1、煤矿电工学,第六章 煤矿通信与监控系统,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,煤炭工业出版社,2018/9/23,2,第六章 煤矿通信与监控系统,通信的广泛含义是包括模拟量和数字量等一切信息的交换。狭义的讲，就是进行语言信息的交换。将语言通信、生产监控、安全监测三者结合为一体，既传送语音信号，又传送生产监控与安全检测信号的煤矿生产调度综合信息网，将是煤矿生产调度通信系统的发展方向。,2018/9/23,3,第一节 矿井通信第二节 煤矿安全监控系统,第六章 煤矿通信与监控系统,第六章 煤矿通信与监控系统,第一节 矿井通信,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,煤炭工业出版社,2018/9/23,
2、5,一、矿井通信的分类及特点二、矿井通信系统三、KT7型矿用程控调度通信系统,第一节 矿井通信,2018/9/23,6,一、矿井通信的分类及特点,行政通信机关处理行政事务以及日常生活中联络各种事项所需的通信,矿井通信矿井通信可分为行政通信和调度通信两大类,调度通信 完成生产指挥、监测控制、事故处理、抢险救灾所需要的通信,固定通信,移动通信,工作面通信 输送机通信 电机车通信 井筒通信 大巷通信 救护通信,1.分类,2018/9/23,7,2.矿井通信的特点,由于煤矿生产条件的特殊性，对矿井通信提出了若干特殊要求。归纳为以下六个方面：(1) 安全 (2) 坚固耐用 (3) 三防 (4) 可靠性高
3、 (5) 有应急手段 (6) 灵活方便,2018/9/23,8,二、矿井通信系统,由电话机，传输线路、交换机及其辅助设备组成电话机）电话机的组成,2018/9/23,9,电话机）电话机的分类,电话机的分类,扩音电话-扬声器传送,载波电话借动力电缆传送,感应电话-借金属管线感应传送,按照电话机的传送方式分,漏泄电话-借泄漏电流感应传送,无线电话-借无线电波传送,2018/9/23,10,无线电话,扩音电话,载波电话,感应电话,漏泄电话,按电话机的传送方式分,电话机）电话机的分类,2018/9/23,11,按电话机的工作方式分,单工电话,半双工电话,全双工通话,电话机）电话机的分类,2018/9/
4、23,12,按电话机的结构特点分,矿用本质安全型电话,声能电话,普通电话,电话机）电话机的分类,2018/9/23,13,传输线路,1）矿用通信电缆 矿用通信电缆又称为对称电缆，其基本组成与普通电缆一样也是由芯线、绝缘层、保护层等组成，组成材料和类型也相同，不同的是一条电缆内有多对、甚至几百对以致上千对芯线，它的每对芯线都象麻绳或电灯的花线那样两股扭在一起，使彼此间的电磁影响互相抵消，可以消除串音。由于每对芯线都是由两根完全相同的芯线组成，因此称“对称电缆”。,图6-1 HUYV型矿用通信电缆结构示意图,2018/9/23,14,2）同轴电缆同轴电缆又称为不对称电缆。它的外部为一空心的金属管(
5、或金属编织带)，作为一个导体，称为外导体；管内中心有一根导体，称为内导体。内、外导体之间用塑料之类绝缘隔开，并使每处都保持轴心重合(即同一个圆心)，故称为“同轴电缆”,图6-2 同轴电缆的结构,传输线路,2018/9/23,15,3）同轴漏泄电缆 一般称为漏泄电缆，是在同轴电缆的屏蔽外导体上，按特种工艺穿孔、开槽、铣缝、疏织等处理，利用外导体表面的波阻抗作用，在漏泄电缆径向建立连续均匀的漏泄电磁场，实现移动无线电收发机的天线与漏泄电缆之间无线电信号的双向耦合。,图6-3 各国漏泄电缆结构示意图 a-英国疏织屏蔽型；b-美国穿孔螺管型； c-德国纵向开槽型，d-日本八字槽币型,传输线路,2018
6、/9/23,16,4）光缆 由像毛发一样粗细的玻璃纤维堆放在聚乙烯骨架上并包有坚固外皮而成。光纤对拉力的承受力较强，不易拉断，但对弯折的承受力较差，易折断，故在光纤外面包了两层保护层构成芯线。第一层用紫外线硬化树脂材料。将包裹后的状态称基准线。在线的外面用尼龙包裹构成第二层。尼龙着颜以便识别。芯线由一条或多条基准线排列成带状组成。带状芯线易识别，在连接时可一齐完成。将芯线堆放在聚乙烯上切开的空槽中，在聚乙烯的中心用抗拉强度高的加强件，防光缆被拉伸。外皮按不同用途设不同防护。,图6-4 光缆的结构示意图,传输线路,2018/9/23,17,交换机,交换机可分为：人工交换机和自动交换机。 1）人工
7、交换机 又分为磁石式电话交换机（现已淘汰）、共电式电话交换机，该机结构简单、价格低廉安装、维护简便，适用于小型煤矿使用；,2）自动交换机 又分为：步进制、纵横制、程控制、数控制。由于数控式功能强大，并可以发展为电话兼作数据通信等综合通信网，将逐渐取代其它制式。,2018/9/23,18,由线路接口模块(LIM)和组群交换模块(GS)两种基本模块元组成,.交换机 1）MD110数字式程控交换机系统组成,2018/9/23,19,MD110线路接口模块,图6-7 示意图,.交换机 1）MD110数字式程控交换机系统组成,2018/9/23,20,软件包括程序和数据，分别存放在程序存储器和数据存储器
