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安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中的幾點(diǎn)心得
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安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中的幾點(diǎn)心得
安全生產(chǎn)是一項(xiàng)極其廣泛復(fù)雜的工作。煤礦工人對(duì)安全的需求、安全意識(shí)的不斷提升，客觀上對(duì)安全生產(chǎn)提出了更高的要求。實(shí)行“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，認(rèn)識(shí)與掌握煤礦隱患的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的重要作用，提高煤礦安全監(jiān)察科技含量和煤礦安全裝備水平，推動(dòng)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，是確保礦山安全的一個(gè)重要工作。煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，有各類傳感器、電纜、監(jiān)測(cè)分站、斷電執(zhí)行器、地面接口和計(jì)算機(jī)等組成。安全監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要有瓦斯、風(fēng)機(jī)開(kāi)停、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)門(mén)開(kāi)停、風(fēng)速、溫度、一氧化碳等。但這一切的前提條件是有一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)，下面就結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)加強(qiáng)防雷工作與偶爾出現(xiàn)異常高的大數(shù)值進(jìn)行各簡(jiǎn)單的介紹。
加強(qiáng)防雷工作。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)易遭雷擊，會(huì)造成不同程度的損壞。做好防雷工作顯得十分重要，嚴(yán)格講并非是雷電直接進(jìn)入了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，絕大部分都是落雷感應(yīng)。感應(yīng)電壓是雷電磁場(chǎng)切割垂直或斜井筒傳輸電纜和井口到機(jī)房的架空電纜兩部分產(chǎn)生的，落雷時(shí)可產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)伏電壓，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的半導(dǎo)體器件極易遭到破壞，常打壞井下設(shè)備和計(jì)算機(jī)接口電路，嚴(yán)重時(shí)會(huì)擊毀計(jì)算機(jī)。防雷措施有三種有效的方法：
一是井筒電纜一定要用鋼絲鎧裝型，從井底一直到機(jī)房不設(shè)接頭分別將地面和井底鎧裝鋼絲良好接地。
二是地面走線盡可能埋地，如果實(shí)在無(wú)法埋地，也一定要用鋼線吊掛，并把鋼線兩端分別良好接地。
三是在機(jī)房與井底分別安裝線路避雷器。
四是通信主干線在沒(méi)有條件使用屏蔽電纜時(shí)，可將四芯線中的備用二芯分別在地面與井下良好接地，也能有很好的防雷效果(注意：只接一端沒(méi)有防雷效果)。
五是不要將監(jiān)控主計(jì)算機(jī)的外殼接地！大量實(shí)踐證明：計(jì)算機(jī)外殼懸浮不接地，有更好的防雷效果(斷去監(jiān)控計(jì)算機(jī)電源插座中的地線)。
如果系統(tǒng)沒(méi)有防雷措施，雷雨大作時(shí)最好停機(jī)，并將傳輸線拆下接地，這樣只能保護(hù)地面計(jì)算機(jī)，對(duì)井下設(shè)備無(wú)保護(hù)作用。防雷擊最可靠的辦法是井下使用光纖接口，井上下電氣完全絕緣，可保系統(tǒng)萬(wàn)無(wú)一失。
有的礦井沒(méi)有發(fā)生雷擊，為什么監(jiān)控系統(tǒng)偶爾也會(huì)遭到嚴(yán)重的損壞？除了大氣放電造成的強(qiáng)電磁干擾對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)造成破壞之外，還有一種由礦井內(nèi)部動(dòng)力電源故障引起的浪涌電流造成的破壞。后者的破壞力往往遠(yuǎn)高于雷電的損壞力，特別在動(dòng)力電源設(shè)備發(fā)生擊穿短路、電纜短路放炮、電纜弧光短路等情況時(shí)，動(dòng)力電源的相間會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的不平衡。當(dāng)擊穿點(diǎn)對(duì)地短路時(shí)，就會(huì)造成很高的跨步電壓(不同位置兩點(diǎn)間的大地電位差)，使井下現(xiàn)場(chǎng)接地點(diǎn)與地面機(jī)房接地點(diǎn)形成很高的電位差。信號(hào)傳輸線跨接在這個(gè)高電位差的兩地之間，形成放電回路，從而在很短的時(shí)間內(nèi)燒焦電路板，使其碳化擊穿，甚至破壞整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在沒(méi)有發(fā)生雷雨的季節(jié)發(fā)生的擊穿損壞，往往是動(dòng)力電源浪涌造成的。
