第一篇：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)復(fù)習(xí)題

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)復(fù)習(xí)題

一、填空題

1電量信號(hào)與電量信號(hào)之間的接口。

2、常用便攜式瓦斯傳感器包括：光干涉瓦斯檢測(cè)儀、瓦斯智能檢測(cè)記錄儀、瓦斯氧氣雙參數(shù)檢測(cè)器、便攜式瓦斯熱催化報(bào)警器、瓦斯報(bào)警礦燈器。

345、從能量的角度出發(fā)，可將傳感器劃分為兩種類(lèi)型，一類(lèi)是傳感器），一類(lèi)是非能量轉(zhuǎn)換性傳感器（也稱(chēng)無(wú)源傳感器）。

6二、簡(jiǎn)答題

1、我國(guó)煤礦安全檢測(cè)技術(shù)有較大進(jìn)步，主要表現(xiàn)在哪些方面？

答：（1）具有先進(jìn)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；

（2）具有先進(jìn)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)與超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)；

（3）通過(guò)監(jiān)視器、傳感器可以預(yù)防危險(xiǎn)事故的發(fā)生；

（4）基本脫離了人工直接去地面檢測(cè)的傳統(tǒng)模式，完全進(jìn)入了計(jì)算機(jī)信息時(shí)代。

2、傳感器的選用應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？

答：（1）靈敏度；

（2）響應(yīng)特性；

（3）線(xiàn)性范圍；

（4）穩(wěn)定性；

（5）精確度；

（6）測(cè)量方式。

3、監(jiān)控系統(tǒng)中井下分站的作用包括哪些？

答：（1）一方面是對(duì)傳感器傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行集中處理，使其轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男盘?hào)送入地面中心站；

（2）另一方面將地面中心站發(fā)出的指令或從傳感器送來(lái)的由分站處理的信號(hào)送至指定的執(zhí)行部件，從而完成預(yù)定的處理任務(wù)；

（3）給傳感器供電。

4、測(cè)風(fēng)站的布置要求有哪些？

答：（1）首先在主要風(fēng)道都要建立測(cè)風(fēng)站；

（2）設(shè)置在平直巷道中前后各10米范圍內(nèi)不得有拐彎、障礙或阻力；

（3）巷道斷面不規(guī)則情況下，將其周?chē)媚景寤蚱渌牧瞎潭ㄒ?guī)整形狀，而且固定物長(zhǎng)度不得小于4米；

（4）懸掛冊(cè)封記錄板。

三、簡(jiǎn)述題

1、簡(jiǎn)述安全檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

答：（1）適用性。首先選用的檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)必須適用于該礦井；

（2）可擴(kuò)展性。因?yàn)榈V井中的采區(qū)不斷變化，而且礦井也可能擴(kuò)建，所以最好檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)可擴(kuò)展，這樣可以降低成本；

（3）兼容性；

（4）節(jié)約性。安設(shè)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)本著節(jié)約的原則，在主要以及需要安設(shè)的地方安設(shè)；

（5）先進(jìn)性。有利于測(cè)量及反映數(shù)據(jù)的精確，以便更好的了解情況；

（6）可管理與標(biāo)準(zhǔn)化。易于管理，從而對(duì)安全狀況更好的檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)出問(wèn)題時(shí)，也可及時(shí)作出反映。標(biāo)準(zhǔn)化有利于對(duì)數(shù)據(jù)的果斷處理。

2、以平行板電容為例，簡(jiǎn)單分析電容式傳感器的工作原理，并求出極距變化型傳感器的靈敏度。

答：（1）工作原理：C?

?0?8.859?10

?1

2?0??r?A

?,如右圖所示,為真空介電常數(shù)

?r為介質(zhì)介電常數(shù)

A為平行板橫截面積 ?為平行板間的極距(2)靈敏度E?

dld?

即當(dāng)傳感器的極距變化時(shí),其輸出量的變化量

E?

dld?

??

?0??r?A?

3、簡(jiǎn)述瓦斯遙測(cè)警報(bào)儀的工作原理。答：工作原理如下圖所示:

當(dāng)瓦斯氣體進(jìn)入元件時(shí)，在元件室內(nèi)發(fā)生無(wú)煙反應(yīng)，產(chǎn)生能量，溫度升高，電阻也升高，使得電橋失去平衡，引起電壓變化，其變化大小由瓦斯?jié)舛葲Q定。該電壓變化值被放大后可向三個(gè)方向發(fā)展，一是通過(guò)電子顯示瓦斯?jié)舛龋欢钱?dāng)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)其允許值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)進(jìn)

