监测监控系统课件

概念：是一种检测装置，能感受到实测量的信息，并能将检测概念：是一种检测装置，能感受到实测量的信息，并能将检测到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录。输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录。组成：敏感元件和转换元件、测量电路以助电源等部分。组成：敏感元件和转换元件、测量电路以助电源等部分。输出信号：电压、电流、频率、脉冲等多种形式。输出信号：电压、电流、频率、脉冲等多种形式。矿用传感器主要用于矿井环境参数和矿井工况参数的监测。矿用传感器主要用于矿井环境参数和矿井工况参数的监测。矿井环境参数监测主要有甲烷浓度、氧气浓度、粉尘浓度、环矿井环境参数监测主要有甲烷浓度、氧气浓度、粉尘浓度、环境温度、风量、风压、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢境温度、风量、风压、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢浓度。浓度。矿井工况监测参数主要有设备开停、风筒风量、风门开关、输矿井工况监测参数主要有设备开停、风筒风量、风门开关、输送机开停、煤仓煤位、采煤机组位置、排水系统、压风系统、送机开停、煤仓煤位、采煤机组位置、排水系统、压风系统、主要通风机工作状况等参数。主要通风机工作状况等参数。矿用传感器应在矿用传感器应在924V范围内工作，使用单芯截面积为范围内工作，使用单芯截面积为1.5mm2的电缆时，传输距离不小于的电缆时，传输距离不小于2Km。工作稳定性应不。工作稳定性应不小于小于15d。环境要求：温度为环境要求：温度为040 相对温度不小于相对温度不小于98%98%大气压力为大气压力为80116kPa80116kPa 风速不大于风速不大于8m/s 8m/s 存储温度为存储温度为4060 4060 概念：它是连续监测矿井环境中甲烷浓度的装置。分类：煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器、甲烷投放用执导式高浓度甲烷传感器和煤矿用高低浓度甲烷传感器、非色散红外甲烷传感器。工作原理：载体催化式元件由检测元件（黑元件）和补偿元件（白元件）组成，工作时在元件表面甲烷无烟燃烧，从而使电桥失去平衡。传感器的量程：低浓度甲烷传感器为04%CH4 热导式高浓度甲烷传感器为4%CH440%CH4和4%CH4100%CH4高低浓度甲 烷传感器为0%CH440%CH4和0%CH4100%CH4 红外甲烷传感器0%CH440%CH4和0%CH4100%CH4目前煤矿主要使用煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器、煤矿用高低浓度甲烷传感器；热导式甲烷传感器对环境要求高，二氧化碳浓度及空气湿度对其测量精度有很大影响。概念：它是连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。分类：超声波传感器、热电耦式风速传感器、激光多普勒风速传感器和孔板流量计风速传感器等。技术要求：测量范围：0.415m/s 测量误差：0.3%输出信号：频率型2001000Hz或电流型15mA工作电源：1221V 工作电流:90mA 传输距离:2km目前煤矿主要用超声波旋涡式和超声波时差式两种超声波传感器与其他形式的传感器相比具有以下3个特点：1、无可动部件，无机械磨损，性能稳定，使用寿命长。2、输出信号本身是与风速成线性的脉冲频率信号，没有零点漂移，县敏感元件变化不会直接影响输出，测量精度高。3、输出信号不受气体的温度、湿度、压力、成分、密度、黏度、矿尘等影响。概念：是连续监测矿井工作环境中一氧化碳浓度的装置。其敏感元件由透气膜、阳极、阴极及电解液等组成。主要技术要求：量程范围：0100ppm、0500ppm、01000ppm传感器响应时间不大于35s注：单位换算1ppm106目前煤矿主要使用的是0500ppm、01000ppm，电化学式一氧化碳传感器。概念：是连续监测矿井环境温度高低的装置。类型：热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN结、半导体红外热辐射探测器。热噪声、光纤等。主要技术要求：量程：2060、1070、040、0100。基本误差：显示误差2.5%（F.S），输出误差 2.5（F.S）。工作电压：924V DC。工作电流：200mA DC。输出信号制式：电流型，直流15mA，420mA；频率型，2001000Hz。响应时间：10s 工作稳定性：15d绝缘电阻：传感器本安端与外壳之间，常态下，其绝缘电阻应不小于50M；，应不小于1.5M。注：%F.S指示全量程的百分数；比方说一个温度或者压力传感器，被测变量发生变化的时候，传感器一般不能立即对此做出反应，一般都有一个滞后，这个滞后的时间就是响应时间举例：仪表量程为0-1200摄氏度，精度为0.5F.S。则该表允许误差为正负6度。概念：是一种连续检测环境中甲烷浓度，具有数字显示、声光报警功能的便携仪器。原理：该仪器通常采用载体催化原理和自然扩散取样方式。以百分比尝试显示测量值，显示值为3位以上有效读数，其分辨率不低于0.01%CH4，并能显示值的正或负。在04%CH4范围内，当甲烷浓度稳定时，显示的变化量不应超过0.03%CH4。该仪器具有声光报警功能和报警自检功能。在甲烷浓度超过测量范围上限时，具有保护载体催化元件的功能，并使显示值维持在超限报警状态。电池正常充电后，其工作时间不10h。正常工作时间内，不应出现欠压关机。该仪器具有电压显示、欠压提示、欠压自动关机功能。进行充电时，该仪器具有充电指示、充电完成判断及指示功能。