煤矿安全监控系统.教学内容.ppt

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1、煤矿安全监控系统.一、煤矿安全监控系统简介1、煤矿安全监控系统的定义（AQ 1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范）具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。2、煤矿安全监控系统在安全生产中的重要作用 瓦斯监控系统包含两方面功能，一是监，即监测，二是控，即控制，两者相辅相成，互相依存。监

2、测室信息的测量、传递和显示，它为控制提供依据。控制，是依据监测提供的信息自动对目标实施行为控制，是监测的目的之一。煤矿安全监控系统称为煤矿的“四个千”千里鼻：能闻到井下瓦斯、一氧化碳等危险气体的浓度。千里耳：能听到井下设备开停、风速、风量、压力等。千里眼：能看到井下人员移动、风门状态、风筒状态等。千里手：在瓦斯超限等紧急状态下，能用无形之手，代替人们自动实施拉 闸断电等控制行为。煤矿安全监控系统是煤矿瓦斯事故防治的最后一道防线，是煤矿和煤矿工人生命安全忠实的“保护神”。3、煤矿安全监控系统基本构成井下部分：分站、分站电源、各类传感器、执行器（断电控制器、声光报警器）、信号传输接口（交换机、传输

3、网络）、传输线缆井上部分：中心站、数据服务器、网络交换机、硬件防火墙、交流稳压电源、UPS后备电源、打印设备、防雷设备、大屏显示设备、电话录音设备、视频监控、双电源自动切换装置、声光报警装置、机房环境监控二、监控系统检查中的重要内容1、八条否决项（1）安全监控系统各工种上岗人员必须经培训合格并持有省厅颁发的工作人员上岗资格证书。未经培训或持上岗资格证书工作人员不足6人,检查不合格。（以前要求的双证现在合并为一证）（2）安全监控系统应实行24小时不间断值班制度。（机房值班员每小班双岗、井下维护工总数不少于11人、一个小班一个采区维护工不低于2人）（3）安全监控系统必须具有“MA”标志证书。（4）

4、安全监控设备必须具有“MA”标志证书，防爆合格证，安全仪器仪表检验合格证，制造计量器具许可证，产品生产合格证即“四证一标志”。（厂方提供的复印件加盖红章、不同厂家的设备混用必须有联检证明）（5）传感器调校记录。传感器未能定期调校，检查不合格。（6）“三闭锁”功能测试记录。未能定期进行“三闭锁”功能测试，检查不合格。（7）安全监控系统必须与县、市、省煤矿安全监控信息网络联网运行。（集团公司的联网验收报告）（8）系统必须具备甲烷超限断电闭锁、风电闭锁和故障断电闭锁功能。2、必备资料（1）图纸监控系统布置图、监控系统断电控制图监控系统布置图：必须是以矿井通风系统图做底图，应标明传感器、声光报警器、断

5、电控制器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报警值、断电值、复电值、传输电缆、供电电缆等。（交换机布置、环网结构）监控系统断电控制图：断电控制图必须是以矿井供电系统图做底图，（全井高低压供电图）应标明甲烷传感器、断电控制器、馈电传感器和分站的位置，断电范围，被控开关的名称和编号，被控开关的断电接点和编号。（分站电源取电关系、风电闭锁关系、分站控制端口编号、二级断电控制关系）（2）人员证件（原件矿职教部门保存，附件上岗人员随身携带）（3）传感器标校、“三闭锁”试验记录 中心站历史曲线、测试记录、安全监控日报表、集团公司上传监管网络数据、四对口。监控系统所有挂接甲烷传感器必须全部覆盖

6、。（4）安全监控日报表 签字情况、异常情况备注、标校试验闭锁情况备注。（5）其它备查资料 安全监控设备台账 安全监控设备故障登记表 安全监控系统检修记录、巡检记录 中心站运行日志 安全监控设备使用情况日报 井下环网交换机备用电源、监控分站备用电源测试记录、备用机在线联机测试记录 异常情况及处理记录瓦斯人工监测与传感器对照记录安全监控设备使用情况月报岗位操作规程、岗位责任制监控系统应急预案26项制度（网络运行管理制度、监控故障报告制度、监控异常上报制度等）瓦斯事故应急预案安全监控系统设计方案安全监控系统验收合格文件、集团公司监控系统联网验收报告传感器强制检验报告数据备份“四证一 标志”安全监控设