8、中。(1) 程序。分为：系统程序即操作系统，是交换机硬件和应用程序之间的接口。主要为进程管理、作业管理、文件管理、存储管理和输入输出设备管理等。应用程序为用户服务，包括呼叫处理、系统防护和维护管理。（2）数据：半固定数据为静态信息，包括话局数据和用户数据，如硬件配置、运行环境、编号方案等。暂时性数据为动态信息，包括交换系统数据，如用户当前状态、资源当前状态等，只在每次呼叫的过程之中。不管是半固定数据还是暂时性数据，一般都以表格或文件的形式组织起来。,3.交换机2）MD110数字式程控交换机的软件,2018/9/23,21,MD110的软件采用全分散控制的模块化结构，程序用CPU芯片汇编语言写出
9、。软件的总体框图如图示。按功能可分5级，有系统级1、系统级2、子系统3、功能块和功能单元。图中子系统均由硬件和软件组成。,图6-7 MD110软件框图,3.交换机2）MD110数字式程控交换机的软件,2018/9/23,22,话务台的功能,用户业务功能,计费功能,综合业务数据网（ISDN）功能,组网功能,MD110数字式程控交换机系统的功能,3.交换机 3）MD110数字式程控交换机的功能,2018/9/23,23,1,交换机电源 交换机采用直流电路工作，因此有整流柜和蓄电池两种电源。,3,汇接器 用于井下有线固定通信与移动通信（扩音通信、载波通信、感应通信、漏泄通信）之间的汇接,2,分线盒
10、地面用保安配线架或配线箱实现电缆和交换机间接线，内装试验排及保安排，供测试和保护用,辅助设备,2018/9/23,24,三、KT7型矿用程控调度通信系统,系统组成及功能 该系统为本质安全型，用于有瓦斯、煤尘爆炸危险矿井作生产调度用。组成如图。 实现双向扩音紧急呼叫，包括话机紧呼调度台、调度台紧急（选呼、组呼、全呼）电话机，有同播、录音、会议功能、电话机检测功能等。 井上可与行政自动交换机、矿务局调度室、无线电话系统、直通电话连接，用户间通话自动交换，减轻调度员负担；井下可经矿用程控耦合器与本安电话机连接、经汇接装置与各种移动通信设备连接成调度通信网。,2018/9/23,25,1）KT7003
11、型矿用程控调度台有如下电路组成：（1）扩音电路：调度对井下电话扩音和对井下电话机送来语音信号扩音。 （2）调度电路： 10部调度电话与自动交换机配合实现连选。拨一引示号即自动接入空闲话机。 两条通往局调度室电话出入呼叫、显示及转换。 （3）井上直通电路：用于领导及主要生产部门的直通电话。（4）井下直通电路：用于与井下移动电话汇接，但必须经过汇接装置。（5）电池检测信号接收电路：检测电池，将信号给控制器储存、显示（6）夜铃电路：夜间用户呼叫时，发出响声，提醒调度员有电话呼叫。（7）程控控制器：主控制器在调度台上，由微机、打印机及软件组成完成人机对话，由键盘输入命令，通知分控制器执行相应的命令，并
12、接受分控制器送来的数据 分控制器在耦合器中，由CPU和8块I/O接口板组成。接收主控制器送来的命令或数据，并按主控制器送来的命令执行程序，接收电话机发来的信号，并送往主控制器。,系统组成及功能,2018/9/23,26,2）KT8010型矿用程控耦合器 实现井下本质安全型电话与地面非本质安全型电话的耦合，完成安全隔离、语音耦合、各种脉冲信号（拨号脉冲，紧急信号等）的传递。（1）铃流转换电路。将25(50）Hz的铃流，转换成300 Hz铃流。 （2）安全隔离电路。将非本安电路与本安电路隔开，同时传递语音信号、拨号脉冲、铃流信号、紧呼信号、摘挂机信号、电池检测信号。 （3）恒流源电路。向井下本安电
13、话机电池提供本质安全充电电流 （4）摘挂机电路。反映电话机的摘挂机状态，将信息送给分控制器及主控制器，给自动交换机提供直流回路。 （5）紧急呼叫接收电路。接收从本安电话机发来的紧急呼叫信号，并转送给输出电路。 （6）紧呼输出电路。将紧呼信号，一路送往控制器显示、储存或打印；另一路送往紧呼转换电路，将电话机与调度台接通。 （7）紧呼转换电路。紧呼信号驱动转换电路，将话机与调度台接通。,系统组成及功能,2018/9/23,27,3）KTl016型矿用程控电话机 为本质安全型，是系统的井下终端设备。该话机技术功能如下：(1)全双工通话功能。(2)接收扩音呼叫信号，具有扩音呼叫功能。(3)接收同播信号