主要技术要求：量程为04%CH4。工作稳定性应不小于15d，响应时间不大于20s。应能在范围内任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过0.05%CH4。报警声级强度在距其1m处应不小于75dB(A)；光信号在暗处的能见度不小于20m.概念：煤矿安全生产监控系统的重要设备，接概念：煤矿安全生产监控系统的重要设备，接受来自传感器的信号，并按约定的复用方式远受来自传感器的信号，并按约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时接收来自传输接口距离传送给传输接口，同时接收来自传输接口的多路复用信号，具有简单的数据处理能力，的多路复用信号，具有简单的数据处理能力，能够控制执行器工作的设备。能够控制执行器工作的设备。分站的构成：一般由模拟量输入接口、开关量分站的构成：一般由模拟量输入接口、开关量输入接口、开关量输出接口、串行数字街口、输入接口、开关量输出接口、串行数字街口、模拟量输出接口、系统接口、信息处理与存储模拟量输出接口、系统接口、信息处理与存储单元、显示单位、报警单元、稳压电路等。单元、显示单位、报警单元、稳压电路等。主要功能：主要功能：1、通信功能、通信功能分站具有与分站具有与传输接口传输接口双向通信及工作状态指示功双向通信及工作状态指示功能。能。2、数据采集、显示功能、数据采集、显示功能分站具有模拟量（甲烷、一氧化碳、风速、风压、分站具有模拟量（甲烷、一氧化碳、风速、风压、温度等）、开关（馈电状态、风筒状态、风门开温度等）、开关（馈电状态、风筒状态、风门开关、烟雾等）量采集及显示功能。关、烟雾等）量采集及显示功能。3、控制功能分站具有甲烷浓度超限声光报警、断电/复电控制功能及甲烷风电闭锁功能。4、初始化参数设备功能分站具有初始化参数设置和掉电保护功能。初始化参数可通过主站或编程器输入和修改。5、自诊断及故障指示功能6、备用电源功能分站具有备用电源或外接备用电源。当电网停电后，能对模拟量及开关量等主要监控量继续监控。主要技术要求1、模拟量模拟量数字信号应符合煤矿矿用信息传输装置（MT/T 899-2000）等有关规定。频率型：其频率范围为2001000Hz 电流型：15mA或420mA2、开关量模拟量数字信号应符合煤矿矿用信息传输装置（MT/T 899-2000）等有关规定。开关量信号采用双电平和无涯输出。3、模拟量输入与输出处理误差模拟量输入与输出处理误差不大于0.5%4、系统信号传输分站与传输接口、分站与分站之间信号传输应符合煤矿矿用信息传输装置（MT/T 899-2000）等有关规定。开关量信号采用双电平或无源输出。5、控制执行时间控制执行时间应满足有关要求。安全监控分站甲烷浓度超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间不大于2s。6、调节执行时间7、最大传输距离传感器及执行器到分站之间的最大传输距离应不小于2km；分站到传输接口、分站到分站之间的最大传输距离不小于10km。8、最大监控分站所能接入的传感器、执行器的数量宜在2、4、6、8、16、32、64、128中选取。9、备用电源连续工作时间电网停电后，备用电源连续工作时间不应小于2h。功能矿用信息传输接口接收分站远距离发送的信号并送主机处理，接收主机信号并送相应分站。传输接口还具有分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，系统自检等功能。组成：系统通信电路、主机通信电路、信息处理电路、显示电路、双机切换电路和电源等。基本功能1、通信功能。信息传输接口具有与分站、主机等设备双向通信和指示功能。2、诊断功能。信息传输接口具有故障诊断和指示功能。3、双机切换功能。信息传输接口具有支持系统的双机切换（自动和手动）功能并有相应的指示。4、防雷电。信息传输接口有防雷措施。5、电源指示功能。6、输入输出信号。信息传输接口具有本安与非本安全隔离功能的接口与分站通信的输入、输出信号为本质安全信号。主要技术要求：1、最大传输距离接口至分站之间最大传输距离不小于10km，独立设备的接口至主机之间最大传输距离不小于5m。2、最大监控容量接口所能接入的分站的数量宜在8、16、32、64、128中选取。3、系统信号传输接口与分站之间信号的传输应符合煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求（MT 209-1990）的有关规定。接口与主机之间应采用串行数字信号传输、通用标准接口，网络接口采用标准接口。概念：是将模拟信号与数字信号进行相互转换的设备。传感器输出信号有电压型、电流型、频率型和数字型等，为将各种输出信号的传感器接入分站，需使用矿用信号转换器。组成下图：概念：指矿井安全监测监控系统装置所使用的检测装置（如甲烷浓度超限断电仪、甲烷风电闭锁装置等）的供电电源。矿用电源的功能1、电源指示功能。即具有输入、输出电源指示功能。2、保护功能。即具有双重化的限流、限压和短路保护功能，故障撤销后能自动恢复。3、其他功能。即具有备用蓄电池的直流电源应具备电源指示功能；采用浮充充电方式，并具有防过充、过放保护；在相碰标准中规定转换时间、工作时间和充电时间。注：在电网停电后，电源供电给分站正常工作至少2h；并且每隔六个月进行一起充放电，以保证电源箱内电池的寿命。组成：分站断电控制信号输入电路、馈电状态回传输出电路、信息处理及控制电路（主板）、断电控制输出电路、馈电状态监测电路、显示电路、电源等组成。功能：1、断电控制器应具有动合和动开接点输出功能。动合和动开接点均能根据输入信号输出相应的控制状态且保持。2、断电控制器的输出应能满足交流或直流控制的需要。3、断电控制器应具有被控设备馈电状态监测、显示和信号输出功能。4、交流或直流供电的断电控制器应具有电源指示。