消息:通常把語言和聲音、音樂、文字、符號、數(shù)據(jù)、圖象等統(tǒng)稱為消息。
信息：消息中所給予收信者的新知識或消息中包括包含的有意義的內(nèi)容。
信號:描寫與消息相對應(yīng)的電信號或光信號,是傳遞信息的載體。
信道:信息傳輸?shù)拿劫|(zhì)或渠道。礦井監(jiān)控系統(tǒng)--般采用專用的礦用信號電纜或電話電纜作為傳輸媒介。
基帶信號:信源(信息源,也稱發(fā)終端)發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制(進行頻譜搬移和變換)的原始電信號,也就是發(fā)送端調(diào)制前和接收端解調(diào)后的信號稱為基帶信號。
頻帶信號:經(jīng)過調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號,也稱為頻帶信號,它應(yīng)有兩個基本特征:一是攜帶有信號,二是適應(yīng)在信道中傳輸。
移頻鍵控傳輸方式:在電纜中傳輸兩個音頻頻率的正弦波信號,其抗干擾性能和傳輸距離兩項指標都明顯優(yōu)于基帶傳輸。
礦井監(jiān)控系統(tǒng)的特點
(1)電氣防爆,煤礦井下為瓦斯和煤塵爆炸性環(huán)境。
(2)傳輸距離遠,至少要達到10 km。
(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu),沿巷道(分支結(jié)構(gòu),達數(shù)干米長)敷設(shè),掛在巷道壁上。便于系統(tǒng)安裝維護、節(jié)約傳輸電纜、降低系統(tǒng)成本。
(4)監(jiān)控對象變化緩慢：對系統(tǒng)的傳輸速率要求不高。(5)電網(wǎng)電壓波動大,電磁干擾嚴重。(6)工作環(huán)境惡劣。有淋水、環(huán)境潮濕,空間狹小、礦塵大(7)傳感器不宜就地供電,宜采用分站遠程供電。(8)不宜采用中繼器。環(huán)境惡劣,電氣防爆的限制。
- 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)
軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng),膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng),提升運輸監(jiān)控系統(tǒng),供電監(jiān)控系統(tǒng),排水監(jiān)控系統(tǒng),礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng),火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),水災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng),大型機電設(shè)備健康狀況系統(tǒng)
2、安全避險"六大系統(tǒng)”
人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng).緊急避險系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)
3、礦井監(jiān)控系統(tǒng)通用要求
(1)模擬量、開關(guān)量實時監(jiān)測和累計量監(jiān)測功能。
(2)聲光報警、模擬量和開關(guān)量,手動與自動控制功能。
(3)備用電源、當電網(wǎng)停電后,系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控時間≥2h。
(4)自檢功能、設(shè)備故障時,報警并記錄,可查詢及打印。
(5)雙機備份、具有自動,手動切換功能。
(6)實時存盤功能、系統(tǒng)故障時,信息丟失時間≤5 min。
4、井下人員管理系統(tǒng)功能
(1)、井下人員位置信息實時顯示:實時顯示井下人員位置信息數(shù)量及分布情況,記錄井下人員在任一地點的到/離時間和總工作時間等一系列信息,并將相關(guān)信息實時傳送到地面主站,供調(diào)度人員和負責(zé)人查詢。
(2)、人員軌跡回放:可回放一段時間內(nèi)某井下人員所經(jīng)歷的路徑,并在煤礦電子地圖上畫出線路軌跡。
(3)、統(tǒng)計考勤功能:在月統(tǒng)計報表中對下井時間、下井次數(shù)等分類統(tǒng)計,便于考勤和統(tǒng)計報表。
