毛龍泉

(淮南職業(yè)技術學院, 安徽淮南 232001)

煤礦安全監(jiān)控系統運行故障分析與處理對策

毛龍泉

(淮南職業(yè)技術學院, 安徽淮南 232001)

介紹了煤礦安全監(jiān)控系統作用,闡述了煤礦安全監(jiān)控系統在運行中出現的傳感器模擬量誤報、通信中斷、開停曲線異常、斷電異常四類常見故障現象,分析了故障產生的原因,制定出針對性的技術措施,實踐表明在礦井安全監(jiān)控系統運行維護工作中起到了顯著的作用。

監(jiān)控系統; 常見故障; 分析; 處理對策

1 前言

煤礦安全監(jiān)控系統是煤礦高產、高效、安全生產的重要保證,它是傳感器技術、信息傳輸技術、計算機應用技術和控制技術等多學科技術在煤礦安全生產監(jiān)控領域的綜合應用。系統一般由中心站、信息傳輸裝置、傳感器和執(zhí)行裝置組成,可實現甲烷超限斷電、停風斷電、通風系統監(jiān)測監(jiān)控、機電設備遠程控制等功能;可提供煤礦井下各類安全參數的動態(tài)信息,便于及時的發(fā)現和處理事故隱患;即便在煤礦井下發(fā)生事故時,還可指示最佳救災和避災路線,為救災搶險工作提供決策信息。可見,煤礦安全監(jiān)控系統的信息準確性必須有保證,“視線”不能有障礙,“出手”要及時。若井下某處一旦發(fā)生瓦斯超限時,系統應做出報警、斷電、電氣閉鎖等的正確、及時反映,對于系統所監(jiān)控制的各類機電設備要求停電、送電做到絕對的靈敏可靠。然而,煤礦安全監(jiān)控系統在實際運行中往往會有一些故障發(fā)生,因此,分析和探討常見故障現象發(fā)生的原因,制定有針對性的技術措施,為確保礦井安全監(jiān)控系統正常運行具有重要意義。

2 煤礦監(jiān)控系統運行故障分析

2.1 傳感器模擬量誤報

傳感器模擬量誤報主要表現有二種現象,一是現場環(huán)境參數,如瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度不?但傳感器監(jiān)測顯示高值,地面中心站顯示高值。造成此現象的原因:傳感器故障內部元件接觸不良,如可插撥的集成塊插腳與插座的接觸、黑白元件引線與主板的接觸;黑白元件老化,造成電橋輸出值偏大;對零和精度調校操作不規(guī)范;傳感器及通信線路接線盒因工作環(huán)境影響,如進水、受傷等造成通信線路短路;傳感器至分站之間通信線路受到強磁場干擾;二是現場傳感器監(jiān)測顯示值與實際值一致,但傳輸到地面中心站顯示高值,造成此現象的原因:分站編碼與解碼出錯;分站至地面中心站之間通信線路受到干擾形成誤碼;中心站定義測點傳感器名稱錯誤,如瓦斯傳感器定義成一氧化碳傳感器或風速傳感器。

2.2 通信中斷

通信中斷表現現象,地面中心站數據采集提示某分站通信中斷,中斷分站號在每一巡檢周期下完全一樣,呈現時斷時通現象。造成此現象的原因:一是通信線路接線盒受潮,線路阻抗發(fā)生改變,如夏季井下濕度大,接線盒進水;二是當井下新增或拆除分站時,引起整個通信線路的阻抗發(fā)生較大變化,以上兩種情況,均可引起全網通信阻抗的不匹配,從而造成通信中斷現象。此外,通信線路受到強磁場的干擾,產生誤碼也會導致通信中斷現象的出現。

2.3 開停曲線異常

設備開停曲線異常表現現象,地面中心站發(fā)現,曲線顯示的設備開停記錄和現場該設備開停狀態(tài)不一致,曲線記錄該設備頻繁開停,但現場實際該設備斷電后,就一直沒有送上電。造成此現象的原因:經檢查,開停傳感器安裝位置正常、接觸牢固、開停信號指示燈顯示正常,設備無故障,由于現場人員頻繁手動送電,開關頻繁啟動,形成強干擾磁場,被開停傳感器接收,導致中心站設備開停曲線異常現象。

