驗(yàn)。 3、系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào) 系統(tǒng)經(jīng)測(cè)試符合要求后，進(jìn)行井上統(tǒng)調(diào)。即探頭、分站、斷電器、調(diào)制解調(diào)器，計(jì)算機(jī)、調(diào)制解調(diào)器按使用說(shuō)明書的

47、要求連接后，接通電源，連續(xù)工作24-48小時(shí)后，未有異常現(xiàn)象，即可井下安裝。二、礦井監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件二、礦井監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件 隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，軟硬件技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)的處理能力、操作系統(tǒng)的功能、界面在不斷的更新。操作系統(tǒng)軟件的易操作性、穩(wěn)定性以及監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)的共享性都有了較大的提高。當(dāng)前，均有如下特點(diǎn)： 整個(gè)軟件由兩大部分構(gòu)成：中心站軟件系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)終端軟件系統(tǒng)。 軟件網(wǎng)絡(luò)通訊底層采用Windows面向連接的套接字通訊技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠。 數(shù)據(jù)保存采用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，便于二次開發(fā)和資源共享。 監(jiān)測(cè)點(diǎn)超限可一控多、多控一、不同分站間相互控制與手動(dòng)控制，可用軟件定義來(lái)實(shí)現(xiàn)較為復(fù)

48、雜的邏輯控制。 超上限控制、超下限控制和模擬量狀態(tài)控制靈活選擇。 數(shù)字量測(cè)點(diǎn)可以關(guān)聯(lián)控制斷電，便于實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖。 查看任意時(shí)間段的測(cè)點(diǎn)變化趨勢(shì)。 用戶可自由定義報(bào)表格式。 具有動(dòng)態(tài)圖形顯示功能。三、礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用要求三、礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用要求 礦井監(jiān)控系統(tǒng)除應(yīng)能滿足礦井信息傳輸要求外，還應(yīng)滿足下列要求： 1）系統(tǒng)應(yīng)具有模擬量、開關(guān)量和累計(jì)量監(jiān)測(cè)功能。 2）系統(tǒng)應(yīng)具有聲光報(bào)警、模擬量和開關(guān)量手動(dòng)與自動(dòng)控制功能。 3）系統(tǒng)應(yīng)具有備用電源，當(dāng)電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)主要監(jiān)控量連續(xù)監(jiān)控、繼續(xù)監(jiān)控時(shí)間應(yīng)不小于2小時(shí)。 4）系統(tǒng)應(yīng)具有自檢功能系統(tǒng)應(yīng)具有自檢功能。當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、分站、傳輸電纜等設(shè)備發(fā)生故障時(shí)

49、，報(bào)警并記錄故障時(shí)間、故障設(shè)備、以供查詢及打印。 5）系統(tǒng)應(yīng)雙機(jī)備份，并具有手動(dòng)切換功能（自動(dòng)切換功能可選）。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備份主機(jī)投入工作，保證系統(tǒng)的正常工作。6 6）系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)存盤功能，其存盤內(nèi)容包括）系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)存盤功能，其存盤內(nèi)容包括重要測(cè)點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值；重要測(cè)點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值；模擬量統(tǒng)計(jì)值模擬量統(tǒng)計(jì)值( (最大值、平均值、最小值最大值、平均值、最小值) )；報(bào)警及解除報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；報(bào)警及解除報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；斷電復(fù)電時(shí)間及狀態(tài)；斷電復(fù)電時(shí)間及狀態(tài)；斷電復(fù)電邏輯關(guān)系不符報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；斷電復(fù)電邏輯關(guān)系不符報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；設(shè)備開停時(shí)間及狀態(tài)；設(shè)備開停時(shí)間及狀態(tài)；累

50、計(jì)量值；累計(jì)量值；設(shè)備故障恢復(fù)正常工作時(shí)間及狀態(tài)等。設(shè)備故障恢復(fù)正常工作時(shí)間及狀態(tài)等。 在這些存盤項(xiàng)目中，除重要監(jiān)測(cè)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值存盤記錄應(yīng)保持24小時(shí)外，其余均應(yīng)保存3個(gè)月以上，并且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)不大于10分鐘。（7）系統(tǒng)應(yīng)具有列表顯示功能系統(tǒng)應(yīng)具有列表顯示功能。模擬量及相關(guān)顯示內(nèi)容包括地址、單位、報(bào)警門限、控制門限、監(jiān)測(cè)值、最大值、最小值、平均值、傳感器故障、閉鎖與解鎖等。開關(guān)量顯示內(nèi)容包括地點(diǎn)、名稱、單位、累計(jì)值等。（8）系統(tǒng)應(yīng)具有模擬量實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示功能系統(tǒng)應(yīng)具有模擬量實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值3

