监测监控重点考试复习(共11页)

1、复习题第一章 绪论(xln)煤矿安全生产监控(jin kn)系统的组成,发展趋势答、安全监测监控系统的组成(z chn)：地面中心站、井下分站、各种传感器发展趋势：1、自身性能的不断提高（提高传感器的质量；应用智能化的电器设备；使用高性能的运算处理系统；应用新型控制技术）2、网络性能的不断改善（统一的通信协议；网络化的范围进一步扩大） 3、智能性能的不断增强（提高生产决策能力；提高预报预测的能力）煤矿安全规程第一百六十八条规定，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1-3规定：表1-3 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电

2、浓度断电范围低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面回风巷1.0%CH41.0%CH41.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备装有矿井安全监控系统的采煤工作面回风巷1.5%CH41.5%CH41.5%H4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备专用排瓦斯巷2.5%CH42.5%CH42.5%CH4工作面内全部非本质安全型电气设备煤（岩）与瓦斯

3、突出矿井采煤工作面进风巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4进风巷内全部非本质安全型电气设备采用串联通风的被串采煤工作面进风巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串采煤工作面及其进回风巷内全部非本质安全型电气设备采煤机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4采煤机电源低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中1.0%CH41.0%CH41.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备

4、采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备掘进机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘进机电源第二章煤矿为什么要采用便携式安全生产检测(jin c)装置？答、（1）系统式属于固定安装，灵活性不够，存在(cnzi)覆盖死角这一缺陷 ；（2）煤矿事故时有发生，国家向井下工作人员必须配备的目标(mbio)努力；（3）根据浓度显示以使工作人员作出相应的对策，有效地保证了工作人员的生命安全。(4) 检测甲烷、CO、氧气、硫化氢等单种气体检测居多，也在向多种气体同时检测发展。最为常用的是便携式甲烷检测仪。 便携式安全生产检

5、测装置有什么功能特点？ 答、1.低功耗；2.具有实时数据及时钟显示； 3.具有声、光报警并且可设置调整报警点；4.可燃气体传感器高浓度保护功能；5.可燃气体传感器故障自检，可更换传感器；6.电池欠压提示；第三章见书本防爆电气设备的种类有哪些？答、隔爆型电气设备（d）、本质安全型电气设备（i）、矿用一般型电气设备（ky）、增安型电气设备（e）、胶封型电气设备（m）、正压型电气设备（p）。防爆型电气设备的通用要求(yoqi)有哪些？答、1）防爆设备使用(shyng)的环境温度为-2040，环境(hunjng)气压为（0.81.1）105Pa。 2）防爆设备如为塑料外壳，需采用不燃性或难燃性材料制造

6、，并保证塑料表面绝缘电阻不大于1109，以防积聚静电，还必须承受冲击实验和热稳定实验。 3）防爆设备限制使用铝合金外壳，防止其与锈铁摩擦产生危险温度。4）紧固件、螺母、螺栓、弹簧垫必须完整齐全。5）防爆设备具备安全联锁装置6）对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过隔板的绝缘套管，必须用不易吸湿的绝缘材料制成，且绝缘套管的使用不能改变电气设备的防爆型式。7）对正常运行产生火花、电弧或危险温度的电气设备及功率大于250W或电流大于5A的类电气设备，电缆和导线的连接都应使用接线盒或连接件。8）连接件置于接线盒内，供引入电线（电缆）接线使用，又称接线端子，连接件要有足够的机械强度和结构尺寸，保证在振动

7、和温度变化的影响下连接不松动，不产生火花、过热和接触不良等现象9）电缆接入设备中的引入装置，必须按规定要求选择合适的密封圈，达到密封接线的要求。密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂的橡胶材料或其它类型材料制成。10）防爆电气设备必须设计有接地螺栓 11）防爆设备要有明显的防爆标志，它是由防爆电气设备的类型、类别、级别、组别和防爆设备的总标志“Ex”构成 3、隔爆型电气设备的原理？ 答、隔爆型电气设备防爆原理：使用具有耐爆和隔爆性能的隔爆外壳将燃烧和爆炸限制在壳内，当壳内发生燃烧或爆炸时，不会引起壳外可燃性混合物燃烧或爆炸。4、本安型电气设备的防爆原理？ 答、本质安全型电气设备的防爆原理：

