智能開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)傳饋電信號(hào)研究與應(yīng)用實(shí)踐

朱義軍

摘 要：針對(duì)新屯礦使用的KJ92N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所使用饋電傳感器，卡在被控電纜外側(cè)，工作原理是靠漏磁監(jiān)測(cè)電纜是否有電，信號(hào)穩(wěn)定性差，受電器設(shè)備干擾，井下生產(chǎn)需要工作電壓從660 V升級(jí)到1 140 V，使用屏蔽電纜（無(wú)有漏磁），使得廠家配套的饋電傳感器失效，不能反映饋電信，利用我礦在用的智能化開(kāi)關(guān)空接點(diǎn)，直接傳輸饋電信號(hào)，取得了良好效果，為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)和其它具有同等功能的饋電開(kāi)關(guān)上傳監(jiān)測(cè)饋電信號(hào)提供借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)；智能化開(kāi)關(guān)；上傳饋電信號(hào)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）29-0087-02

冀中能源峰峰集團(tuán)新屯礦，礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)與2008年2月份升級(jí)完畢，使用上海嘉利有限公司生產(chǎn)的KJ92N型安全監(jiān)控系統(tǒng)，配KJ92NF監(jiān)測(cè)分站、瓦斯傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、風(fēng)門(mén)開(kāi)停傳感器、機(jī)電設(shè)備開(kāi)停傳感器、一氧化碳傳感器、煙霧傳感器、饋電傳感器等傳感器，24 h連續(xù)監(jiān)測(cè)井下各傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)具，瓦斯傳感器測(cè)試值超過(guò)設(shè)定值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)切斷被控設(shè)備的電源，饋電傳感器同時(shí)上傳被控開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)有電沒(méi)有，每天打印報(bào)表，并實(shí)現(xiàn)了與集團(tuán)公司聯(lián)網(wǎng)等功能齊全。

1 監(jiān)控系統(tǒng)的研究

KJ92NF瓦斯監(jiān)測(cè)分站為8摸8開(kāi)，可同時(shí)反映8臺(tái)摸擬傳感器和8臺(tái)開(kāi)關(guān)量傳感器，四個(gè)饋電傳感器，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)8個(gè)瓦斯感器（模似量）同時(shí)控制4臺(tái)斷電開(kāi)關(guān)同時(shí)斷電，饋電傳感器卡在被控電纜外側(cè)（廠家原配套產(chǎn)品），工作原理是靠漏磁監(jiān)測(cè)電纜是否有電（緊限于660 V及以下普通電纜），然后將信號(hào)上傳至監(jiān)測(cè)分站→地面監(jiān)控中心，信號(hào)穩(wěn)定性差，受外部電器設(shè)備干擾和內(nèi)在電氣原器件影響，廠家提供技術(shù)數(shù)據(jù)可靠性在80%左右。

隨著科學(xué)發(fā)展電氣設(shè)備升級(jí)，我礦井下電壓從660 V升級(jí)到1 140 V，而且1 140 V電纜都是屏蔽電纜，無(wú)有漏磁，使廠家配套的饋電傳感器失效，不能回饋信號(hào)，不能反映監(jiān)測(cè)系統(tǒng)斷電開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)斷電。經(jīng)多次與廠家聯(lián)系未能解決，廠家說(shuō)對(duì)于屏蔽電纜的饋電現(xiàn)在全國(guó)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)廠家都未能解決，使得廠家配套的饋電傳感器失效，不能反映饋電信號(hào)，不符合國(guó)家AQ1029-2007標(biāo)準(zhǔn)中7.7.4款（為監(jiān)測(cè)被控設(shè)備瓦斯超限是否斷電，被控開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)必須設(shè)置饋電傳感器）的要求，因此對(duì)饋電信號(hào)正常上傳進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過(guò)研究搞清了KJ92NF瓦斯監(jiān)測(cè)分站與饋電傳感器的信號(hào)傳輸方式、方法，查看了大量饋電開(kāi)關(guān)原理圖，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，利用我礦在用的智能化開(kāi)關(guān)，不用饋電傳感器可直接傳輸饋電信號(hào)，礦在用的智能化開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)觸點(diǎn)直接傳輸饋電信號(hào)試用成功，效果良好