(4)、報警功能:通過設(shè)定對下井超時人員報警并顯示出相關(guān)信息也可以在井下重要的位置、危險場合配備警示裝置,可有效地阻止人員違章進入,并將違章人員記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
(5)、災(zāi)后急救:-旦發(fā)生各類事故,系統(tǒng)立即能顯示出事故地點.的人員數(shù)量、人員位置等信息,可據(jù)本系統(tǒng)提供的準確人員位置信息設(shè)計最佳方案實施搜救。
5、人員定位管理系統(tǒng)工作原理
閱讀器將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送;隨身攜帶的標識卡進入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活(未進入發(fā)射天線工作區(qū)域標識卡不工作),同時將加密的載有目標識別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收天線接收到標識卡發(fā)來的載波信號,經(jīng)閱讀器接收處理后,提取出目標識別碼送至專用井下處理傳輸分站,井下傳輸分站將目標信息通過系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)實時傳送到人員定位管理服務(wù)器并作相關(guān)處理。
6、礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)
(1)、信集閉系統(tǒng)
為了實現(xiàn)礦井機車運輸集中統(tǒng)一指揮、保證行車安全、提高運輸效率和現(xiàn)代化管理水平,礦井機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)均設(shè)置完備的信號設(shè)備,且進行電氣集中和互相閉塞聯(lián)鎖,組成了一個信號、集中、閉塞的監(jiān)控系統(tǒng),簡稱為信集閉系統(tǒng)。依據(jù)"運輸安全質(zhì)量標準化”要求,3臺以上機車在同一水平同時行駛時,要啟用具有電氣閉鎖功能的信號裝置；5臺以上的機車行駛時,啟用”信、集、閉"系統(tǒng)。
(2)、信號是指示機車運行和調(diào)車等作業(yè)的命令；
(3)、集中是通過技術(shù)方法使信號、道岔和進路按一-定程序,并且滿足一定條件才能動作的相互制約關(guān)系；
(4)、閉塞是指用信號或憑證保證機車按空間間隔制運行的技術(shù)方法；
(5)、KJ137煤礦電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由地面調(diào)度監(jiān)控中心(簡稱主站)；
(6)、井下監(jiān)控分站KJF81.ZBT-11礦用高壓防爆開關(guān)綜合保護裝置。分站與綜保間用雙絞線相連,構(gòu)成現(xiàn)場總線網(wǎng);分站、主站間用,光纖以太網(wǎng)相連,構(gòu)成光纖以太網(wǎng)。
7、礦山信號系統(tǒng)
(1)、礦山信號系統(tǒng)主要由信號發(fā)送設(shè)備、信號接受設(shè)備、信號的傳遞設(shè)備和電源四部分組成。
(2)、信號發(fā)送設(shè)備根據(jù)動作方式的不同,有信號按鈕、信號開關(guān)、傳感器等。其目的是接通和切斷發(fā)生音響和燈光信號的電路。
(3)、信號開關(guān)根據(jù)用途不同,可分為隔爆拉引開關(guān)、隔爆打點器、隔爆按壓開關(guān)、隔爆井門開關(guān)、隔爆接近開關(guān)等
(4)、隔爆接近開關(guān)通過接通不同的電阻,以返回不同的電壓,智能IO接口出開關(guān)動作,控制器接收相應(yīng)的信息。
(5)、隔爆電鈴:用電鈴響聲的長短和不同的音響次數(shù)來區(qū)別不同要求的信號。電笛電笛能夠發(fā)出清晰的音響信號,改變銜鐵與鐵芯的距離便可調(diào)節(jié)電笛音電笛電笛能夠發(fā)出清晰的音響信號,設(shè)備出現(xiàn)故障時使用,一般用電笛發(fā)出事故警報信號。音響信號能引起人注意,但不能將信號保存下來,而燈光信號能使信號保留一定時間。事故信號必須為音響信號,一般指示信號可采用燈光信號。
(6)、指針指示器在提升信號系統(tǒng)中作為絞車房的信號接收裝置,指針移動的次數(shù)對應(yīng)于電路接通的次數(shù)。
8、礦山調(diào)度信號系統(tǒng)