8、通过选择电气设备电路的各种参数或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物。5、火花放电有哪几种？ 答、电阻电路的火花放电、电感电路的火花放电、电容电路的火花放电第四章见ppt矿用电源的特点？答、（1）具有本质安全防爆型输出 （2）体积小，质量轻。（3）效率高（4）具有对供电网电压(diny)波动的适应能力 （5）保护(boh)功能强 （6）对多输入(shr)交流电压等级的适应能力（7）输入、输出电气隔离 （8）多重化保护功能 （9）恒压-恒流输出特性 （10）故障自动恢复功能 2、矿用电源的技术指标 矿用电

9、源的技术指标有： 额定输入电压、允许输入电压范围，额定输出电压、输出电压范围、最大输出电压，额定输出电流、最大输出电流，电压稳定系数、电压调整率，电流调整率，输出电阻（电源内阻），最大纹波电压、电压纹波系数。 其中，最大输出电压、最大输出电流是本质安全防爆电源的重要安全参数。计算题（P60）例：已知一种矿用线性直流电源，输入电压AC220V，波动范围70%115%，要求输出一路直流电压DC5V/0.5A，输出电压稳定，纹波尽量小。试对该矿用线性直流电源进行设计（电路组成、各部分器件选型、变压器变比等） 解：1、设计电路原理图 2、输入波动范围为70%115%，即输入电压为AC154V-AC25

10、3V 3、设计的稳压(wn y)电路选择稳压管为M7805，即ud输入(shr)最低8V，输出为稳定的5V 4、ud =1.0*u2 u2 =8V8、整流二级管的耐压选择(xunz)为40V以上，电流为0.5A以上；E1、E2，为100uF/25V；C1、C2，为0.1uF/25V；第五章2、监控系统传感器的种类？答、甲烷、CO、温度、风速、负压、开关量传感器3、各种传感器的检测原理？（载体催化式甲烷传感器） 基本原理，测量原理， 画出电桥电路答：1）甲烷传感器基本原理，利用(lyng)敏感元件对甲烷的催化作用，使甲烷在元件表面发生无焰燃烧，放出热量，使元件温度上升，电阻阻值发生变化，通过检测

11、元件的电阻变化来测定瓦斯浓度；检测(jin c)原理：探头的测量电路是一个电桥电路，如图所示。电桥中r1是黑元件（催化(cu hu)元件），r2是白元件（补偿元件），两元件串联构成一组桥臂：另一组桥臂由固定电阻R1、R2串联而成。电桥对角线的A、B 两点，便是信号的输出端。为方便在无甲烷状态下的调零，桥路中还设置了调零电位器 W1。为追求测量精度，传感器应由恒压源或恒流源供电，电压值为V 利用甲烷在催化元件 (俗称黑白元件)上的氧化生热 (也称无焰燃烧)使催化元件的阻值发生变化，由催化元件和电阻组成的惠斯通电桥失去平横，当瓦斯在元件表面发生无焰燃烧时，元件温度升高，阻值增大，电桥输出与瓦斯浓度

12、成比例的电压信号, 通过测量电信号的大小，达到检测甲烷浓度的目的。4 如何计算甲烷(ji wn)的浓度？无甲烷(ji wn)与催化剂接触时， 5 超声波测量(cling)风速的检测原理？画出图分析答：1）在超声波传播的波束中，每出现一个气流漩涡，超声波就被调制一次。单位时间内，漩涡产生的个数与风速成正比。据此实现了风速的测量。由超声波振荡器产生(chnshng)的等幅波，通过发射换能器，将超声波能量经过风流通道发射到接受换能器。当风道中无气流漩涡时，接受换能器收到连续等幅的超声波。 3）在垂直风流流向的中央部位插入一根无限(wxin)长的非流线形阻挡体，称为发生杆，当风流撞到发生杆后，将造成风