5、断电控制器应具有输出状态指示。作用：隔爆型馈电开关用来接通和分断承载的正常正常，并能在规定的条件下（如短路）在 一定的时间内分断承载的异常电流，分断后1次回路中具有明显的断口。类型：空气式和真空式。组成：由隔爆外壳和以断路器为主的本体两部分。本体上设有脱扣器、信号辅助装置和电流互感器等。外壳由主腔、壳盖和接线盒3部分。主要型号：DWKB系列、DZKD系列、KBZ系列、BDK系列等。DW80系列隔爆型馈电开关在矿井中已被禁止使用。煤矿安全规程规定所有矿井必须装备矿井安全监控系统，矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。当主机或系统电缆发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。安全监控设备必须具有故障闭锁功能：当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。1、风电闭锁 掘进工作面的局部通风机停止工作后，工作面及其他附近巷道会聚焦瓦斯、煤尘及其它有害气体。如果工作面和巷道中的电气设备仍然带电工作，这样可能产生事故隐患，这时要求在局部通风机停止运转时，能立即切断局部通风机供风的巷道中的一切电源，这就是风电闭锁。风电闭锁是用2台磁力启动器进行连锁控制，其中1台接通风机，另1台接掘进工作面电气设备，实现先通风后通电，风机停转时，掘进工作面电源也被切断。概念：掘进工作面中设置的甲烷监测装置，当监测到工作环境中甲烷浓度超限时，自动切断动力电源，停止供电，只有甲烷降低到规定值以下时方可恢复送电的闭锁装置。功能：1、掘进工作面甲烷浓度达到1.5%CH4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁。2、掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到1.0%CH4时，系统应切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁。3、被串掘进工作面入风流中甲烷达到0.5%CH4时，系统应能切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作入风流中甲烷浓度低于0.5%CH4时，系统应能自动解锁。4、与闭锁控制有关的设备（含主机、甲烷传感器、设备开停传感器等）故障或断电时，系统应能切断该设备所监控区域的全部非本质安全型 电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通1min内，系统应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，系统应能自动解锁。甲烷电闭锁是由甲烷传感器、监控分站、断电控制器和高压开关构成，分站实现应地断电闭锁。工作原理：当甲烷传感器测得CH4含量信号送给监控分站，当甲烷超限时，监控分站（断电仪）显示CH4浓度，其常开触点K1闭合，接通断电器电路，其常开触点K2闭合，接通高压开关内的脱扣线圈TQ电路使高压开关跳闸，切断了掘进工作面电气设备的电源，实现甲烷电闭锁。D1D1型断电仪型断电仪KJ78KJ78断电仪断电仪概念：安装在矿用防爆型蓄电池电机车、采煤机、掘进机等移动设备上的监测甲烷含量且有断电功能的仪器。组成：信号控制主板、电源回路、甲烷检测电路、显示回路、声光报警回路、控制回路等。基本功能1、这种断电仪应有甲烷浓度、电源、报警、断电、故障状态显示等功能。2、当该断电仪的甲烷浓度达到预置的报警点时，主机或报警器和甲烷传感器应同时发出声、光报警信号。当甲烷浓度恢复到预置报警点以下时，该断电仪应能解除自动报警。3、该断电仪在下列情况时应能实现闭锁：当断电仪的甲烷浓度达到预置的断电点时。当传感器发生电源或信号线开路、短路时。当断电仪主机失电时。当断电仪在送电1min以内时。4、该断电仪在下列情况时应能自动解锁：当被测甲烷浓度降到预置解锁点时。当排除故障恢复正常运行并达到稳定时。当送电1min后正常运行时。5、该断电仪必须使用专用工具，方能对断电仪进行人工解锁操作。6、该断电仪主机用交流供电时应具有备用电源功能。煤矿安全监控系统用来监测甲烷、一氧化碳、二氧化碳的浓度、风速、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。组成：传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口、电缆和接线盒等。环境条件：环境温度1530相对温度40%70%温度变化率小于10 /h，且不香结露大气压力80106kPa计算机场地通用规范（GB/T 28872011）规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。1、系统应具有模拟量、开关量和累计监测功能。2、系统应具有声光报警、模拟量和开关量手动与自控功能。3、系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对主要监控量继续监控，继续监控时间应不小于2h。4、系统应有自检功能。5、系统主机应双机备份，并具有手动切换功能（自动切换功能可选）。6、系统应具有实时存盘功能。7、系统应具有列表显示功能。8、系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能，在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。9、系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。