煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)-事故應(yīng)急預(yù)案課件

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1、煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容提要上篇系統(tǒng)組成系統(tǒng)功能煤與瓦斯突出預(yù)警火災(zāi)監(jiān)控與預(yù)警礦山壓力監(jiān)測(cè)與預(yù)警下篇系統(tǒng)與事故關(guān)系規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)制度建設(shè)事故應(yīng)急預(yù)案上篇監(jiān)控系統(tǒng)組成及其功能一、系統(tǒng)組成及其作用監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)為一體的綜合自動(dòng)化產(chǎn)品。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測(cè)”，即檢測(cè)各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等；二是“控”，即根據(jù)檢測(cè)參數(shù)去控制安全裝置、報(bào)警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成硬件組成：傳感器、執(zhí)行單元、測(cè)控分站、信道、隔離柵、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)施。軟件組成：操作系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)；自動(dòng)采集資料、處理資料并進(jìn)行

2、控制的系統(tǒng),具有及時(shí)、準(zhǔn)確、連續(xù)、可靠的優(yōu)點(diǎn),對(duì)保障礦井安全,提高礦井“一通三防”管理水平,增強(qiáng)礦井抗災(zāi)能力。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖國外瓦斯安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展：1946年，電子計(jì)算機(jī)誕生；1950~1970年代，集成電路，大規(guī)模集成電路產(chǎn)生；1960年代，通信技術(shù)發(fā)展；瓦斯遙測(cè)技術(shù)遙測(cè)瓦斯儀20世紀(jì)60年代中期法國的CCT63/40煤礦環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可測(cè)量瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等參數(shù)，最多可測(cè)40個(gè)點(diǎn)。20世紀(jì)70-80年代，先進(jìn)的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)相繼誕生。20世紀(jì)80年代-90年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進(jìn)了礦井綜合自動(dòng)化的發(fā)展國內(nèi)瓦斯安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)195

3、8年的山西省，它采用純鉑絲元件為傳感器，后經(jīng)多方協(xié)作研制出我國第一個(gè)達(dá)到實(shí)用水平的載體催化元件，隨繼研制成功以這種元件為傳感器的AQR—1型瓦斯測(cè)量儀。1973年，由重慶煤礦安全儀器廠等5家單位協(xié)作，研制成功了長期連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯的AYJ-1型瓦斯遙測(cè)儀，隨后又有ABD—1型瓦斯斷電報(bào)警儀、AQD—1型采煤機(jī)瓦斯斷電控制儀等產(chǎn)品出現(xiàn)，我國催化型礦井瓦斯檢測(cè)儀器的品種漸次豐富起來。1970年代我國煤礦已經(jīng)采用了多路載波傳輸技術(shù)和模擬顯示進(jìn)行環(huán)境參數(shù)和機(jī)械狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，用電話來指揮生產(chǎn)。改革開放的國策出臺(tái)，開始引進(jìn)了波蘭CMM安全檢測(cè)系統(tǒng)，英國的MINOS系統(tǒng)，美國的DAN系統(tǒng)

4、和聯(lián)邦德國的TF-200系統(tǒng)。到了1980年代，隨著引進(jìn)消化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“國產(chǎn)化”，創(chuàng)造了一系列適合我國煤礦條件的監(jiān)控系統(tǒng)。1990年代，自主研制的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)普遍推廣使用傳感器簡(jiǎn)介定義：國標(biāo)GB7666?87，把“能夠把特定的被測(cè)量信息（如物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用輸出信號(hào)的器件或裝置稱為傳感器”。“可用輸出信號(hào)”，是指便于傳輸、便于處理的信號(hào)。就目前而言，電信號(hào)最能滿足便于傳輸、便于處理的要求。也可以定義為把外界非電量信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件或裝置傳感器的作用現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)包括信息采集、信息傳輸與信息處理。信息采集離不開傳感器技術(shù)。傳

5、感器位于信息采集系統(tǒng)之首、檢測(cè)與控制之前，是感知、獲取與檢測(cè)的最前段?？茖W(xué)研究與自動(dòng)化生產(chǎn)過程中所要獲取的各類信息，都需要通過傳感器獲取并轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，沒有傳感器技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)信息技術(shù)的發(fā)展就成為一句空話。傳感器的優(yōu)點(diǎn)測(cè)量靈敏度高，應(yīng)用范圍廣；感測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)試方便；測(cè)量慣性小，反應(yīng)速度快，頻率特性好；可進(jìn)行無接觸測(cè)量和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并有較高的測(cè)量精度；在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，具有很高的自動(dòng)測(cè)試程度，智能化前景好。傳感器的組成敏感元件（又稱預(yù)變換器），是用來感受被測(cè)物理量，并將它預(yù)先變換成為另一種形式的物理量的器件。轉(zhuǎn)換元件，是將經(jīng)預(yù)變換的非電信號(hào)變換為電信號(hào)的

6、器件。信號(hào)處理電路，是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)放大或處理為便于顯示、記錄、控制、傳輸?shù)男盘?hào)。二、安全監(jiān)控系統(tǒng)功能礦井有害氣體監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)礦井風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)礦井機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)礦井生產(chǎn)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)2.1礦井有害氣體監(jiān)測(cè)熱催化原理(催化燃燒原理)監(jiān)測(cè)瓦斯甲烷等可燃?xì)怏w在一定溫度條件下，在催化劑（鉑、銠、鈀）等催化作用下，進(jìn)行無焰燃燒，在一定的濃度范圍內(nèi)，定量的甲烷燃燒放出定量的熱，生成二氧化碳和水。釋放出的熱量Q使元件的溫度上升，造成鉑絲的阻值變化。鉑絲的電阻在0～630.74℃范圍內(nèi)與甲烷可燃?xì)怏w濃度成正比。載體熱催化傳感器結(jié)構(gòu)熱催化元件純鉑絲熱催化元件的結(jié)

7、構(gòu)如下圖所示。元件僅有一個(gè)純鉑絲螺旋圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。載體熱催化元件是目前使用最廣泛的一種催化元件：由鉑絲線圈、載體和催化劑組成。一氧化碳監(jiān)測(cè)原理：CO傳感器的電化學(xué)池結(jié)構(gòu)及工作原理如圖。其內(nèi)是一個(gè)裝有三個(gè)電極的電池，W為工作極，C為對(duì)極，R為提供恒定電位。該電池在恒定電位器產(chǎn)生0.9～1.1V的恒定電位作用下，在恒電位電池場(chǎng)中，通入CO氣體并擴(kuò)散至工作極時(shí)，CO氣體發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2；同時(shí)，氣體中的氧擴(kuò)散到對(duì)極C處，發(fā)生還原反應(yīng)。MSA－570系列一氧化碳檢測(cè)報(bào)警器可連續(xù)檢測(cè)空氣中CO在0～600mg/m3范圍內(nèi)的濃度。當(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到