2.4 斷電異常

設備斷電異常表現現象,地面中心站對井下某一分站下的某路設備發(fā)出“手控斷電”命令,提示“程控斷電”,現場設備確實斷電,但一段時間后,在沒有人為送電的情況下,偶爾發(fā)生提示“程控正?！?現場設備自動送電。造成此現象的原因:經檢查斷電器本身無故障,根據故障現象發(fā)生的分站號相對穩(wěn)定,對該分站進行檢查,結合分站其它模擬量、開關量測點工作正常進行判斷,排除了通信故障,最終查明為分站控制程序出錯,導致設備斷電異?，F象。

3 煤礦監(jiān)控系統故障處理對策

3.1 傳感器模擬量誤報

為防止傳感器模擬量誤報,在管理與維護工作中應注意以下幾個方面:

下井使用的傳感器質量必須有保證,維修人員要認真做好儀器檢修與標校工作,確保檢修過的儀器技術參數符合要求,完好率、合格率達到100%;

井下監(jiān)測維修工要嚴格執(zhí)行崗位職責,加強對線路的巡查,現場管理與監(jiān)管到位,要教育現場各類施工人員正確使用與保護好監(jiān)控設備;

采煤工作面設置的瓦斯傳感器,為確保工作穩(wěn)定性,將使用期7 d縮短為4 d更換一次;

采煤工作面設置的瓦斯傳感器T0、T1和綜掘工作面設置的T1以及鉆機瓦斯傳感器均安裝保護罩,防止受潮和撞擊;

綜掘工作面、開拓工作面、巷修處的線路用膠皮進行包裹,防止耙矸機和架棚時損壞監(jiān)控線路;

瓦斯傳感器插頭線進行改造,把原插頭用尼龍螺絲代替,將電纜直接引入傳感器內部進行壓緊,減少插頭接觸不好或氧化引起故障;

通信線路鋪設應避開大型機電設備和變頻設備,防止磁場干擾。

3.2 通信中斷

防止通信中斷現象的發(fā)生,在管理與維護工作中應注意以下幾個方面:

監(jiān)控系統通信接口必須使用系統防雷裝置,在每年雷雨季節(jié)前,要對所有防雷裝置和接線盒進行1次檢查維護,嚴防接頭松動和進水;

嚴格按規(guī)定連接通信電纜的屏蔽層,并定期對接地電阻值進行測試,保證其接地電阻小于0.5Ω;

每兩個月必須進行1次通信電纜性能測試,在維護和測試時要分段檢測,檢測過程中要防止電纜芯線短路或芯線與屏蔽層相連,防止出現整個系統通信中斷;

通信線纜鋪設應與動力電纜分幫布置,吊掛線纜應留有一定的馳度,防止巷道來壓變形,使接頭拉斷,接線盒處要避開有淋水的地方。井下監(jiān)測維修工每天應對線路巡查,對不符合線纜敷設要求的要立即整改;

做好通信電纜接線處防水工作。其一分站的模入口插口防水,如果聯接的電纜高于分站箱,可將模入口附近的電纜懸掛成“U形”狀,以防電纜上凝結水順著電纜淋進分站上的模入口插口。其二接線盒的防水,通信線路接頭處采用“倒U形”吊掛法,使接線盒或接頭點高于其兩側的電纜,此外,還可采用塑料袋包扎法、“O形接頭+塑料袋”吊掛法、接線盒或包扎接線盒的塑料袋中放置干燥劑,并定期更換,以增加防水效果;

合理各采區(qū)的分站設計,優(yōu)化分站布局,達到各采區(qū)系統線路感抗匹配,根據需要還可人為改變感抗,如采用增加濾波電容器法等。

3.3 開停曲線異常

開停傳感器記錄著井下重要設備的運轉狀態(tài),為確保開停記錄的準確性,在管理與維護工作工作中必須注意以下幾個方面:

開停傳感器安裝時做到位置合理、接合牢固、狀態(tài)翻轉正常,并與地面中心站進行校對,保證靈活可靠;

使用中防止卡固位置的變換或松動;

井下監(jiān)測維修工應定期檢查傳感器的位置有無變動、固定時否牢固、工作是否正常、走線是否合理;

