煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義68

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義一、與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 二、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 三、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 四、系統(tǒng)設(shè)備間的連接 五、監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 1、瓦斯煤礦有毒、有害氣體的總稱，以甲烷為主要成份 分子式：CH42、模擬量、開關(guān)量煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 模擬量：在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的量，如甲烷、CO、溫度開關(guān)量：只有2個或幾個固定的狀態(tài)，如開關(guān)、設(shè)備開停傳感器，只有“開”和“停”2種狀態(tài)，在計(jì)算機(jī)上，一般用0表示“?！保?表示“

2、開”計(jì)數(shù)量：罐籠計(jì)數(shù)、礦車計(jì)數(shù)等累計(jì)量：如皮帶秤計(jì)量 3、時分制、頻分制煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 頻分制：頻率分割，在同一介質(zhì)上以不同的頻率同時傳送多個信號，如電視、廣播等時分制：時間分割，以時間序列（排隊(duì)）的方式，同一信道在不同的時間，分別傳送不同的信號，如internet網(wǎng)，視頻點(diǎn)播等特點(diǎn)：頻分制一般用于模擬通信，速度快，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易雙向通信時分制一般用于數(shù)字通信，速度慢，結(jié)構(gòu)簡單，適合雙向通信頻分制時分制信息流信息流時分制、頻分制是通信的術(shù)語，指信號傳遞的方式4、煤礦常見防爆形式煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 任何電器的電路，只

3、要發(fā)生短路或故障，均可能產(chǎn)生火花，產(chǎn)生火花，便有可能引燃瓦斯，但不是所有火花都可以引燃瓦斯，火花的能量有大小，歸根接底還是一個能量問題，能夠引燃瓦斯火花就是不安全的，反之，就是安全的。本安形式：任何情況下，產(chǎn)生的火花能量不能夠引燃瓦斯，如傳感器，而傳感器也必須做成本安形式的，因?yàn)閭鞲衅饕话惴胖迷诨仫L(fēng)巷，根據(jù)安全規(guī)程，在瓦斯超限時，回風(fēng)巷的所有非本安設(shè)備必須停電，而超限時正是傳感器發(fā)揮作用的時候隔爆形式：產(chǎn)生的火花能量能夠引燃瓦斯，只好用隔離的辦法，把火花與外界隔離，但不是簡單的隔離內(nèi)部的火花不能引燃外部的瓦斯內(nèi)部的爆炸不能引起外部的爆炸內(nèi)部爆炸的氣體不能迅速釋放出來內(nèi)部爆炸的氣體不能不釋放出來

4、緩慢釋放增安形式：電氣性能的原因，不能做成本安形式，但由于結(jié)構(gòu)、用途等原因，也不能做成隔爆形式的一種特殊形式，它不是隔爆的，也不是本安的，如礦燈5、常見閉鎖形式煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 “閉”關(guān)閉、切斷“鎖”保持“閉鎖”，在煤礦是指切斷開關(guān)的電源并保持切斷狀態(tài)，直到解除閉鎖（引起閉鎖的條件解除）。煤礦使用的開關(guān)是特殊的，只能自動切斷，不能自動恢復(fù)。風(fēng)電閉鎖： 風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行或停風(fēng)，風(fēng)機(jī)送風(fēng)區(qū)域的所有電器停電并閉鎖，一般靠檢測風(fēng)機(jī)是否停止運(yùn)行或風(fēng)筒是否有風(fēng)來實(shí)現(xiàn)瓦斯電閉鎖：瓦斯超限，超限區(qū)域的所有電器停電并閉鎖故障閉鎖： 當(dāng)瓦斯傳感器、局扇開停傳感器等發(fā)生故障時，相