就現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況建議采取如下幾種措施，可以有效地防治閃電雷擊和動(dòng)力電纜浪涌感應(yīng)造成的損壞。一是傳輸線終端的井上下分別加裝避雷器，不可以只安裝地面，忽略井下！二是避雷器的保險(xiǎn)管被擊斷后，要換上相同容量的備用保險(xiǎn)管，切不可以用大容量的代換，絕對(duì)不要用導(dǎo)線替代融絲！三是信號(hào)傳輸線不要同動(dòng)力電纜掛在同一側(cè)邦上，更不要掛在同一個(gè)電纜鉤子上，否則動(dòng)力電纜發(fā)生瞬間短路的浪涌電流會(huì)在傳輸線上感應(yīng)出數(shù)千伏電壓，能量非常強(qiáng)大。四是計(jì)算機(jī)外殼接地與否不影響防雷性能，機(jī)器外殼懸空能有效防止電氣浪涌的沖擊。五是動(dòng)力變壓器裝在地面的礦井，(井下沒(méi)有動(dòng)力變壓器的小礦井)井下監(jiān)控儀的電源進(jìn)線側(cè)必須加裝“電源避雷器”防止雷電沿動(dòng)力線打進(jìn)儀器。
監(jiān)控系統(tǒng)偶爾會(huì)檢測(cè)到異常高的大數(shù)值。在工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)碰到這種問(wèn)題，其一個(gè)原因是目前我國(guó)普遍采用頻率方式標(biāo)準(zhǔn)來(lái)傳送分站到傳感器的信息，分站電腦芯片則采用脈沖計(jì)數(shù)方式工作。當(dāng)傳感器的插頭氧化、電纜接線盒螺栓沒(méi)壓緊、信號(hào)線接觸不良的時(shí)候，(比如一個(gè)人用手拉動(dòng)接觸不良的傳感器電纜時(shí))，會(huì)造成信號(hào)通路時(shí)斷時(shí)續(xù)，結(jié)果會(huì)將一個(gè)寬方波信號(hào)分割成許多細(xì)碎的窄脈沖信號(hào)，電腦芯片會(huì)將這些窄脈沖信號(hào)當(dāng)作檢測(cè)信息，就造成了隨機(jī)出現(xiàn)的異常大數(shù)現(xiàn)象。
第二個(gè)原因是井下機(jī)電設(shè)備啟停時(shí)發(fā)出的電磁干擾造成的。井下機(jī)電設(shè)備在開(kāi)啟和關(guān)閉瞬間能產(chǎn)生極強(qiáng)烈的電磁干擾脈沖，從分站到傳感器線路都比較長(zhǎng)，許多礦井傳感器線路與動(dòng)力電纜平行地掛在一起，等效于一個(gè)緊耦合回路。強(qiáng)大的電磁脈沖比常規(guī)信號(hào)電平還要高，能輕而易舉地竄進(jìn)分站中。很難分辨是正常信號(hào)還是干擾脈沖。頻繁的電磁啟動(dòng)脈沖與信號(hào)疊加后就會(huì)造成嚴(yán)重的“大數(shù)”干擾。通常系統(tǒng)采用軟件來(lái)慮除以上兩種瞬間的干擾，有較好的效果，但不能徹底消除，而且還會(huì)造成信息采集延遲，使系統(tǒng)反映速度變得遲鈍。
第三個(gè)原因是井下監(jiān)控設(shè)備所接的電網(wǎng)中有可控硅變頻調(diào)速設(shè)備，其工作時(shí)會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈電磁干擾，能嚴(yán)重污染電源環(huán)境。
針對(duì)以上兩種原因采用如下幾種方法能根除干擾“大數(shù)”的發(fā)生。
一是經(jīng)常檢修傳感器電纜的連接；定期更換傳感器接插件；消滅接頭氧化故障；杜絕使用偽劣的信號(hào)電纜。二是嚴(yán)格規(guī)定傳感器電纜不與動(dòng)力電纜掛在同一側(cè)邦上。三是有條件的用戶，傳感器電纜推薦使用帶屏蔽層的，并且屏蔽層要連接傳感器外殼和本安電源公共端。四是在可控硅變頻調(diào)速器前面加裝“動(dòng)力電源濾波器”。單單在分站到地面的信號(hào)傳輸線上使用屏蔽電纜，不能解決大數(shù)干擾問(wèn)題。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障的及時(shí)處理，會(huì)讓我們的礦山安全，但充分利用好安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為領(lǐng)導(dǎo)提供更好的決策是下一步必然的趨勢(shì)。我們的瓦斯監(jiān)控，是防范于未然，最終目的是為了減少事故的發(fā)生
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