礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)

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***              主任

    工程師

第一節(jié)    礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能

一、系統(tǒng)的組成和功能

   1.1定義

    煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二化碳濃度、氧氣濃度、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)開停等，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。

1.2 組成

     系統(tǒng)一般由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、分站、電源箱（或電控箱）、主站（或傳輸接口）、主機(jī)（含顯示器）、系統(tǒng)軟件、服務(wù)器、打印機(jī)、大屏幕、UPS電源、遠(yuǎn)程終端、網(wǎng)絡(luò)接口電纜和接線盒等組成，如圖1所示。

二、工作原理

   傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)換為電信號，并具有顯示和聲光報警功能（有些傳感器沒有顯示、或沒有聲光報警）。

    執(zhí)行機(jī)構(gòu)（含聲光報警及顯示設(shè)備）將控制信號轉(zhuǎn)換為被控物理量。

    分站接收來自傳感器的信號，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給主站（或傳輸接口），同時，接收來自主站（或傳輸接口）多路復(fù)用信號。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡單的數(shù)據(jù)處理能力、對傳感器輸入的信號和主站（或傳輸接口）傳輸來的信號進(jìn)行處理，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。 

  電源箱將交流電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的本質(zhì)安全型直流電源，并具有維持電網(wǎng)停電后正常供電不小于2小時的蓄電池。

    傳輸接口接收分站遠(yuǎn)距離發(fā)送的信號，并送主機(jī)處理；接收主機(jī)信號、并送相應(yīng)分站。傳輸接口還具有控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號的調(diào)制與解調(diào)，系統(tǒng)自檢等功能。

    主機(jī)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。主機(jī)主要用來接收監(jiān)測信號、校正、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機(jī)對話、輸出控制、控制打印輸出、聯(lián)網(wǎng)等。

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瓦斯抽放管路中其它傳感器的設(shè)置

瓦斯抽放泵站的抽放泵輸入管路中宜設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；利用瓦斯時，應(yīng)在輸出管路中設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。防回火安全裝置上宜設(shè)置壓差傳感器。

煙霧傳感器的設(shè)置

帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處應(yīng)設(shè)置煙霧傳感器。

三、斷電控制

在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中必須具備風(fēng)電、甲烷超限斷電閉鎖功能。

斷電控制時通過低壓防爆開關(guān)來實(shí)現(xiàn)被控制設(shè)備的控制。

為保證安全監(jiān)控裝置的故障閉鎖功能，礦用斷電控制器對隔爆型磁力啟動器的控制應(yīng)采用常開觸點(diǎn)，將礦用斷電控制器的常開觸點(diǎn)串接磁力啟動器停止按鈕開關(guān)上。

隔爆兼本質(zhì)安全型磁力啟動器控制應(yīng)采用斷電控制器常開接點(diǎn)與磁力啟動器本質(zhì)安全回路中的停止開關(guān)。

斷電控制器的常閉觸點(diǎn)并接在饋電開關(guān)分離開關(guān)上。

例如：2009年2月22日發(fā)生死亡78人的特別重大瓦斯爆炸事故的屯蘭礦是事故礦中煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)使用維護(hù)最好的煤礦，但仍存在著下述嚴(yán)重問題：

    （1）將回風(fēng)巷甲烷傳感器報警值和斷電值調(diào)高至2.5%，如圖2所示。

    （2）將4臺電氣開關(guān)開關(guān)設(shè)置在微風(fēng)的12403工作面1號聯(lián)絡(luò)巷，但不設(shè)置甲烷傳感器，如圖3所示。因此，《煤礦安全規(guī)程》（2010年版）第132條第二款修改為“井下個別機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)流中的，必須安裝甲烷傳感器并具備甲烷超限斷電功能”。

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