5、應(yīng)區(qū)域的所有電器停電并閉鎖風(fēng)電瓦斯閉鎖：國標(biāo)MT 631-1996煤礦用風(fēng)電甲烷閉鎖裝置通用技術(shù)條件規(guī)定的閉鎖6、發(fā)生瓦斯災(zāi)害的條件煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 瓦斯是一種可燃性氣體，在滿足一定條件的情況下，還可以爆炸。它在煤礦與煤伴生，在煤的開采過程中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的開放而釋放出來，是煤炭開采的主要災(zāi)害之一，構(gòu)成瓦斯災(zāi)害需要三個要素：瓦斯：5%16%的瓦斯表現(xiàn)為爆炸特點(diǎn)，最危險(xiǎn)的濃度是6%9%；16%60%的瓦斯表現(xiàn)為燃燒特點(diǎn)氧氣：15%以上，空氣中的氧氣含量一般在21%左右火花：火花能量能夠點(diǎn)燃、引爆瓦斯5%16%16%60%最危險(xiǎn)的濃度6%9%7、怎樣避免瓦斯

6、災(zāi)害煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 通風(fēng)：構(gòu)成瓦斯災(zāi)害的3個條件中，氧氣的含量一般是無法控制的，瓦斯的含量可以通過通風(fēng)的方式，通過加大新鮮風(fēng)量，稀釋瓦斯的濃度，控制它的濃度不超過規(guī)定的限度火源：通過控制火源，在瓦斯超限的情況下沒有火源（火花），瓦斯也不會爆炸。為降低瓦斯?jié)舛?、撤離人員贏得時間通風(fēng)是防治瓦斯災(zāi)害的最基本方式8、造成瓦斯?jié)舛壬叩脑蛎旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 通風(fēng)不良：由于通風(fēng)不量，開采過程中產(chǎn)生的瓦斯不能及時稀釋、排放積聚：瓦斯比空氣輕，會在巷道的上部積聚，通風(fēng)不良時，積聚的瓦斯是非常危險(xiǎn)的突出：煤層中，瓦斯的分布是不均允

7、的，由于煤層內(nèi)部壓力的原因，瓦斯有可能突然涌出季節(jié)：瓦斯的活動與季節(jié)有關(guān)9、CO的危害煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 既煤氣中毒，危害十分嚴(yán)重，必須引起足夠的警覺10、誤差概念煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 以理想的觀點(diǎn)，我們感受到的世界、物體，永遠(yuǎn)不是真實(shí)的，因?yàn)橛姓`差存在。但實(shí)際上，只要誤差在我們可以接受的范圍之內(nèi)，我們就認(rèn)為是真實(shí)的、可行的，如對重量、長度等的測量。對于瓦斯，國家規(guī)定的測量誤差是：01% 0.1%12% 0.2%24% 0.3%11、甲烷的調(diào)校煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 作為一種計(jì)量儀器，甲

8、烷、CO等傳感器，必須定期調(diào)校。不能用一種儀器校驗(yàn)另一種儀器按規(guī)程規(guī)定的時間定期校驗(yàn)只能用標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行調(diào)校標(biāo)準(zhǔn)氣就是獲得有關(guān)部門承認(rèn)的已知濃度的氣體，既必須是獲得計(jì)量認(rèn)證許可的標(biāo)準(zhǔn)氣體12、防爆標(biāo)志的含義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 ExibdIEX：表明該電氣設(shè)備符合1種或幾種防爆形式的規(guī)定，通俗講就是防爆電器ib：防爆形式充油型：o正壓型：p充砂型：q隔爆型：d增安型：e本質(zhì)安全型a類：ia3重保護(hù)本質(zhì)安全型b類：ib2重保護(hù)澆封型：m無火花型：n特殊型：s：附屬防爆形式I：分類煤礦用電氣設(shè)備 I除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備II13、關(guān)聯(lián)設(shè)備煤礦安全監(jiān)控

9、系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 電氣設(shè)備在進(jìn)行防爆檢驗(yàn)時，需要按實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境連接相關(guān)的設(shè)備，在此狀態(tài)下，進(jìn)行相應(yīng)的防爆試驗(yàn)，那么試驗(yàn)的結(jié)果也只能表明是在此狀態(tài)的結(jié)果，所以需要標(biāo)明關(guān)聯(lián)設(shè)備。其技術(shù)方面核心的原因是：合格的防爆設(shè)備+合格的防爆設(shè)備合格的防爆設(shè)備本安+本安本安14、設(shè)置斷電關(guān)系煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 設(shè)置傳感器與斷電器之間的控制關(guān)系，實(shí)際上就是哪一個傳感器超限后，哪一個斷電器要斷電。計(jì)算機(jī)是不會自己知道的，不設(shè)置，斷電控制也是無法完成的。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 熱催化燃燒：熱導(dǎo)：光干涉：光譜：15、常