14、，实现扩音同播功能。(4)接收催挂机信号，实现手柄未挂好的催挂机功能。 (5)接收耦合器发来的振铃信号。 (6)电话机电池电压检测功能。(7)向调度台发出紧急呼叫信号。(8)实现脉冲或双音多频拨号功能。,系统组成及功能,2018/9/23,28,使用与维护,1）使用方法 调度员用调度电路呼叫被叫用户 调度员用主控制器紧急呼叫被叫用户 调度员对若干被叫用户同时呼叫 调度员呼叫某几部电话机召开电话会议 调度员催挂未挂好的电话机 调度员呼叫直通用户 调度员呼叫矿务局调度台 本安电话机通过自动交换机呼叫调度台 本安电话机紧急呼叫调度台 直通用户呼叫调度台 矿务局调度台呼叫矿调度台 电池检测,2018/
15、9/23,29,2）维护,(1)在调用功能模块时，有时出现“串行口通信故障，必须检修”的提示。这说明主控制器与分控制器之间的数据通信系统的硬件出现故障，必须停机检查。(2)定期清理紧呼备查库和群呼备查库。由于磁盘空间有限，长期不清理可能出现不能储存的错误。 (3)定期检查耦合器本安参数是否符合规定值，并检查各级电压是否在规定值内。 (4)电话机的电池必须定期检测，电池放电电压不得低于10V，低于10V的电池必须按规定充电。 (5)各种备用插板要定期上机运行，保证各种备用插板完好，真正起到备用作用。,2018/9/23,30,本节小结,系统组成由电话机，传输线路、交换机、程控调度台、及其电源、分
16、线盒、汇接器等组成系统功能井上与井下有线与无线间的通讯、生产指挥。,2018/9/23,31,思考与习题,6-1矿井通信分为哪几大类?各类通信的作用是什么？对矿井通信有什么特殊要求?6-2通信系统是由哪些设备组成的?各设备所起的作用是什么?为什么数字交换机将取代其他交换机?6-3矿井调度通信系统由哪几部分组成？矿用程控调度台与行政交换机在功能上有哪些区别?为什么?6-4井下本安电话与井下移动电话、地面普通电话分别采用什么装置衔接?,第六章 煤矿通信与监控系统,第二节 煤矿安全监控系统,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,煤炭工业出版社,2018/9/23,33,一、煤矿安全监控系统 二、煤矿
17、远程产量监控系统三、煤矿井下人员定位系统,第二节 煤矿监控系统,2018/9/23,34,第二节 煤矿安全监控系统,煤矿监控系统主要包括煤矿安全监控系统、煤矿远程产量监控系统和煤矿井下人员定位系统，简称煤矿“三大监控系统”。 一、煤矿安全监控系统用来监测煤矿井下甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等，并具有数据采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。,2018/9/23,35,一、煤矿安全监控系统,1.系统的构成及作用,矿井安
18、全监控系统,地面中心站,井下分站,主机-微机及其输入、输出设备组成实现数据处理、人机对话、发出指令,接地、避雷装置-防静电、防雷,数据接口-调制解调器，实现地面中心站与井下分站电气隔离和信号传递。,传感器,监测环境参数（CH4、CO、CO2、温度、风速、风压等）监测生产参数（U、I、设备开停、风门开闭、胶带跑偏、采煤机位、仓位）,声光报警器-瓦斯超限等执行报警,控制器-瓦斯超限等执行断电,单片机-依据传感器信息和中心站的命令及本身的参数做出反应，控制继电器声光报警器实现断电和报警。,2018/9/23,36,1、系统的构成及作用 1）井下分站结构,监控分站打开前盖结构如图该分站为本安兼隔爆结构
19、，打开前盖的结构如图6-11所示。外部有13个输入输出接线口，其中6个用来接传感器，其他为电源入线口、通信电缆入线口、控制输出接线口、机内断电接点接线口以及后备电源连接出入口。仪器内部分上、下两部分，下部为隔爆结构的电源腔，上部为主、副电路板与后备电池所处的本安腔。,2018/9/23,37,1、系统的构成及作用 2）井下分站连接,(1) 输入接口经电缆及接线盒与各传感器相连(2) 输出接口对控制电器输出控制信号和向地面中心站输出分站地址开关信息及所接收的各传感器信号,2018/9/23,38,1、系统的构成及作用 3）井下分站工作,首先判断是否存在接收中断，以便接收数据。若接收正常，则发送子
20、程序，否则在主程序下对输入AD的模拟量依次采样，并与相应的报警值相比较，只要采样值高于其报警值，则其相应继电器动作，发出报警信号。否则程序继续循环执行。当与中心站通信中断时，分站始终执行上述循环。一旦主机向分站发出命令，分站CPU即中断循环，接收主机发来的命令。一旦命令接收完毕，分站CPU即进入发送子程序。可根据主机的命令，控制分站继电器动作，发送主机所需信息。,2018/9/23,39,2.系统的安装与使用注意事项,1） 地面中心站部分 （1）主机或显示终端要安装在矿调度室，室内应设有录音电话，有一定的防尘措施，避免过高的环境温度(一般40)、强烈振动和较强电磁干扰。（2）地面中心站应双回路