(1)、礦山調(diào)度信號系統(tǒng)就是將煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)控電視、井下人員管理系統(tǒng)、井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的信號送到調(diào)度室。調(diào)度室的工作人員把煤礦各職能部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)組織協(xié)調(diào)起來,對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種變化、所造成的事故隱患以及生產(chǎn)中的矛盾和薄弱環(huán)節(jié),通過調(diào)度進行綜合平衡,達到安全生產(chǎn)目的。
(2)、主要由信號發(fā)送設(shè)備、信號接受設(shè)備、信號傳遞設(shè)備和電源四部分組成。
(3)、按工作性質(zhì)分監(jiān)視信號、統(tǒng)計信號、記錄信號和警告信號四種。
①、監(jiān)視信號:監(jiān)視主要機械設(shè)備的位置、啟停及運行過程。
②、統(tǒng)計信號:統(tǒng)計生產(chǎn)過程中所需數(shù)據(jù)；如算斗提升次數(shù)或罐籠提升的礦車數(shù),生產(chǎn)機械累計工作時間,采區(qū)及煤礦的煤炭產(chǎn)量等;
③、記錄信號:利用計算機或自動記錄儀將設(shè)備工作情況、環(huán)境參數(shù)等各種信息記錄下來,顯示、處理、存儲及打印等；
④、警告信號:當現(xiàn)場監(jiān)測參數(shù)超限、巷道冒頂、主要設(shè)備故障或區(qū)城性停電等緊急情況或重大隱患時,發(fā)出聲光報警信號,調(diào)度室能及時掌握并采取正確的處理措施。
9、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)組成
將煤礦的整個生產(chǎn)過程作為一個整體進行監(jiān)測、控制和管理,對主要分系統(tǒng)和機電設(shè)備實現(xiàn)集中監(jiān)測與控制,集成各種礦山生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)與管理信息,實現(xiàn)全礦井的數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營管理、決策指揮的信息化和科學(xué)化。
(1)、系統(tǒng)組成:一般由管理層、控制層和各類終端設(shè)備層組成
①、管理層:是整個系統(tǒng)的核心, 負責(zé)系統(tǒng)設(shè)備及監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理,實時數(shù)據(jù)采集、分析處理、存儲、顯示及子系統(tǒng)兼容管理等功能。
②、控制層:主要是各子系統(tǒng)的工作站、防爆光纖交換機、智能監(jiān)控分站視頻服務(wù)器等。連接方式采用光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)和采用雙絞線的現(xiàn)場總線,主要完成對傳感器、攝像儀等的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、顯示、報警、控制及與地面中心站的數(shù)據(jù)通信等功能。
③、設(shè)備層:為各類模擬量傳感器、開關(guān)傳感器、圖像攝像儀及斷電控制器等設(shè)備,是監(jiān)測系統(tǒng)最前沿的終端設(shè)備,負責(zé)對各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集、圖像采集、超限報警、信號傳輸、執(zhí)行監(jiān)控分站控制指令等。
- 通信服務(wù)器(又叫前置機)
主要完成變電所分站與監(jiān)控工作站和數(shù)據(jù)服務(wù)器間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、通道監(jiān)視、數(shù)據(jù)格式化等工作。分單機模式和網(wǎng)絡(luò)模式,有主備模式,完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
2、數(shù)據(jù)服務(wù)器(也稱后臺機,兼作WEB服務(wù)器)
存儲歷史數(shù)據(jù),支持2臺主備模式,并具有監(jiān)視工作站的功能。 - 監(jiān)控工作站
用于電網(wǎng)運行工況監(jiān)控、開關(guān)控制操作、定值管理、報表打印等工作,可以有25臺監(jiān)視工作站。
4、KC6001D調(diào)制解調(diào)器