電氣設備必需由專人管理,設備需手動開停時,應有專人進行操作,嚴禁頻繁手動送電。

3.4 斷電異常

斷電異?，F象,使地面中心站對井下設備產生“失控”現象,從造成現象的原因分析,主要與斷電器、分站、通信線路、系統控制程序等多方面因素有關,為確保系統程控斷電的可靠性,在管理與維護工作中必須注意以下幾個方面:

斷電器在入井使用前要進行功能試驗,測試指標達到技術規(guī)范要求,整機設備符合完好標準;

斷電器使用過程中,要定期進行斷電器執(zhí)行控制的可靠性、饋電信號的準確性試驗;

監(jiān)控分站在人井使用前要進行通電調試,分站的每個開出口要進行開、閉功能試驗,分站的邏輯控制進行測試,測試指標達到技術規(guī)范要求,整機設備符合完好標準方可入井使用;

井下監(jiān)控分站安裝場所,要盡量避開或遠離其它有強電磁場的設備,在斷電控制信號在選用時,應優(yōu)先選擇電壓、電流型,如選擇觸點型應優(yōu)先選擇常閉觸點;

井下監(jiān)測維修工,要嚴格執(zhí)行崗位職責,每天應對瓦斯電閉鎖功能進行一次試驗,發(fā)現問題立即處理;

中心站值班人員在進行斷電試驗過程中要做好記錄,對功能失靈的設備,要立即通知監(jiān)控值班人員進行處理,處理結果在有詳細記錄;

中心站計算機必須安裝正版殺毒軟件和防火墻,并及時進行軟件升級,不得運行與監(jiān)控無關的軟件,每三月應對中心站計算機進行一次全面檢測與維護,每月對調制解調器的接收發(fā)送信號進行測試;

在處理斷電異常故障事故時,應本著先易后難的排除原則,其一逐步對斷電器、分站、通信線路進行檢查和故障排除,其二對中心站服務器軟件進行更新、更改分站號測試,最后可進行分站中EPROM程序芯片進行重寫,直至斷電異常故障排除,在此過程中應嚴格執(zhí)行各項操作規(guī)程,做到認真細致。

4 結束語

隨著煤礦企業(yè)安全治理力度的不斷加大,礦井安全監(jiān)控系統運行的安全性、靈敏性、可靠性尤為重要,針對礦井安全監(jiān)控系統運行中出現的故障進行分析,制定系統運行管理與維護工作技術措施,實踐表明,在礦井安全監(jiān)控系統運行維護工作中起到了顯著的作用,大大的減少了礦井安全監(jiān)控系統運行故障的發(fā)生,在系統出現故障時,對快速地排除故障和消除事故隱患也有著重要指導作用。

[1] 余婷婷.芻議煤礦安全管理[M].淮南職業(yè)技術學院學報,2010,(4):51-53.

[2] 國家安全生產監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009.

[3] 中國煤礦安全網.防止安全監(jiān)測監(jiān)控系統管理數據中斷措施[EB/OL](2010-12-30)[2011-02-25]http://www.mkaq.org.

[4] 張安福.礦安全監(jiān)測系統維護技巧[J].煤礦安全, 2006,37(5):54-55

AbstractThe article describes the roles of the coal-mine safety monitoring system.It also expounds some common operation malfunctions of the coal-mine safety monitoring system,such as misstatement of sensor analog quality,communication interruption,abnormal curves of switching on-off,abnormal power interruption and so on.The article also analyzes the causes of malfunction,and formulates some pertinent technical measures.Practice shows that they have played a significant role in the operation and maintenance of coal-mine safety monitoring system.

Key wordssupervisory system;common breakdown;analysis;processing countermeasure

Analysis and Countermeasures of Malfunction of Coal-Mine Safety Monitoring System

MAO Long-quan

(Huainan Vocational&Technical College,Huainan A nhui232001)

TD76

B

1671-4733(2011)01-0014-03

10.3969/j.issn.1671-4733.2011.01.005

2011-02-25

毛龍泉(1967-),男,安徽淮南人,一級實習指導教師,從事煤礦通風安全與監(jiān)控技術教學工作,電話:0554-2215502。