發(fā)布時間:2023-10-11 17:27:19
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:無線技術(shù);煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng);研究現(xiàn)狀;系統(tǒng)設(shè)計
0 引言
利用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r了解到井下瓦斯、CO、粉塵等濃度,并根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029―2007)、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》(AQ6201―2006),將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi),避免因瓦斯、CO、粉塵等濃度過高而引發(fā)煤礦重大、特大瓦斯、煤塵爆炸事故,在造成人員傷亡的同時還制約了煤礦開采事業(yè)的發(fā)展,阻礙了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐。從近幾年的煤礦事故來看,主要是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善造成的,難以對瓦斯、CO、粉塵等濃度形成有效的實(shí)時監(jiān)控,針對這種現(xiàn)象,必須加大煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)力度。
1 無線技術(shù)的概括
無線技術(shù)的核心是傳感網(wǎng)技術(shù),在利用無線技術(shù)進(jìn)行通信時,通信信號會以電磁波的形式傳遞、擴(kuò)散出去,信號在傳播過程中不受空間限制,可以在較短的時間內(nèi)完成信號的發(fā)送和接受,且通信內(nèi)容在傳遞過程中不會發(fā)生變化,能夠保證信息的完整性和準(zhǔn)確性。無線技術(shù)不鋪設(shè)專門的電纜便可以完成通信,能夠根據(jù)用戶實(shí)際需求自由選擇終端節(jié)點(diǎn)的安放位置,安裝更加方便、快捷,同時還可節(jié)約網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)費(fèi)用,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域中去。
2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹及其研究現(xiàn)狀
2.1煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)介紹
我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)目前較多的采用有線通信方式,主要由上位計算機(jī)、井下分站和傳感網(wǎng)絡(luò)三部分組成,三部分設(shè)備依靠光纖電纜連接在一起,完成信息數(shù)據(jù)傳輸,其工作原理如圖1所示。上位計算機(jī)是整個系統(tǒng)的中樞部分,完成對系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)控、信息數(shù)據(jù)的輸入、輸出以及儲存,將瓦斯?jié)舛鹊膭討B(tài)變化顯示出來,當(dāng)濃度超過設(shè)定的安全范圍時便會發(fā)出警報,然后系統(tǒng)會發(fā)出命令對其區(qū)域內(nèi)的動力電進(jìn)行瓦斯電閉鎖,并對未來走向進(jìn)行預(yù)測;井下分站主要是完成通信信息在上位計算機(jī)和傳感器之間的傳遞,起到信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶和橋梁作用;傳感器是信號轉(zhuǎn)化裝置,在特定電壓和電流條件下,傳感器可以將物理信號轉(zhuǎn)化為易于傳輸?shù)碾娦盘枺姑旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信更加方便、高效、準(zhǔn)確。
2.2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
根據(jù)煤礦瓦斯監(jiān)控方式的不同,可分為人工監(jiān)控及自動化監(jiān)控兩種,人工監(jiān)控是通過設(shè)置專門的人員對煤礦動態(tài)情況進(jìn)行掌控,對其中容易出現(xiàn)事故的環(huán)節(jié)和因素進(jìn)行處理,這種監(jiān)控方式工作效率較低,且容易因人為操作失誤或工作不認(rèn)真影響監(jiān)控效果;自動化監(jiān)控是利用軟件及硬件設(shè)施對煤礦動態(tài)信息進(jìn)行收集和分析,系統(tǒng)會根據(jù)信息內(nèi)容作出相應(yīng)的反應(yīng),有效提高工作效率和監(jiān)控水平,保證監(jiān)控的精準(zhǔn)性。煤礦安全系統(tǒng)的通信方式包括有線通信和無線通信,其中有線通信方式受地下環(huán)境影響較大,所用到的傳感器都是固定的,通信電纜的鋪設(shè)難度較大,且后期維護(hù)和修理很不方便,當(dāng)出現(xiàn)通信故障時很難及時進(jìn)行控制和處理,加劇了故障問題的影響,不利于保證井下作業(yè)安全,同時工程成本也比較高;無線通信方式不受地下環(huán)境的限制,系統(tǒng)運(yùn)行更加智能化,可有效節(jié)約人工和材料成本,當(dāng)出現(xiàn)故障問題的時候,可以快速對其進(jìn)行維修,保證測量的精準(zhǔn)性。
3基于無線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計
將無線技術(shù)應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中,傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)置是系統(tǒng)硬件設(shè)計中的重點(diǎn)內(nèi)容,主要由傳感器模塊、微處理器模塊、無線收發(fā)模塊、顯示模塊、報警模塊以及電源模塊六部分組成。在設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)的時候首先要保證節(jié)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性,進(jìn)而才能完成數(shù)據(jù)的采集、傳遞與處理;其次還需要保證傳感器節(jié)點(diǎn)分布的密集型和科學(xué)性,對整個煤礦形成全面覆蓋,提高監(jiān)控系統(tǒng)的整體性和連通性。