地面中心站的-一個接口部件,用來實現(xiàn)地面中心站主機(或前置機)與井下分站之間電氣上的連接,是KJ4-2000系統(tǒng)實現(xiàn)移頻鍵控(FSK）通信傳輸?shù)年P(guān)鍵部件。
5、智能監(jiān)控站(分站)
智能監(jiān)控站(分站)是全礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)智能現(xiàn)場設(shè)備,具有信號采集、控制、與主站(或上級智能控制站)雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。以KJF81型井下測控分站為例:KJF81型井下測控分站是用于煤礦井下變電所的防爆型井下電網(wǎng)測控分站,主要任務(wù)是與井下高壓隔爆開關(guān)綜合保護和礦用-般型高壓開關(guān)綜合保護裝置通信,完成變電所的當?shù)乇O(jiān)控,同時完成高壓隔爆開關(guān)綜合保護器與地面調(diào)度主站間的數(shù)據(jù)上傳及命令下達。完成保護裝置與地面調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)轄區(qū)當?shù)乇O(jiān)控,與綜保一起,實現(xiàn)單相接地選線及選漏功能,完成數(shù)據(jù)上傳下達。 - ZBT-11礦用防爆開關(guān)綜合保護裝置
礦用防爆開關(guān)綜合保護裝置簡稱綜保,要完成線路的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電度計量、開關(guān)位置監(jiān)視、故障錄波、開關(guān)控制等檢測監(jiān)控功能,并完成井下高壓隔爆開關(guān)所需的各種保護,與KJF81監(jiān)測分站以及調(diào)度主站一起構(gòu)成KJ-137煤礦電網(wǎng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。采用雙CPU設(shè)計結(jié)構(gòu),提高了通信速度及可靠性,特殊電源設(shè)計報賬動作可靠并記錄故障類型；保護配置靈活精確無級差定值,避免了開關(guān)誤動、拒動、越級跳閘的情況發(fā)生；低電壓保護經(jīng)電流和PT斷線閉鎖,有效防止因電壓波動開關(guān)誤跳事件；紅外線遙控修改定值,遙控開關(guān)分合,實現(xiàn)了不停電在線修改定值,增加了操作的方便性和安全性。由電壓、電流互感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、CPU、存儲器、顯示電路、通信接口電路、跳閘驅(qū)動電路、電源等組成。 - 智能傳感器與現(xiàn)有傳感器相比的優(yōu)勢
(1)、電路通用、可配接各種不同或多個的傳感組件(含敏感組件),當用于不同被測物理量時,只需更換傳感組件。
(2)、維護方便、對維護入員的業(yè)務(wù)水平要求大大降低。備用組件通用型強,備件種類減少。
(3)、便于電路批量生產(chǎn)、提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低了產(chǎn)品成本。
(4)、數(shù)字信號傳輸與多路復(fù)用智能傳感器采用數(shù)字信號傳輸,多臺傳感器共享一根多芯電纜接成樹形結(jié)構(gòu),與智能監(jiān)控站相連。
(5)、就地控制傳感器直接控制執(zhí)行機構(gòu)、具有執(zhí)行速度快、可靠性高等優(yōu)點,當分站發(fā)生故障時,仍可執(zhí)行基本的控制。
(6)、傳感器:將被監(jiān)測的非電量(甲烷、風(fēng)速、溫度等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)。換為電信號輸出,并且通常具有顯示和聲光報警功能的設(shè)備。
(7)、主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、測量電路和輔助電源構(gòu)成。 - 甲烷傳感器
(1)、甲烷濃度監(jiān)測是礦井安全監(jiān)控的首要內(nèi)容。甲烷傳感器既是礦井安全監(jiān)控最重要的設(shè)備,又是礦井安全監(jiān)控必備的設(shè)備之一。
(2)、煤礦常用的甲烷傳感器,按檢測原理可分為催化燃燒、熱導(dǎo)式、氣敏半導(dǎo)體、紅外探測技術(shù)等。