10、用的瓦斯的測量方法CH4+2O2=2H2O+CO2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 測量誤差產(chǎn)生的一個重要原因就是0點(diǎn)的漂移，或正或負(fù)，也就是在實(shí)際環(huán)境中甲烷為0的情況下，傳感器的測量結(jié)果卻是有甲烷（正漂）或負(fù)（負(fù)漂），主要是元件在環(huán)境中甲烷為0時輸出電壓是0、是+、是-對于采用熱催化燃燒測量原理的甲烷傳感器，正漂、負(fù)漂均有可能，負(fù)漂居多新的甲烷傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，甲烷傳感器在負(fù)漂時要顯示“”號16、甲烷傳感器的負(fù)漂17、閉鎖與斷電/復(fù)電的關(guān)系斷電：瓦斯由正常到超限（斷電）斷電器動作開關(guān)斷電（關(guān)閉）瓦斯繼續(xù)超限斷電器保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)開關(guān)不能送電（鎖/保持）復(fù)電：瓦斯恢復(fù)

11、到正常狀況斷電器解除斷電狀態(tài)（復(fù)電狀態(tài)）開關(guān)仍（關(guān)閉）但可以送電（解鎖）復(fù)電只能解除斷電狀態(tài)，但不能使開關(guān)送電，開關(guān)送電需要手工完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 18、斷電與饋電的關(guān)系煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 斷電器的主要作用就是在瓦斯超過規(guī)定的斷電值時，能夠切斷工作面用電設(shè)備的電源，以防止瓦斯爆炸。 新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷電器在斷電的同時，還必須能夠監(jiān)測開關(guān)是否真正斷電并將信息反饋到分站和地面中心站。斷電器開關(guān)分站用電設(shè)備是否斷電必須是電壓型監(jiān)測裝置19、饋電異常煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 饋電監(jiān)測：就是對開

12、關(guān)輸出是否有電的監(jiān)測饋電異常：當(dāng)斷電器斷電，而饋電監(jiān)測為有電時20、上隅角煤礦有毒、有害氣體的總稱，以甲烷為主要成份 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 上隅角21、MT 631-1996煤礦用風(fēng)電甲烷閉鎖裝置通用技術(shù)條件 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 連接關(guān)系：T1T2T3局扇風(fēng)筒風(fēng)量開關(guān)工作面開關(guān)回風(fēng)流開關(guān)K1K2串聯(lián)區(qū)開關(guān)K4局扇開關(guān)K3電源總開關(guān)380/660掘進(jìn)工作面風(fēng)筒FSFJ供電線路煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 21、MT 631-1996煤礦用風(fēng)電甲烷閉鎖裝置通用技術(shù)條件 控制關(guān)系：斷電條件控制對象復(fù)

13、電條件T11.5K1T11.0T1=ERRORK1T11.0T21.5K1、K2T21.0T2=ERRORK1、K2T21.0T30.5K4T30.45T3=ERRORK4T30.45FS=0（風(fēng)筒風(fēng)速6）K1、K2FS=1（風(fēng)筒風(fēng)速6）FJ=0（局扇停）K1、K2FJ=1（局扇開）FJ=0 and T13.0K3手工（OPEN=0）通電時間1分鐘K1、K2、K3、K4煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 各傳感器在MT631中的角色：符號風(fēng)電甲烷閉鎖功能中的角色T1甲烷1（工作面探頭，里探頭）T2甲烷2（回風(fēng)風(fēng)流探頭，外探頭）T3甲烷3（串聯(lián)通風(fēng)中入風(fēng)流探頭）K1斷電器1