(1)微處理器模塊
傳統(tǒng)微處理器模塊對單片機(jī)的處理不到位,受PC機(jī)結(jié)構(gòu)影響較大,在應(yīng)用無線技術(shù)之后,在微處理器模塊使用AT mega128L單片機(jī),可以有效解決PC機(jī)結(jié)構(gòu)對單片機(jī)的影響,在提高微處理器模塊運(yùn)行效率的同時還能降低運(yùn)行成本。
(2)無線收發(fā)模塊
系統(tǒng)通信信號的接收和發(fā)出都是由無線收發(fā)模塊完成的,該模塊屬于射頻集成電路,其中在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)備射頻芯片設(shè)計時采用的是ZigBee技術(shù),提高了收發(fā)信號的靈敏度,可以快速對信號做出反應(yīng),并且該技術(shù)下的收發(fā)信號具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力,能夠在最大程度上保證信號的準(zhǔn)確性和完整性。
(3)顯示和報警模塊
顯示模塊和報警模塊是聯(lián)合工作的,系統(tǒng)通過對煤礦動態(tài)情況進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)危險信號的時候可以將具體信息以及數(shù)據(jù)顯示出來,并利用報警器發(fā)出報警聲,同時LED信號燈也會發(fā)出紅光引起人們的注意,完成對危險信號的報警,進(jìn)而及時采取有效的措施加以解決,排除存在的安全隱患。
3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計
(1)系統(tǒng)程序設(shè)計
程序設(shè)計是軟件設(shè)計的重點(diǎn),數(shù)據(jù)的傳輸以及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)主要是依靠匯聚點(diǎn)程序完成的。匯聚點(diǎn)可以與多個形式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接,將系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)匯總到一起,完成對數(shù)據(jù)的處理以及向下一級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的傳遞。匯聚點(diǎn)程序在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中起到連接作用,計算機(jī)數(shù)據(jù)處理中心與各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信息傳遞與反饋全都需要依靠匯聚點(diǎn),是系統(tǒng)完成無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵某绦颉?/p>
(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及WSN通信協(xié)議
煤礦安全監(jiān)控難度較高,在應(yīng)用無線監(jiān)控技術(shù)的時候,需要建立逐級傳遞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域性的劃分,能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行的全面調(diào)控,在提高監(jiān)控力度、保證監(jiān)控全面覆蓋方面起到了重要作用。利用逐級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式,一個簇頭可以同時完成不同節(jié)點(diǎn)的信息傳輸及處理,使數(shù)據(jù)傳輸情況更加清晰明了,提高了數(shù)據(jù)傳輸效率,能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想的監(jiān)控效果。WSN是指無線傳感器網(wǎng)絡(luò),由傳感器、監(jiān)控對象以及監(jiān)控人員三部分組成,在設(shè)置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時,需要根據(jù)礦井的開采進(jìn)度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,為了保持與作業(yè)進(jìn)度的同步性,可以在礦工身上安裝傳感器節(jié)點(diǎn),保證監(jiān)測信息的時效性。
4 結(jié)束語
煤礦事故的頻發(fā)使人們越來越重視煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)性能,基于無線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的不足,提高了對瓦斯、CO、粉塵等濃度的監(jiān)控力度,能夠有效降低煤礦事故發(fā)生概率,在保證礦工生命安全方面起到了重要作用,利于我國煤礦開采事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】 安全 監(jiān)控 傳感器
《煤礦安全規(guī)程》第一百五十八條明確規(guī)定:所有礦井必須裝備礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)必須符合本規(guī)程和相關(guān)規(guī)定的要求。實(shí)施統(tǒng)一的“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)” 對煤礦安全生產(chǎn)的長治久安具有極其重要的意義。
一、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)概念
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是具有模擬量、開關(guān)量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能。用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)窗狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)開停、主通風(fēng)機(jī)開停等,并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。
