1、煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),蔣銳 手機(jī)郵箱：jiangrui_,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,這門(mén)課程的幾點(diǎn)目的：,1、知道故障出在何處，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的故障處理； 2、牢記規(guī)定的探頭數(shù)量和安放位置； 3、熟悉煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范AQ1029-2007； 4、學(xué)會(huì)觀察分析監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,教學(xué)計(jì)劃：,要求掌握本工種的安全工作職責(zé)； 掌握煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)及檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 一般掌握監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的使用、維護(hù)、調(diào)校及一般故障處理方法和安全操作技術(shù)； 用監(jiān)控系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛茸兓瘉?lái)預(yù)測(cè)突出的技術(shù)。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,本次課程主要內(nèi)容：,四川

2、礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,參考書(shū)籍：,煤礦安全規(guī)程2010年版 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范AQ1029-2007,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,甲烷傳感器,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是由單一功能的甲烷監(jiān)測(cè)、就地?cái)嚯娍刂频耐咚惯b測(cè)系統(tǒng)和簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)模擬調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。,我們以KJ90系統(tǒng)為例做介紹,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,1、 組 成,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,傳感器,執(zhí)行機(jī)構(gòu),監(jiān)控分站,電源箱,主站,主機(jī)及其他 設(shè)備,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,傳輸及中轉(zhuǎn)系統(tǒng),有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn),四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的總線(xiàn)方式及故障出現(xiàn)的部位，分析是傳感器損壞、分站損壞或某

3、處線(xiàn)路斷線(xiàn)？,思考,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,傳感器類(lèi)型 甲烷、CO、O2、H2S等氣體濃度傳感器； 速度、位移、壓力、溫度、電流、電壓、流量等參數(shù)傳感器； 開(kāi)閉、位置等狀態(tài)傳感器,2、傳感器技術(shù),四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,甲烷濃度傳感器 載體熱催化傳感器：簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格低廉：2200元以?xún)?nèi)，目前國(guó)內(nèi)甲烷檢測(cè)的主流；但量程小：0-4%，壽命短：約1年，調(diào)校期短：15天，反應(yīng)慢：30S，且易發(fā)生H2S和高濃度甲烷中毒。 光干涉?zhèn)鞲衅鳎汗怆娹D(zhuǎn)換 技術(shù)沒(méi)有突破。,系列催化元件,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,熱導(dǎo)傳感器，測(cè)量范圍0100，但只有在860CH4范圍內(nèi)滿(mǎn)足精度要求，通常用作高濃度段瓦斯的測(cè)量；

4、測(cè)值受環(huán)境溫度影響大，不易補(bǔ)償； 紅外傳感器，測(cè)量范圍可達(dá)0-100%，壽命5-8年，調(diào)校期12月以上，反應(yīng)時(shí)間15S以?xún)?nèi)，價(jià)格8000元以?xún)?nèi)。,英國(guó)E2V的紅外氣體傳感頭,中國(guó)重慶院紅外氣體傳感頭,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,接收來(lái)自傳感器的信號(hào)，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式(時(shí)分制或頻分制等)遠(yuǎn)距離傳送給主站(或傳輸接口)，同時(shí)接收來(lái)自主站的(或傳輸接口)多路復(fù)用信號(hào)(時(shí)分制或頻分制)監(jiān)控分站還具有線(xiàn)性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)傳感器輸入的信號(hào)和主站(或傳輸接口)傳輸來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)距監(jiān)控分站的最大傳輸距離一般不大于2 km,3、監(jiān)控分站：

5、,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,因此，一般采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(1個(gè)傳感器或1個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用1根電纜與分站相連)單向模擬傳輸。監(jiān)控分站至主站之間最大傳輸距離達(dá)10 km，為減少電纜用量、降低系統(tǒng)電纜投資、便于安裝維護(hù)、提高系統(tǒng)可靠性，通常采用2芯(用于單工或單向)、3芯或4芯(用于雙向)礦用信號(hào)電纜，時(shí)分制或頻率分制多路復(fù)用(有的系統(tǒng)采用碼分制)；采用樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或樹(shù)形與星形混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，串行數(shù)字傳輸(基帶傳輸或頻帶傳輸，異步傳輸或同步傳輸)。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,接收監(jiān)控分站遠(yuǎn)距離發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；接收主機(jī)信號(hào)，并送相應(yīng)監(jiān)控分站。主站(或傳輸接口)主要完成地面非本質(zhì)安全型

