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1、煤矿安全监控课程实验,一、 监控系统及检测仪器使用管理规范 二、 标准混合气体及其制备 三、 课程实验,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,AQ1029-2007 1、装备要求 2、安装布置 3、使用与维护 4、联网及信息处理 5、管理制度,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,装备要求 1、瓦斯矿井必须装备煤矿安全监控系统； 2、煤矿安全监控系统必须24h连续运行； 3、接入煤矿安全监控系统的各类传感器稳定性应不小于15d； 4、煤矿安全监控系统传感器的数据及状态必须传输到地面主机； 5、煤矿必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行
2、置换；,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,装备要求 6.1、国有重点煤矿必须实现矿务局（公司）所属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统联网； 6.2、国有地方和乡镇煤矿必须实现县（市）范围内高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全监控系统联网； 7、煤矿区队长以上管理人员、安检员、班组长、爆破工、电钳工下井时必须携带便携式甲烷检测仪或甲烷检测报警矿灯； 8、煤矿采掘工、打眼工、在回风流工作的工人下井时宜携带甲烷检测报警矿灯或甲烷报警矿灯。,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,安装布置 1、煤矿的采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全测控仪器的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，断电区域等
3、做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图。 2、安装前，使用单位必须根据已批准的作业规程或安全技术措施提出安装申请单，分别送通风和机电部门。 3、安装断电控制系统时，使用单位或机电部门必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线，在连接时必须有安全监测工在现场监护。 4、安全测控仪器的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。断电控制器与被控开关之间的具体接线方法，要由煤矿主要技术负责人审定，以保证安全监控系统的断电和故障闭锁功能。,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,安装布置 5、井下分站，应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室
4、中，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。 6、隔爆兼本质安全型等防爆电源，宜设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内及下列区域： A)低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内； B)煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷； C)掘进工作面内； D)采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷； E)采用串联通风的被串掘进巷道内。 7、传感器的设置 采煤工作面、掘进工作面、回风巷道、机电硐室、采掘、运输设备等；,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,使用与维护 1、检修机构 A)煤矿应建立安全测控仪器检修室，负责本矿安全测控仪器的调校、维护和维修工作。暂时不具备条件的
5、，送检修中心。 B)国有重点煤矿的矿务局（公司）、产煤县（市）应建立安全测控仪器检修中心，负责安全测控仪器的调校、维修、报废鉴定等工作，有条件的可配置甲烷校准气体，并对煤矿进行技术指导。 C)安全测控仪器检修室应配备：甲烷传感器、测定器检定装置、稳压电源、示波器、频率计、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备； D)安全测控仪器检修中心除应配备上述仪器装备外，宜配备甲烷校准气体配气装置、气相色谱仪或红外线分析仪、风洞等。,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,使用与维护 2、调校 A)安全测控仪器使用前和大修后，必须按要求测试、调校合格，并在地面试运行2448h方能下井； B)甲
6、烷及其它气体测控仪器应每隔10d调校一次；其它传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校，如风速传感器选用经过标定的风速计调校，温度传感器选用经过标定的温度计调校。 C)安全测控仪器的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。 D)安全测控仪器在井下连续运行612个月，必须升井检修。,一、煤矿安全监控仪器使用管理规范,3、维护 A)井下安全使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由所在采掘区的区队长、班组长负责管理和使用； B)井下安全监测工必须24h值班，每
7、天检查煤矿安全监控系统及电缆的运行情况。当便携式甲烷检测仪与甲烷传感器的读数误差大于允许误差时，应立即通知安全测控部门进行处理，并必须在8h内将两种仪器调准。 C)便携式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器应设专职人员负责充电、收发及维护。 D)传感器经过调校检测误差仍超过规定值时，必须立即更换，在更换期间必须采用人工监测等安全措施。测控仪器若老化、损坏严重无法修复的应该报废。,二、 标准混合气体及其制备,计量检定 按照国家计量法律法规的规定，定期评定计量器具的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。 量值传递 基准器的单位量值 标准器 工作器 计量基准 用实物保存并能复现的单位量
