调校仪在煤矿监控监测系统中的应用研究

扫地僧

　　摘要：介绍了煤矿安全生产监控系统在矿井中的作用，从生产实践角度出发。阐述了调校仪在监控系统中的应用，同时反映了煤矿监控系统的应用状况和技术水平。
　　关键词：煤矿安全生产；监控系统；调校仪

　　
　　1　煤矿安全监控系统的作用
　　
　　影响矿井安全生产的因素很多，主要的灾害因素有3个：即瓦斯爆炸、水灾和井下起火，这3个灾害中瓦斯爆炸尤为常见，并且是3灾中的首害。它的破坏作用极大，是一种瓦斯、煤尘、大火混合型的爆炸灾害。解决这个问题的有效办法就是随时测出其地域点的瓦斯含量：当超限时急时采取措施。
　　煤矿监控系统主要用于煤矿安全监测和实时控制。系统能根据计算机程序设定或地面中心站主机控制，对矿井采掘工作面、机电硐室、进风巷、回风巷和采区的环境参数及矿井机电设备的开停状态和风门开闭状态进行连续自动地监测，并自动报警及断电，能对煤矿井下环境、火灾参数、通风设施、运输安全状况及各种机电设备的开停状态等安全生产信息进行实时采集和数据处理，实现对工业现场的闭环控制。
　　随着计算机技术和网络技术的发展，矿井监控系统的研制得到了快速发展，基本形成了一个完整的体系，监控系统在我国的生产矿井中得到了比较广泛的应用，并在矿井的安全生产管理方面发挥了重要作用；它是保障煤矿安全生产的重要手段。在矿井的防灾、减灾方面以及提高生产效率方面起着重要作用，是矿井生产实现现代化管理的一个重要标志!
　　
　　2　调校仪在煤矿监控系统中的功能与应用
　　
　　在煤矿生产实际中，对煤矿安全监控系统的应用提出了具体要求《煤矿安全规程》规定：煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每10d必须使用校准气样和空气样调校1次。每10d必须对甲烷超限断电功能进行测试。为了贯彻执行《煤矿安全规程》。确保煤矿安全监控系统和安全监测装置的正常运行，充分发挥其作用，保障安全生产，就得对甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，进行调试、校正、每月至少一次。另外煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范即AQ1029标准对监控仪器调校也有如下要求：
　　(1)安全监控设备必须按产品使用说明书的要求定期调校。
　　(2)安全监控设备使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行24h～48h方能下井。
　　(3)采用催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10天必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。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，气样流量应符合产品使用说明书的要求。
　　(4)除甲烷载体催化原理以外的其他气体监控设备应采用空气样和标准气样按产品说明书进行调校。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。其他传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。
　　(5)安全监控设备的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。
　　(6)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。
　　(7)煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行6个月～12个月，必须升井检修。
　　因此，调校仪在煤矿监控系统应用很广。它属于工作计量器具。它的计量正确与否直接关系到煤矿的生产和安全。因此，国家技术监督局将其列为工作计量器具强制检定的第四十六项，并颁发了国家计量检定规程JJC677—90。甲烷调校仪主要用于对煤矿井下及其他行业易燃易爆环境中正在使用中的多种传感器进行经常性的维护和检校，确保其性能良好，量值准确可靠。我们目前研制的智能型甲烷调校仪具备以下功能：①对各种便携式甲烷报警器，瓦斯断电仪调校，通过对不同浓度的甲烷标准气进行流量控制，精确地对传感器进行调校。②对一氧化碳传感器进行调校。③配备标准温度计，压力表可对温度传感器，负压传感器进行调校。(利用工作时传感器显示不同数值对应不同频率来调校)④对传感器断电点，复电点进行检测指示。
　　
　　2.1调校仪应用简介
　　2.2.1概述
　　本调校检测仪采用现代电子技术，频率、电流、电压采用数码显示，可对各种矿用(如甲烷、一氧化碳、风速、温度和负压等)传感器进行调校和检测。该仪器可用各种标准气体(如：CH4、CO等)。裟有标准流量计，通过对不同浓度的气体进行流量控制，加入传感器，精确地对其调校，同时还可对传感器断电点、复电点数进行检测指示。此外还给外部提供稳压、恒流电源。交流输出(AC127V、AC380V、A(2660v)为不同分站提供电源。直流输出电压0～30V．电流大于等于2A。该仪器操作简单方便、显示直观清晰，可以使您在较短的时间内安全、方便地使各种传感器校正到产品合格状态。
　　
　　2.2.2技术参数
　　(1)检测范围及功能：①频率：0～10kHz；②电流：0～199.9mA；③电压：0～19.99V；④具有断电、复电信号指示功能；⑤可输出ACL27、v、AC380V、AC660V一种电压，功率大于等于60w；⑥电源可输出电压：DC0～30V连续可调，输出电流：DC0～2A连续可调；⑦流量调整范围：60mL／min～600mL／min
　　(2)输入电源：AC220V±10％
　　(3)工作环境条件：温度：0～40℃　相对湿度：≤90％
　　(4)外形尺寸：长×宽×高460mm×550mm×1094mm