6、電器設(shè)備與井下本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的隔離、控制監(jiān)控分站的發(fā)送與接收、多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)、系統(tǒng)自檢等功能。,4、主站(或傳輸接口)與主機(jī)：,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,主機(jī)一般選用工控微型計(jì)算機(jī)或普通臺(tái)式微型計(jì)算機(jī)，雙機(jī)或多機(jī)備份。主機(jī)主要用來(lái)接收監(jiān)測(cè)信號(hào)、校正、報(bào)警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、磁盤(pán)存儲(chǔ)、顯示、聲光報(bào)警、人機(jī)對(duì)話(huà)、輸出控制、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,1. KG9701低濃度甲烷傳感器,2. KG9001B高低濃度甲烷傳感器,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,KG9701型 低濃度甲烷傳感器 結(jié)構(gòu)示意圖,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(1)工作溫度：040。 (2)相對(duì)

7、濕度：98。 (3)大氣壓力：86kPa110kPa： (4)風(fēng)速：0m/s8m/s。 (5)礦井環(huán)境中的（H2S）氣體濃度：610-6。 (6)防爆類(lèi)型：礦用本安兼隔爆型。 (7)防爆標(biāo)志：Exibd。,KG9701低濃度甲烷傳感器主要技術(shù)指標(biāo),四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(8)整機(jī)工作電壓：(12-24)VDC(本安電源)。 (9)整機(jī)工作電流：100 mA。 (10)測(cè)量范圍：0CH44.00CH4。 (11)顯示定義：左起第一位功能顯示含義如下：1調(diào)零；2靈敏度調(diào)節(jié)；3調(diào)報(bào)警點(diǎn)；4調(diào)斷電點(diǎn)； 5自檢。 后3位：測(cè)量值顯示(單位：)。 (12)報(bào)警方式：二極管間歇式聲光報(bào)警；聲音強(qiáng)度80d

8、B； 光強(qiáng)：能見(jiàn)度20m。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(13)報(bào)警點(diǎn)設(shè)置：0.50CH42.50CH4連續(xù)可調(diào)， (14)斷電信號(hào)點(diǎn)設(shè)置：0.50CH4、0.75CH4、1.00CH4、1.25CH4、1.50CH4；相應(yīng)的復(fù)電點(diǎn)設(shè)置：0.40CH4、0.65CH4、0.90CH4、1.15CH4、1.40CH4。 (15)檢測(cè)響應(yīng)速度：30 s。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,在各種不同的情況下，甲烷傳感器的電氣特性會(huì)有一些變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致傳感器零點(diǎn)漂移，影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。調(diào)校時(shí)按要求正確連接好傳感器，接通電源，使甲烷傳感器進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，預(yù)熱20min后。在新鮮空氣中觀察甲烷傳感器顯示窗內(nèi)

9、的LED數(shù)字顯示是否為零若有偏差，應(yīng)將配套遙控器對(duì)準(zhǔn)甲烷傳感器顯示窗，輕輕按動(dòng)遙控器的“選擇鍵使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“l(fā)”，然后再通過(guò)按動(dòng)遙控器的“上升”鍵和“下降”鍵。使甲烷傳感器的顯示為零。即可完成甲烷傳感器的校零工作。,1、零點(diǎn)調(diào)校,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,當(dāng)甲烷傳感器在瓦斯環(huán)境工作一段時(shí)問(wèn)以后，催化元件會(huì)因化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)變化，影響測(cè)量精確度。調(diào)校時(shí)在完成甲烷傳感器的電氣零點(diǎn)調(diào)節(jié)后，第二步是甲烷傳感器的精度調(diào)校，具體方法是：旋開(kāi)甲烷傳感器熱催化元件室頂部的防塵罩，將通氣罩插入并罩住甲烷傳感器元件粉末冶金氣室的外部。然后通入濃度約為2.0CH4的標(biāo)準(zhǔn)瓦斯氣體，通氣流量控制在200mLm

10、in。此時(shí)，甲烷傳感器顯示窗內(nèi)的數(shù)字顯示應(yīng)與通往的瓦斯氣體濃度值相同。若有偏差，則將遙控器對(duì)準(zhǔn)傳感器顯示窗，輕輕按動(dòng)遙控器上的“選擇”鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“2”，然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)遙控器的“上升”鍵或“下降”鍵。直至顯示窗內(nèi)的顯示值與實(shí)際通入的瓦斯氣體濃度值相同為止。,2、精度調(diào)校,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,根據(jù)傳感器不同的安裝地點(diǎn)，當(dāng)甲烷濃度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，必須報(bào)警，詳見(jiàn)表1-1。要實(shí)現(xiàn)此功能首先使傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，然后將遙控器對(duì)準(zhǔn)甲烷傳感器顯示窗，輕輕按動(dòng)遙控器上的“選擇”鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“3”。然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)搖控器的“上升”鍵或“下降”鍵，將顯示窗內(nèi)的