8、值复现体，通常称为度量器，可分为： 基准器：现代高科技保存和复制的测量单位的复现实体； 标准器：供计量部门进行检定或标定用的测量单位； 工作器：日常测量用仪器，它能够随时复现法定测量单位； 要求：准确度高、稳定性好、可比性好、复制性好等；,二、 标准混合气体及其制备,标准物质 1、由计量行政部门批准的鉴定机构认证的，具有准确确定的特性值的，用于校准计量器具、评价测量方法的物质。我国根据其在量值传递中的作用，分为一级标准物质和二级标准物质。 2、一级标准物质 根据公认的定义测量法定值，通常用于评价标准方法、控制二级标准物质的研制和生产，校准重要计量器具。 3、二级标准物质 用规定的标准方法根据一
9、级标准物质定值，主要用于评价现场应用的测量方法，校准一般的计量器具。,二、 标准混合气体及其制备,标准混合气体 1、法定标准物质，量值传递作用，应用广泛，煤炭行业简称标准气体。 2、煤矿用各类气体检测报警仪器的周期检定采用国家二级气体标准物质，如“空气中甲烷”、“空气中一氧化碳”、“氮气中氧气”等。 3、空气中甲烷一级标准物质：浓度范围0.5%3.0%，不确定度1%，稳定性一年以上； 4、空气中甲烷二级标准物质：浓度范围0.5%3.0%，不确定度3%，稳定性半年以上； 5、煤矿用于仪器周期检定的标准气体需向经计量行政部门考核定级的机构购买；,二、 标准混合气体及其制备,校准气体 1、校准气体用
10、于气体检测仪器的日常校准，与检定不同，不具法制性； 2、空气中甲烷校准气体：浓度范围1%3.0%，不确定度5%； 3、煤矿现场通常采用分压法或静态容积法配制空气中甲烷校准气体，通过与空气中甲烷标准气体比较的方法定值，分析定值仪器一般为红外线甲烷气体分析仪或高档气相色谱仪。 4、甲烷、氮气和氧气等原料气的纯度应不低于99.9%，配制空气中甲烷标准气体时，原料气的纯度应不低于99.99%； 5、空气中甲烷校准气体气体由煤炭工业技术监督主管部门负责管理、组织考核发证；,三、 课程实验,实验目的 1、掌握常用矿用传感器的工作原理、调校及使用方法； 2、掌握矿井安全监控系统的结构组成、工作原理及主要功能
11、； 3、掌握矿井安全监控系统的配置与操作方法，以对传感器参数进行监测、显示并对相应设备进行控制。,三、 课程实验,实验器材 1、矿用传感器：甲烷、一氧化碳、温度、风速、设备开停等传感器； 2、监控分站及通讯接口：KJ90监控系统配套大分站； 3、监控中心站：KJ90监控系统配套中心站及其软件系统； 4、其他：甲烷标气（2.0）；一氧化碳标气（20ppm）；冰水混合物；风速表等。,三、 课程实验,实验步骤 1、连接传感器、分站、分站电源、通讯接口、主站等部分，安装系统并检查无误后，接通电源； 2、对各传感器进行调零、调精度等调节，并检查信号输出是否正确； 3、通过主站对分站接口进行定义，并设置报
12、警点、断电点、复电点等； 4、操作监控软件，设计监测参数和显示形式，存储监测量值并处理；,三、 课程实验,系统安装,三、 课程实验,系统安装,MHYVRP12 矿用通信电缆,RS485通讯,三、 课程实验,传感器调校 1、传感器技术参数 测量范围：0.00CH44.00%CH4 信号输出：电流型1mA5mA，频率型2001000Hz 报警点设置：0.00CH44.00%CH4连续可调 断电点设置：0.50CH42.00%CH4连续可调 显示方式：四位红色数码管显示，后三位显示测量值。 左起第一位为功能显示，1调零，2精度调节，3报警点设置，4断电点设置，5自检； 报警方式：声光报警，声音强度8
13、0dB；光能见度20m 信号传输距离：2km；响应速度：20s 工作稳定性：可连续工作15天； 整机工作电压：924VDC（本安电源）,图 KG9701A型CH4传感器,三、 课程实验,传感器调校 零点调节： 传感器通电工作预热20分钟。按遥控器上的“选择”键使小数码管显示为“1”。然后按“”或“”键使大数码管显示为0.00，即调零完毕。 精度调节： 在地面新鲜空气中，通入每分钟200毫升的标准气体（如：2.0%CH4）。按遥控器上的“选择”键使小数码管显示为“2”，再按“”键或“”键使大数码管显示数值与标准气体浓度值一致。,图 KG9701A型CH4传感器,三、 课程实验,传感器调校 报警点
14、设置： 按遥控器上的“选择”键使小数码管显示为“3”，再按“”键或“”键使大数码管显示数值为所要设置的报警值（如掘进工作面放置的瓦斯传感器应设置为1.00）。 断电值设置： 按遥控器上的“选择”键使小数码管显示为“4”，再按“”键或“”键使大数码管显示数值为所要设置的断电值。,图 KG9701A型CH4传感器,三、 课程实验,传感器调校 1、GT-L(A)型设备开停传感器技术指标 工作方式：锁固吊挂于被测电缆上，连续工作 电源电压：924V DC 输出信号：1/5mA DC 显示方式： 电源指示：绿色灯； 开停指示：红色灯；（设备开，红灯亮）,三、 课程实验,传感器调校 2、调校 高灵敏度：适
15、于负载电流510A的设备； 拨码1、2至OFF； 中灵敏度：适于负载电流1020A的设备； 拨码1-ON、2-OFF； 低灵敏度：适于负载电流20A的设备； 拨码1-OFF、2-ON；,三、 课程实验,分站设置,三、 课程实验,三、 课程实验,三、 课程实验,三、 课程实验,三、 课程实验,三、 课程实验,分站显示 数码管显示电路负责循环显示分站挂接传感器的通道号、实测参数/状态、类型等。 模拟量传感器在分站数码显示窗口的显示 X ；X-通道号， 表示该口未定义 X L ；X-通道号， 表示超量程，L表示量程代码 X _ _ _ L ；X-通道号，_ _ _表示断线，L表示量程代码 X a b
16、 c L ；X-通道号，a b c表示测量值，L表示量程代码 如：1 0. 0 5 0 表示1号传感器的瓦斯浓度值为0.05，且为低浓度瓦斯传感器。,三、 课程实验,分站显示 开关量传感器在分站显示窗口的显示： X ；X-通道号， 表示未定义 X d.；X-通道号，表示设备开，d.表示设备开停传感器 X d.；X-通道号，表示设备停，d.表示设备开停传感器 X _ d.；X-通道号，_ 表示设备开停传感器断线,三、 课程实验,分站显示,三、 课程实验,分站显示 状态指示电路负责显示分站各通道控制状态、供电状态、通讯状态、输入分站的信号制式、各路电源的工作情况等。 分站指示灯从左往右分别为： 18为控制指示(已经控制时点亮，未控制时熄灭) 9主通讯(通讯正常时闪动，通讯不正常时不闪动) 10备用电源（备用电池供电时点亮，交流电源供电时熄
