煤矿安全监测监控系统设计课程设计.doc

《安全检测技术》课程设计 煤矿安全监测监控系统设计 姓 名 学 号 专 业 安 全 工 程 课程名称 安全检测技术 指导教师 环境与市政工程系 201年6月 目录”的十二字方针，强调了监测监控技术对于煤矿安全生产的重要性。可见，准确及时地监测监控矿井生产环境中各类安全和环境状态参数，是实现安全生产的重要基础工作。因此，自从国家开展了矿井瓦斯灾害专项治理以来，几乎所有的矿井都安装了矿井安全监测监控系统，监测对象从瓦斯浓度、风速、有害气体变化等，发展到生产设备的开停、供电运输的自动控制，甚至到了煤（岩）与瓦斯异常动力现象预测，煤炭自燃发货变化趋势等灾害分析方面。 安全监测监控系统的普遍应用以及与之相关的各种技术的更新发展，使得对于安全检测监控系统以及相关技术的需求日渐增多。要求我们从安全的基本原理、监测方法入手深入学习矿井生产环境中各类安全状态和环境参数的监测监控技术，介绍各种重要的监测仪器，仪表和监测系统力求学以致用，把基本的监测监控技术和方法正确的应用到现场。 本文主要讲述了矿井安全监测监控系统系统的产生及发展历程，阐述传感器理论以及基于该理论指导的矿井瓦斯等各种有害气体成分，叙述了安全监测监控系统在矿井安全生产中实现的功能和作用等 第一章 安全监测监控系统的组成及其应用 第一节 安全监测监控系统的组成 （一）监测监控系统的基本概念 监测监控系统的功能：一是‘测’即检测各种环境参数，设备工矿参数过程控制参数等;二是‘控’，即根据监测参数去控制安全装置，报警装置，生产设备，执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时，产生显示及声光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等，此类系统一般称为监测监控系统；在监测系统上增加了对生产机械的控制，调节功能，此类系统一般称为计算机监控系统。 （二）监测监控系统的组成 煤矿安全监测监控系统在层次上一般分为两级或三级管理的计算机集散系统，一般包括测控分站级和中心站级。每个测控分站负责某几路传感器信号的采集和某个执行机构的控制，实现了采集、控制的分散；中心站负责数据的处理、储存、运输，实现了管理的集中。中心站与分站和计算机网络之间的通信，传感器到测控分站的数据传输、测控分站到执行或控制装置信号的传输，都是通过传输信道实现的。 （1）测控分站 测控分站，简称分站。根据放置地点和防爆要求的不同，有井下分站和地面分站之分。分站的主要功能是采集由传感器传来的环境安全参数，设备工况参数等信息，并进行预处理。根据预先设定的参数极限，发出超限声、光报警信号和断电、闭锁信号，与中心站通过传输信道进行通信，传输被测量信息，接收中心站的命令。井上、井下信息的交换必须加安全栅隔离。 传感器 传感器是将被测的物理量转换成为便于传输和处理的电信号，经传输和测控分站连接，为测控分站提供信息。按输出信号的种类分，传感器有模拟量传感器和开关量传感器。根据监测系统的特点和考虑抗干扰等因素，很多传感器采用频率信号输出，为测控分站的采集和处理带来很大的方便。 (2)执行或控制装置 执行或控制装置是根据分站或中心站的命令，进行状态转换和控制装置主要包括声、光报警装置，断电、闭锁装置等。 报警装置的作用是根据安全参数的极限值，发出声光报警信号。 断电、闭锁装置的作用是在安全参数超限时，切断工作面工作设备的电源，以免发生事故或防止事故的扩大，从而实现工作面电源的闭锁。 2中心站 中心站的关键设备是主机，采用高可靠性的计算机，如工控机等作为主要部件。主机一般设置两台，采用冷备份和热备份的方式，互为备用。主机的作用是系统的组成、系统的管理以及进行数据的处理和输出，并进行必要的存储，必要时对关键设备实施控制。 就其技术而言，测控系统是传感器技术、通信技术、计算机技术、控制技术、网络技术等信息技术的综合。 第二节 安全监测监控系统的作用 安全监测监控系统是目前现代工矿企业生产和管理的有效工具。对于煤矿生产，矿井安全监测监控系统是煤矿高效生产，安全生产的重要保障。它是一种自动采集资料，处理资料并进行控制的系统，具有及时、准确、连续、可靠的优点，对于保障矿井安全，提高矿井“一通三防”管理水平，提高矿井抗灾能力等方面具有非常重要的作用，特别是对预防煤矿瓦斯超限、积聚，准确且迅速的测定矿井通风参数及有害气体浓度、掌握井下通风状况早期发现事故征兆，防止瓦斯事故的发生起到辅助决策的作用 （1）用于煤矿井下，对于干线上的传输信号的进行整形、驱动、实现远距离通讯