21、供电并配备8h在线不间断电源。主机须双机或多机备份，24h不间断运行。主机故障时，备份机在5 min内投入工作。（3）计算机外壳要严格按要求安装接地极并接好地线、线路避雷器，否则极易损坏设备。按说明书要求正确连接主机与外设、数据接口后可送电检验。（4）系统加电时，应先打开各个外部设备的电源，再开主机电源。当关闭主机时，应与上述顺序相反。为了保护整个系统，开关电源的时间间隔不得少于10 s。不可带电拔插主机与外部设备间的信号连线。只关闭设备开关仍然有可能损坏设备接口电路，必须撤掉交流电源方可操作。,2018/9/23,40,2.系统的安装与使用注意事项,1） 地面中心站部分 （5）用测试软件对设
22、备的硬、软件全面检查，然后运行操作程序，连续运转至少48 h，考核可靠性、稳定性。测试和考核后的井上设备才能连接井下设备。联网主机须有防火墙等网络安全设备。与系统无关的软件，不要随便使用，以免计算机感染病毒。如特殊要用的软件，必须确保无毒方可使用。（6） 当监控系统正常运行时，不得进行任何与监控无关的操作。坚决杜绝无关的人员操作计算机。（7） 监控系统运行过程中，除非死机，否则不可随便重新启动或退出，以免丢失数据。（8） 在必须关闭主计算机电源时，必须按系统要求顺序依次退出程序，退回系统再关电源，以减少信息损失。,2018/9/23,41,2）井下传输电缆的安装 井下传输电缆是信息通道的重要组
23、成部分，其安装质量好坏直接影响系统的整体可靠性。因此，电缆的敷设和连接是很重要的。传输电缆在敷设时应充分注意远离动力电缆(至少应有30cm的距离)，如果在架线电机车运输巷敷设电缆时，为了防止架线的强电干扰，需要选用屏蔽电缆，其屏蔽层必须在井上机房的终端处良好接地。只有这样才能有效地保证高信号噪声比，使信号能得到高质量传输。为了保证安全，入井的传输电缆应在入井口加设避雷装置，并采取严格措施与井上其它电源隔离，保持与其它室内电缆有一定距离。如果入井电缆端加有安全栅或其它隔离措施时，绝对不能随意解除或不用,2.系统的安装与使用注意事项,2018/9/23,42,3）井下分站的安装井下分站应安装在便于
24、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中，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300 mm，或吊挂在巷道中。并悬挂标有“分站编号、传感器名称、传感器设置地点、报警值、断电值、复电值、断电范围、责任人”的标志牌。井下分站的电源宜安装在采区变电所，严禁安装在下列区域：（1） 低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内；（2） 煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；（3） 掘进工作面内；（4） 采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；（5） 采用串联通风的被串掘进巷道内。,2.系统的安装与使用注意事项,2018/9/23,43,2.系统的安装与使用注意事项,4）井
25、下分站输入设备的安装模拟量传感器应安装在能正确反映被测物理量的位置。开关量传感器应安装在能正确反映被监测状态的位置。（1） 甲烷传感器的安装在入井安装前，在井上至少送电48h，观察其零点漂移，并每隔一定时间(如1h)给甲烷传感器送一次气样(2%CH4)，考核无误后的传感器方可下井。甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定位置，距顶板（顶梁）300 mm，距巷道侧壁200 mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。采煤工作面甲烷传感器的安装。长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图6-14安装。U形通风方式在上隅角安装甲烷传感器T0，工作面安装甲烷传感器T1 ，工作面回风巷安装甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突
26、出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全,部非本质安全型电气设备，则在进风巷安装甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷安装甲烷传感器T4，如图（a）所示。,2018/9/23,44,（1） 甲烷传感器的安装,采煤工作面甲烷传感器的安装Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工作面甲烷传感器的安装参照上述规定执行，如图（b）图（e）所示。,2018/9/23,45,采煤工作面甲烷传感器的安装采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器必须按下图安装。甲烷传感器T0、T1和T2的安装同图6-14（a）；在第二条回风巷安装甲烷传感器T5、T6。采用三条巷道回风