(3)、熱導(dǎo)式甲烷傳感器的工作原理是利用甲烷的熱導(dǎo)率高于新鮮空氣的熱導(dǎo)率,通過熱敏元件測量甲烷空氣混合物熱導(dǎo)率的變化,進而測得甲烷空氣混合物濃度的變化。由于氣體的熱導(dǎo)率隨溫度的增大而增大,因此,環(huán)境溫度的變化也將影響熱導(dǎo)式甲烷傳感器的測量精度,熱導(dǎo)式甲烷傳感器必須對環(huán)境進行溫度補償,并保持氣室溫度恒定。
9、催化燃燒式甲烷傳感器組成及工作原理
(1)、組成:
主要由電橋電路、線性放大電路、U/I變換電路(或U/F變換電路)數(shù)字顯示電路、比較報警電路、超限保護電路以及穩(wěn)壓電路等單元電路組成。
(2)、工作原理:
利用電橋不平衡的原理。傳感元件(含敏感元件,以下同)表面的甲烷(或可燃性氣體),在催化劑的催化下,在傳感元件(黑元件)表面發(fā)生無焰燃燒,放出熱量,使傳感元件(黑元件)表面溫度升溫,阻值增大,破壞了平衡的電橋,使電橋有輸出值。因此,通過測量傳感元件阻值變化就可測出甲烷氣體的濃度。瓦斯的濃度越高傳感元件(黑元件)的阻值變化值越高,電橋輸出值越大。 - 電路分析
(1)、由電橋的輸出參數(shù)經(jīng)線形放大器放大后,一路供到數(shù)字顯示電路,顯示出瓦斯的數(shù)值；一路進入比較報警電路,若示值大于預(yù)約值觸發(fā)報警電路發(fā)出警報；一路進入U/I或U/F電路輸出到分站。為保證電橋正常穩(wěn)定的工作,采用兩極穩(wěn)壓措施。為防止傳感器超限工作設(shè)有超限保護電路,免遭高濃度瓦斯對傳感器造成傷害。
(2)、U/F變換電路:
是以“勞耶爾典型電路”為基礎(chǔ)的電路,將一一個電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成低頻脈沖信號。U/F變換電路的輸出低頻脈沖信號的個數(shù)與其輸入電壓(電流)的高低成正比關(guān)系。即輸入電壓越高則輸出的低脈沖信號個數(shù)越多。將與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系的電信號,再次轉(zhuǎn)換成與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系的低頻脈沖信號,其個數(shù)與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系。
(3)、KJ101-45B型智能紅外甲烷傳感器功能:
主要由于監(jiān)測煤礦井下環(huán)境氣體中的甲烷濃度,采用國際最新非色散紅外探測(NDIR)技術(shù)研制而成的新一代測量儀表,是煤礦預(yù)防瓦斯突出和瓦斯爆炸的更新?lián)Q代產(chǎn)品?？梢詫崿F(xiàn)井下甲烷濃度的實時測量,具有就地顯示甲烷濃度值和超限聲光報警等功能,并且能夠連續(xù)自動地將井下甲烷濃度轉(zhuǎn)換成標準電信號輸送給關(guān)聯(lián)設(shè)備。
11、一氧化碳傳感器：
(1)、GT500LA型C0傳感器監(jiān)測一氧化碳濃度,適用于井下煤巷,工作面瓦斯抽放站等
(2)、工作原理:電化學(xué)式、紅外線式
(3)、一氧化碳氣體通過濾塵罩經(jīng)第三元件透氣膜擴散進人到具有恒定電位的電極上,在電極催化劑作用下與電解液中水發(fā)生陽極氧化反應(yīng),工作電極上所釋放的電子產(chǎn)生與一氧化碳濃度成正比的電流,經(jīng)檢測電路溫度補償,A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后進入單片機處理成與被測一氧化碳值成線性關(guān)系的頻率(電流)信號送往井下分站,實現(xiàn)對一氧化碳的連續(xù)監(jiān)控。
(4)、一氧化碳傳感器單位為PPM,即百萬分之一,國家規(guī)程規(guī)定的礦井一氧化碳傳感器報警濃度為24PPM。 - GF100F(A)型風(fēng)壓傳感器
(1)、用途
監(jiān)測井下巷道及瓦斯抽放管道負壓的模擬量傳感器,適用于井采空區(qū)漏風(fēng)、密閉隔墻質(zhì)量的連續(xù)監(jiān)控,并能就地數(shù)字顯示風(fēng)壓或管道壓力變化等。
(2)、結(jié)構(gòu)與工作原理
采用阻變測力原理檢測井下環(huán)境中的負壓情況。探頭為壓阻擴散硅組成的全橋,當被測環(huán)境中的風(fēng)壓變化量進人探頭后,測量電橋及相關(guān)電路即將該變化量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)電壓信號A/D變換—單片機—數(shù)字顯示;同時,以頻率信號井下監(jiān)控系統(tǒng)分站,經(jīng)通信接口裝置和電纜,將風(fēng)壓數(shù)據(jù)送達地面中心站,從而實現(xiàn)負壓的連續(xù)實時遙測。
