监测监控培训讲义

第二章 煤矿监控系统简介
因此，一般采用星形网络结构(1个传感器或1 个执行机构使用1根电缆与分站相连)单向模拟传 输。监控分站至主站之间最大传输距离达10 km， 为减少电缆用量、降低系统电缆投资、便于安装 维护、提高系统可靠性，通常采用2芯(用于单工 或单向)、3芯或4芯(用于双向)矿用信号电缆，时 分制或频率分制多路复用(有的系统采用码分制)； 采用树形网络结构、环形网络结构或树形与星形 混合网络结构，串行数字传输(基带传输或频带传 输，异步传输或同步传输)。
量等参数传感器； 开闭、位置等状态传感器。
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◆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。
❖ 1、建立煤矿安全监测监控系统的重要意义 ❖ 2、煤矿安全监测监控系统简介 ❖ 3、煤矿安全监测监控系统的相关要求 ❖ 4、传感器的安装、使用和维护要求
第一章 煤矿监控系统的重要作用
❖ 煤矿安全监控系统是煤炭高产、高效、安全 生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十 分重视，研制、生产和推广使用了环境安全、 轨道运输、供电、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、 机电设备运行状况等监控系统，提高了生存率 和设备使用率，增强了矿山安全。
被控物理量 ❖ (3)监控分站：接收来自传感器的信号，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2 km． ❖ (4)电源箱：将井下交流电网电源转换为系统所需的本质安
全型直流电源 ❖ (5)主站(或传输接口)：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。 ❖ (6)主机及其他设备
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存
A1
储
输 出
B1
及
有线或无线
分
C1 传输及中转系统
析
控
制
系
统
Z1
A各
类
传
B感
Hale Waihona Puke Baidu
器
C
及 控
制
执
行
机
Z构
简单的说：我矿监测监控系统主要由地面中心站设 备、井下设备和软件部分3大部分组成
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❖ 2、传感器技术 ❖ ◆传感器类型
甲烷、CO、O2、H2S等气体浓度传感器； 速度、位移、压力、温度、电流、电压、流
系列催化元件
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英国E2V的红外气体传感头
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- 中国重庆院红外气体传感头 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。
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4、主站(或传输接口)与主机：
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。
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a) 甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警； b) 甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源 并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；
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c) 与闭锁控制有关的设备（含甲烷传感器、多功能监控器、 总线扩展器、断电控制器、电缆、接线盒等）未投入正常 运行或故障时，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；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。 6.2.2 系统由现场设备完成甲烷风电闭锁功能。 a) 掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.0%CH4时，声光报警； 掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.5%CH4时，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，自动解锁； b) 掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0%CH4时， 声光报警；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，自动解锁；
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❖ 该系统执行标准：Q/12KF3630-2007 《KJ86N 煤矿安全监控系统》产品企业标准。
❖ 监控系统型号编制说明 ： KJ——矿用监控系统
86N——监控系统序列号
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❖ 1、组成
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❖ (1)传感器：将被测物理量转换为电信号 ❖ (2)执行机构(含声光报警及显示设备)：将控制信号转换为
5、主机： 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。
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6、系统主要功能 ：
6.1 数据采集 a) 系统具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度 等模拟量采集、显示及报警功能。 b) 系统具有馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、 烟雾等开关量采集、显示及报警功能。 c) 系统具有甲烷抽采（放）量的监测、显示功能。 6.2 控制 6.2.1 系统由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/ 复电控制功能。
煤矿安全监测监控系统
本次学习的几点目的：
❖ 1、认识煤矿监测监控系统的重要作用； ❖ 2、了解我矿KJ86N监测监控系统的基本情况，对
监控系统有大体认识； ❖ 3、熟悉井下各工作面规定的探头数量和安放位置； ❖ 4、熟悉《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理
规范》AQ1029-2007；
本次学习主要内容：
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甲烷传感器
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❖ 矿井安全监测监控系统是由单一瓦斯监测、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。
❖ 我矿在用的KJ86N系统，是实现现代科学化管 理矿井，保证矿井安全生产的必不可少的装备。 系统可兼容模拟盘、电视墙动态显示，生产调 度管理及局、矿办公自动化网络。
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3、监控分站：
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2 km．