51、種曲線。在一屏上，同時(shí)顯示不小于3種模擬量，并設(shè)有標(biāo)尺，可顯示對(duì)應(yīng)時(shí)間標(biāo)尺的模擬量值。（9）系統(tǒng)應(yīng)具有柱狀圖顯示功能系統(tǒng)應(yīng)具有柱狀圖顯示功能，以便直觀地反應(yīng)設(shè)備開機(jī)率。顯示內(nèi)容包括地點(diǎn)、名稱、最后一次開/停時(shí)刻和狀態(tài)、工作時(shí)間、開機(jī)率、開/停次數(shù)、傳感器狀態(tài)、閉鎖與解鎖等，并設(shè)時(shí)間標(biāo)尺。（10）系統(tǒng)應(yīng)具有模擬動(dòng)畫顯示功能系統(tǒng)應(yīng)具有模擬動(dòng)畫顯示功能，以便形象、直觀、全面地反應(yīng)安全生產(chǎn)狀況。顯示內(nèi)容包括工程流程模擬圖、相應(yīng)設(shè)備開停狀態(tài)、相應(yīng)模擬量數(shù)值等。為滿足大型復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的需要，應(yīng)具有漫游、總圖加放大、分頁(yè)顯示等功能。為了使用模擬圖，除具有一幅顯示全礦概況的總圖外，一般按使用功能劃分多個(gè)系統(tǒng)圖

52、，例如，通風(fēng)安全系統(tǒng)模擬圖、軌道運(yùn)輸系統(tǒng)模擬圖、膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)模擬圖、提升運(yùn)輸系統(tǒng)模擬圖、供電系統(tǒng)模擬圖、排水系統(tǒng)模擬圖、巷道布置圖、避災(zāi)路線圖等。（11）系統(tǒng)應(yīng)具有設(shè)備布置圖顯示功能系統(tǒng)應(yīng)具有設(shè)備布置圖顯示功能，以便及時(shí)了解系統(tǒng)配置、運(yùn)行狀況、便于管理與維修。顯示內(nèi)容包括傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、分站、電源箱、主站和電纜等設(shè)備的設(shè)備名稱、位置和運(yùn)行狀態(tài)等。若系統(tǒng)龐大一屏容納不了，可漫游、分頁(yè)或總圖加局部放大。（12）系統(tǒng)應(yīng)具有報(bào)表、曲線、柱狀圖、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能（定時(shí)打印功能可選），以便于報(bào)表分析。（13）系統(tǒng)應(yīng)具有人機(jī)對(duì)話功能系統(tǒng)應(yīng)具有人機(jī)對(duì)話功能，以便于系統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用

53、、控制命令輸入。（14）系統(tǒng)應(yīng)具有防雷措施，防止雷電擊毀設(shè)備，引起井下瓦斯事故。（15）系統(tǒng)應(yīng)具有抗干擾措施，防止架線電機(jī)車火花、大型機(jī)電設(shè)備啟停等電磁干擾影響系統(tǒng)正常工作。（16）系統(tǒng)分站應(yīng)具有初始化參數(shù)掉電保護(hù)功能，系統(tǒng)分站應(yīng)具有初始化參數(shù)掉電保護(hù)功能，以防分站停電后，初始化參數(shù)丟失。（17）系統(tǒng)宜具有工業(yè)電視圖象等多媒體功能系統(tǒng)宜具有工業(yè)電視圖象等多媒體功能，以便提高信息的利用率。（18）系統(tǒng)宜具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，系統(tǒng)宜具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，以便礦領(lǐng)導(dǎo)及上級(jí)主管部門對(duì)監(jiān)控信息的利用。（19）地面設(shè)備應(yīng)具有防靜電措施。（20）系統(tǒng)應(yīng)工作穩(wěn)定，性能可靠，出廠前要進(jìn)行連續(xù)7天的穩(wěn)定性試驗(yàn)，系統(tǒng)軟件死

54、機(jī)率應(yīng)小于1次/720小時(shí)。（21）系統(tǒng)應(yīng)整幅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫面的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于5秒。（22）電源波動(dòng)適應(yīng)范圍：（地面）90-110% （井下） 75-110% 四、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件總體要求四、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件總體要求實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性：監(jiān)測(cè)軟件的監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)計(jì)算、判斷、處理、傳輸、控制等功能應(yīng)具有實(shí)時(shí)性，能周期地循環(huán)，而不中斷。數(shù)據(jù)處理精度數(shù)據(jù)處理精度：監(jiān)控軟件在完成數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理時(shí)，所帶來(lái)的各種運(yùn)算、處理誤差應(yīng)小于0.5%。死機(jī)率：死機(jī)率：在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，軟件引起的死機(jī)率應(yīng)小于小于1 1次次/ /月。月。鍵盤響應(yīng)鍵盤響應(yīng)：在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，軟件應(yīng)能響應(yīng)操作人員從鍵盤輸入的命令并要求從輸入到執(zhí)行