10、系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全状况。11、系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状态，便于管理与维修。12、系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印功能可选），以便于报表分析。13、系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入。14、系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起瓦斯爆炸。15、系统应具有搞干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统正常工作。16、系统分站应具有初始化参数保护功能，以防分站停电、初始化参数丢失。17、系统应具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。18、系统应具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。19、地面设备应具有防静电措施。20、系统应工作稳定，性能可靠。21、供电电压在产品标准规定的电压波动范围内系统的电气性能应符合各自企业产品标准的规定一、软件的功能具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作并具有操作记录。必须具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。在各种显示模式下都必须有主菜单显示，主菜单包括：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。在任何显示模式下，均可直接进入所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示；模拟图显示；打印；参数设置、页面编辑、查询等方式。二、监测监控数据的显示、查询、存储1、分类查询：报警查询、断电查询、馈电异常查询、调用查询。2、显示功能。1）模拟量显示：模拟量农奴制表格显示、实时显示、调用显示、报警显示、断电显示、馈电异常显示、报警记录查询显示、断电记录查询显示、馈电异常记录查询显示、统计值记录查询显示。2）开关量显示：开关量状态表格显示、调用显示、报警与断电显示、馈电异常显示、状态变动显示、报警及断电记录查询显示、馈电异常查询显示、状态变动记录查询显示。3、模拟量曲线显示。4、开关量状态图与柱状图显示。5、模拟图显示。1）巷道、设备等模拟图显示。2）通风系统模拟图显示。包括：说明通风系统网络及设备配置的模拟图；实时监测到开关量状态，实时显示通风网络风流、设备工况；在相应位置实时数字显示甲烷浓度、风速或风量、风压、一氧化碳浓度、温度等。3）瓦斯抽采（放）系统模拟图显示。4）监控系统自检模拟图显示。6、报警。声音报警、光报警。三、监测监控数据的存储。软件必须具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容（参数设置及页面编辑除外）功能。四、监测监控数据的打印。1、模拟量日（班）报表：1）表头 2）打印日期和时间 3）传感器设置地点 4）所测物理量名称 5）单位6）报警门限 7）断电门限8）复电门限9）平均值10）最大值及时刻11）报警次数12）累计报警时间13）断电次数14）累计断电时间15）馈电异常次数16）馈电异常累计时间2、模拟量报警日（班）报表3、模拟量断电日（班）报表4、模拟量馈电异常日（班）报表5、开关量报警及断电日（班）报表6、开关量馈电异常日（班）报表7、开关量状态变动日（班）报表8、监控设备故障日（班）报表9、模拟量统计值历史记录查询报表一、甲烷传感器的设置甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm的位置。甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1的规定传感器的输出线严格按以下所标颜色接线：红色线电源正极；蓝色线电源负极；白色线恒流（或频率）输出；绿色线断电信号输出。（部分厂家除外）1）长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U形通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图1a所示。Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图1b图1e所示。2）采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器必须按图2设置。甲烷传感器T0、T1和T2的设置同图1a；在第二条回风巷设置甲烷传感器T5、T6。采用三条巷道回风的采煤工作面，第三条回风巷甲烷传感器的设置与第二条回风巷甲烷传感器T5、T6的设置相同。图2 采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器的设置3）有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器必须按图3设置。甲烷传感器T0、T1、T2的设置同图1a；在专用排瓦斯巷设置甲烷传感器T7，在工作面混合回风风流处设置甲烷传感器T8，如图3a、图3b所示。（a）（b）4)高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。