摘 要:煤礦井下使用瓦斯抽放監控系統，這一系統可以實(shí)時(shí)監控瓦斯的抽放參數，并將信息及時(shí)、準確的傳遞到井上，然后通過(guò)計算機對這一系統進(jìn)行控制，目的是實(shí)驗自動(dòng)控制及檢測設備的工作狀態(tài)，保證其穩定工作，這一系統的應用使得煤礦的成本以及人員的勞動(dòng)強度都得到了極大的降低，具有很大的應用價(jià)值。
近幾年來(lái)，我國煤礦工業(yè)的現代化水平不斷提高，機械化和自動(dòng)化程度不斷發(fā)展，井下越來(lái)越多地使用監控系統進(jìn)行監測和控制，利用通信系統進(jìn)行信息的傳遞，這兩方面的進(jìn)步使得礦井朝著(zhù)現代化發(fā)展的步伐加快，并且極大地促進(jìn)了煤礦的安全生產(chǎn)。通訊設備需要依靠電纜的鋪設才能運行，所以井下一般會(huì )鋪設較多數量的電纜，因此信號傳輸過(guò)程或造成信號之間的干擾，對于一些監控系統，需要輸出高精度的結果，必須保證其不受干擾或者收到#小程度的干擾。
煤礦以前使用的監測監控系統通訊方式有兩種，分別為 FSK 和 485，前者使用時(shí)成本較高，容易受到其他信號的干擾，后者對于信號有極性要求，對總線(xiàn)的連接方式也有要求，該通訊方式總線(xiàn)必須采用鏈式的連接方式，同樣沒(méi)有抗信號干擾的能力，較難進(jìn)行長(cháng)距離的通訊，并且通信的速率低。因此，必須進(jìn)行瓦斯抽放系統的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，對瓦斯抽放過(guò)程中的參數進(jìn)行監測，并根據參數進(jìn)行自動(dòng)判斷，計算機可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )條件下的數據傳輸，也可以對設備進(jìn)行控制，從而實(shí)現自動(dòng)檢測和控制設備當前所處的工作狀態(tài)，這一過(guò)程可以實(shí)現成本的節約，并降低員工的勞動(dòng)強度。
1 研究?jì)热?/div>
礦井常用的瓦斯抽放系統為 KJ635 瓦斯抽放監控系統，該系統可以對抽放瓦斯過(guò)程中的管道、環(huán)境參數進(jìn)行監測，同時(shí)還可以監測機電設備的運行狀況。另外，這一系統進(jìn)行組合的方式比較靈活，而且操作比較方便，發(fā)生雷擊時(shí)具有自我保護的特點(diǎn)，當感應到雷擊時(shí)將設備的電壓控制在安全電壓的范圍內，不易受到各種雷擊和過(guò)電壓沖擊，從而使該系統相關(guān)的地面中心站及抽放泵房、井下監控分站能夠有效避免雷擊造成的破壞，起到較好的保護作用。井下進(jìn)行瓦斯抽放時(shí)，該系統該可以對管道內的瓦斯的相關(guān)參數等進(jìn)行監控，同時(shí)還可以計算氣體的流量以及抽放氣體總量等參數，該系統可以符合礦井監測監控的實(shí)際需要。
2 系統的優(yōu)點(diǎn)
①工作方式以及數據傳輸方式多樣化，各個(gè)節點(diǎn)都可以進(jìn)行測試和控制，并將節點(diǎn)數據經(jīng)以太網(wǎng)傳到總線(xiàn); ②可以判別節點(diǎn)是暫時(shí)出現錯誤還是永久故障，并將故障節點(diǎn)排除在系統功能外，使得其他節點(diǎn)正常工作，不受故障節點(diǎn)的干擾; ③具有較為靈活的通信方式，工作方式多樣化，可以對數據進(jìn)行廣播式的發(fā)送以及接收，節點(diǎn)之間不會(huì )互相影響，使得該系統更加靈活，并且可以進(jìn)行一定程度的擴展; ④具有統一標準以及較強的通用性，設備之間具有互換性和操作性; ⑤通信和傳輸時(shí)使用電纜或光纖，使用簡(jiǎn)單; ⑥可以進(jìn)行同平臺的運行; ⑦分站的適應力強; ⑧具有聲光、語(yǔ)言等完善的報警功能，還可以進(jìn)行遠程維護; ⑨進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信使總站與各終端之間的數據能被查詢(xún)并且實(shí)現信息共享。
