矿井监控系统

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1、第一章煤矿安全生产、生产监控系统的现状与未来发展趋势1煤矿安全和生产监控系统及其作用1．1煤矿安全和生产监控系统影响煤矿安全、生产的因素有以下两个方面：(1)环境参数；如瓦斯、一氧化碳、风量、温度、顶板压力及其位移、井下粉尘、皮带机头烟雾、水仓水位、风机的负压和风门墙两边的风压参数都会影响矿井的生产．(2)机电设备的运行参数：转载机、皮带机、割煤机、乳化泵、煤仓煤位的高低，支路的电压、电流．这些参数任何一个出现异常，都会影响矿井的生产．上述这些参数借助于计算机、传感器、信号传输与处理系统进行集中监测井在瓦斯、一氧化碳等参数出现超限或发生烟雾以

2、及在其它要求情况下发出报警，进行区域断电控制，提供避灾措施井将参数情况进行存储、分析、文档处理的计算机网络系统就是计算机安全、生产监控系统。1．2监控系统的作用影响矿井生产的因素很多，主要有3个灾害因素：即瓦斯爆炸、水灾和井下起火，这3个灾害中瓦斯爆炸尤为常见，并且是三灾中的首害它的破坏作用极大．是一种瓦斯、煤尘、大火混台型的爆炸灾害掘进面、工作面，瓦斯涌出的大小随地理情况、煤的生成情况不同而异，情况异常复杂，规律很难找到，或者说难以利用．就目前情况，解决这个问题的有效办法就是随时测出其地域点的瓦斯含量当超限时，一是报警提醒工作人员注意．二是

3、区域断电停止生产，避免产生点燃瓦斯爆炸的火花．等待瓦斯随风排出后再行生产。瓦斯爆炸的条件：浓度在5%~15%，点燃爆炸的火源，足够的氧气。因此可知，避免事故发生的关键是要及时发现瓦斯超限，井在超限时及时发出声光报警和切断相关工作区域的电源．避免产生火．在投有安装监控系统的矿井中．该项工作由瓦斯检测员每隔一段时间用瓦斯测定仪在规定区域测一次值并汇报到地面管理人员而在瓦斯检测员不在规定区域的相当长的时间段内，瓦斯含量情况以及是否发生事故，地面管理人员就无法知道，这是一个重大的疏漏而监测系统所安装的传感器、工作站、报警断电执行机构是连续工作方式，随

4、时会测出瓦斯含量，并在出现异常时，同时声光报警和执行区域断电．可避免事故发生，并随时定时地将测量数据送到地面调度室和调度室计算机网络中，调度人员会随时知道何处出现异常并根据情况采取相应的措施．缓解危情，如调度风量大小、决定是否撤出人员、如何撤出等。上述是在安全方面的作用．此外，它在生产设备运行的管理上也起着十分显著的作用地面调度人员根据煤的生产情况进行合适的调度，可提高设备的运行效率和节能．如在无煤时，皮带不应空转由于煤在井下运输靠几部皮带同时运作，有一条不动，就会造成煤堆积在皮带上．系统可及时指示那部皮带没动，还可记录每台设备运行了多长时问

5、，给管理人员提供一个重要的参考依据，可根据此数据查找生产系统中的薄弱环节，从而进行改进以便达到提高生产效率的目的综上所述，监控系统是保障煤矿安全生产的重要手段在矿井的防灾、减灾方面以及提高生产效率方面起着重要作用，是矿井生产实现现代化管理的一个重要标志。2我国早期监控系统的状况国外研制矿井计算机监控系统始于2O世纪6O年代，我国则始于2O世纪8O年代初期．我国起步较晚，因为计算机必须发展到微型化，以及价格能够承受的阶段，才会使得该产品在工业生产中得到应用．2．1早期监控系统构成原理早期系统由传感器、断电仪、载波机、传输线、解谓器、计算机、调度

6、显示盘组成系统(见图1)．传感器输出的信号加载到载波机上．同一组中每个传感器加载的载波机频率不同．每一组信号所用线路不同，信号沿传输线传送到地面调度室，经分频器分离、解调后送人A／D卡(或开关量输人卡)内，由计算机完成计算、存储、文档处理等工作．2．2特点(1)载波机：从邮政系统的有线12路电话载波机演变而来，变成12路矿用载波机，也即一条传输线上可传输12路不同频率的信号当时，即2O世纪7O年代中后期由中国矿业大学的朱建铭教授为首的研制组已完成了演变工作，并在矿井通信中得到了普遍应用．这12路载波机频段压在很低的频段内，所以传输的距离相对比

7、较远．这12路频率大致是：llkH、13kHz、15．6kHz、187kHz、25kHz、36kHz、43kHz、52kHz、64kHz、76kHz、82kHz、96kHz、相邻频率比约为1．2倍左右．(2)主监控机：以APPLE(苹果牌)微型计算机为主，内存64K，速度低，文档处理能力差，硬盘容量小，约数兆到数十兆．(3)传感器：以无记忆电子器件构成的放大器、整形电路为主体，构成传感器电路，模拟输出信号以脉冲型式为主，也有输出电压型或电流型．(4)传输线：以借用电话线为主流(因其造价低)，也有用几十芯专用电缆作信号传输线的。(5)断电机构：

8、这里指断电仪．主体是由电子线路和有触点继电器构成(6)调度显示盘：以木料、三合板、数码器管以及相关电路构成的粗糙调度盘为主流．2．3存在的问题(1)由上述可知．一对