5）非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，即在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，在工作面及其回风巷各设置1个甲烷传感器。三、掘进工作面甲烷传感器的设置1）煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按图4设置，并实现瓦斯风电闭锁。在工作面混合风流处设置甲烷传感器T1，在工作面回风流中设置甲烷传感器T2；采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器T3。图4 掘进工作面甲烷传感器的设置2）高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图5设置。甲烷传感器T1和T2的设置同图4；在工作面混合回风流处设置甲烷传感器T3。图5 双巷掘进工作面甲烷传感器的设置3）高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于800m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。4）掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪 1）采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。2）设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器，如图6所示。3）使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器，如图7所示。图6 在回风流中的机电硐室甲烷传感器的设置 图7 装煤点甲烷传感器的设置4）高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器，如图8所示。图8 瓦斯涌出巷道的下风流中甲烷传感器的设置5）矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。6）兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器。7）采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10m15m处应设置甲烷传感器。8）井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。9）封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。10）封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。11）瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置。12）井下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。13）掘进机甲烷传感器报警浓度1.0%CH4，断电浓度1.5%CH4，断电范围掘进机电源，复电浓度 1.0%CH4。14）采煤机甲烷传感器报警浓度1.0%CH4，断电浓度1.5%CH4，断电范围采煤机电源，复电浓度 1.0%CH4。1、一氧化碳传感器的安装 一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设置一个一氧化碳传感器，地点可设置在上隅角、工作面或工作面回风巷，报警浓度为0.0024%CO，如图9所示。图9 采煤工作面一氧化碳传感器的设置2、风速传感器的设置采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。当风速低于或超过煤矿安全规程的规定值时，应发出声、光报警信号。3、风压传感器的设置主要通风机的风硐内应设置风压传感器。4、瓦斯抽放管路中其他传感器的设置瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中宜设置流量传感器、温度传感器和压力传感器；利用瓦斯时，应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。防回火安全装置上宜设置压差传感器。5、烟雾传感器的设置带式输送机滚筒下风侧10m15m处应设置烟雾传感器。6、温度传感器的设置温度传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30。如图10所示。图10 采煤工作面温度传感器的设置机电硐室内应设置温度传感器，报警值为34。GYH25氧气传感器1 概述GYH25氧气传感器是采用进口并带压力补偿的电化学（原电池型）敏感元件制成的固定式智能测量仪器，该仪器适用于煤矿井下各作业场所中测量空气中的氧气浓度，所测量的氧气浓度值与井深无关，不需作高差修正。仪器具有红外线遥控调校功能；具有超限声、光报警功能。另外，由于仪器没有调节孔和需要调节的零件，使得密封性能更好，工作更可靠。仪器具有多种信号输出制式，可与国内各种监测系统配套使用。2.1 工作环境条件：a)温 度：040b)相对湿度：98%(25时)c)大气压力：86kPa116kPad)风 速：08m/se)煤矿井下具有甲烷气体爆炸性危险的环境中，测量空气中氧气的浓度。2.2 测量范围：025O2。2.3 基本误差：3%满量程。2.4 分辨率：0.1O2。2.5 显示方式：四位LED2.6 响应时间：60s2.7 报警点：可调，出厂时设定为18%O2，当18O2时仪器报警；报警误差：0.1O2。