(3)、風(fēng)筒風(fēng)量傳感器：風(fēng)筒風(fēng)量傳感器主要用來監(jiān)測風(fēng)筒中的風(fēng)量。當局部通風(fēng)機停止運行或風(fēng)筒漏風(fēng)造成風(fēng)量不足時,輸出風(fēng)量不足信號。當局部通風(fēng)機正常工作,并且風(fēng)筒沒有漏風(fēng),風(fēng)量滿足要求時,輸出風(fēng)量足信號。風(fēng)筒風(fēng)量傳感器是甲烷風(fēng)干簧管電閉鎖裝置合和礦井監(jiān)控系統(tǒng)中的重要傳感器之一。
13、溫度傳感器:
用途:主要用于煤礦井下巷道、工作面瓦斯抽放管道等處的溫度監(jiān)測裝置。
(1)、種類:熱電偶式、熱電阻式、熱敏電阻式、紅外線式
14、熱電偶式溫度傳感器是將兩種不同材料的導(dǎo)體連接在一起,形成一個閉合回路。當這種不同材料導(dǎo)體的兩個結(jié)點(冷端和熱端)之間存在溫差時,就在兩者之間產(chǎn)生電動勢,在回路中形成相應(yīng)大小的電流。
15、熱電阻式溫度傳感器是利用導(dǎo)體電阻隨溫度的變化而變化的原理來測量溫度的。
16、熱敏電阻式溫度傳感器是利用半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度變化而變化的原理來測量溫度的。熱敏電阻可分為正溫度系數(shù)(PTC)和負溫度系數(shù)(NTC)兩種。
17、結(jié)論:當兩個結(jié)點溫度不相同時,回路中將產(chǎn)生電動勢。
風(fēng)速傳感器:連續(xù)監(jiān)測礦井通風(fēng)巷道中風(fēng)速大小的裝置。
18、常用的主要有超聲波旋渦式和超聲波時差式兩種。采用了超聲波旋渦原理。產(chǎn)生的旋渦頻率f與流速成線性關(guān)系。只要測到旋渦頻率
即可得到流速值。
19、垂直于流體方向插入非流線形柱狀物(旋渦體),流速達到某一數(shù)值時,其下游兩側(cè)會交替產(chǎn)生方向相反的漩渦,稱渦街。
- 氧氣傳感器
工作原理:
氧氣進入氣室,氣室內(nèi)的電化學(xué)傳感器以擴散方式與氧氣反應(yīng),產(chǎn)生與氧氣反應(yīng),產(chǎn)生與被測氣體成正比的電信號,經(jīng)放大后輸入A/D轉(zhuǎn)換器,經(jīng)微處理器數(shù)據(jù)處理,顯示出氧氣的濃度。
21、KG8005A型煙霧傳感器
(1)、組成:由穩(wěn)壓、信號檢測、信號處理報警等電路
(2)、工作原理;煙霧—檢測電離室—檢測源镅241放射出a射線—空氣電離成正負離子。當無煙進入時,內(nèi)外電離室因極性相反,所產(chǎn)生的離子電流保持相對穩(wěn)定,處于平衡狀態(tài)。當火災(zāi)發(fā)生時,釋放的氣溶膠亞微粒子(氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的多種固體微粒和液體微小顆粒)及可見煙霧大量進入檢測電離室,吸附并中和正負離子,使電離電流急劇減少,改變電離平衡狀態(tài)而輸出檢測電信號,經(jīng)后級電路處理識別后,向配套監(jiān)控系統(tǒng)輸出開關(guān)信號。 - 風(fēng)門位置傳感器:
一種監(jiān)測煤礦井下風(fēng)門開閉狀態(tài)的開關(guān)量傳感器。它由干簧管組件與磁性組件兩部分構(gòu)成。在使用時,將此磁性組件裝在風(fēng)門上,而把干簧管組件裝在毗鄰的門上。
23、機電設(shè)備開停傳感器:
主要是通過測量機電設(shè)備饋電的電纜周圍有無磁場存在,來間接監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)。
- 饋電傳感器:
用于監(jiān)測被控開關(guān)負荷側(cè)的饋電狀態(tài)。煤礦常用電壓等級及應(yīng)用范圍
①36V下:井下電氣設(shè)備控制及局部照明 ②127V:井下照明及手持式電鉆 ③220V:礦井地面照明 ④250V(DC):電機車 ⑤380V:小型礦井井下使用 ⑥500V(DC):井下電機車 ⑦660V:井下低壓動力 ⑧750V(DC):露天煤礦工業(yè)電機車 ⑨1140V:井下綜采動力⑩1500V(DC):露天煤礦工業(yè)電機車
6kV:井上、下高壓電機及配電電壓
10kV:特大型礦井井上、下高壓電機及配電電壓.
35、60、110kV:礦區(qū)受電電壓或配電電壓
25、礦山供電系統(tǒng)
煤礦供電系統(tǒng)是由各類地面變電所,以及井下的中央變電所采區(qū)變電所、移動變電站、配電點和相應(yīng)的供電設(shè)備及供電線路組成。