27、的采煤工作面，第三条回风巷甲烷传感器的安装与第二条回风巷甲烷传感器T5、T6的安装相同。,（1） 甲烷传感器的安装,2018/9/23,46, 采煤工作面甲烷传感器的安装有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器必须按下图安装。在专用排瓦斯巷安装甲烷传感器T7，在工作面混合回风风流处安装甲烷传感器T8，如图（a）、图（b）所示。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1 000 m时，必须在回风巷中部安装甲烷传感器。采煤机必须安装机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。非长壁式采煤工作面甲烷传感器的安装参照上述规定执行。,（1） 甲烷传感器的安装,2018/9/23,47,（1） 甲烷传感
28、器的安装,掘进工作面甲烷传感器的安装。煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按左图所示安装，并实现瓦斯风电闭锁。在工作面混合风流处安装甲烷传感器T1，在工作面回风流中安装甲烷传感器T2；采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前安装掘进工作面进风流甲烷传感器T3。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按右图安装。掘进工作面及其回风巷安装甲烷传感器T1和T2；工作面混合回风流处安装甲烷传感器T3。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于1 000 m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。掘进机必须安装机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。,2018/9
29、/23,48,（1） 甲烷传感器的安装,巷道中甲烷传感器的安装采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应安装甲烷传感器。设在回风流中的机电硐室进风侧必须安装甲烷传感器，如左图所示。使用架线式电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须安装甲烷传感器，如中图所示。矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须安装车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型内燃机车必须安装便携式甲烷检测报警仪。高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线式电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须安装甲烷传感器，如右图所示。兼作回风井的装有带式输送机的井筒内必须安装甲烷传感器；回风巷道中的电气设备上风侧1015 m处应安装甲烷传感器。,2018
30、/9/23,49,（1） 甲烷传感器的安装,煤仓甲烷传感器的安装。井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设甲烷传感器。瓦斯抽放泵站甲烷传感器的安装。地面瓦斯抽放泵站内距房顶300 mm处必须安装甲烷传感器，井下临时抽放泵站内下风侧必须安装甲烷传感器，抽放泵输入管路中应安装甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中安装甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应安装甲烷传感器。井下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须安装甲烷传感器。地面生产系统瓦斯传感器安装封闭的地面选煤厂机房内上方应安装甲烷传感器。封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。上述甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断
