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安全监测系统实际应用中的几点心得

安全监测系统实际应用中的几点心得
安全生产是一项极其广泛复杂的工作。煤矿工人对安全的需求、安全意识的不断提升，客观上对安全生产提出了更高的要求。实行“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针，认识与掌握煤矿隐患的本质及其运动规律，充分发挥科学技术的重要作用，提高煤矿安全监察科技含量和煤矿安全装备水平，推动煤矿安全监测监控网络系统的推广和应用，是确保矿山安全的一个重要工作。煤矿安全监测监控系统，有各类传感器、电缆、监测分站、断电执行器、地面接口和计算机等组成。安全监测的对象主要有瓦斯、风机开停、设备开停、风门开停、风速、温度、一氧化碳等。但这一切的前提条件是有一个稳定的系统，下面就结合自己的工作经验，对加强防雷工作与偶尔出现异常高的大数值进行各简单的介绍。
　　加强防雷工作。监测系统易遭雷击，会造成不同程度的损坏。做好防雷工作显得十分重要，严格讲并非是雷电直接进入了监测系统中，绝大部分都是落雷感应。感应电压是雷电磁场切割垂直或斜井筒传输电缆和井口到机房的架空电缆两部分产生的，落雷时可产生数万伏电压，监测系统网络中的半导体器件极易遭到破坏，常打坏井下设备和计算机接口电路，严重时会击毁计算机。防雷措施有三种有效的方法：
　　一是井筒电缆一定要用钢丝铠装型，从井底一直到机房不设接头分别将地面和井底铠装钢丝良好接地。
　　二是地面走线尽可能埋地，如果实在无法埋地，也一定要用钢线吊挂，并把钢线两端分别良好接地。
　　三是在机房与井底分别安装线路避雷器。
　　四是通信主干线在没有条件使用屏蔽电缆时，可将四芯线中的备用二芯分别在地面与井下良好接地，也能有很好的防雷效果(注意：只接一端没有防雷效果)。
　　五是不要将监控主计算机的外壳接地！大量实践证明：计算机外壳悬浮不接地，有更好的防雷效果(断去监控计算机电源插座中的地线)。
　　如果系统没有防雷措施，雷雨大作时最好停机，并将传输线拆下接地，这样只能保护地面计算机，对井下设备无保护作用。防雷击最可靠的办法是井下使用光纤接口，井上下电气完全绝缘，可保系统万无一失。
　　有的矿井没有发生雷击，为什么监控系统偶尔也会遭到严重的损坏？除了大气放电造成的强电磁干扰对监控系统造成破坏之外，还有一种由矿井内部动力电源故障引起的浪涌电流造成的破坏。后者的破坏力往往远高于雷电的损坏力，特别在动力电源设备发生击穿短路、电缆短路放炮、电缆弧光短路等情况时，动力电源的相间会发生严重的不平衡。当击穿点对地短路时，就会造成很高的跨步电压(不同位置两点间的大地电位差)，使井下现场接地点与地面机房接地点形成很高的电位差。信号传输线跨接在这个高电位差的两地之间，形成放电回路，从而在很短的时间内烧焦电路板，使其碳化击穿，甚至破坏整个网络。在没有发生雷雨的季节发生的击穿损坏，往往是动力电源浪涌造成的。
　　就现场实际情况建议采取如下几种措施，可以有效地防治闪电雷击和动力电缆浪涌感应造成的损坏。一是传输线终端的井上下分别加装避雷器，不可以只安装地面，忽略井下！二是避雷器的保险管被击断后，要换上相同容量的备用保险管，切不可以用大容量的代换，绝对不要用导线替代融丝！三是信号传输线不要同动力电缆挂在同一侧邦上，更不要挂在同一个电缆钩子上，否则动力电缆发生瞬间短路的浪涌电流会在传输线上感应出数千伏电压，能量非常强大。四是计算机外壳接地与否不影响防雷性能，机器外壳悬空能有效防止电气浪涌的冲击。五是动力变压器装在地面的矿井，(井下没有动力变压器的小矿井)井下监控仪的电源进线侧必须加装“电源避雷器”防止雷电沿动力线打进仪器。
　　监控系统偶尔会检测到异常高的大数值。在工作现场会碰到这种问题，其一个原因是目前我国普遍采用频率方式标准来传送分站到传感器的信息，分站电脑芯片则采用脉冲计数方式工作。当传感器的插头氧化、电缆接线盒螺栓没压紧、信号线接触不良的时候，(比如一个人用手拉动接触不良的传感器电缆时)，会造成信号通路时断时续，结果会将一个宽方波信号分割成许多细碎的窄脉冲信号，电脑芯片会将这些窄脉冲信号当作检测信息，就造成了随机出现的异常大数现象。
　　第二个原因是井下机电设备启停时发出的电磁干扰造成的。井下机电设备在开启和关闭瞬间能产生极强烈的电磁干扰脉冲，从分站到传感器线路都比较长，许多矿井传感器线路与动力电缆平行地挂在一起，等效于一个紧耦合回路。强大的电磁脉冲比常规信号电平还要高，能轻而易举地窜进分站中。很难分辨是正常信号还是干扰脉冲。频繁的电磁启动脉冲与信号叠加后就会造成严重的“大数”干扰。通常系统采用软件来虑除以上两种瞬间的干扰，有较好的效果，但不能彻底消除，而且还会造成信息采集延迟，使系统反映速度变得迟钝。
　　第三个原因是井下监控设备所接的电网中有可控硅变频调速设备，其工作时会发出强烈电磁干扰，能严重污染电源环境。
　　针对以上两种原因采用如下几种方法能根除干扰“大数”的发生。
　　一是经常检修传感器电缆的连接；定期更换传感器接插件；消灭接头氧化故障；杜绝使用伪劣的信号电缆。二是严格规定传感器电缆不与动力电缆挂在同一侧邦上。三是有条件的用户，传感器电缆推荐使用带屏蔽层的，并且屏蔽层要连接传感器外壳和本安电源公共端。四是在可控硅变频调速器前面加装“动力电源滤波器”。单单在分站到地面的信号传输线上使用屏蔽电缆，不能解决大数干扰问题。
　　监测系统中出现的故障的及时处理，会让我们的矿山安全，但充分利用好安全监测系统，为领导提供更好的决策是下一步必然的趋势。我们的瓦斯监控，是防范于未然，最终目的是为了减少事故的发生
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