2.8 报警方式：声、光，其中：a)声级强度：80dB(A)；b)光可见度：20m处清晰可见。2.9 防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志：ExibI2.10 输出信号：频率：2001000Hz。2.11 本安参数a）Ui：22VDC；Ii：20mA。b）Ci：0.4nF，Li：0mH。2.12 传输电缆：最大传输距离2000m，其中：a)电缆参考型号：MHYVR b)电缆分布参数：电阻19.0/km，电感0.8mH/km，电容0.06uF/km。主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器。1、矿用分站的安装要求安装分站时，严禁带电作业。严禁带电搬迁或移动电气设备及电缆，并严格执行谁停电谁送电的制度。安装完毕后，井下分站通电预热15min后进行调整，待所有功能正常后，对其进行报警和断电控制并检验其可靠性，然后与井下联机并检验、调整跟踪精度。井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架或吊挂在巷道中，使其距离巷道底板不小于300mm。2、矿用分站的关联装置矿用监控分站设有信号输入端口，模拟量传感器信号输入端口和开关量传感器信号输入端口。每个模拟量端口可接1个模拟量传感器或扩展为8个开关量传感器。1）严格按施工设计及产品说明书要求进行连接安装。2）仪器外壳使用中一定进行接地。电源接线腔的接地线要可靠。3）传感器显示与分站不一致时，首先检查分站设置传感器的量程或类型与实际接入的传感器是否一致。4）分站通电1min内，处于开机闭锁状态，检测性能一定等待闭锁时间过后方可进行。5）若要去年故障闭锁功能，可以通过软件界面设置选择。6）内置式后备电池不得在井下危险场合拆开接线。7）使用中注意观察交流供电状态。防止后备电池过度放电，后备电池放电完毕，一定要马上充电，否则容易造成电池损坏。仓库中的后备电池要定期充电（半年1次），升井检修的仪器，一定要充足电后再保存，以免损坏电池。8）使用中后备电源，每次完全放电后，要经过48h充电方能全部充足。9）输入端连接三线制的传感器，如果电源负极与电源正极短路会造成传感器不亮；负极与信号发生短路，监控分站无法接受传感器的数据。10）只有正确设置分站号，监控分站才能与地面主机正常传送数据。当分站号重复时，安全监控软件上面会产生分站时好时断的。分站号设置11）监控分站的参数、工作模式的设定应相吻合，否则中心主机将无法正常接收到测点数据。12）监控分站电源在交流电中断后，会自动启动电源箱里的电池，从而时分站能够正常工作，正常时电池会进行工作2h以上，但使用时间长了，可能会出现少于2h。13）当井下工作面设备搬迁时，生产部门首先切断工作面电源，然后再表叔拆卸设备，带有后备电源的分站，在交流电停止时刻，便开始消耗后备电池中的电能，直到电池放完为止。因此，一定要在拆装设备之前，用关闭分站箱的电源开关。1、传输电缆的敷设要求井下监测电缆用非金属耐磨损材料吊挂，每间隔3m分钩分挂巷道壁中部，不得落地、埋压，不得有过紧张力，吊挂整齐。监测电缆每间隔100m作标签标志。电缆悬挂高度大于矿车和输送机的高度，并位于人行道一侧。电缆之间，电缆与其设备连接处，必须使用与电气性能相符的接线盒。电缆不得与水管或其他导体接触。电缆吊挂完毕后，方可与原有的传输电缆连接。电缆进线嘴连接要牢固，密封要良好，密封圈直径和厚度要合适，电缆与密封圈之间不得有异物。电缆护套应伸入器壁内515mm。线嘴压线板对电缆的压缩量不超过电缆外径的10%。接线板应整齐、无毛刺，芯线裸露处距长爪或平垫不大于5mm，连线松紧适合，符合机电设备安装连线要求。2、传输电缆的登高敷设在登高2m以上进行敷设传输电缆时，应扎好安全带，戴好安全帽，并有专人监护。3、传输电缆的井下敷设在有架空线的大巷中敷设传输电缆时，要确保传输电缆与架空线有300m500m的距离；横跨架空线时必须今年架空线的电源后，方准进行工作，严禁带电工作。D1梅安森1、系统连接示意图打印机打印机网络等网络等备用机备用机接口、双机切换装置接口、双机切换装置主机主机避雷器避雷器接地接地接地接地避雷器避雷器分站分站分站分站分站分站分站分站分站分站机房机房井口井口井下井下分站分站2、地线及防雷（1 1）信号线防雷）信号线防雷 系统在使用中，信号线必须安装防雷电装置系统在使用中，信号线必须安装防雷电装置 通信接口与电缆入井井口之间，应安装通信接口与电缆入井井口之间，应安装2 2台。台。1 1台安装在电缆入井井口，另台安装在电缆入井井口，另1 1台安装在台安装在监控机房监控机房 雷电保护装置雷电保护装置连接至机房连接至机房连接至井下连接至井下此端是雷电此端是雷电保护装置的保护装置的输入端输入端此端是雷电此端是雷电保护装置的保护装置的输出端输出端地线地线雷电保护装雷电保护装置置连接至连接至井下井下此端是雷电此端是雷电保护装置的保护装置的输出端输出端此端是雷电此端是雷电保护装置的保护装置的输入端输入端地线地线通信接口通信接口雷电保护装置安装示意图雷电保护装置安装示意图-信信号电缆号电缆-机房机房 雷电保护装置安装示意图雷电保护装置安装示意图-信信号电缆号电缆-入井井口入井井口（2 2）电源线防雷）电源线防雷 系统在使用中，电源线必须安装防雷电装置，电源避雷器必须在地面中心站所有用系统在使用中，电源线必须安装防雷电装置，电源避雷器必须在地面中心站所有用电设备的电源进线侧安装。电设备的电源进线侧安装。雷电保护雷电保护装置装置连接至连接至地面所地面所有使用有使用AC 220V电电源的设源的设备备 地地线线AC 220V2、地线及防雷（3 3）防雷地线）防雷地线 必须有可靠的接地线，必须有可靠的接地线，“雷电保护装置雷电保护装置”的接地端子的接地端子连接到地线的连接到地线的“汇集排汇集排”上，螺钉必须旋紧，接地线上，螺钉必须旋紧，接地线选用选用4mm24mm2以上的铜线，长度小于以上的铜线，长度小于1m1m且尽量短。