矿井安全监测监控工业技术.ppt
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1、第十章 矿井安全监测监控工业技术,第一节 安全监测监控系统性能测试 第二节 监测监控系统设计原则及步骤 第三节 监测监控系统的选型与施工设计,第十章 矿井安全监测监控工业技术,2,2023/11/16,第一节 安全监测监控系统性能测试,矿井安全监测监控系统,能否起到应有的作用,跟这套系统在使用过程中的性能有很大关系。由于监测监控系统的构成的复杂性,所以对其性能必须要有足够的了解,为此,国家有关部门曾经制定过专门的安全监测监控系统性能的测试标准,如MT/T 772-1998。简单介绍如下:,第十章 矿井安全监测监控工业技术,3,2023/11/16,本标准是在参考国家标准、行业标准中有关监测监控
2、系统试验方法规定的基础上,结合煤矿监测监控系统的特点编写的。本标准从1999年4月1日起实施,所有的煤矿监测,监控系统主要性能的测试方法均应符合本标准。本标准由国家煤炭工业局行业管理司提出。本标准起草单位:煤炭科学研究总院常州自动化研究所、中国矿业大学北京研究生部、原煤炭工业部通讯信息中心。本标准委托煤炭工业煤矿专用设备标准化技术委员会通信监控设备分会负责解释。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,4,2023/11/16,煤矿安全监控系统性能测试目录,一、范围二、引用标准三、试验条件四、测试仪器和设备五、受试系统的要求六、测试准备七、系统运行检查八、系统功能试验九、系统主要指标测试十、系统工作
3、稳定性试验十一、电源波动适应性试验十二、电磁兼容性试验,第十章 矿井安全监测监控工业技术,5,2023/11/16,1 范围,本标准规定了煤矿监测、监控系统主要性能指标与功能测试的试验条件、测试用仪器仪表、受试系统的要求、测试准备和试验方法。本标准适用于煤矿监测、监控系统主要性能指标及功能的测试。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,6,2023/11/16,2 引用标准,下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。GBT 98131988微型数字计算机通用技术条件GBT 13926.21992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 静电放电要求GBT 13926.31992工业过
4、程测量和控制装置的电磁兼容性 辐射电磁场要求GBT 13926.41992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 电快速瞬变脉冲要求,第十章 矿井安全监测监控工业技术,7,2023/11/16,3 试验条件,1)环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外,试验应在下列环境条件中进行:a)环境温度:15-35;b)相对湿度:45一75;c)大气压力:86-106kPa。2)电源条件除非有关标准另有规定,测试用电源应符合以下要求:交流供电电源:(1)电压:误差应不大于2;(2)频率:50Hz,其误差应不大于1;(3)谐波失真系数:应不大于5。直流供电电源:(4)电压:误差应不大于2;(5)周期与随机偏移
5、:U1)U01)应不大于0.1。其中:(1)U为周期与随机偏移的峰到峰值。(2)U0为直流供电电压的额定值。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,8,2023/11/16,4 测试仪器和设备,1)测试仪器和设备的一般要求(1)测试仪器和设备的精确度应保证所测性能的精确度要求,其自身精确度至少应比被测指标高3倍。(2)测试仪器和设备的性能应符合所测性能的特性。(3)测试仪器和设备应按照计量法的有关规定进行计量检定,并校准合格。(4)测试仪器和设备的配置应不影响测量结果。2)主要测试仪器和设备主要测试仪器和设备的特性要求见附录A(提示的附录)。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,9,2023/11/
6、16,5 受试系统的要求,1)现场检验时,按实际配置的系统进行检验。2)出厂检验和型式检验时,系统测试至少应具备下列设备:a)中心站或主站设备一套,一般包括主机(含显示器)、打印机等设备(对双机系统可根据具体情况适当增加设备);b)传输接口l台(系统中具备的话):c)分站:出厂检验时,为订货的全部分站;型式检验时,为系统容量的75;若具备分站电源,应包括在其中,数量至少3台;若有多种型式的分站或具有分站功能的设备,每种至少1台;d)每种本安电源最大组合负载的各种传感器及其他设备;对安全生产监控系统,若每种本安电源最大组合负载不含甲烷传感器,还应提供一组含甲烷传感器的组合负载;e)构成系统的其他
7、必要设备。3)受试系统中的设备必须是出厂检验和型式检验合格的产品。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,10,2023/11/16,6 测试准备,1)被试系统构成结构不同,要求有不同的连接。例:对于树形系统按图10-1连接设备,N为参与试验的实际分站数;(a)数型结构(b)树型系统测试方法 图10-1 树型监控系统测试方法,第十章 矿井安全监测监控工业技术,11,2023/11/16,对于总线形系统则按10-2连接设备(a)总线型结构(b)总线型系统测试方法 图10-2 总线型监控系统测试方法2)系统试验前应按规定做好运行前的各种准备,包括系统预调工作和系统中设备的预热工作。3)被试系统所用的仪
8、器及辅助设备(如电源等)在测试中应正常工作。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,12,2023/11/16,7 系统运行检查,1)试验系统按上面第六条的要求进行连接。2)执行一遍检查程序后,系统应能按规定正常运行,正确反映系统内各组成部分的状态。3)检查程序应符合以下规定:(1)应及时给出运行正常的信息和正在受检部位的工作状态信息;(2)应能检查系统各硬件组成部分正常与否;(3)能检查通信状况;(4)对所检查的结果提供清晰的显示、打印和硬盘记录;(5)检查程序编制原则与技术要求应符合GBT98131988附录A的规定。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,13,2023/11/16,8 系统功能
9、试验,系统功能试验内容较多,从系统的设备层开始,一直到管理层,各层设备的重要功能都进行试验。试验系统的连接模拟量采集、显示及报警功能试验开关量采集、显示及报警功能试验累计量采集、显示功能试验控制功能(含断电、声光报警功能)试验调节功能试验存贮和查询功能试验屏幕显示及打印制表功能试验,第十章 矿井安全监测监控工业技术,14,2023/11/16,人机对话功能试验 自诊断功能试验系统软件自监视功能试验 软件容错功能试验 双机切换功能试验 实时多任务功能试验备用电源试验:使系统停电,相应设备的备用电源应立即投入运行,检查系统,系统应正常工作。使系统恢复供电,检查备用电源,备用电源应自动退出。,第十章
