01第一讲、安全监测监控系统(陈华勤).ppt

内容 第一部分 煤矿安全监控系统简介 第二部分 煤矿监控系统装备要求 第三部分 甲烷传感器设置 第四部分 其他感器设置 1.作用： （1）当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时，煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁同时报警： ①避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸； ②避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦碰撞火花及危险温度等引起瓦斯爆炸； ③提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处。 ④提醒领导、生产调度等及时处理事故隐患，防止瓦斯爆炸等事故发生。 （2）还可通过煤矿安全监控系统监控瓦斯抽放系统、通风系统、煤炭自燃、瓦斯突出等。 （3）煤矿安全监控系统在应急救援和事故调查中也发挥着重要作用，当煤矿井下发生瓦斯（煤尘）爆炸等事故后，系统的监测记录是确定事故时间、爆源、火源等重要依据之一。 1 早期的矿井监控系统 ~由瓦斯遥测系统发展而来。 瓦斯遥测系统具有甲烷超限声光报警和断电功能。 技术特征：单一甲烷监测、就地断电控制、声光报警、数码管或模拟表头显示、多笔记录仪记录、频分多路复用、单向模拟传输、树形网络结构、采用分立组件或中、小规模集成电路。 瓦斯遥测系统一般组成如下图： 工作原理：传感器将被测甲烷浓度转换为电信号送断电仪（最大传输1KM ），并具有浓度显示和浓度超过报警浓度后声光报警功能（也有将声光报警箱与传感器分离的）。用3芯或4芯矿用信号电缆，模拟基带信号传输。断电仪对甲烷传感器送来的甲烷浓度信号进行调制，将调制后的信号经2芯矿用信号电缆传至地面遥测仪（可达10KM），为减少电缆，此段可采用频分多路复用（5~10路）。断电仪同时对甲烷浓度判别，若超断电浓度，则通过继电器切断被控区域动力电源，并闭锁。 断电仪还兼作电源，将井下电网的交流电转换为断电仪和传感器所需的本质安全型直流电源。 遥测仪对接收到的调制信号解调后显示，并进行报警判别，超过报警浓度时发出声光报警信号，同时记录仪记下甲烷浓度。 主要技术特征： 单一甲烷监测、就地断电控制、声光报警、数码管或模拟表头显示、多笔记录仪记录、频分多路复用、单向模拟传输、树形网络结构、采用分立组件或中、小规模集成电路。 在发展甲烷遥测系统同时，为了保证运输系统（轨道、提升、胶带等）安全、提高生产率和设备利用率，推广应用了模拟盘调度系统。 煤矿监控系统的组成 煤矿安全监控系统由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（含显示器）、打印机、电视墙（或投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服务器、路由器、UPS电源、电缆和接线盒组成。 传感器：将被测物理量转换为电信号，并具有显示和声光报警功能（有些传感器没有显示、或没有声光报警）经3芯或4芯矿用电缆（1芯地线，1芯信号线，1芯分站向传感器供电）与分站相连。。 执行机构：（含声光报警及显示设备）将控制信号转换为被控物理量。用矿用电缆与分站相连。 分站：接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给主站（或传输接口），同时，接收来自主站（或传输接口）多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和主站（或传输接口）传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。分站具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单数据处理能力、对传感器输入的信号和主站传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。传感器及执行机构距分站的最大传输距离一般不大于2KM。故一般采用星形网络结构（1个传感器或1个执行机构使用1根电缆与分站相连）单向模拟传输。 工作原理 煤矿监控系统是以工业控制计算机为核心的全网化分布式监控系统，主要由传感器、执行器、数据传输接口装置、监控分站、防爆电源、计算机、监控软件、打印机、UPS电源、网络终端等组成。整个系统由地面控制中心站集中、连续地对地面和井下各种坏境参数、工矿参数以及子系统的信息进行实时采集、分析处理、动态显示、统计存储、超限报警、断电控制和统计报表查询打印、网上共享等；井下监控分站及电源完成对各种传感器的集中供电，并对采集到的传感器信息进行分析预处理，超限可发出声光报警和断电控制信号，同时与地面进行数据通信。 煤矿监控系统的特点 由于煤矿井下工作环境的特殊性，因此要求，矿井监控系统较一般工业监控系统具有相应的特点： (1)电气防爆。一般工业监控系统均工作在非爆炸性环境中，而矿井监控系统工作在有瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下。因此，矿井监控系统的设备必须是防爆型电气设备，并且不同于化工、石油等爆炸性环境中的工厂用防爆型电气设备。 (2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系统的传输距离至少要达到