(1)、典型的供電方式:
深井供電系統(tǒng)、淺井供電系統(tǒng)和平硐供電系統(tǒng)
(2)、深井供電系統(tǒng)
適用礦層埋藏深、傾角小,采用立井和斜井開拓,生產(chǎn)能力大的礦井。
(3)、特征:6(或10)kV高壓電能用電纜送到井下并直接送到采區(qū)。
(4)、一般模式:地面變電所——井下中央變電所——采區(qū)變電所(或移動變電站)——工作面配電點
26、煤層埋藏深、井下負荷大、涌水量大時,采用深井供電系統(tǒng)。深井供電系統(tǒng)由地面總降壓變電所6-10kV母線引出高壓電纜經(jīng)井筒送至井下中中變電所。高壓電纜由井下中央變電所引出,沿巷道敷設(shè)送至井下各高壓用電設(shè)備和采區(qū)變電所,形成“地面總降壓變電所→井下中央變電所→采區(qū)變電所→工作面配電點”的四級供電系統(tǒng)。
27、井底車場附近的低壓用電設(shè)備由井下中央變電所的變壓器供電;采區(qū)內(nèi)的低壓用電設(shè)備由采區(qū)變電所的變壓器供電;綜采工作面的低壓用電設(shè)備由工作面附近平巷的移動變電站供電,移動變電站的高壓電源取自采區(qū)變電所。
28、淺井供電系統(tǒng)
對礦層埋藏不深(距地表100——200m內(nèi))的情況,處于經(jīng)濟和運行方便的考慮,一般采用淺井供電系統(tǒng)。
(1)、特征:采區(qū)用電是從地面向井下鉆眼來提供的。
(2)、一般模式:依據(jù)用電情況和井深,從供電的技術(shù)經(jīng)濟合理考慮有29、三種模式
(1)、對于采區(qū)距井底車場較遠(大于2km)、井下負荷小、涌水量不大的礦井,可經(jīng)架空線路,將6—10kV高壓電由地面變電所送至與采區(qū)位置相應(yīng)的地面變電亭,再降壓至380或660V,再沿鉆眼送至井下采區(qū)變電所。(井下全部為低壓供電)
(2)、當采區(qū)負荷小而井底車場負荷大時,對井底車場的供電,可沿井筒敷設(shè)高壓下井電纜供電,對采區(qū)的供電,可沿鉆眼敷設(shè)低壓電纜提供。(井底車場采用高壓供電)
(3)、對采區(qū)巷道很長、負荷又大,為保證正常電壓,可經(jīng)高壓架空線路,將電能送至與采區(qū)對應(yīng)位置的配電點,沿鉆眼敷設(shè)高壓電纜,向井下采區(qū)變電所供電,再由該變電所降壓,向工作面提供低壓電力。(采區(qū)采用高壓供電)
30、淺井供電系統(tǒng)
深井與淺井供電系統(tǒng)的不同:在于淺井井底車場的配電所代替了深井系統(tǒng)中的井下變電所,以及采用鉆眼向采區(qū)供電的方式。
(1)、鉆眼供電的優(yōu)點
①將由礦井地面變電所至采區(qū)變電所的電纜線路換成可靠的架空線路,節(jié)約有色金屬和投資；
②井下巷道中沒有高壓電纜,人員設(shè)備更安全。
③減少井下變電所硐室的開拓；
④再由沼氣煤塵突出的采區(qū),由于使用變電亭,使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的使用大大降低。
(1)、缺點
①需要進行鉆孔、下套管,且套管不能回收；
②需要加設(shè)架空線路、修建變電亭；
③冬季施工維護困難；
31、對礦層埋藏較淺(低于100m)、分布范圍廣的礦井一般采用平硐開采的供電系統(tǒng)。
- 對深部的用電設(shè)備,可利用小風(fēng)井、斜井或鉆孔附近設(shè)置的地面變電亭提供低壓電力。當需要向平硐提供直流電時,可先經(jīng)地面變電所整流,再用電纜下送。對平硐開拓且井深在150m的用電設(shè)備供電,其系統(tǒng)與深井供電相同。
33、煤礦井下電網(wǎng)的三大保護：過流保護、漏電保護、保護接地
供電系統(tǒng)各元件作用如下:
(1)隔離開關(guān)QS:檢修配電箱時隔離電源電壓,以保證斷電檢爹。
(2)真空斷路器QF:通斷負荷電流、切斷短路電流。
(3)壓敏電阻RV:過電壓保護。
(4)熔斷器FU:過流保護。
(5)電壓互感器TV:將高壓變成100V的低壓,向儀表和保護裝置提供高電壓信號。
(6)電流互感器TA:將大電流變成5A的小電流,其作用是向儀表和保護裝置提供大電流信號。
34、由于隔離開關(guān)無滅弧裝置,只能切除相當小的電流,故操作時應(yīng)嚴格遵守”倒閘操作”的有關(guān)規(guī)定,嚴禁帶負荷進行分、合閘操作。
35、裝有隔離開關(guān)和斷路器的線路或電氣設(shè)備,在進行送電或斷電操作的正確順序是:送電時先合隔離開關(guān),后合斷路器;斷電時先分斷路器,后分隔離開關(guān)。為避免隔離開關(guān)和斷路器的誤操作,-般在它們之間加裝機械和電氣閉鎖裝置。