14、（工作面設(shè)備電源）K2斷電器2（回風(fēng)巷設(shè)備電源）K3斷電器3（局扇電源）K4斷電器4（串聯(lián)通風(fēng)區(qū)內(nèi)設(shè)備電源）FS風(fēng)速傳感器（風(fēng)筒風(fēng)速）FJ風(fēng)機(jī)（局扇）開停傳感器21、MT 631-1996煤礦用風(fēng)電甲烷閉鎖裝置通用技術(shù)條件 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 22、本地?cái)嚯姟惖財(cái)嚯?本（就）地?cái)嚯姡和ㄟ^分站發(fā)出控制信號，傳感器、斷電器在同一分站，速度快異地（遠(yuǎn)程）斷電：通過主機(jī)發(fā)出控制信號，傳感器、斷電器在不同分站，速度慢 由于目前的監(jiān)控系統(tǒng)分站之間不能交換數(shù)據(jù)，傳感器和斷電器不在同一分站時，只能通過主機(jī)來過度才能實(shí)現(xiàn)控制對于本地?cái)嚯妬碚f，控制指令來自分站，但分站并不知

15、道傳感器與斷電器的控制關(guān)系，所以需要系統(tǒng)生成控制關(guān)系并發(fā)送到分站由于系統(tǒng)技術(shù)要求分站在脫離主機(jī)后仍能正常工作，所以分站停電后，分站中的斷電控制關(guān)系不能丟失，重新加電后仍能繼續(xù)工作煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)知識 23、故障斷電的注意事項(xiàng) 由于要實(shí)現(xiàn)故障斷電，所以一般使用斷電器中的“常開”節(jié)點(diǎn)，在正常情況下，斷電器強(qiáng)制將“常開”節(jié)點(diǎn)吸合，在斷電狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)斷開，在故障或斷電器停電狀態(tài)下，由于使用的是“常開”節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)是斷開的，也能起到斷電的作用 在斷電器停電狀態(tài)下，開關(guān)是送不上電的！煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 用于煤礦，對生產(chǎn)設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)、安全要素等進(jìn)行監(jiān)

16、測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行控制的系統(tǒng)，它是由多種設(shè)備組合起來共同完成以上功能的系統(tǒng)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)用于煤礦為煤礦安全服務(wù)監(jiān)測控制多設(shè)備協(xié)同完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 1、監(jiān)控系統(tǒng)的作用通過對各種要素的監(jiān)測，使我們能夠及時、連續(xù)地了解生產(chǎn)過程中各種要素的現(xiàn)狀和變化規(guī)律，使我們能夠及時地采取措施，調(diào)整生產(chǎn)、通風(fēng)、安全等環(huán)節(jié)，使安全狀況處于最佳狀態(tài)，避免通風(fēng)、安全環(huán)節(jié)中的不安全因素，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。監(jiān)測是控制的前提，控制是監(jiān)測的目的 監(jiān)測作用： 生產(chǎn)要素：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、產(chǎn)量等 通風(fēng)要素：風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、風(fēng)筒、負(fù)壓、風(fēng)速（風(fēng)量） 安全要素：瓦斯、CO、溫度控制作用： 通過控制開關(guān)來控制電

17、器設(shè)備的電源（停止生產(chǎn)，避免火花產(chǎn)生）管理作用： 提示管理者礦井當(dāng)前瓦斯方面的現(xiàn)狀，對規(guī)定的項(xiàng)目和測值還可以重點(diǎn)提示、預(yù)警其它作用： 事故分析等與其它監(jiān)測方式的區(qū)別 連續(xù)、自動、多參數(shù)同時、多設(shè)備協(xié)同煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2、監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成從80年代初，監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入我國，經(jīng)過20多年的發(fā)展，實(shí)踐證明，這種三級結(jié)構(gòu)，兩級網(wǎng)絡(luò)（通信）的結(jié)構(gòu)是最適合我國煤礦的開采方式和管理現(xiàn)狀的。由于傳感器受本安的要求，加上井下取電的不方便性，傳感器必須集中供電，即由一臺電源向若干臺傳感器通過若干條電纜供電，既然傳感器必須向一個集中點(diǎn)連接電纜，那么無分站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是沒有必要的，更加復(fù)雜的