13、流下游产生两列内旋，互相交替的漩涡，若对风流速度，阻挡体（发生杆）截面积和形状作适当的限制，则漩涡频率与流速成正比：fS 式中：f漩涡(xun w)频率S常数V未扰动流体速度d阻挡体宽度（或直径）4）接收换能器收到的被漩涡调制后的信号，经过调幅接收器，脉冲整形器处理，然后再由输出电路输出风速参数“V”。 第六章磁电启动器的主要性能指标答、（1）额定工作电压（2）额定发热电流（3）额定控制电源电压（4）动作性能（5）磁力起动器应具有失压保护、过载保护和短路保护 并根据需要可设断相保护，主电路漏电闭锁保护，控制电路绝缘监视保护等磁电启动器的核心器件答、磁力起动器是由隔爆外壳、交流接触器、换相隔离开

14、关、保护电路（熔断器、热继电器和电动机综合保护）、控制电路、控制变压器等组成。核心器件是接触器。3、磁电启动器基本控制电路简化示意图 如图所示，按下启动(qdng)按钮SB2，继电器KC线圈得电，其常开触点KC闭合并自保，使继电器KC线圈保持得电。当出现故障时，故障接触点K断开或停止按钮SB1后才能使KC断电，继而使主回路断电。4、矿用隔爆型馈电开关(kigun)的功能或者主要作用和核心器件 答、作用：馈电开关用来接通和分断承载的正常电流，并能在规定(gudng)的异常条件下（如短路），在一定的时间内分断承载的异常电流。核心器件是：断路器5、馈电开关的电气线路主要包括那几个组成部分？简述下保护

15、电路的保护功能？答、馈电开关的电气线路由主回路、控制回路和保护电路三大部分组成。保护电路有漏电、过载、短路、欠压、过压等保护及漏电闭锁功能风电瓦斯闭锁 掘进和局部通风机 三专两闭锁的问题答、掘进工作面的供电不仅受到局部通风机的制约，还要受局部瓦斯浓度制约，并因此产生了“风电瓦斯闭锁”问题，即要实现“三专二闭锁”。 三专是指岩巷掘进工作面的局部通风机必须采用专用开关、专用电缆、专用变压器进行供电；二闭锁是指瓦斯电闭锁、风电闭锁。第七章简述矿井安全生产检测监控系统的组成和工作工程？答、组成：地面中心站、井下分站、各种传感器、监测监控终端、通信接口装置工作过程： a、由传感器对煤矿井下各种环境参数、

16、重要设备运行状态进行实时监测，并将信号实时显示或发出报警信号，再传至地面中心站（主站）b、中心站监控软件显示分析、处理(chl)后将信息发送给井下分站，由分站执行控制信号。C、中心站实时存储井下发送来的各类数据和时间(shjin)，生成数据库和报表，并进行超限提示、报警等。d、同时通过局域网数据上传给管理层，以进行信息(xnx)决策。监控系统的发展 答、国外研制矿井安全生产监测监控系统始于20世纪60年代，我国则始于20世纪80年代初期。上世纪70年代前:煤矿使用光学瓦斯检定器、瓦斯检定灯、检知管、风表等便携式仪器检测井下环境参数。80年代前后:甲烷断电仪、甲烷遥测断电仪仪、便携式甲烷检测报警检仪、瓦斯报警矿灯等问世。1983-1985年，引进技术和设备。将来监控系统的功能特点答、 煤矿安全生产监测监控系统在未来将按照信息化、网络化、自动化的方向进行发展。煤矿安全生产监测监控系统自身性能的不断提高（1）提高传感器的质量（2）应用智能化的电气设备（3）使用高性能的运算(yn sun)处理系统2）煤矿安全生产监测监控(jin kn)系统网络性能的不断改善（1）统一的通讯(tngxn)协议（2）网络化的范围进