煤矿安全监测监控系统2011课件.ppt

煤矿安全监测监控系统 内容提要 上篇 系统组成 系统功能 煤与瓦斯突出预警 火灾监控与预警 矿山压力监测与预警 下篇 系统与事故关系 规范标准 系统设备维护 制度建设 事故应急预案 上 篇 监控系统组成及其功能 一、系统组成及其作用 监测监控系统是融计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品。 监测监控系统的功能一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等； 二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等 组成 硬件组成：传感器、执行单元、测控分站、信道、隔离栅、计算机及其外围设施。 软件组成：操作系统、信息管理系统； 自动采集资料、处理资料并进行控制的系统, 具有及时、准确、连续、可靠的优点, 对保障矿井安全, 提高矿井“一通三防”管理水平, 增强矿井抗灾能力 。 监测监控系统结构图 国外瓦斯安全监测监控系统 相关技术的发展： 1946年，电子计算机诞生；1950~1970年代，集成电路，大规模集成电路产生；1960年代，通信技术发展； 瓦斯遥测技术 遥测瓦斯仪 20世纪60年代中期法国的CCT63/40煤矿环境监测系统，它可测量瓦斯、一氧化碳、风速、温度等参数，最多可测40个点。 20世纪70-80年代，先进的安全监测监控系统相继诞生。 20世纪80年代-90年代，计算机网络技术促进了矿井综合自动化的发展 国内瓦斯安全监测监控系统 1958年的山西省，它采用纯铂丝元件为传感器，后经多方协作研制出我国第一个达到实用水平的载体催化元件，随继研制成功以这种元件为传感器的AQR—1型瓦斯测量仪。 1973年，由重庆煤矿安全仪器厂等5家单位协作，研制成功了长期连续监测瓦斯的AYJ-1型瓦斯遥测仪，随后又有ABD—1型瓦斯断电报警仪、AQD—1型采煤机瓦斯断电控制仪等产品出现，我国催化型矿井瓦斯检测仪器的品种渐次丰富起来。 1970年代我国煤矿已经采用了多路载波传输技术和模拟显示进行环境参数和机械状态的监测，用电话来指挥生产。 改革开放的国策出台，开始引进了波兰CMM安全检测系统，英国的MINOS系统，美国的DAN系统和联邦德国的TF-200系统。到了1980年代，随着引进消化并进一步实现“国产化”，创造了一系列适合我国煤矿条件的监控系统。 1990年代，自主研制的监测监控系统普遍推广使用 传感器简介 定义：国标GB7666?87， 把“能够把特定的被测量信息（如物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用输出信号的器件或装置称为传感器”。 “可用输出信号”，是指便于传输、便于处理的信号。就目前而言，电信号最能满足便于传输、便于处理的要求。 也可以定义为把外界非电量信息转换成电信号输出的器件或装置 传感器的作用 现代信息技术的基础包括信息采集、信息传输与信息处理。 信息采集离不开传感器技术。 传感器位于信息采集系统之首、检测与控制之前，是感知、获取与检测的最前段。 科学研究与自动化生产过程中所要获取的各类信息，都需要通过传感器获取并转换成为电信号，没有传感器技术的发展，整个信息技术的发展就成为一句空话。 传感器的优点 测量灵敏度高，应用范围广； 感测系统结构紧凑，安装调试方便； 测量惯性小，反应速度快，频率特性好； 可进行无接触测量和远程监测，并有较高的测量精度； 在计算机技术的支持下，具有很高的自动测试程度，智能化前景好。 传感器的组成 二、安全监控系统功能 矿井有害气体监测 矿井环境状态参数监测 矿井风门开关状态监测 矿井机电设备状态监测 矿井生产状态在线监测 2.1 矿井有害气体监测 热催化原理(催化燃烧原理)监测瓦斯 甲烷等可燃气体在一定温度条件下，在催化剂（铂、铑、钯）等催化作用下，进行无焰燃烧，在一定的浓度范围内，定量的甲烷燃烧放出定量的热，生成二氧化碳和水。 释放出的热量Q使元件的温度上升，造成铂丝的阻值变化。 铂丝的电阻在0～630.74℃范围内与甲烷可燃气体浓度成正比。 载体热催化传感器结构 热催化元件 纯铂丝热催化元件的结构如下图所示。元件仅有一个纯铂丝螺旋圈，结构简单，制造容易。 载体热催化元件是目前使用最广泛的一种催化元件 ：由铂丝线圈、载体和催化剂组成。 一氧化碳监测 原理：CO传感器的电化学池结构及工作原理如图。其内是一个装有三个电极的电池，W为工作极，C为对极，R为提供恒定电位。该电池在恒定电位器产生0.9～1.1V的恒定电位作用下，在恒电位电池场中，通入CO气体并扩散至工作极时，CO气体发生氧化反应生成CO2；同时，气体中的氧扩散到对极C处，发生还原反应。 MSA－570系列一氧化碳检测报警器 可连续检测空气中CO在0～600mg/m3范围内的浓度。当一氧化碳浓度达到设定