36、礦用電氣設(shè)備的防爆原理
煤礦井下的環(huán)境特點及對礦用電氣設(shè)備的要求
1.井下有瓦斯、煤塵等易爆環(huán)境下礦用電氣設(shè)備必須具有防爆性能。
2.電氣設(shè)備應(yīng)盡可能體積小、重量輕,以便運輸、安裝、移動。
3.電氣設(shè)備應(yīng)有堅固的外殼,加強絕緣及防護,有較強的抗震能力。
4.要求電氣設(shè)備防潮性能好,較高的絕緣水平。
5.電氣設(shè)備應(yīng)盡量選擇銅材作導(dǎo)體,并采用較高的絕緣等級。
6.要求電機等拖動設(shè)備有較大的啟動力矩和較強的抗過載能力。
7.煤礦井下供電系統(tǒng)及設(shè)備必須采用各種預(yù)防措施,同時設(shè)置完善的保護系統(tǒng)。
37、電氣防爆基本類型
爆炸:是物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過物理或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài),并放出巨大的能量
具備的三個條件:
(1)、爆炸性物質(zhì):能與氧氣(空氣)反應(yīng)的物質(zhì),包括氣體、液體和固體。(氣體:氫氣、乙炔、甲烷等;液體:酒精、汽油;固體:粉塵、纖維粉塵等)
(2)、助燃源:氧氣、空氣。
(3)、點燃源:包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
38、礦用防爆型電氣設(shè)備
①隔爆型電氣設(shè)備（d）②增安型電氣設(shè)備（e）③本質(zhì)安全型電氣設(shè)備（i）④正壓型電氣設(shè)備（p）⑤充油型電氣設(shè)備（o）⑥充沙型電氣設(shè)備（q）⑦澆封型電氣設(shè)備（m）⑧無火花電氣設(shè)備（h）⑨特殊性電氣設(shè)備（s）
1、隔爆型電氣設(shè)備：隔爆外殼要有耐爆型和隔爆型
2、隔爆型（不傳爆性）：把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的部件放入隔爆外殼內(nèi),隔爆外殼將設(shè)備內(nèi)部空間與周圍環(huán)境隔開。
3、隔爆三要素：隔爆面長度、間隙厚度、隔爆面光潔度
4、混合性爆炸物爆炸時,外殼內(nèi)產(chǎn)生的最大壓力為0.73MP
5、本安電路：即使線路發(fā)生短路或電火花,也不足以點燃規(guī)定的爆炸性混合電路。
39、礦用隔爆自動饋電開關(guān):適用煤礦井下具有瓦斯煤塵爆炸性危險的環(huán)境,帶有自動跳閘結(jié)構(gòu)的開關(guān),具有過流和漏電保護裝置,當線路中發(fā)生過流、短路或漏電時能自動跳閘切斷故障電源。
40、饋電開關(guān)：是將隔離開關(guān)、斷路器、保護裝置組裝在隔爆外殼內(nèi)的一種低壓成套配電裝置,用于接受和分配電能、控制和保護低壓線路,主要應(yīng)用于井下變電或配電點,作為低壓配電總開關(guān)或分路開關(guān)使用。
41、礦用隔爆型電磁啟動器：礦用隔爆型電磁啟動器是一種組合開關(guān),它將隔離開關(guān)、接觸器、按鈕、保護裝置等元件裝在隔爆外殼中。在井下用于控制和保護電動機,實現(xiàn)生產(chǎn)機械的就近控制遠方控制和連鎖控制。
42、隔爆型煤電鉆綜合保護裝置：礦用隔爆型煤電鉆變壓器綜合保護裝置主要用于煤礦井下及其周圍介質(zhì)中有甲烷、煤塵等爆炸性混合物氣體環(huán)境中,作127V、1.2KW、1.5KW手持式煤電鉆的遠距離控制幾短路、過載與漏電保護作用。
43、礦用隔爆型撿漏繼電器：適用與煤礦井下中性點絕緣系統(tǒng),電壓為380V或660V頻率為520HZ的三相交流電網(wǎng)。能在井下任何有瓦斯煤塵爆炸性危險的廠所正常工作。
44、礦用隔爆型移動變電站：礦用隔爆型移動變電站具有較完善的短路、過載、漏電、欠壓保護功能,高壓開關(guān)與低壓開關(guān)之間及高壓開關(guān)與上一級高壓配電裝置之間具有電氣聯(lián)鎖,移動變電站具有超溫報警功能。
45、移動變電站由礦用隔爆型干式變壓器、礦用隔爆型高壓負荷開關(guān)或礦用隔爆型高壓真空配電裝置、礦用隔爆型低壓真空饋電開關(guān)或礦用隔爆型低壓智能保護箱三部分組成。
46、隔爆磁力起動器是一種組合電器,它主要由隔離開關(guān)、接觸器、熔斷器、過熱過流繼電器、按鈕等組成,裝在隔爆外殼中,用來控制和保護電動機。
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