3 系統組成
煤礦使用的是 KJ635 監控系統用于監測瓦斯抽放的過(guò)程及相關(guān)參數，該系統的連接方式為樹(shù)形、單層和多層，該系統主要由中心站、計算機軟件以及打印機、信息傳輸接口、UPS 電源、通信信號避雷器、屏幕、服務(wù)器、礦用本安型分站、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型多路電源、傳感器、工作站、變送器、傳輸電纜、執行器、網(wǎng)絡(luò )設備等。
瓦斯抽放監控系統的地面中心站安裝在地面控制室，是系統的控制中心。地面監測室內放置有KJ635 － J 礦用信息傳輸接口，作用是將安全場(chǎng)所中的 UDP 信號變?yōu)?5kb/s 的 ＲS485 總線(xiàn)信號，然后傳送到分站，并將接收到的信號再變?yōu)?UDP 信號傳送到監控主機。
4 發(fā)明創(chuàng )新點(diǎn)
①該系統的網(wǎng)絡(luò )為光纖網(wǎng)絡(luò )，礦山的管理向數字化方面發(fā)展，井下傳輸實(shí)現信道合一，監控系統的各部分能夠組網(wǎng)進(jìn)行管理; ②由分站、傳感器及執行器組成的工作單元可好立工作，分站自主性、適應性強; ③在控制方面可以進(jìn)行中心站、異地及手動(dòng)控制，分站斷電時(shí)有兩種形式的功能，可以實(shí)現某個(gè)區域的斷電以及分站的就地斷電; ④系統可以通過(guò)遠程回傳斷電，對設備的供電狀態(tài)進(jìn)行控制; ⑤該系統使用紅外線(xiàn)遙控進(jìn)行傳感器參數的調校與設置，不需要人員進(jìn)行操作; ⑥系統具有較強的實(shí)時(shí)通訊技術(shù); ⑦對于得到的數據，能夠保留 7 天。另外運轉記錄可以保留 90 天，數據整理系統的專(zhuān)業(yè)性強。
5 經(jīng)濟與社會(huì )效益分析
一直以來(lái)煤礦企業(yè)都對安全生產(chǎn)格外重視，但也在這一方面承受著(zhù)較大的壓力，尤其是瓦斯事故的發(fā)生，給煤礦企業(yè)帶來(lái)的損失難以估計，所以針對這一現狀，研究瓦斯抽放監測系統可以從根本上阻止瓦斯事故的發(fā)生，保證了煤礦的安全生產(chǎn)。對于以及瓦斯是否泄露以及瓦斯抽放管路中的瓦斯濃度、壓力、溫度等參數可以通對瓦斯監控系統進(jìn)行監測，將瓦斯的相關(guān)情況繪制在報表中，形成瓦斯情況表。對于監控系統監測到的數據，可以進(jìn)行分析，分析出不合理的數據或者錯誤的數據，系統可以報警提示同時(shí)使設備以及程序停止運行能。我國煤礦對于這一系統的應用比國外晚，因此在技術(shù)方面，水平低于其他guojia，而且還存在一定的技術(shù)缺陷，操作規范上也有欠缺，另外，系統功能可以進(jìn)一步進(jìn)行開(kāi)發(fā)，設計出更多的功能，提過(guò)這一系統的技術(shù)水平，從而使該系統的功能得到更好的實(shí)現。
KJ635 瓦斯抽放監控系統在煤礦被廣泛應用，該系統本身具有很多優(yōu)點(diǎn)，分析得出該系統可以穩定可靠運行，并且運行的成本低，綜合能力較強，該系統的應用保障了安全生產(chǎn)，實(shí)現了對瓦斯抽放的自動(dòng)化管理，從而減少了事故發(fā)生的可能性，提高了煤炭的產(chǎn)量，得以創(chuàng )造出經(jīng)濟和社會(huì )效益的高峰。促進(jìn)煤礦向現代化發(fā)展。
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