且尽量短。煤矿监测系统防雷设计概述：雷击造成的危险过电压以雷击中心1.5km-2km范围内都可能产生危险高电压，损害线路上的设备。作为现代数字化通信设备的控制计算机对雷电极为敏感。即使几公里以外的高空雷闪或对地雷闪有可能导致这些通信设备的薄弱环节计算机CPU控制中心误动或损坏，根据国外资料介绍“0.03 10-4 T 的磁场强度可造成计算机误动，2.410-4 T 即可使元件击穿。雷击造成设备损坏事故的85是雷电过电压引起的，因此对监测系统雷电过电压的保护就更为重要。为防止和减少监测系统因雷电感应引入的雷害，确保系统设备的安全和正常工作，系统防雷设计是一个相当重要的环节。注：在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B表示，其单位为特斯拉T，是一个基本物理量。雷电引入的途径要避免雷害损坏系统设备，首先要弄清雷害引入的途径，针对性地加以防治。雷电引入的主要途径如下：(1)直击雷如果雷电直接击中建筑物、房屋及与地基连接的所有电气设施，接地网的地电位水平会在数微妙内被抬高数万伏至数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电或数据网络系统。与此同时，在未实行等电位连接的导线回路中，可能引发高电位差而产生火花放电的危险。(2)传导雷即使雷电不直接放电在建筑物本身，而是对布放在建筑物外部的电缆放电。雷击的影响及过电压行进波几乎以光速沿电缆线路扩散，危机每套电子系统。结果在听到打雷声之前，数据处理系统、计算机、仪表及控制系统等电子设备可能已损坏。(3)感应雷雷击在保护设备或线路的周围发生，闪电不直接对地放电只在云层之间发生放电现象。闪电释放电荷，并在电源和数据传输线路上产生过电压，产生如前所述同样的后果。(4)开关操作过电压大型电感性或电容性负载的开关，供电网中接地故障或短路甚至电网停电后重新上电均可产生高压峰值。在此种情况下，虽然并不一定是雷电引起的故障，但对电子系统构成的影响是一样的。监测系统防雷设计原则根据防雷区的划分要求，可将一个典型监测系统划分为几个防雷区，中心站机房及井口外部是直接雷击的区域，在这个区域内的通信设备最容易遭受雷害，危险性最高，是暴露区域，为 0 区；建筑物内部及被屏蔽的机房和设备的金属外壳，所处的位置为非暴露区，可将其分为 1 区、2 区和 3 区等，越往内部，危险程度越低，雷电过电压主要是沿各类导线引入的雷电传导过电压和附近雷闪感应到各类导线及金属体上的过电压。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物钢筋混凝土及由金属外壳等所构成的屏蔽层而形成，电气通道以及金属管道等则通过这些界面。穿过各级防雷区的金属构件必须在保护区的分界面做等电位连接（例如出入机房的缆线屏蔽层应在 01 分界面处的进线室接地，而在机房内仅在设备端做接地处理）。监测系统防雷设计 1、缆线的选型及敷设监测系统地面通讯线路电缆必须选用带屏蔽层的电缆，井下通讯电缆宜选用屏蔽电缆，出入机房、井口的电源电缆要采用金属铠装电缆，并将屏蔽层在机房、井口处接地。常用型号有PUYVR-P（147/0.43mm2）四芯屏蔽电缆。地面裸露的通讯及电源电缆处于危险最高的0区，因此要尽量减少地面敷设电缆的长度，地面电缆宜穿金属管或埋地，埋地深度不底于0.7m。严禁架空或与高压电源电缆并行。机房的进出线孔，各类缆线金属外护层的接地引入点也应避免在建筑物外侧柱内作为雷电引下线的柱子附近设立或引入。各类管线应在进人机房、井口前与地网就近焊接成一体。为了避免在各类信号线、控制线、通信线上感应各种干扰信号和雷电脉冲，机房设计时，各类没有屏蔽的缆线应穿金属管布放，缆线竖井宜设立在建筑物中部，在机房的布线应离开建筑物雷电引下线的柱子。2、机房、井口接地极接地极长度应不大于 30m，盘卷埋入地下2m深以上，并添加降阻材料。接地极可采用热镀锌扁钢或铜排，截面积应不小40mm4mm，接地引入线应避免从利用建筑物钢筋作为雷电引下线的柱子附近引入。接地线连接线截面积应不小于2.5mm2，长度应小于1m材料为多股铜线，且应就近接地。若接线上确有困难，可视具体情况适当放宽连接线长度，但其截面积应适当增大。接地电阻应小于4。KBX通讯线路避雷器使用说明工作原理:避雷器采用半导体放电管、间隙放电管、TVS和压敏电阻组成浪涌保护装置。半导体放电管可以看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅，当电压超过它的雪崩电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到转折电压值之内。电压继续增大时，半导体放电管由于负阻效应进入导通状态。间隙放电管将线间和线路对地的静电电荷泄放掉。压敏电阻的作用相当于一个可变电阻，当元件两端的电压增大时，由于内部二极管达到崩溃电压使电阻减小，从而将过电压箝位在一定值。TVS二极管也是箝位类型过电压保护元件。结构及安装1 结构：避雷器板金结构，输入、输出分别接通过相应的喇叭口接入。2.安装2.1开盖后对照接线标志接线。参见图1：A2、B2接室外，A1、B1接被保护设备。避雷器接线示意图2.2内外接地必须可靠，接地电阻2。2.3外接地线径2.5mm2，长度10m。2.4裸露在地面的通讯线必须采用屏蔽线，并将屏蔽层接地。地面的通讯线应穿金属管，并埋入地下0.7m以上。2.5接地极附近的土壤应保持湿润，应定期检查接地电阻。当接地电阻增大后，要及时采取措施。故障处理一、安全监控设备的日常维护1、安全监测监控设备的日常维护安全监测监控系统必须24h有人值班，每天检查煤矿安全监控系统及电缆的运行情况。