监控系统-矿长班课件

煤矿安全监测监控系统手机：邮箱：这门课程的几点目的：1、知道故障出在何处，学会简单的故障处理；2、牢记规定的探头数量和安放位置；3、熟悉《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ1029-2007；4、学会观察分析监控系统数据。四川矿山安全技术培训中心教学计划：要求掌握本工种的安全工作职责；掌握煤矿监测监控设备完好标准及检修质量标准；一般掌握监测监控设备的使用、维护、调校及一般故障处理方法和安全操作技术；用监控系统的瓦斯浓度变化来预测突出的技术。四川矿山安全技术培训中心参考书籍：《煤矿安全规程》2010年版《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ1029-2007四川矿山安全技术培训中心甲烷传感器四川矿山安全技术培训中心矿井监测监控系统是由单一功能的甲烷监测、就地断电控制的瓦斯遥测系统和简单的开关监测模拟调度系统发展而来的。我们以KJ90系统为例做介绍四川矿山安全技术培训中心传感器执行机构监控分站电源箱主站主机及其他设备KJ90系统四川矿山安全技术培训中心传输及中转系统A1B1C1Z1存储输出及分析控制系统ABCZ各类传感器及控制执行机构有线或无线四川矿山安全技术培训中心根据监控系统的总线方式及故障出现的部位，分析是传感器损坏、分站损坏或某处线路断线？思考四川矿山安全技术培训中心甲烷浓度传感器载体热催化传感器：简单实用、价格低廉：2200元以内，目前国内甲烷检测的主流；但量程小：0-4%，寿命短：约1年，调校期短：15天，反应慢：30S，且易发生H2S和高浓度甲烷中毒。光干涉传感器：光电转换技术没有突破。系列催化元件四川矿山安全技术培训中心热导传感器，测量范围0～100％，但只有在8～60CH4％范围内满足精度要求，通常用作高浓度段瓦斯的测量；测值受环境温度影响大，不易补偿；红外传感器，测量范围可达0-100%，寿命5-8年，调校期12月以上，反应时间15S以内，价格8000元以内。英国E2V的红外气体传感头

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四川矿山安全技术培训中心接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式(时分制或频分制等)远距离传送给主站(或传输接口)，同时接收来自主站的(或传输接口)多路复用信号(时分制或频分制)．监控分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力，对传感器输入的信号和主站(或传输接口)传输来的信号进行处理，控制执行机构工作，传感器及执行机构距监控分站的最大传输距离一般不大于2km．3、监控分站：四川矿山安全技术培训中心接收监控分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号，并送相应监控分站。主站(或传输接口)主要完成地面非本质安全型电器设备与井下本质安全型电气设备的隔离、控制监控分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。4、主站(或传输接口)与主机：四川矿山安全技术培训中心

主机一般选用工控微型计算机或普通台式微型计算机，双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等。四川矿山安全技术培训中心1.KG9701低浓度甲烷传感器2.KG9001B高低浓度甲烷传感器