18、。 設(shè)備層傳輸層管理層地面中心站及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分站/電源電纜傳感器控制器系統(tǒng)的理論模型系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)第一級通信第二級通信煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2、監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成（總線方式與傳統(tǒng)方式的對比）甲烷甲烷皮帶甲烷甲烷皮帶分站分站總線（數(shù)字）方式點(diǎn)對點(diǎn)方式總線型（數(shù)字）的結(jié)構(gòu)最適合煤礦的特點(diǎn)，不僅維護(hù)方便，而且節(jié)省電纜 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2、監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成（全數(shù)字化系統(tǒng)的優(yōu)勢）通用端口：模擬的系統(tǒng)，由于各種傳感器的輸出接口不一樣，所以分站上有不同的接口，什么樣的接口只能接什么樣的傳感器，不能互換。而數(shù)字化系統(tǒng)則沒有此限制。總線方式：一條電纜可以接多個

19、傳感器，而不是只能接一個傳感器的點(diǎn)對點(diǎn)方式自動識別：傳感器不僅可以向分站發(fā)送測量值信號，還可以發(fā)送自身的參數(shù)，理論上將，可以發(fā)回任何你想要的數(shù)據(jù)。傳感器接入系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動地識別此傳感器，并將它顯示出來，而不需要人為設(shè)置故障診斷：由于傳感器、分站可以發(fā)送回大量的運(yùn)行信息，根據(jù)這些運(yùn)行信息，就可以判斷設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，輔助診斷出現(xiàn)的故障多 參 數(shù)：同樣，由于傳感器、分站可以傳送各種參數(shù)，所以可以將多個測量值放在一個傳感器上，如CO+溫度、負(fù)壓+溫度、斷電+饋電等煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2、監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成（地面中心站）電視墻投影/模擬盤主機(jī)備用機(jī)礦長總工通風(fēng)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展部分

20、顯示擴(kuò)展部分基本部分煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 2、監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成（井下結(jié)構(gòu)）分站分站分站分站直接連接方式并行連接方式分支連接方式混合連接方式傳感器或控制器通 訊 干 線煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 3、監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理采用時分制、主從方式通信主機(jī)發(fā)出指令或數(shù)據(jù)，分站根據(jù)主機(jī)發(fā)出的內(nèi)容做相應(yīng)的動作并將結(jié)果發(fā)送給主機(jī)，所有的數(shù)據(jù)交換總是主機(jī)發(fā)出，分站回答，分站不主動發(fā)出信號，所以叫主從方式；同一時間線路上只有一臺設(shè)備發(fā)出信號，不同的設(shè)備只能在不同的時間發(fā)送自己的信息，所以是時分制的；主機(jī)可以將信息發(fā)送給分站，分站也可以將信息發(fā)送給主機(jī)，所以通信是雙向的。好比點(diǎn)名

21、一樣，總是老師（主）發(fā)出，學(xué)生回答（從），學(xué)生決不主動說話；點(diǎn)到誰誰回答，先后有序，決不亂來（時分制）。與老師點(diǎn)名相同，主機(jī)（老師）發(fā)出的信息所有分站（學(xué)生）均能收（聽）到，只有被叫的分站（學(xué)生）才回答。所以分站（學(xué)生）必須有編號（名字），而且不能重復(fù)。如果有重復(fù)，重復(fù)的分站會同時回答而相互干擾，主機(jī)誰的信息也收不到。如果有分站主動發(fā)出信號，就會干擾主機(jī)或其它分站的信號，導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。主機(jī)不斷地、周而復(fù)始地對所有分站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，就會得到所有分站（傳感器）的數(shù)據(jù)，這種工作方式稱為“巡檢”，巡檢一次的時間稱為“巡檢周期”，巡檢周期不能大于30秒。主機(jī)與分站 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)