二、 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成
早期的礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感器、斷電儀、載波機(jī)、傳輸線、解調(diào)器、計算機(jī)、調(diào)度顯示盤等組成。隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,目前的礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)測監(jiān)控終端、地面中心站、通信接口裝置、井下分站、各種傳感器等組成。其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。
三、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器
煤礦井下各種有用、有害氣體及溫度和濕度等參數(shù),都屬于環(huán)境參數(shù)。礦井環(huán)境參數(shù)主要有甲烷濃度、氧氣濃度、粉塵濃度、井巷硐室和工作面溫度、風(fēng)量與負(fù)壓、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、二氧化硫濃度和硫化氫濃度等。
采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、及通風(fēng)等各系統(tǒng)的運(yùn)行及相關(guān)設(shè)備的工作狀況稱為礦井工況參數(shù)。主要監(jiān)測的工況參數(shù)有風(fēng)筒風(fēng)量、風(fēng)門開關(guān)、輸送帶開停、煤倉煤位、采煤機(jī)組位置、排水系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、主要通風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)等工況參數(shù)。
傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和信號處理電路3部分組成,有時需要加輔助電源。
四、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線的選擇
現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,不僅引起測控及過程自動化領(lǐng)域的變革,同時也給煤礦監(jiān)控技術(shù)的跨越式發(fā)展帶來了新機(jī)遇。
由于煤礦井下的特殊環(huán)境(易燃易爆、潮濕、電網(wǎng)電壓波動大、監(jiān)控距離遠(yuǎn)等),礦用現(xiàn)場總線不能照搬一般工業(yè)現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),需要根據(jù)礦井監(jiān)控的特點(diǎn),經(jīng)過技術(shù)移植和改造,開發(fā)出適合礦井生產(chǎn)環(huán)境的礦用現(xiàn)場總線。
目前,國內(nèi)應(yīng)用于控制及儀表領(lǐng)域的現(xiàn)場總線主要有FF、Profits、CAN、LonWorks等。FF總線H1是用于過程控制的總線,其響應(yīng)速度較低。Profits的開發(fā)比FF相對容易。它的物理層允許3種物理接口。CAN總線具有成本低、開發(fā)容易、實(shí)時性好、抗噪功能性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
LonWorks是一種性能優(yōu)良的現(xiàn)場總線,有完善的開發(fā)工具,且容易開發(fā)。用雙絞線時,有多種速率可選,易于實(shí)現(xiàn)總線本安供電。因此,煤礦井下采用LonWorks技術(shù)也是一種較好的方案。
五、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)井下分站
分站接收來自傳感器的信號,并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給主站 ( 或傳輸接口) ,同時,接收來自主站 (或傳輸接口) 多路復(fù)用信號。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡單的數(shù)據(jù)處理能力、對傳感器輸入的信號和主站( 或傳輸接口) 傳輸來的信號進(jìn)行處理,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。
參 考 文 獻(xiàn)
督查組聽取了兩旗煤炭管理部門關(guān)于春節(jié)期間的安全生產(chǎn)工作部署和安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況介紹,檢查了兩旗遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,并抽查了準(zhǔn)格爾旗官板烏素煤礦和唐公塔煤礦、伊旗裕隆富祥煤礦和伊泰公司大地煤礦。
準(zhǔn)旗、伊旗地方政府及煤管部門按照《中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好2009年元旦、春節(jié)期間有關(guān)工作的通知》(簡稱《“兩辦”通知》)和《國務(wù)院安委辦關(guān)于切實(shí)做好元旦、春節(jié)期間安全生產(chǎn)工作的通知》,對煤礦安全生產(chǎn)工作做了精心部署和安排,煤炭管理部門繼續(xù)實(shí)行工作人員春節(jié)不放假和領(lǐng)導(dǎo)干部值班制度,加強(qiáng)安全巡回檢查,確保煤礦節(jié)日安全。各煤炭企業(yè)按照上級的指示,認(rèn)真進(jìn)行了安全部署和隱患排查工作并落實(shí)了企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)跟班值班制度。