31、电范围必须符合表6-2的规定。,9/23/2018,51,9/23/2018,52,2018/9/23,53,2018/9/23,54,（2）一氧化碳传感器的安装,一氧化碳传感器的安装。一氧化碳传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板30cm，距巷壁20cm，并应安装方便，不影响行人和行车。C0浓度报警值为0.0024%。安装地点要求如下：开采易自然、自燃煤层的矿井、总回风巷、一翼回风巷、采区回风巷、采煤工作面回风巷必须安装一氧化碳传感器。 带式输送机滚筒下风侧1015m处应设置一氧化碳传感器。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。,2018/9/23,55,（3）
32、开关量传感器的安装,主风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。矿井和采区主进风巷、主回风巷、主风门必须设置风门开停传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。为监测被控设备瓦斯超限时是否断电，被控开关的负荷侧必须设置馈电开停传感器。,2018/9/23,56,（4）其他传感器的安装,风速传感器的安装。总回风巷、一翼回风巷、采区回风巷的测风站应设置风速传感器。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。当风速超过煤矿安全规程规定值时，应发出声光报警信号。风压传感器的安装。主通风机的风硐应设置风
33、压传感器。瓦斯抽放管路中的传感器的安装。瓦斯抽放泵站的抽放管路中宜设置流量传感器、温度传感器和压力传感器；利用瓦斯时，应在输出管路中设置上述传感器。防回火安全装置上宜设置压差传感器。烟雾传感器安装。带式输送机滚筒下风侧1015m处应设烟雾传感器。温度传感器的安装。开采易自然、自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面的回风平巷距应回风斜巷1015m处设置温度传感器。温度报警值为30。机电硐室内应设置温度传感器，温度报警值为34。温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板30cm，距巷壁20cm，并应安装方便，不影响行人和行车。,2018/9/23,57,5）井下分站输出设备的安装,（1）声光报
34、警器的安装声光报警器应安装在经常有人工作便于观察的地点。（2）断电器（继电器）的安装为防止甲烷超限断电时切断安全测控仪器的供电电源，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。断电控制器必须根据断电范围要求，提供断电条件。为保证安全监控系统的断电和故障闭锁功能，断电控制器与被控开关之间必须正确接线。具体接线要求如下： 将断电控制器、继电器的常开接点应分别串入下列回路：电磁启动器中间继电器线圈回路或接触器线圈回路；真空自动馈电开关或高压真空配电箱的失压脱扣线圈回路。当瓦斯超限或分站无电后，开关断电闭锁相应的开关电源。,2018/9/23,58,3.使用与维护,采用催
35、化燃烧原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等，每隔10d必须使用校准气体和空气样，按要求调校一次。调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为1%2%CH4的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致，气样流量应符合要求。除甲烷以外的其它气体测控仪器应每隔10d采用空气样和标准气样进行调校。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。其它传感器和便携式检测仪器也应按要求定期调校，使各项指标符合规定。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。安装在采煤
36、机、掘进机和电机车上的机（车）载断电仪，应经常检查清扫，每天使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据，采取安全措施，并立即在8h内将两种仪器调准。低浓度甲烷传感器经大于4%CH4的甲烷冲击后，应及时进行调校或更换。,2018/9/23,59,二、煤矿远程产量监控系统,1系统概述煤矿远程产量监控系统是煤矿产量数据采集和远程实时可视化监控的管理系统，主要用于输送带、轨道、箕斗、胶轮车运输的矿井，是集工业自动化、计算机网络、信息管理为一体的高科技监控系统。该系统的实施能够帮助政府主管部门在控制煤炭资源合理利用、防止个别企业超能力生产、保障合理税