22、控系統(tǒng) 3、監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理對數(shù)字化的系統(tǒng)，分站與傳感器的數(shù)據(jù)交換與主機(jī)與分站相同，只是分站為主，傳感器為從，同一條電纜上的傳感器必須有一個編號（名字）。對于非數(shù)字化系統(tǒng)，傳感器輸出的信號是模擬的，如頻率（2001000Hz）、電流（420mA）、電壓（05V）等，分站只能用增加通道的方式將它們連接起來，分站在接收到傳感器的信號后，通過A/D（模擬量/數(shù)字量）轉(zhuǎn)換，將傳感器的模擬量轉(zhuǎn)換成分站需要的數(shù)字量。 分站與傳感器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 4、監(jiān)控系統(tǒng)是怎樣防治瓦斯災(zāi)害的自動功能：當(dāng)瓦斯超限、風(fēng)機(jī)停風(fēng)或其它條件發(fā)生，系統(tǒng)會自動切斷相應(yīng)開關(guān)的電源，控制生產(chǎn)，防止產(chǎn)生火花管

23、理功能：系統(tǒng)連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)測，并能發(fā)出聲光報(bào)警，提醒工作人員和管理人員采取措施預(yù)警功能：由于系統(tǒng)是連續(xù)監(jiān)測的，所以可以看到瓦斯等參數(shù)的變化趨勢，從而可以提前采取措施事故分析：發(fā)生事故后，可以查看系統(tǒng)的歷史記錄 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（1）地面風(fēng)機(jī)房說明：地面風(fēng)機(jī)房主要監(jiān)測兩臺主扇的開停和通風(fēng)負(fù)壓主扇（設(shè)備開停傳感器）備用主扇（設(shè)備開停傳感器）負(fù)壓傳感器煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（2）總回風(fēng)/采區(qū)回風(fēng)/一翼回風(fēng) 說明：總回風(fēng)/采區(qū)回風(fēng)/一翼總回風(fēng)按下面所列設(shè)備安裝，有一處，算一處甲烷傳感

24、器（0.75） 風(fēng)速傳感器 對有火區(qū)或發(fā)火傾向的煤礦一氧化碳傳感器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（3）主要風(fēng)門 說明：一般監(jiān)測總回風(fēng)和總進(jìn)風(fēng)之間最主要的聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門 風(fēng)門傳感器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（4）火區(qū)說明：一處火區(qū)最少安裝如下的1組傳感器，大的火區(qū)可適當(dāng)增加組數(shù)，每處火區(qū)均必須按下列設(shè)備安裝 一氧化碳傳感器（24）溫度傳感器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（5）掘進(jìn)工作面 說明：每個掘進(jìn)工作面均按下列設(shè)備安裝，有幾個算幾個 甲烷

25、傳感器（里，1.0/1.5） 甲烷傳感器（外，1.0/1.0） 斷電器（控制工作面及回風(fēng)流非本安設(shè)備）饋電傳感器 風(fēng)筒開閉傳感器串聯(lián)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面 甲烷傳感器（進(jìn)風(fēng)，0.5/0.5） 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（6）回采工作面 說明：每個回采工作面均按下列設(shè)備安裝，有幾個算幾個 甲烷傳感器（里，1.0/1.5）甲烷傳感器（上隅角，1.0/1.5） 甲烷傳感器（外，1.0/1.0） 斷電器（控制工作面及回風(fēng)流非本安設(shè)備）饋電傳感器煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（6）回采工作面 對有火區(qū)或發(fā)火

26、傾向的煤礦 一氧化碳傳感器溫度傳感器回風(fēng)巷超過1000米的工作面 甲烷傳感器（回風(fēng)巷中部，1.0/1.5） 有專用排瓦斯巷的工作面 甲烷傳感器（專用排瓦斯巷，2.5/2.5） 串聯(lián)通風(fēng)的工作面 甲烷傳感器（進(jìn)風(fēng)，0.5/0.5）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（7）帶式輸送機(jī)機(jī)頭下風(fēng)處說明：每個帶式輸送機(jī)的機(jī)頭均安裝下列設(shè)備，有幾個算幾個 一氧化碳傳感器 煙霧傳感器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 1、主要的安裝地點(diǎn)和傳感器布置（8）機(jī)電硐室 說明：每個機(jī)電硐室均按下列設(shè)備安裝，有幾個算幾個溫度傳感器 煙霧傳感器 在回風(fēng)巷的機(jī)電