兩旗100%的煤礦安裝了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),均實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控,監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)傳輸正常,運(yùn)行狀況良好,抽查的四處煤礦除官板烏素煤礦存在一些問題外,其余三處煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常,基本達(dá)到了要求,有效保障了煤礦安全生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】煤礦;安全檢測監(jiān)控系統(tǒng);無信號;誤報警
當(dāng)前,為了有效監(jiān)測并防范重大煤礦事故的發(fā)生,我國大部分煤礦已經(jīng)進(jìn)行了安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝,并起到了重要的監(jiān)控、預(yù)警作用。但是在實(shí)際工作當(dāng)中,仍然存在無信號、誤報警的情況發(fā)生,從而導(dǎo)致了很嚴(yán)重的煤礦安全事故。因此應(yīng)當(dāng)加大對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)防治無信號、誤報警技術(shù)的分析和研究。
1煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成分析
主站、分站、交換機(jī)、電源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸電纜、各種傳感器、傳輸接口、系統(tǒng)軟件以及地面上位機(jī)等共同組成了煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,利用依次巡檢的方法,監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個分站數(shù)據(jù)的收集,并通過解析之后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。同時,如果在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)故障,安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)也會對信號、報警等異常信息進(jìn)行顯示,然后相關(guān)工作人員再根據(jù)信息進(jìn)行檢查和相關(guān)處理。
2煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)無信號、誤報警原因及防治技術(shù)分析
2.1無信號、誤報警原因分析
2.1.1安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線路受到干擾造成無信號、誤報警傳輸距離長、側(cè)點(diǎn)多且分布廣是我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn),分站到主站的距離從幾千米到二、三十千米長短不等,而分站與傳感器之間的距離從幾十米到幾千米長短不等。礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的這種特點(diǎn),再加上煤礦工作容易受到具體環(huán)境的影響,就造成系統(tǒng)線路在鋪設(shè)過程中,容易形成一個耦合回路。如此一來,當(dāng)啟動變頻器或者開停一些大型機(jī)電設(shè)備時,由于部分線路距離變頻器較近,從而使系統(tǒng)受到強(qiáng)大電磁脈沖的影響和干擾。這種影響和干擾會與正常信號進(jìn)行疊加,然后產(chǎn)生變數(shù)或者“大數(shù)”,進(jìn)而監(jiān)測值在系統(tǒng)軟件上的顯示就會出現(xiàn)異常,不是沒反應(yīng)就是會突然變大,從而最終產(chǎn)生無信號或誤報警。2.1.2傳感器受到特殊情況的影響,其運(yùn)行不穩(wěn)定造成無信號、誤報警由于煤礦企業(yè)很多工作都要在井下進(jìn)行,而井下環(huán)境濕度較大,使得傳感器電路板或元件受潮,從而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,導(dǎo)致傳感器性能不穩(wěn)。尤其是受到濕度的影響,在更換傳感器時接頭容易因氧化而變得接觸不良,從而造成無信號或者誤報警現(xiàn)象。當(dāng)煤礦井下灑水時,傳感器會因進(jìn)水產(chǎn)生線路破損情況,如果這種情況沒有得到很好處理,傳感器的運(yùn)行就不穩(wěn),從而造成無信號、誤報警的情況發(fā)生。2.1.3供電不穩(wěn)定造成無信號、誤報警煤礦井下工作區(qū)域供電電源距離變電站比較遠(yuǎn),這種情況下就要產(chǎn)生壓降,當(dāng)啟動大型電器設(shè)備時,就會產(chǎn)生較大的電壓波動,且超出了分站工作的正常范圍,從而造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,導(dǎo)致出現(xiàn)短時間的無信號、誤報警。
2.2無信號、誤報警防止技術(shù)分析
通過對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)無信號、誤報警原因的分析發(fā)展,發(fā)生無信號、誤報警現(xiàn)象的原因多為外界影響和干擾。對于無信號、誤報警的判斷流程如圖1所示。針對無信號、誤報警時,傳感器數(shù)據(jù)會發(fā)生異變情況,如持續(xù)時間短、數(shù)值變大等,對于無信號、誤報警采取監(jiān)控系統(tǒng)軟件處理的方式來進(jìn)行防治。2.2.1觀察監(jiān)測值變化狀態(tài)及處理技術(shù)煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下,其測點(diǎn)報警監(jiān)測值有一個逐漸上升的過程,但是由于外界影響和干擾引起的誤報警監(jiān)測值會呈現(xiàn)垂直上升的狀態(tài),且傳感器的頻率值也會成倍上升。因此,當(dāng)傳感器監(jiān)測值的上升大于傳感器頻率的倍頻或者最大理論增長值時,就被斷定為為監(jiān)測值異常。但是還有一種情況也會引起傳感器監(jiān)測值發(fā)生異常,即瓦斯在線標(biāo)校的情況。所以,首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行傳感器表校狀態(tài)的監(jiān)測和判定,然后在進(jìn)行監(jiān)測值變化狀態(tài)的監(jiān)測。