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　　2.2调校仪原理
　　由于现在的传感器多采用载体催化原件，在日常的使用中，催化原件不断地与各种气体接触催化，经过一段时间后，必定会有不准确的现象，调校仪就是将这些不准确的传感器加以校准。校准时，通人标准气体，根据标准气体的浓度，将黑白原件的精度调整成和标准气体浓度一样，达到校准的目的。
　　
　　2.3调校仪在煤矿监控系统中的使用
　　2.3.1使用方法
　　(1)将调校检测仪的电源线接人220V交流电，根据实际需要将电源输出线与分站等连接好(127V、380V、660V如不检修分站或不需此组电源则可跳过此步)。把流量计的输出接到被测传感器上，把传感器的连接线接到仪器面板上的接线排)，顺序接“十”、“一”、“信”、“断”从左到右连接好。转动面板上一的转换开关，使仪器的输入与传感器的信号输出制式相对应，(在此例中将转换开关转到频率处)，调整电源面板上电压旋转钮(粗调)到最小处(左旋)。
　　(2)打开面板上的电源开关，这时您将看到面板上的电源指
示灯，电压指示表、电流指示表、频率指示表都已有了显示，过1min后仪器达到稳定状念。
　　(3)调整电压旋钮(粗调)使电源电压与传感器上的输入电压相匹配，打开气瓶阀门开关。调节减压表，流量计，给传感器供人标准气体。这时仪器上方将有与您传感器相对应的指示，(即频率型的传感器由频率表显示频率数字，电流型的传感器由电流表显示电流数字，电压型的传感器由电压表显示电压数字)。
　　2.3.2调校
　　(1)可对传感器以下6个参数进行调整或设置：可对传感器零点、精度、报警值、断电值、复电值、频率输出范围。
　　(2)调零：通电10min后使用遥控器对传感器的显示窗口，按一下“开关”键，传感器进入调零状态，此时传感器的千位数显示“0”并闪烁。将流量计的接入端口通人纯净的标准空气，调整面板上流量计，使流量为200mL／min，待读数稳定后，按一下遥控器的“向下”键传感器自动归零，这时检测仪面板上．的频率输出应为5 Hz(此例中传感器输出频率范围是：5Hz～15Hz)
　　(3)调精度：传感器凋零后，按一下遥控器的“转换”。传感器进入调精度状态，此时传感器的千位数显示‘1’，并闪烁。对流量计输入端输入0～3％的CH4标准气，调整流量使流量为200mL／min，待读数稳定后，通过遥控器的“上”“下”，使传感器的显示数值与所用标准气体浓度一致，然后查看面板上频率表输出的数字是否与传感器的输出频率相吻合。(传感器的输出频率可由说明书决定的频率上计算出来如本例可查看下表读取频率数)。
　　频率输出甲烷传感器对应表(此例传感器频率输出范围是：5Hz～15Hz)。
　　(4)报警值设置：调满度后，按一下遥控器的“转换”，传感器进人报警值的设置状态，此时传感器的千位显示“h”并闪烁，通过遥控器的“上”“下”键，即可设置报警值。
　　(5)断电值设定：报警值设定以后，按一下遥控器的“转换”键，传感器进入断电值设定状念，此时传感器的千位数显示“d”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定断电值。
　　(6)复电值设定：断电值设定以后，按一下遥控器的“转换”键，仪器进入复电值设定状态，此时仪器的千位数显示“F”并闪烁。通过按遥控器的“向上”、“向下”键，即可设定复电值。在调校过程中，若发现频率表显示数值与CH4浓度不符合对应关系且偏差较大，则该传感器应找厂家或专业人员检修，方可使用。本仪器在对传感器的断电信号输出检测时对传感器为高电频指示灯亮；低电频时指示灯灭快际检测时要根据不同传感器输出的信号决定)。
　　
　　2.3.3KA型调校检测仪管理注意事项
　　(1)调校检测仪仪表盘应根据有关要求，由专业人员操作，严禁无关人员随意操作，以防损坏影响正常使用。
　　(2)各仪表及接线柱如发现异常，应及时分析查找原因。并查阅使用说明书，如有需要应及时与生产厂家取得联系。以便妥善处理。
　　(3)传感器引线与调校检测仪的连接不可接错。否则。容易损坏传感器及仪器。
　　(4)使用前应当先检查仪表及其他相关部件工作是否正常。确认无误后方可进行调校和检测。
　　(5)根据调校检测的步骤操作各开关(电源开关、转换开关流量旋钮等)
　　(6)调校检测完毕后应及时关闭气体阀门以及各开关井撤出传感器和分站的连线。
　　
　　3　结束语
　　
　　煤矿安全监控系统在硬件和技术方面在不断的发展，但是在应用和管理方面同样需要更多的研究，需进一步走向正规，有时在那些安装了全套最新型的现代化安全设备的煤矿中，安全设备的使用也是大有问题。调校仪在监控系统的实际应用和管理方面起到了比较重要的作用，为系统的正常工作和数据的准确度提供了有力的保证。煤矿安全防护工作关系重大．需要我们专业技术人员在理论和实践应用方面做深入大量的工作和研究。