10、 矿井安全监测监控工业技术,15,2023/11/16,9 系统主要性能指标测试,1)模拟量输入、累计量输入传输误差测试 2)模拟量输出传输误差测试 3)系统巡检时间测试 4)控制、调节执行时间测试 5)站内、站间事件分辨率测试 6)画面响应时间测试 7)传输速率测试 8)系统速率测试,第十章 矿井安全监测监控工业技术,16,2023/11/16,10 系统工作稳定性试验,1)按第六条的要求连接设备。2)系统连续运行,运行时间应符合产品标准的规定。试验开始和结束,均应测试系统功能和主要指标。试验中按规定的时间间隔测试系统功能。3)试验中,如出现关连性故障则终止试验,等故障排除后重新开始计时试验
11、。如出现非关连性故障,等故障排除后继续试验,排除故障过程不计时。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,17,2023/11/16,11 电源波动适应性试验,按第六条的要求连接设备。将系统电源线接到电压可调的电源上,根据产品标准要求的电压波动范围按下表所列的组合调节电压,并在每组合状态下等温度稳定,但至少保持15rain后,测试系统功能。12 电磁兼容性试验静电放电试验:按GBT13926.2的有关规定进行。电快速瞬变脉冲群试验:按GBT13926.4的有关规定进行。辐射电磁场试验:按GBT13926.3的有关规定进行。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,18,2023/11/16,二、安全监测监
12、控系统技术指标,(1)测控分站容量接配传感器检测精度分辨率转换时间传输距离,(2)中心站主机型号及配置容量信息传输方式传输速率传输距离可靠性,第十章 矿井安全监测监控工业技术,19,2023/11/16,(1)测控分站容量:是输入、输出量的个数及类型。例如,模入8,开入4个接点信号、4个电流形式信号等;开出4个TTL电平、4个继电器触点输出等。接配传感器:是指所接配传感器的种类、型号、测量范围、输出信号形式、供电电压、精度等。检测精度:是反映分站性能优劣的主要指标之一,一般用满量程的相对误差来表示。数值越小,则检测精度越高。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,20,2023/11/16,第十章
13、 矿井安全监测监控工业技术,21,2023/11/16,第十章 矿井安全监测监控工业技术,22,2023/11/16,隔爆型电气设备 d 该设备具有隔爆外壳的防爆电气设备,该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力,又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。,隔爆型:是以隔爆外壳进行防爆,这种设备可在沼气和煤尘爆炸危险的矿井中任何地点使用,“d”。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,23,2023/11/16,第十章 矿井安全监测监控工业技术,24,2023/11/16,本质安全型:在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。根据
14、故障率的不同又分为ia型和ib型ia:经常存在在爆炸性混合物的场所。ib:不经常存在在爆炸性混合物的场所,第十章 矿井安全监测监控工业技术,25,2023/11/16,通风充气型(正压型):它是利用向外壳内通入正压新鲜空气或充入惰性气体,以阻止外部爆炸性气体混合物进入壳内达到防爆目的,“p”。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,26,2023/11/16,充油型“o”该设备全部或部分件浸在油内,使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物的防爆电气设备。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,27,2023/11/16,充砂型“q”该设备外壳内充填砂粒材料,使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播
15、的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度,均不能点燃周围爆炸性混合物的防爆电气设备。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,28,2023/11/16,无火花型“n”该设备在正常运行条件下,不会点燃周围爆炸性混合物,且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,29,2023/11/16,特殊型“s”该设备异于现有防爆型式,由主管部门制定暂行规定,经国家认可的检验机构证明,具有防爆性能的电气设备。该型防爆电气设备须报国家技术监督局备案。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,30,2023/11/16,浇封型电气设备m 该设备将电气设备或其部件浇封在浇封剂中,使它在正常运
16、行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的防爆电气设备。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,31,2023/11/16,粉尘防爆型电气设备 防爆标志为“Exib”,可知是本安型电气设备。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,32,2023/11/16,第二节 监测监控系统设计原则及步骤,监测监控系统的设计是一个综合运用知识的过程,不仅需要前几章的知识,而且还需要计算机原理及接口、模拟电路与数字电路、软件设计方法及编程等方面的基皋知识,此外还要具备一定的生产工艺知识。因此,测控系统设计过程中,经常需要各个专业人员密切配合。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,33,2023/11/16
17、,一、监测监控系统设计步骤,1、了解安全、生产系统对测控系统的要求 不同的安全、生产系统对测控系统的要求不同。因此,首先必须详细地了解安全、生产对系统的要求,明确设计任务。2、调研、搜集资料 在明确设计任务后,就要有目的地进行调研、搜集资料。主要内容应包括:通过国际互联网,了解所设计系统目前国内外现状及发展趋势;通过查新了解有关新理论、新技术、新元器件等;实地考察已有成熟系统的使用情况;熟悉有关的法律、法规,设计规范、检测验收规范。,第十章 矿井安全监测监控工业技术,34,2023/11/16,3、系统总体方案确定 在调研基础上,针对实际设计系统确定设计的总体方案,选择系统的结构形式。4、根据
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- 矿井 安全 监测 监控 工业技术
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