37、收等方面起到积极的作用。,2018/9/23,60,二、煤矿远程产量监控系统,2系统组成 煤矿远程产量监控系统主要分两个部分：1）位于煤矿井口的端产量称重系统；主要组成：煤矿端计量传感器、数据采集装置、视频监控系统、车辆信息自动识别系统（只在胶轮车运输方式中有此种）、煤矿端工作计算机、煤矿称重监控软件和称重视频信息上传系统。主要模块：煤矿端产量采集监控系统及数据上传系统；煤矿视频监控系统；县、市远程实时可视化产量数据监管中心系统2）位于县市上级机关的远程实时产量监管中心系统主要模块：县、市远程实时可视化产量数据监管中心系统；数据库：采用SQL Sever 2005 ，软件采用B/S结构。两系统
38、的软件运行在Windows 操作系统下。,2018/9/23,61,3、主要功能特点,（1）煤矿端产量称重系统的主要功能实现数据采集、车辆管理、实时显示功能、基础信息管理等； （2）煤矿称重监控软件和上传系统主要功能 数据上传功能、数据链路判断功能、报警功能、断线数据缓存功能；（3）县、市远程实时可视化产量监管系统 煤矿基本参数设置、远程实时可视化监管煤矿产量、远程煤矿产量的统计分析、异常报警功能、数据对外接口、数据的备份和维护等。,2018/9/23,62,三、煤矿井下人员定位系统,1、系统组成监控主机与数据接口：整个系统设备及人员检测数据管理、人员定位分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、
39、查询打印、画面编辑、网络通讯等。管理软件：人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、查询和报表打印。人员定位分站：通过与读卡器的有线通讯，实时获取人员编码数据（可本地显示）。,读卡器：接收标识卡发出的无线人员编码信号。人员定位标识卡：承载唯一的人员编码信息，当被无线信号激活后，将编码数据发送给读卡器。检卡显示器：用于出入井口检测人员标识卡是否完好。,2018/9/23,63,2、工作原理,工作原理如图所示，人员随身携带的标识卡进入读卡器工作区域后，即将人员编码加密信息发射出去；读卡器接收到标识卡发来的无线信号，经分站接收处理后，提取人员编码相关信息，经数据传输平台送至地面监控计算机，通过操作计
40、算机软件显示人员位置，完成矿井人员自动跟踪定位管理和考勤。,2018/9/23,64,3、系统功能,（1）能够对井下人员的分布情况分区域实时监测显示。能够实时准确统计全矿井井下人员总数，能够实时准确统计各采煤工作面、各掘进头人员总数，以及井下其他区域人员总数。（2）能够准确统计下井人员入井、升井时间，并可按班次、按部门生成日考勤、月考勤及年度考勤统计报表。（3）可以对重点岗位（如瓦斯检查员）的行进路线、工作时间进行监控，是否在规定的时间到达规定的地点。（4）事故发生时，可以迅速确定相关遇险人员的数量，最近出现位置和时间，为事故抢险提供可靠依据；事故抢险过程中，地面指挥人员可以在第一时间知道抢险
41、人员与被困人员当前所在位置，为事故的抢险赢得宝贵时间；事故发生后可以根据该系统保留的历史数据，进行事故分析和责任界定提供参考依据。,2018/9/23,65,本节小结,2018/9/23,66,思考与习题,6-5煤矿三大监控系统是哪些？煤矿三大监控系统如何组成?各组成部分的作用是什么?6-6井下安全监控系统的安装要遵守什么规定?,2018/9/23,67,本章小结,本章介绍了矿井通信系统、矿井三大监测系统。 1.矿井通信系统由电话机、传输线路、交换机及辅助设备组成。数字通信系统具有语音通信和综合数据业务通信双重功能。矿井调度通信系统适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中作为生产调度之用。该系统上可
42、与行政自动交换机、矿务局调度室、无线电话系统、直通电话连接；下可经矿用程控耦合器与本安电话机连接、经汇接装置与各种移动通信设备连接成调度通信网。2.矿井安全监测监控系统由地面中心站和井下分站及其输入输出设备组成。对井下数据采集、处理，并控制相应的报警和断电器实现报警和断电保护。3.煤矿产量监控系统由产量数据采集和远程实时可视化监管中心组成。用于皮带、轨道、箕斗、胶轮车等运输的矿井产量监控，帮助主管部门控制煤炭资源合理利用、企业超能力生产、保障合理税收等。4.煤矿井下人员定位系统由监控主机、数据接口、管理软件、人员定位分站、读卡器、人员标识卡、检卡显示屏、避雷器等组成。完成井下人员自动跟踪定位管理和考勤，事故时，迅速确定相关遇险人员的数量，最近出现位置和时间，为抢险提供依据事故后可根据该系统保留的历史数据，进行事故分析和责任界定。,