通過這兩種監(jiān)測,能夠有效防止或減少無信號、誤報警現(xiàn)象的發(fā)生。2.2.2觀察持續(xù)時間并處理當(dāng)煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)無信號、誤報警現(xiàn)象時,應(yīng)當(dāng)按照傳輸通道內(nèi)的分站順序進(jìn)行逐個巡檢,在這種巡檢方式之下,分站的數(shù)量決定了巡檢的周期,巡檢周期會隨著分站數(shù)量的增多而變長,但最多不會超過30秒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一分站監(jiān)測值發(fā)生異常狀態(tài)時,系統(tǒng)會自動改變之前按照分站順序進(jìn)行逐個巡檢的方式,縮短對該分站的巡檢周期,提高傳感器所在分站的巡檢頻率,而其他分站的巡檢方式保持不變,并對該分站進(jìn)行多次巡檢,從而有效防止或減少無信號、誤報警情況的發(fā)生。2.2.3利用傳感器對系統(tǒng)無信號進(jìn)行判斷和處理在安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中對各路電源所接入的傳感器進(jìn)行配置,如果傳感器沒有數(shù)據(jù)產(chǎn)生,那么就可以通過對電源電壓的判斷,來斷定無信號狀態(tài)的原因,如傳感器的電源是否處于短路狀態(tài)等。另外,還可以通過對電流的判斷,來進(jìn)行系統(tǒng)無信號現(xiàn)象的斷定。如果電壓、電流都正常,則就能夠斷定出是傳感器發(fā)生故障或者電纜故障,從而從這些方面入手對無信號現(xiàn)象進(jìn)行處理。
3結(jié)束語
綜上所述,影響煤礦安全生產(chǎn)的一個重要因素,就是其安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中無信號、誤報警現(xiàn)象的發(fā)生。因此,只有對無信號、誤報警產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,然后根據(jù)原因分析找到科學(xué)的處理方法,并對其進(jìn)行有效防治,才能夠保證我國煤礦的安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]安永忠.對我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)識和研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010-04-25.
關(guān)鍵詞:煤礦安全 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
前言:煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中有著重要地位。隨著煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展的需要,我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井陸續(xù)在裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的裝備大大提高了礦井安全生產(chǎn)水平和安全生產(chǎn)管理效率,同時也為該技術(shù)的正確選擇、使用、維護(hù)和企業(yè)安全生產(chǎn)信息化管理提出了更高的要求。為此,在“以風(fēng)定產(chǎn),先抽后采,監(jiān)測監(jiān)控”十二字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下,國家有關(guān)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門專門規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。因此,大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn),為用戶提供了更多的選擇機(jī)會、也促進(jìn)了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。
1.煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組成
根據(jù)所述及概念,監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測”,即檢測各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等;二是“控”,即根據(jù)檢測參數(shù)去控制安全裝置、報警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。若系統(tǒng)僅用于生產(chǎn)過程的監(jiān)測,當(dāng)安全參數(shù)達(dá)到極限值時產(chǎn)生顯示及聲、光報警等輸出,此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測系統(tǒng);除監(jiān)測外還參與一些簡單的開關(guān)量控制,如斷電、閉鎖等,此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)由早期的地面單微機(jī)監(jiān)測監(jiān)控已發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測監(jiān)控以及不同監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。其主要由監(jiān)測終端、監(jiān)控中心站、通信接口裝置、井下分站、傳感器組成。
1.1系統(tǒng)中心站
1.1.1環(huán)境監(jiān)測。主要監(jiān)測煤礦井下各種有毒有害氣體及工作面的作業(yè)條件,如高濃度甲烷氣體、低濃度甲烷氣體、一氧化碳、氧氣濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、巖煤溫度、頂板壓力、煙霧等。
1.1.2生產(chǎn)監(jiān)控。主要監(jiān)控井上、下主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種生產(chǎn)參數(shù)和重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),如煤倉煤位、水倉水位、供電電壓、供電電流、功率等模擬量;水泵、提升機(jī)、局扇、主扇、膠帶機(jī)、采煤機(jī)、開關(guān)、磁力起動器運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)等。