四川矿山安全技术培训中心(1)工作温度：0℃～40℃。(2)相对湿度：≤98％。(3)大气压力：86kPa～110kPa：(4)风速：0m/s～8m/s。(5)矿井环境中的（H2S）气体浓度：<6×10-6。(6)防爆类型：矿用本安兼隔爆型。(7)防爆标志：ExibdⅠ。KG9701低浓度甲烷传感器主要技术指标四川矿山安全技术培训中心(8)整机工作电压：(12--24)VDC(本安电源)。(9)整机工作电流：≤100mA。(10)测量范围：0％CH4～4.00％CH4。(11)显示定义：左起第一位功能显示含义如下：1—调零；2—灵敏度调节；3—调报警点；4—调断电点；5—自检。后3位：测量值显示(单位：％)。(12)报警方式：二极管间歇式声光报警；声音强度≥80dB；光强：能见度>20m。四川矿山安全技术培训中心(13)报警点设置：0.50％CH4～2.50％CH4连续可调，(14)断电信号点设置：0.50％CH4、0.75％CH4、1.00％CH4、1.25％CH4、1.50％CH4；相应的复电点设置：0.40％CH4、0.65％CH4、0.90％CH4、1.15％CH4、1.40％CH4。(15)检测响应速度：≤30s。四川矿山安全技术培训中心当甲烷传感器在瓦斯环境工作一段时问以后，催化元件会因化学反应而出现变化，影响测量精确度。调校时在完成甲烷传感器的电气零点调节后，第二步是甲烷传感器的精度调校，具体方法是：旋开甲烷传感器热催化元件室顶部的防尘罩，将通气罩插入并罩住甲烷传感器元件粉末冶金气室的外部。然后通入浓度约为2.0％CH4的标准瓦斯气体，通气流量控制在200mL／min。此时，甲烷传感器显示窗内的数字显示应与通往的瓦斯气体浓度值相同。若有偏差，则将遥控器对准传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的“选择”键，使显示窗内的小数码管显示“2”，然后再根据需要分别按动遥控器的“上升”键或“下降”键。直至显示窗内的显示值与实际通入的瓦斯气体浓度值相同为止。2、精度调校四川矿山安全技术培训中心根据传感器不同的安装地点，当甲烷浓度达到规定值时，必须报警，详见表1-1。要实现此功能首先使传感器进入正常工作状态，然后将遥控器对准甲烷传感器显示窗，轻轻按动遥控器上的“选择”键，使显示窗内的小数码管显示“3”。然后再根据需要分别按动摇控器的“上升”键或“下降”键，将显示窗内的数字(即报警点)调节为所需要的数值即可完成本传感器报警值的设定。甲烷传感器报警值的允许范围为：0.50％CH4～2.50％CH4。3、报警值设定四川矿山安全技术培训中心需要说明：进行此项操作后，必须再用标准气体重新对传感器的精度进行校对后方可下井使用。零点电位器四川矿山安全技术培训中心在各种不同的情况下，甲烷传感器的电气特性会有一些变化，这种变化会导致传感器零点漂移，影响监测数据。调校时按要求正确连接好传感器，接通电源，使甲烷传感器进入正常的工作状态，预热20min后。在新鲜空气中观察甲烷传感器显示窗内的LED数字显示是否为零．若有偏差，应将配套遥控器对准甲烷传感器显示窗，轻轻按动遥控器的“选择’键．使显示窗内的小数码管显示“l”，然后再通过按动遥控器的“上升”键和“下降”键。使甲烷传感器的显示为零。即可完成甲烷传感器的校零工作。1、零点调校四川矿山安全技术培训中心为了方便检查传感器功能是否正常，本传感器专门设计了自检功能。具体的使用方法是：将遥控器对准传感器显示窗，按动遥控器上的“选择”键，使传感器显示寓内的小数码管显示“5”，此时正常情况传感器的显示值应为2.00，并伴有声光报警及断电信号输出，对应的输出信号值应为360Hz(或是1.80mA)如与上述特征不符则说明传感器损坏。6、自检四川矿山安全技术培训中心一旦对传感器部分参数进行调节后，断电之前，务必再次按动遥控器上的“选择”键，使显示窗内的小数码管显示的数字循环至消隐、方可使调校后的参数存入传惑器的存贮器内；否则，将导致此次调校无效。

注意四川矿山安全技术培训中心KG9001B

高低浓度甲烷传感器结构示意图四川矿山安全技术培训中心KG9001B高低浓度甲烷传感器主要技术指标(1)工作温度：0℃～40℃。(2)相对湿度：≤98％。(3)大气压力：80kPa～110kPa。(4)风速：0m/s～8m/s。(5)矿井环境中的(H2S)气体浓度：<6×10-6。四川矿山安全技术培训中心(7)防爆标志：ExibdⅠ。(8)整机工作电压：(12～24)VDC(本安电源)。(9)整机工作电流：≤100mA。