7、备安装、拆除申请单安全监控设备移动、拆除期间的安全技术措施系统上传中断记录瓦斯超限分析报告监控系统故障分析报告监控系统上传中断分析报告气象部门的防雷检测证书3、地面监控系统（1）传感器设置情况设置标准：地点井口、风硐、风机房、抽放泵站、总回风、一翼回风、采区回风、主要进风大巷、角联巷道、机电硐室、回风有人工作地点、回采工作面、掘进工作面等等。种类甲烷传感器、一氧化碳传感器、压力传感器、风速传感器、温度传感器、风筒风量、设备开停、馈电传感器等等。设置值报警值、断电值、复电值、故障闭锁、馈电关系等等。（2）监控软件：报警查询、断电查询、馈电异常查询、历史数据查询、数据库备份。开关量、模拟量历史曲线

8、，报表生成打印，瓦斯异常数据情况下断电控制器馈电传感器对应逻辑关系等。是否具备声光报警功能。（现场试验声光报警功能）双机热备功能。（现场实现主、付机自动切换，数据同步）杀毒软件安装情况。（病毒库更新日期）电话录音系统安装使用情况。数据库备份情况（本地备份、异地备份）数据上传（3）机房设备：监控主、付机，网络交换机、硬件防火墙、UPS后备电源、声光报警装置、电源防雷装置、双电源自动切换装置、防火消防设施、通讯设施、机房环境监控、视频监控等。（4）安全测控仪器检修室 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、甲烷标准气体等仪器装备。4、井下现场检查（1）分站

9、、分站电源、甲烷传感器的安装 安全监控设备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。宜为井下安全监控设备提供专用供电电源。隔爆兼本质安全型防爆电源宜设置在采区变电所，严禁设置在下列区域：（1）断电范围内；（2）低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内；（3）煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；（4）掘进工作面内；（5）采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；（6）采用串联通风的被串掘进巷道内。甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作

10、面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器。采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器。井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。（2）一氧化碳传感器安装 应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，

11、并应安装维护方便，不影响行人和行车。带式输送机滚筒下风侧10-15m处宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。(3）其它传感器安装 风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。（测风站）主要通风机的风硐内应设置风压传感器。开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30。机电硐室内应设置温度传感器，报警值为34。主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。（双开停、三态制）矿井和采区主要进回风巷道中的主

12、要风门必须设置风门传感器。（具备语音声光报警功能）被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器。（在线式）掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。（风筒风量传感器）煤与瓦斯突出矿井安设风速风向传感器。（4）现场查验传感器误差，报警、断电功能需要的设备：井下便携标准气样配合人员：井下监控维护工传感器误差：载体催化元件检测时（0%-4%CH4)0-1%CH4 0.10%CH41-3%CH4 真值的10%CH4 3-4%CH4 0.3%CH4 热导元件检测时（4%-40%CH4）4-40%CH4 真值的10%CH4 热导元件检测时（4%-100%CH4）4-40%CH4 真值的10%CH4 大于40%

13、CH4 测量上限的10%CH4 报警值、断电值、复电值检查：通入标准气体过程中达到预设值时实现报警、断电。断电功能：断电范围断电时间（控制时间应不大于系统最大巡检周期。异地控制时间应不大于2倍的系统最大巡检周期。甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于2s。）（5）监控设备管理分站、传感器管理牌板，入井防爆合格检验证，传感器封锁装置，升降滑轮装置5、违法违规行为检查（1）未按规定安装瓦斯传感器。传感器安装位置不正确、未按规定加装固定封锁。人为遮挡传感器检测元件。超标准设置传感器的设置参数、对断电装置不进行断电设置。井下安装传感器不进行参数设置。井下传感器地点更换，中心站参数未及时修改。

14、偷换传感器传输真实通道，将井下大瓦斯地点的瓦斯传感器更换到瓦斯小的传感器上。采用带筛选或控制大瓦斯传输的上传软件、在瓦斯超限期间或瓦斯上升时删除测点、关闭上传软件、断开网络通路等。(2）井下瓦斯传感器监测数值处于报警超限期间出现传感器中断、上传监管网络出现中断。（3）井下瓦斯传感器监测数值处于报警超限期间突然由高瓦斯状态变为低瓦斯状态。（4）擅自解除监控系统闭锁，在不具备闭锁功能的情况下组织生产。6、分析报告（1）瓦斯超限分析报告 分级分析：2%以下矿分管领导组织分析，具体是采掘工作面小于2%或者采 区回风巷达1%，总回风巷达0.75%，机电硐室、进风巷瓦斯达0.5%，由矿总工程师主持。无计划

15、停风造成瓦斯超限有安监处长、机电矿长主持分析。发生3%以上的瓦斯超限或者发生煤与瓦斯突出事故，由集团（区域）公司主持分析。（2）CO超限分析 发生 CO超限，必须组织分析，查明原因。50PPm以下的超限，由通风区长组织分析，50PPm以上的超限、原因工作面异常升温的由矿总工程师组织分析，分析报告报送集团（区域）公司。（3）监控系统故障分析（4）上传集团公司监管系统中断分析三、监控系统日常业务重点注意事项1、监控系统运行日志的填写异常情况记录（报警、超限起始时间，浓度最大值，报警、超限原因，汇报情况；故障起始时间，故障原因，汇报情况，何人处理，上传中断起始时间，中断原因，汇报情况，采取措施）测点