11、數(shù)字(即報(bào)警點(diǎn))調(diào)節(jié)為所需要的數(shù)值即可完成本傳感器報(bào)警值的設(shè)定。 甲烷傳感器報(bào)警值的允許范圍為：0.50CH42.50CH4。,3、報(bào)警值設(shè)定,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,根據(jù)傳感器不同的安裝地點(diǎn)，當(dāng)甲烷濃度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，必須通過(guò)監(jiān)控分站向所控制的電氣設(shè)備發(fā)出斷電指令，詳見(jiàn)表1-1。實(shí)現(xiàn)此功能要待傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，將遙控器對(duì)準(zhǔn)傳感器顯示窗，輕輕按動(dòng)遙控器上的“選擇”鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“4”。然后再根據(jù)需要分別按動(dòng)遙控器的“上升”鍵或“下降”鍵，將顯示窗內(nèi)的數(shù)字調(diào)節(jié)為所需要的斷電點(diǎn)即可完成本傳感器斷電點(diǎn)設(shè)定。斷電點(diǎn)的瓦斯?jié)舛鹊牡燃?jí)分為：0.50CH4，0.75CH4、1.00CH

12、4、1.25CH4、1.50CH4。,4、斷電值設(shè)定,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,5、傳感器內(nèi)熱催化電橋的零點(diǎn)偏離過(guò)大的調(diào)校,當(dāng)傳感器老化后會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)偏離過(guò)大的情況，此時(shí)之前的零點(diǎn)調(diào)節(jié)已不能滿(mǎn)足要求。需將遙控器對(duì)準(zhǔn)傳感器的顯示窗，同時(shí)按動(dòng)遙控器上的三個(gè)按鍵持續(xù)數(shù)秒鐘(清零)，然后立即按動(dòng)“選擇”鍵，使傳感器顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“1”，用螺絲刀旋下傳感器后蓋上的緊固螺絲釘，打開(kāi)傳感器后蓋，露出整機(jī)電路板。再用專(zhuān)用小螺絲刀調(diào)節(jié)電路板上的零點(diǎn)電位器P1，使傳感器的顯示回到“0.00”，即完成調(diào)校。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,需要說(shuō)明：進(jìn)行此項(xiàng)操作后，必須再用標(biāo)準(zhǔn)氣體重新對(duì)傳感器的精度進(jìn)行校對(duì)后方可下

13、井使用。,零點(diǎn)電位器,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,在各種不同的情況下，甲烷傳感器的電氣特性會(huì)有一些變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致傳感器零點(diǎn)漂移，影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。調(diào)校時(shí)按要求正確連接好傳感器，接通電源，使甲烷傳感器進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，預(yù)熱20min后。在新鮮空氣中觀察甲烷傳感器顯示窗內(nèi)的LED數(shù)字顯示是否為零若有偏差，應(yīng)將配套遙控器對(duì)準(zhǔn)甲烷傳感器顯示窗，輕輕按動(dòng)遙控器的“選擇鍵使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“l(fā)”，然后再通過(guò)按動(dòng)遙控器的“上升”鍵和“下降”鍵。使甲烷傳感器的顯示為零。即可完成甲烷傳感器的校零工作。,1、零點(diǎn)調(diào)校,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,為了方便檢查傳感器功能是否正常，本傳感器專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了自檢功能。具

14、體的使用方法是：將遙控器對(duì)準(zhǔn)傳感器顯示窗，按動(dòng)遙控器上的“選擇”鍵，使傳感器顯示寓內(nèi)的小數(shù)碼管顯示“5”，此時(shí)正常情況傳感器的顯示值應(yīng)為2.00，并伴有聲光報(bào)警及斷電信號(hào)輸出，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)值應(yīng)為360Hz(或是1.80mA)如與上述特征不符則說(shuō)明傳感器損壞。,6、自檢,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,一旦對(duì)傳感器部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)后，斷電之前，務(wù)必再次按動(dòng)遙控器上的“選擇”鍵，使顯示窗內(nèi)的小數(shù)碼管顯示的數(shù)字循環(huán)至消隱、方可使調(diào)校后的參數(shù)存入傳惑器的存貯器內(nèi)；否則，將導(dǎo)致此次調(diào)校無(wú)效。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,KG9001B 高低濃度甲烷傳感器 結(jié)構(gòu)示意圖,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,KG9001B高