2 技術(shù)創(chuàng)新

①通過(guò)研究KJ92NF監(jiān)測(cè)分站與饋電傳感器的信號(hào)傳輸方式、方法，查看饋電開(kāi)關(guān)原理圖。通過(guò)利用我礦在用的智能化開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)觸點(diǎn)直接傳輸饋電信號(hào)的試驗(yàn)，其效果良好，非常成功。

②原廠家饋電傳感器的信號(hào)為接點(diǎn)型信號(hào)傳輸方式：當(dāng)饋電傳感器監(jiān)測(cè)到有沒(méi)有電時(shí)，內(nèi)繼電器的接點(diǎn)閉合（或斷開(kāi)），經(jīng)過(guò)分站把接點(diǎn)閉合（或斷開(kāi)）信息轉(zhuǎn)換成饋電信號(hào)并上傳。

③KBZ系列礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)（智能型）或有同樣功能的開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)觸點(diǎn)，是能反映開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的一對(duì)空接點(diǎn)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)此接點(diǎn)閉合（或斷開(kāi)），當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)此接點(diǎn)斷開(kāi)（或閉合），其原理與饋電傳感器一致，且理論上可靠率可達(dá)到100%，經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用未發(fā)現(xiàn)任何異常，減去意外情況系數(shù)，可靠率達(dá)到98%以上，既節(jié)省了饋電傳感器（廠家原配備設(shè)備）又提高了饋電信號(hào)的可靠率，填補(bǔ)了專(zhuān)項(xiàng)空白，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和在我礦使用效果良好。

改造后的“饋電傳感器”把一對(duì)線直接連接開(kāi)關(guān)內(nèi)一對(duì)工作狀態(tài)觸點(diǎn)的接線柱上即可，信號(hào)穩(wěn)定性好，不受電器設(shè)備干擾，可靠性在98%以上，在使用中未出現(xiàn)過(guò)誤動(dòng)作現(xiàn)象。

3 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

礦井同時(shí)使用50臺(tái)，每年工作面搬家頻繁，預(yù)計(jì)每年使用100臺(tái)，每臺(tái)饋電傳感器980元，每年節(jié)設(shè)備價(jià)值9.8萬(wàn)元，每年節(jié)約用工386多個(gè)，減少用工開(kāi)支預(yù)計(jì)6萬(wàn)余元，合計(jì)創(chuàng)收約15.8萬(wàn)余元。

3.2 社會(huì)效益

經(jīng)過(guò)應(yīng)用實(shí)踐效果良好，節(jié)約人力、物力，不僅提高了工作效率優(yōu)化了井下設(shè)備的環(huán)境，更加保證了安全生產(chǎn)，提高了設(shè)備效能；不但填補(bǔ)了屏蔽電纜不能上傳饋電的空白，而且彌補(bǔ)了煤礦礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足，最大限度地降低了安全隱患，保證了工作環(huán)境的安全性，具有非常良好的社會(huì)效益。

4 應(yīng)用推廣價(jià)值

此技術(shù)與其它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和其它具有同等功能的饋電開(kāi)關(guān)，提供借鑒依據(jù)，解決屏蔽電纜不能上傳監(jiān)控系統(tǒng)饋電信號(hào)的難題，具有廣范的使用價(jià)值和推廣空間。

改造前接線，如圖1所示；改造后接線，如圖2所示。

針對(duì)新屯礦使用的KJ92N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所使用饋電傳感器，卡在被控電纜外側(cè)，工作原理是靠漏磁監(jiān)測(cè)電纜是否有電，信號(hào)穩(wěn)定性差，受電器設(shè)備干擾，井下生產(chǎn)需要工作電壓從660 V升級(jí)到1 140 V，使用屏蔽電纜（無(wú)有漏磁），使得廠家配套的饋電傳感器失效，不能反映饋電信，利用我礦在用的智能化開(kāi)關(guān)空接點(diǎn)，直接傳輸饋電信號(hào)，取得了良好效果，為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)和其它具有同等功能的饋電開(kāi)關(guān)上傳監(jiān)測(cè)饋電信號(hào)提供借鑒依據(jù)。

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