27、硐室 甲烷傳感器（機(jī)電硐室入口，0.5） 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 2、分站、電源安裝注意事項(xiàng)（1）固定測點(diǎn)與移動測點(diǎn)分開：固定測點(diǎn)（風(fēng)機(jī)房、總回風(fēng)、風(fēng)門、火區(qū)等不隨開采轉(zhuǎn)移的測點(diǎn)）和移動測點(diǎn)（掘進(jìn)、回采等隨開采轉(zhuǎn)移、搬家的測點(diǎn)）不要安裝在同一分站 （2）同時掘進(jìn)的兩個掘進(jìn)頭（回風(fēng)掘進(jìn)和運(yùn)輸掘進(jìn)）一般使用同一個分站 （3）進(jìn)尺進(jìn)度差別大的掘進(jìn)工作面，不要安裝在同一分站 （4）回采進(jìn)度差別大的回采工作面，不要安裝在同一分站 （5）掘進(jìn)工作面和回采工作面盡量不要使用同一個分站 （6）分站不能放置在回風(fēng)巷 （7）分站距離探頭的距離不能太遠(yuǎn)，一般不超過2000米 （8）分站與傳

28、感器的連接，不能片面減少分站，要綜合考慮電纜（長度、價格）、距離、維護(hù)等 （9）分站一般放置到機(jī)電硐室等有人值守的地點(diǎn)或工作面供電開關(guān)附近 （10）監(jiān)測工作面的分站，盡可能放置在工作面供電開關(guān)附近，以利于使用分站本身的斷電器 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 3、環(huán)境要求（1）中心站工作環(huán)境條件 溫度：1530；相對濕度：40%70%；大氣壓力：80 kPa106 kPa；溫度變化率：小于10/h，且不得結(jié)露；GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 3、環(huán)境要求（2）井下工作環(huán)境條件 工作溫度：040；

29、相對濕度：98%（25）； 大氣壓力：80106kPa； 有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 3、環(huán)境要求（3）貯運(yùn)條件 按規(guī)定包裝入箱的產(chǎn)品，在避免雨(雪)淋浸的條件下，任何通用運(yùn)輸工具運(yùn)輸，其包裝，儲運(yùn)標(biāo)志應(yīng)符合GB191的規(guī)定。 包裝好的產(chǎn)品，要求在溫度為540，相對濕度不高于85%，無腐蝕性氣體、通風(fēng)良好的存貯條件下貯存。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 4、供電電源（1）地面中心站電源 額定電壓：220V AC； 允許偏差：-1010； 諧波：不大于5； 頻率：50Hz，允許偏差5。 煤

30、礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 4、供電電源（2）井下設(shè)備電源 額定電壓：220/380V/660V AC； 允許偏差：2510； 諧波：不大于10； 頻率：50Hz允許偏差5。（3）后備電源 中心站配備UPS電源，當(dāng)交流電源停電時，UPS電源應(yīng)保證中心站主機(jī)工作2小時以上。當(dāng)交流電源停電時，KDW-0.1/186礦用隔爆兼本安型直流電源的備用電源供電，保證井下全部設(shè)備在額定工作條件下正常工作2小時。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義煤礦監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用 5、電纜放置符合標(biāo)準(zhǔn)化礦井施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)格按顏色一一連接 電纜放置時要留有余量，準(zhǔn)備斷裂后的再連接 一般盡可能走井下而不走地

31、面 地面電纜盡可能不架空，利用地面建筑物布置 井下放置電纜要吊掛牢固整齊 要注意防雷煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義系統(tǒng)設(shè)備間的連接1、系統(tǒng)連接示意圖打印機(jī)網(wǎng)絡(luò)等備用機(jī)接口、雙機(jī)切換裝置主機(jī)避雷器接地接地避雷器分站分站分站分站分站機(jī)房井口井下分站煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義系統(tǒng)設(shè)備間的連接2、地線及防雷（1）信號線防雷 系統(tǒng)在使用中，信號線必須安裝防雷電裝置 通信接口與電纜入井井口之間，應(yīng)安裝2臺。1臺安裝在電纜入井井口，另1臺安裝在監(jiān)控機(jī)房 雷電保護(hù)裝置連接至機(jī)房連接至井下此端是雷電保護(hù)裝置的輸入端此端是雷電保護(hù)裝置的輸出端地線雷電保護(hù)裝置連接至井下此端是雷電保護(hù)裝置的輸出端此端是雷電保護(hù)裝置的輸入端地