15、低濃度甲烷傳感器主要技術(shù)指標(biāo),(1)工作溫度：040。,(2)相對(duì)濕度：98。,(3)大氣壓力：80kPa110kPa。,(4)風(fēng)速：0m/s8m/s。,(5)礦井環(huán)境中的(H2S)氣體濃度：610-6。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(7)防爆標(biāo)志：Exibd。,(8)整機(jī)工作電壓：(1224)VDC(本安電源)。 (9)整機(jī)工作電流：100mA。 (10)測(cè)量范圍：0CH440.00CH4。,(6)防爆類(lèi)型：礦用本安兼隔爆型。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(11)顯示定義：左起第一位功能顯示含義如下： l熱催化調(diào)零； 2熱催化靈敏度調(diào)節(jié)； 3熱導(dǎo)調(diào)零； 4熱導(dǎo)靈敏度調(diào)節(jié)； 5調(diào)報(bào)警點(diǎn)； 6調(diào)斷電

16、點(diǎn)； 7調(diào)復(fù)電點(diǎn)； 8自檢。 后3位：測(cè)量值顯示(單位：)。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,(12)報(bào)警方式：二極管間歇式聲光報(bào)警；聲音強(qiáng)度80dB；光強(qiáng)：能見(jiàn)度20m。 (13)報(bào)警點(diǎn)設(shè)置：0.50CH42.50CH4連續(xù)可調(diào)。 (14)斷電信號(hào)值設(shè)置：0.50CH4、0.75CH4、1.00CH4、1.25CH4、1.50CH4。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,調(diào)校方法與前面類(lèi)似，只是： 1）熱導(dǎo)精度調(diào)校：只是通氣流量控制在150mL/min。 自檢：此時(shí)正常情況傳感器的顯示值應(yīng)為2.00，并伴有聲光報(bào)警及斷電信號(hào)輸出，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)值應(yīng)為600Hz(或是3.00 mA)。如與上述特征不符，則說(shuō)明

17、傳感器損壞。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,安裝總體要求： (1)甲烷傳感器安置在粉塵較少的環(huán)境、風(fēng)流穩(wěn)定的地方，且距頂板不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm； (2)風(fēng)速傳感器安置于巷徑均勻、風(fēng)速均勻、空氣溫度不大的環(huán)境中，且風(fēng)速傳感器進(jìn)風(fēng)口距離巷道頂部約為25cm35cm之間； (3)溫度傳感器安置于機(jī)電硐室，在巷道中可隨意放置或溫度偏高的煤壁附近； (4)所有傳感器的安放、設(shè)置、調(diào)校均以該產(chǎn)品的使用說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,課后作業(yè)題： 根據(jù)你們礦井的實(shí)際情況，繪制回采工作面甲烷傳感器布置圖并標(biāo)出報(bào)警、斷電、復(fù)電濃

18、度。,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,樂(lè)山市沐川縣宇業(yè)煤礦“8.2”瓦斯爆炸事故 該礦屬于低瓦斯礦井，采區(qū)前進(jìn)式布置，通風(fēng)系統(tǒng)不可靠，進(jìn)風(fēng)導(dǎo)向采空區(qū)，將高濃度瓦斯壓出，27022事故采面沒(méi)有按規(guī)定安設(shè)瓦斯監(jiān)控設(shè)施，致使瓦斯積聚區(qū)域不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)斷電，操作工人違章作業(yè)，電氣失爆，導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的發(fā)生。,第四章 以監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輔助手段預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,1、用監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)煤與瓦斯突出 1）華福明教授法： 煤與瓦斯突出主要由三種因素綜合作用產(chǎn)生：,應(yīng)力因素,壓力因素,煤的物理力學(xué)性質(zhì),三因素,第四章 以監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輔助手段預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛茸髑€(xiàn)兩條：,紅線(xiàn)為月平均值 藍(lán)線(xiàn)為日平均值,第四章 以監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輔助手段預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,地應(yīng)力因素：用日均瓦斯?jié)舛惹€(xiàn)在月均瓦斯?jié)舛惹€(xiàn)上波動(dòng)范圍的大小來(lái)為其突出危險(xiǎn)性賦值。 瓦斯壓力因素：用日最高瓦斯?jié)舛扰c月均瓦斯?jié)舛鹊谋戎祦?lái)為其突出危險(xiǎn)性賦值。 煤的物理力學(xué)性質(zhì)：用日最高瓦斯?jié)舛茸兓厔?shì)來(lái)給突出危險(xiǎn)性賦值。,第四章 以監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輔助手段預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出,四川礦山安全技術(shù)培訓(xùn)中心,