监测作业人员使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行比照，并将记录和检查结果报地面中心站值班人员。当两者计数误差大于误差时，以读数最大值为处理依据，采取安全措施，并必须在8h内将两种仪器调准（目前服务站对各种仪器每隔10天进行检校）。安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在更换传感器和故障处理期间必须采取人工检测等安全措施，并填写故障记录。电网停电后，备用电源不能保证设备连续工作1h时，应及时更换。矿井应配备传感器、分站等安全监控设备备件，备用数量不少于应配备数量的20%。甲烷传感器每隔10d应进行一次调校。传感器井下连续使用时间612个月必须检修。低浓度甲烷传感器经尝试大于4%CH4冲击后，必须标定。2、采掘工作面甲烷传感器的日常维护采掘工作面设置的甲烷传感器在爆破前应移到安全地点，爆破后及时恢复到正确位置。采掘工作面的传感器应每天除尘，传感器保持干燥，避免洒水淋湿；维护、移动传感器误码避免摔打和碰撞。安装在采煤机、掘进机和电机车的机（车）载断电仪，由作业人员负责监护。二、故障的诊断与排除1、安全监测监控系统设备的故障诊断与维修在查找故障时，一般遵循从系统到具体设备、从具体设备到设备内组件、从组件到元器件从大到小的查找原则。在井下检修防爆型监控设备时，应切断前级电源。严禁在井下用非防爆仪器、仪表检查和测量防爆型 监控设备。故障现象原因分析处理方法传感器不工作无输入电源或电源连线错误检查传感器和连线是否正确传感器收不到遥控信号1、遥控器电池电量低2、遥控器红外接收头损坏或主板问题1）更换电池2、更换遥控器红接收头或返厂维修（服务站）传感器报警时有声无光1、报警器发光二极管损坏2、主板问题1）更换发光二极管2）返厂维修（服务站）传感器报警时出现有光无声或声音嘶哑1）声报警连线断线2）蜂鸣器损坏1）重新连接导线2）更换蜂鸣器传感显示“L.LL”1）元件可能损坏2）主板问题1）更换相应的元件2）返厂维修（服务站）自检时，如传感器出现显示“2.AA”或“2.bb”传感器的测量桥路零点偏移过大1）调动仪器内的电位器2）返厂维修（服务站）故障现象原因分析处理方法某一个或几个数码管不亮1）数码管坏2）主板问题1）更换数码管2）返厂维修（服务站）仪器显示“4.00”或显示“”大多数为元件损坏更换元件仪器的信号灯不亮1）信号灯坏2）主板问题1）更换信号灯2）返厂维修（服务站）分站接收不到信号或信号弱1）传输电缆的线径太小，传输阻抗太大2）传输距离太远3）仪器坏1）更换电缆2）调整传输距离3）返厂维修（服务站）故障现象原因分析处理方法分站指示灯不亮1）无电源电压输入2）电压低3）极性接反1）检查电源箱的电压有无额定输出2）检查线路是否完好3）检测电源电压的极性是否接反1）绿色指示灯不闪亮2）上位机呼叫不到分站1）分站工作不正常2）分站输入、输出电路有问题1）检查分站设定的地址与上位机呼叫的地址是否一致2)检查CPU的复位波形是否正确3）检查分站的上行、下行波形幅度跳变是否正确输入端接入信号后，分站收不到相关的数据分站没有采集到正确的数据1）端子上的信号线没接好2）端子上的信号线极性接反故障性质故障现象原因分析处理方法开关量输入和模拟量输入故障信号输入后无显示输入口光耦合器损坏用测试信号口是否有电压输出，如无返厂维修（服务站）输入信号微弱畸变或频率过高1）加大传输信号线径2）减少电缆接头3）检查电缆接线盒是否受潮开出控制故障本机显示有输出输出光耦器或驱动三极管损坏用测试输出端口电压是否正常，如无返厂修理分站启动不正常反复重复启动EEPROM损坏返厂维修（服务站）故障性质故障现象原因分析处理方法电源故障分站电源指示灯不亮1）电源箱没有输出电压或输出电压12V2）分站板电源模块损坏1）检查线路及各接线端子是否接好、电源箱的电压输出、输入电压的极性是否正确2）更换电路板，返厂维修（服务站）与上级计算机传输故障分站绿色指示灯不亮上级计算机呼叫不到分站1）检查地面计算机，传输接口是否正常巡检2）检查分站是否有电压输出3）检查系统传输电缆是否断路分站红色指示灯不亮上级计算机呼叫分站，无应答1）检查分站地址是否在主机呼叫地址之中2）检查分站是否运行异常，若异常断电复位3）检查上级计算机串口（用测串口软件）或数据接口（测输出电压）是否损坏开关量输入和模拟量输入故障信号输入后无显示输入口光耦合器损坏用测试输入端口逻辑电压是否正常，如无返厂维修（服务站）1、数据无法上传到分局1）查看电脑右下角 这个的显示状态，如果有一个“”表示本地连接中断，需要检查计算机与交换机之间的网线是否。2）在电脑的左下角点击“开始”选择“运行“在里面输入”ping 172.16.0.2-t或者ping 172.16.4.2-t”是否显示有如果有，则表示与县局服务器连接成功。如果没有，查看广电终端的通讯灯是否正确亮3）是否正常打开上传软件4）是否正常打开生成软件2、表报无法打印1）判断打印机是否正常安装驱动或打印机正常连接，如我们电脑上的文件进行试打印。2）在安全监控软件上面打开打印表报是否弹错。3）查看表报软件是否正常安装，如煤科院有一个CELLCTRL.EXE控件。4）电脑上数据库是否正常启动。电脑右下角一个图标5）安全监控软件是否与数据库正确连接。3、所有分站通讯中断1）查看数据接口是否已启动。2）查看数据接口上面的“发送”“接收”的指示灯是否在交替闪烁。注：发送表示电脑下发指使；接收表示电脑接收井下分站的数据。4、下井人员无法反应到地面软件上 所有人员无法显示：查看软件上面的所有分站及读卡器是否通讯正常。每个或几个人员无法显示：调取他的下井轨迹，如果没有，可能为标识卡 没有电池或者这个人或几个人根本没有下井。如果他们人在井口的考勤读卡器上，由于软件设置为人员要到第二个读卡器时，软件才认为你这个人下井。