32、線通信接口雷電保護(hù)裝置安裝示意圖-信號電纜-機(jī)房 雷電保護(hù)裝置安裝示意圖-信號電纜-入井井口 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義系統(tǒng)設(shè)備間的連接2、地線及防雷（2）電源線防雷 系統(tǒng)在使用中，電源線必須安裝防雷電裝置，電源避雷器必須在地面中心站所有用電設(shè)備的電源進(jìn)線側(cè)安裝。 雷電保護(hù)裝置連接至地面所有使用AC 220V電源的設(shè)備 地線AC 220V煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義系統(tǒng)設(shè)備間的連接2、地線及防雷（3）防雷地線 必須有可靠的接地線，“雷電保護(hù)裝置”的接地端子連接到地線的“匯集排”上，螺釘必須旋緊，接地線選用4mm2以上的銅線，長度小于1m且盡量短。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原

33、理 1、瓦斯傳感器熱催化燃燒測量原理，瓦斯燃燒溫度變化電信號，瓦斯?jié)舛鹊淖兓?，引起溫度的變化，?dǎo)致電信號的變化 黑元件白元件信號輸出在瓦斯?jié)舛群艿蜁r，瓦斯既不爆炸，也不燃燒。瓦斯的測量，目前比較經(jīng)濟(jì)的方法就是所謂的熱催化法（黑白元件），通過催化、加熱的方式，使低濃度的瓦斯燃燒由于這樣的原理，元件的熱容量會嚴(yán)重影響測量的穩(wěn)定性，而熱容量又與元件的體積成正比，所以元件越大，穩(wěn)定性就越好但元件越大，耗電量就越大。同時，熱容量越大，靈敏度就越小，但實(shí)際環(huán)境中，瓦斯的變化是比較慢的，靈敏度對測量的影響不大所以總的來說，大元件的探頭比小元件的探頭好由于熱穩(wěn)定性的關(guān)系，風(fēng)速對瓦斯的測量有影響，國標(biāo)的規(guī)定是探

34、頭必須在8m/s的環(huán)境中穩(wěn)定工作 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 2、設(shè)備開停傳感器電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)線通過電流，就會產(chǎn)生磁場，通過感應(yīng)磁場來確定導(dǎo)線中是否有電流，從而確定設(shè)備是否工作但是，煤礦井下使用的是三項(xiàng)交流電，且封裝在一條電纜中，由于三項(xiàng)交流電相位相差120度，它們產(chǎn)生的磁場相互抵消，理論上電纜外的磁場為0 但由于相間的不平衡和導(dǎo)線自身直徑導(dǎo)致它們不在一個同心園，磁場不能完全抵消。正由于此，由于電纜內(nèi)部的紐絞，在電纜的外部各處，磁場是不一樣的，橫向是這樣，徑向也是，安裝是一定要注意 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 3、壓力（水位）傳感器有一

35、種合金，在外部力量作用產(chǎn)生變形時，就會產(chǎn)生電信號 膜片膜盒連接到被測量環(huán)境連接到大氣中煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 3、壓力（水位）傳感器以絕對真空為0測量的壓力，稱為絕對壓力以1個大氣壓為0測量的壓力，稱為相對壓力，大于1個大氣壓為正壓，小于1個大氣壓為負(fù)壓 0壓力，絕對真空大氣壓力，1個大氣壓煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 4、CO傳感器原電池工作原理 +電極-電極CO煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講義監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備及其工作原理 5、風(fēng)門傳感器利用干簧管與磁鐵來實(shí)現(xiàn)，干簧管是一種特殊的電子器件，類似一個磁敏開關(guān)，當(dāng)磁鐵接近它時導(dǎo)通，離開時不導(dǎo)通。安裝時傳感器（干簧管）安