55、命令的最間隔時(shí)間小于小于3030S S。中文功能中文功能：監(jiān)測(cè)軟件必須具有漢字顯示、用漢字及字符打印報(bào)表的功能。自檢功能：自檢功能：監(jiān)控系統(tǒng)軟件宜具有對(duì)接入系統(tǒng)的傳感器、分站的工作狀態(tài)、傳輸電纜故障位置的自檢功能。信息輸出和存儲(chǔ)功能信息輸出和存儲(chǔ)功能：監(jiān)控軟件應(yīng)具有顯示、打印、報(bào)警和存儲(chǔ)功能。生成功能生成功能：監(jiān)控軟應(yīng)具有在不中斷正常監(jiān)控功能的條件下由用戶隨時(shí)生成、修改各種參數(shù)及表格的功能。五、監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)管理資料五、監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)管理資料安全監(jiān)控機(jī)構(gòu)應(yīng)建立以下帳卡及報(bào)表：一、設(shè)備、儀表臺(tái)帳；二、監(jiān)控設(shè)備故障登記表；三、 檢修記錄；四、巡檢記錄；五、中心站運(yùn)行日志；六、 礦井安全監(jiān)控日?qǐng)?bào)表；

56、七、礦井安全監(jiān)控設(shè)備使用情況月報(bào)、季報(bào)表。七、礦井安全監(jiān)控設(shè)備使用情況月報(bào)、季報(bào)表。 安全監(jiān)控機(jī)構(gòu)必須繪制安全監(jiān)控設(shè)備布置圖和斷 電控制接線圖，圖上標(biāo)明傳感器、聲光報(bào)警器、斷電器、分站、電源、中心站等設(shè)備的位置、接線、斷電范圍、報(bào)警門限、斷電門限、復(fù)電門限、傳輸電纜、供電電纜等，并根據(jù)實(shí)際布置及時(shí)修改。 監(jiān)測(cè)技術(shù)資料均需定期保存，井下事故記錄應(yīng)長(zhǎng)期保監(jiān)測(cè)技術(shù)資料均需定期保存，井下事故記錄應(yīng)長(zhǎng)期保存。存。 發(fā)展過(guò)程發(fā)展過(guò)程 我國(guó)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，80年代初，從波蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200）引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了部

57、分煤礦；在引進(jìn)的同時(shí)，通過(guò)消化、吸收并結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，在我國(guó)煤礦已大量使用。實(shí)踐表明，安全監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用，各局礦已作為一項(xiàng)重大安全裝備。由于當(dāng)時(shí)相當(dāng)一部分監(jiān)控系統(tǒng)由于技術(shù)水平低、功能和擴(kuò)展性能差、現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)和技術(shù)服務(wù)跟不上等原因，或者已淘汰、或者停產(chǎn)。因此造成相當(dāng)一部分礦井無(wú)法繼續(xù)正常使用已裝備的系統(tǒng)。特別是近年來(lái)由于老系統(tǒng)服務(wù)年限將至，已無(wú)繼續(xù)維修維護(hù)的必要，系統(tǒng)面臨更新改造的機(jī)遇。 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展和

58、企業(yè)自身發(fā)展的需要，國(guó)內(nèi)各主要科研單位和生產(chǎn)廠家又相繼推出了KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等監(jiān)控系統(tǒng)，以及MSNM、WEBGIS等煤礦安全綜合化和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。同時(shí)，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”十二字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。 因此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，為用戶提供了更多的選擇機(jī)會(huì)、也促進(jìn)了各廠家在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識(shí)。我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平1 1、系統(tǒng)中心站、系

59、統(tǒng)中心站環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。主要監(jiān)測(cè)煤礦井下各種有毒有害氣體及工作面的作業(yè)條件，如高濃度甲烷氣體、低濃度甲烷氣體、一氧化碳、氧氣濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、巖煤溫度、頂板壓力、煙霧等。生產(chǎn)監(jiān)控。生產(chǎn)監(jiān)控。主要監(jiān)控井上、下主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種生產(chǎn)參數(shù)和重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，如煤倉(cāng)煤位、水倉(cāng)水位、供電電壓、供電電流、功率等模擬量；水泵、提升機(jī)、局扇、主扇、膠帶機(jī)、采煤機(jī)、開關(guān)、磁力起動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)等。2 2、中心站軟件、中心站軟件具有測(cè)點(diǎn)定義功能；具有顯示測(cè)量參數(shù)、數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線顯示、圖形生成。2 2、中心站軟件、中心站軟件 具有測(cè)點(diǎn)定義功能；具有顯示測(cè)量參數(shù)、數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線顯示、圖形生成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

60、、故障統(tǒng)計(jì)和報(bào)表、報(bào)告打印功能。其中，部分系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)連接功能，并采用國(guó)際通用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)終端與中心站之間實(shí)時(shí)通信和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢。 隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)日新月異的發(fā)展，目前，各廠家的系統(tǒng)應(yīng)用軟件正不斷更新版本，如KJF2000系統(tǒng)中心站應(yīng)用軟件版本2.40和MSNM局域網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用軟件版本1.1的操作界面全部實(shí)現(xiàn)了可視化和圖形化功能，而且具備礦井采空區(qū)火災(zāi)早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和專家決策分析功能；具備皮帶運(yùn)輸機(jī)全線火災(zāi)監(jiān)測(cè)功能；具備井下瓦斯抽放監(jiān)控功能。3 3、局域網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用軟件。 撫順分院開發(fā)率先開發(fā)的WEBGIS數(shù)字化礦山安全監(jiān)測(cè)監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用軟件版本1.