(10)测量范围：0％CH4～40.00％CH4。(6)防爆类型：矿用本安兼隔爆型。四川矿山安全技术培训中心(11)显示定义：左起第一位功能显示含义如下：

l—热催化调零；2—热催化灵敏度调节；

3—热导调零；4—热导灵敏度调节；

5—调报警点；6—调断电点；

7—调复电点；8—自检。后3位：测量值显示(单位：％)。四川矿山安全技术培训中心(12)报警方式：二极管间歇式声光报警；声音强度≥80dB；光强：能见度>20m。(13)报警点设置：0.50％CH4～2.50％CH4连续可调。(14)断电信号值设置：0.50％CH4、0.75％CH4、1.00％CH4、1.25％CH4、1.50％CH4。四川矿山安全技术培训中心调校方法与前面类似，只是：1）热导精度调校：只是通气流量控制在150mL/min。自检：此时正常情况传感器的显示值应为2.00，并伴有声光报警及断电信号输出，对应的输出信号值应为600Hz(或是3.00mA)。如与上述特征不符，则说明传感器损坏。四川矿山安全技术培训中心安装总体要求：(1)甲烷传感器安置在粉尘较少的环境、风流稳定的地方，且距顶板不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm；

(2)风速传感器安置于巷径均匀、风速均匀、空气温度不大的环境中，且风速传感器进风口距离巷道顶部约为25cm～35cm之间；(3)温度传感器安置于机电硐室，在巷道中可随意放置或温度偏高的煤壁附近；(4)所有传感器的安放、设置、调校均以该产品的使用说明书为准。四川矿山安全技术培训中心四川矿山安全技术培训中心四川矿山安全技术培训中心课后作业题： 根据你们矿井的实际情况，绘制回采工作面甲烷传感器布置图并标出报警、断电、复电浓度。 四川矿山安全技术培训中心乐山市沐川县宇业煤矿“8.2”瓦斯爆炸事故

该矿属于低瓦斯矿井，采区前进式布置，通风系统不可靠，进风导向采空区，将高浓度瓦斯压出，27022事故采面没有按规定安设瓦斯监控设施，致使瓦斯积聚区域不能实现系统断电，操作工人违章作业，电气失爆，导致瓦斯爆炸事故的发生。第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心1、用监控系统瓦斯浓度预测煤与瓦斯突出

1）华福明教授法：煤与瓦斯突出主要由三种因素综合作用产生：应力因素压力因素煤的物理力学性质

三因素第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心根据监控系统瓦斯浓度作曲线两条：红线为月平均值蓝线为日平均值第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心

地应力因素：用日均瓦斯浓度曲线在月均瓦斯浓度曲线上波动范围的大小来为其突出危险性赋值。

瓦斯压力因素：用日最高瓦斯浓度与月均瓦斯浓度的比值来为其突出危险性赋值。

煤的物理力学性质：用日最高瓦斯浓度变化趋势来给突出危险性赋值。第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心

地应力因素（20%）瓦斯压力因素（40%）煤质因素（40%）

0.91.14倍6倍0.60.75突出危险指标00.10.200.20.400.20.4三种因素突出危险指标求和得出其突出危险性指标第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心三因素指标求和：0-0.5正常区0.5-0.8威胁区0.8-1危险区第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心2）松藻矿务局瓦斯浓度“波峰比”法思路：第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心3）一起突出事故前的瓦斯异常涌出情况：第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心

思考：

从上面的一起突出事故前监控系统瓦斯浓度变化曲线我们可以明显看出：在突出事故发生前几天，瓦斯涌出量呈现明显的增大，并且有忽大忽小的现象，思考通过瓦斯涌出量的变化分析煤与瓦斯突出的发生、发展过程。第四章以监控系统数据作为辅助手段预测煤与瓦斯突出四川矿山安全技术培训中心谈谈你所在矿井或所管理矿井现使用的安全监测监控系统存在的问题，以及你认为应如何解决。讨论话题：