1.1.3中心站軟件。具有測點(diǎn)定義功能;具有顯示測量參數(shù)、數(shù)據(jù)報表、曲線顯示、圖形生成、數(shù)據(jù)存儲、故障統(tǒng)計和報表、報告打印功能。其中,部分系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)連接功能,并采用國際通用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)終端與中心站之間實(shí)時通信和實(shí)時數(shù)據(jù)查詢。
1.2局域網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用軟件。采用人性化設(shè)計,利用Web GIS技術(shù)使得大到省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、礦業(yè)集團(tuán)公司所轄各礦井分布位置,小到各礦采區(qū)工作面實(shí)際尺寸及設(shè)備實(shí)際使用位置,以任意無級縮小或無級放大圖形的形式達(dá)到圖形和數(shù)據(jù)的無縫集成和瀏覽;提供完備的安全監(jiān)測與安全信息管理和監(jiān)管功能;建立煤礦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、對主要圖紙實(shí)現(xiàn)動態(tài)瀏覽;實(shí)現(xiàn)安全信息的共享和設(shè)備隱患排查;安全信息的網(wǎng)上公開(公司內(nèi)部);安全隱患排查及信息(如對各礦下達(dá)整改通知)等。與WEBGIS安全監(jiān)測系統(tǒng)相配合,可實(shí)現(xiàn)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性分析、診斷、評價、管理及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的科學(xué)決策。
1.3煤礦監(jiān)控系統(tǒng)井下分站。
盡管各廠家的監(jiān)控系統(tǒng)井下分站形式多樣,但基本上具備了如下功能:
開機(jī)自檢和本機(jī)初始化功能;通信測試功能;接收地面中心站初始化本分站參數(shù)設(shè)置功能(如傳感器配接通道號、量程、斷電點(diǎn)、斷電點(diǎn)、報警上限和報警下限等);分站自動識別配接傳感器類型(電壓型、電流型或頻率型等);分站本身具備超限報警功能;分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實(shí)施手控操作功能和異地斷電功能。
1.4系統(tǒng)配接的各種傳感器控制器
傳感器的穩(wěn)定性和可靠性是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能正確反映被測環(huán)境和設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。目前國內(nèi)生產(chǎn)和用于煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器主要有瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煤倉煤位、水倉水位、電流、電壓和有功功率等模擬量傳感器,以及機(jī)電設(shè)備開停、機(jī)電設(shè)備饋電狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)等開關(guān)量傳感器,以上傳感器的開發(fā)和應(yīng)用基本滿足了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控的需要,但國產(chǎn)傳感器在使用壽命、調(diào)校周期、穩(wěn)定性和可靠性方面與國外同類產(chǎn)品相比還有很大差距,某些傳感器(如瓦斯傳感器)的穩(wěn)定性還不能滿足用戶的需要。
2.煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
以煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)KJ2000N為例介紹。
2.1技術(shù)先進(jìn)、采用CAN總線傳輸方式,傳輸速率快,抗干擾能力強(qiáng)。
2.2軟件功能強(qiáng)大 系統(tǒng)軟件采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu),兼容性及開放性好,可與具有標(biāo)準(zhǔn)接口(如RS232、RS485等采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)的設(shè)備進(jìn)行無縫連接。
具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集功能、先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù),形成模擬量傳感器的最大、最小及平均值記錄,隨時統(tǒng)計各分站的通信、供電、報警、斷電和復(fù)電狀態(tài)、機(jī)電設(shè)備開停和運(yùn)行狀態(tài)。
報警與控制功能完備:可實(shí)現(xiàn)中心站程控或手動強(qiáng)行控制異地斷電、分站和傳感器就地斷電及分站區(qū)域斷電功能;具有聲光、語音報警、報警聯(lián)動及可通過程控調(diào)度通信網(wǎng)對井下局部或全礦井進(jìn)行語音擴(kuò)播報警等多種類型的報警功能。
2.3系統(tǒng)兼容性能好、保護(hù)原有設(shè)備投資該系統(tǒng)可與其他煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)保持兼容。
2.4傳輸網(wǎng)絡(luò)簡單、可靠采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,傳輸速率高,傳輸誤碼率低于10-8,不使用中繼器傳輸距離長。
采用電纜高速傳輸介質(zhì),無中繼傳輸距離長,具有防雷、抗電磁干擾的特點(diǎn)。
2.5分站自主性、適應(yīng)性強(qiáng)。