煤矿安全生产监控分站双电源自动切换装置的开发与应用.doc

煤矿安全生产监控分站双电源自动切换装置的开发与应用 The coal mine safety production monitors the substation double power source automatic cut over installment the development and the application 孙石　 （龙煤双鸭山公司通风管理部　155100） Sunshi (Shuangyashan Mining Group Company ventilation Department of Management 155100) 摘　要：根据煤矿井下电源环境研制双电源自动切换装置，能自动检测两路电源的供电状态，并根据检测结果确定电源输出。也可通过手持遥控器关断或接通电源输出。 Abstract: According to the anti-mine the actual determination of wind data, theoretical analysis of the combination method, out-of-wide ventilation shaft when the mine closed against the wind the fire area affected the balance ofpower. 关键词：双电源切换；切换装置 Key words: out of ventilation; mine-wide anti-wind; fire zone; impact. 一、绪论 煤矿安全生产监控系统已广泛的应用于煤矿井下，适时监测煤矿井下作业环境中环境气体参数甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、风速、风压、设备开停状态、风门开关状态等，为煤矿实现安全生产起到十分重要的作用。 矿井安全监测监控系统是矿井安全生产的一道重要防线，也是煤矿安全生产系统不可缺少的安全屏障。随着安全监控系统的现场使用，感到矿井安全监控系统使用过程中，在供电方面存在问题。一是监控分站的电源都是单路供电，一旦电源出现故障将直接影响监测设备的正常工作，也直接影响矿井的安全生产；二是掘进工作面监控设备的电源取自主风机开关的电源侧，当监控设备出现故障时若要停电必须在变电所实现，造成影响范围大，安全没有保障。所以当供电电源一旦发生故障时，如何保证监测设备仍能正常工作，实现单台监控设备本地停电，这是矿井安全监控系统面临的实际问题。 二、技术路线 双鸭山矿业集团公司为贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”十六字工作体系，在掘进工作面通风设备供电上采取双电源供电，对掘进工作面坚决落实双风机、双电源自动转换，以保证掘进工作面供风的连续性，实现了掘进工作面“三专两闭锁”和双风机、双电源通风供电，在杜绝“一通三防”事故上取得显著效果。现场作法是在每个掘进工作面必须保证附设两趟电源，其中专用电源为主风机、工作面设备和监测分站供电，副电源为副风机供电；主、副电源必须取自不同的母线段，而且主风机可自动转到副风机，但副风机禁止自动转到主分机。保证了主风机停电时，副风机供风，且工作面断电不能生产， 这里存在一个问题：当主电源停电时，主风机和工作面设备全部断电，主风机自动转换到副风机，由副风机为工作面供风，可以保证掘进工作面供风的连续性。但是监测设备也同时断电，失去连续监测监控的作用。虽然各监控系统生产厂家在设计监控分站时同时提供了分站备用电源，按标准规定应保证系统停电后能为监测设备连续供电2小时，但使用一段时间后，备用电源就失去了应有的作用。解决这个问题，从局部通风机已经具备的双电源入手，如何利用以有双电源实现监测监控设备供电的自动转换，同时考虑监测设备检修时实现本地停电，方便监控系统的维修和更换。这正是研制监测设备双电源自动切换装置的出发点。 双电源自动切换装置正是为满足上述要求而进行研发的。本装置采用煤矿井下动力电源和通风机专用电源作为两路输入电源，其中通风专用电源作为主电源，动力电源作为辅助电源。经过装置的检测环节判断两路电源是否正常。当两路电源都正常时，控制单元选择主电源输出，由电源输出单元将主电源输送到井下监测设备。如果装置检测到主电源出现故障时，在辅电源正常时，装置将把输出切换到辅电源，保证煤矿井下监测设备供电和正常工作。同时，通过发光指示提醒工作人员对出现故障的电源进行检查。当主电源恢复正常时，装置检测到后自动切换到主电源供电。 根据对切换装置的技术要求，装置的组成框图见图1 图1双电源自动切换装置组成框图 基于对切换装置的要求，在设计中控制单元采用了微型单片机，利用单片机的判断、运算功能及灵活、方便等特点，以满足装置功能的要求。检测单元采用电流型电压传