16、新加、修改、删除记录，控制逻辑添加、修改记录。井下标校传感器、试验闭锁情况记录。机房设备运行情况记录。井下监控设备安装统计记录。交接班情况（双岗交接班）2、甲烷传感器标校、“三闭锁试验”定期：7天一次，提前申报区域公司，在规定时间段内现场人员：在闭锁试验期间内，安全监控工、通风瓦斯检查工、生产队组电工三人同时在场，安全监控工负责试验断电的具体操作，生产队组电工负责停送电，通风瓦斯检查工负责观察瓦斯超限后断电是否正常。井下测试完成后，安全监控工、通风瓦斯检查工、生产队组电工三方确认无误后在表单上签字。标校、测试断电过程：通入空气调校零点（0.00-0.03%CH4），通入标准气样，控制流量，控制

17、时间（3分钟内），调节精度。达到报警浓度传感器可以实现声光报警，达到断电浓度可以在2秒内切断所控制断电区域内全部非本质安全型电气设备，停止送气后浓度降至复电值以下可以自动解锁，重新送电后进行故障闭锁试验。人为造成传感器断线，可以在立即切断所控制断电区域内全部非本质安全型电气设备。中心站记录曲线的完整性（能够看出明显的调校零点、通入标气调整精度、传感器故障断线的曲线变化）被控设备的馈电反馈情况（是否存在馈电异常）断电范围（现场观察用电设备的断电情况，重点是延伸至盲巷内的皮带、煤溜、照明；盲巷内的绞车、水泵、钻机、激光指向仪、信号电铃等用电设备；涉及异地断电控制的被控制工作面用电设备）3、监控系统

18、常见故障处理（1）井下传输全部中断故障原因：中心站不巡检、入井双路光缆出现两个节点断线、主付机至地面核心交换机传输线路中断、监控系统软件故障（2）井下两个以上分站部分中断故障原因：井下以太环网出现两个节点断线、井下某个交换机出现故障导致该交换机挂接的分站传输中断、井下某交换机至分站间的数据传输电缆断线（3）某分站挂接传感器全部中断故障原因：分站故障、分站电源故障导致分站失电（4）某分站个别传感器中断故障原因：传感器故障、传感器至分站传输电缆断线、短路，传感器至分站传输距离远造成供电不足、分站传感器端口故障（5）传感器出现倍频、冒大数、误报警故障原因：大动力设备、电缆干扰，变频设备干扰，电磁干扰

19、、传感器小线接口氧化或接触不良、元器件进水、传感器受强烈物理冲击、检测元件老化、中心站测点传感器名称错误（6）上传网络中断故障原因：上级接入网络中断、网络传输交换机故障、网络传输线缆断线、上传软件故障（7）监控系统不断电故障原因：监控系统故障、断电逻辑设置有误、分站控制端口故障、断电控制器故障、被控开关故障（8）开停传感器异常故障原因：开停传感器受强磁场干扰、开停传感器故障、安装位置不正确、传输线路故障（9）馈电传感器异常故障原因：馈电传感器故障、被控开关控制失效、传输线路故障 90%的系统故障均来自传输线路，处理故障时宜采用排除法准确定位，做好日常巡查维护是减少故障率的必要手段，定期升井检修

20、是保证设备正常运行的保障。4、快速处理监控系统故障的几点建议（1）井下备有随时更换的传感器及其它监控设备，遇到传感器故障可以随时更换。（2）井下交换机之间预留备用传输跳线，当某一交换机出现故障可以将该交换机下挂接的所有分站通过传输跳线快速跳转到其它交换机下进行传输。（3）确认为传输线路故障，需要逐一检查故障段线路、接线盒数量众多时，最好放弃检查每一个接线盒，考虑用最短的时间重新布线，尽快恢复传输。（4）建立统一的接线规则，在每个分站内粘贴该分站各个模拟量、开关量通道所对应的传感器测点名称，所使用的控制端口明细。使任何一个不同的维护人员在现场处理故障时可以一目了然，快速处理。（5）处理大型故障时，应按照轻重缓急先后顺序处理，切忌一把抓。基本顺序是 处理全井中断（环网传输）-处理采掘面分站上级交换机-处理采掘工作面分站、传感器-处理其它地点分站、传感器。（6）地面监控软件必须做好数据备份（定义数据、测点数据），最好做到多机、多地备份，备份周期越短越好（建议一星期），主备机数据必须同步，主机故障后备机可以随时投入使用。双机均出现数据故障时，及时调用备份恢复数据。谢谢各位此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