行報(bào)警；三是通過(guò)電壓頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為易于傳輸?shù)念l率信號(hào)，然后由載波發(fā)生器進(jìn)行傳輸，載波接收器接收后，再將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，進(jìn)而控制電子開(kāi)關(guān)，對(duì)其報(bào)警。

4、甲烷傳感器的布置要求有哪些？隔測(cè)點(diǎn)瓦斯的報(bào)警濃度、斷電、復(fù)電濃度及范圍各是什么？ 答：（1）布置在采煤工作面、進(jìn)回風(fēng)巷、機(jī)電設(shè)備等重要部位，容易發(fā)生瓦斯超限的地方；（2）人不易觸及的地方；

第二篇：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)

一、名詞解釋

1、電化學(xué)：研究化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)變及與此過(guò)程有關(guān)的現(xiàn)象的科學(xué)。

2、傳感器：傳感器是借助于檢測(cè)元件接受物理量形式信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成同種或別種物理量形式信息的儀器。

3、靈敏度：傳感器輸出量的變化值與相應(yīng)的被測(cè)實(shí)際量的變化值之比。

4、中心站：

5、總線(xiàn)：總線(xiàn)是一組能為多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線(xiàn)路。

6、單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)是將CPU、儲(chǔ)存器和I/O接口電路等最基本部件集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。

7、軟件故障檢測(cè)：是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行自檢。

二、填空題

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由控制計(jì)算機(jī)本體和受控對(duì)象兩大部分組成。

2、微型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備、控制軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成。

3、主機(jī)主要由CPU、存儲(chǔ)器、總線(xiàn)等組成。

4、微型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。

5、中心控制機(jī)的核心控制器一般選擇為可編程控制器、單片機(jī)、單板機(jī)、或微型機(jī)。

6、分時(shí)和共享是總線(xiàn)的兩個(gè)特點(diǎn)。

7、監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種，模擬

數(shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)，即是連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生離散的信號(hào)。

8、數(shù)字信號(hào)發(fā)送的最基本優(yōu)點(diǎn)是比一般模擬信號(hào)發(fā)送便宜，而且

很少受噪聲干擾的影響，最主要的缺點(diǎn)是數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)容易衰減。

9、數(shù)據(jù)傳輸有并行傳輸和串行傳輸兩種方式。

10、數(shù)據(jù)傳輸中得同步可用兩種常用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即異步傳輸和同

步傳輸技術(shù)。

11、查詢(xún)和選擇是應(yīng)用最普遍的線(xiàn)路控制方法。

12、區(qū)域機(jī)的主要功能是數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行。

13、區(qū)域機(jī)與接口間傳送數(shù)據(jù)類(lèi)型有位傳送、字節(jié)傳送和數(shù)據(jù)塊傳

送。

14、一個(gè)簡(jiǎn)單的電子測(cè)量?jī)x器主要由三部分組成：傳感器、測(cè)量電

路、顯示電路。

15、根據(jù)前置放大器處理的信號(hào)的性質(zhì)不同，可分為直流前置放大

器和交流前置放大器兩種。

16、礦用風(fēng)速傳感器按工作原理分為葉輪式、熱線(xiàn)式、超聲波式等。

17、熱交換有三種不同實(shí)現(xiàn)方式：導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）、對(duì)流、熱輻射。

18、觸點(diǎn)按功能可分常開(kāi)和常閉，按觸點(diǎn)形式可分為點(diǎn)型、直線(xiàn)型

和平面型三種。

19、采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中氧氣含量不得低于20%，當(dāng)氧氣含量低于

12%就不會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸事故。

三、簡(jiǎn)答題

1、在采用區(qū)域機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中區(qū)域機(jī)起的作用？

（1）對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后再上傳中心控制機(jī)，分擔(dān)了中心控

制機(jī)的工作，使中心控制機(jī)可承擔(dān)其他任務(wù)。

（2）中心控制機(jī)或傳輸線(xiàn)路故障時(shí)，乃能獨(dú)立工作，不中斷數(shù)據(jù)采

集和必要的設(shè)定的執(zhí)行功能。

（3）采用區(qū)域機(jī)利于監(jiān)控系統(tǒng)傳輸電纜采用多路復(fù)用方式，特別是

采用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，不但節(jié)省電纜，而且設(shè)備簡(jiǎn)單。

（4）在監(jiān)控范圍、規(guī)模較大時(shí)，如果不采用區(qū)域機(jī)，直接將傳感器

接到中心控制機(jī)，是行不通的，因?yàn)閭鞲衅鞯膫鬏斁€(xiàn)度是有限制的，而且也是不經(jīng)濟(jì)的。

2、簡(jiǎn)述煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的技術(shù)問(wèn)題？

3、煤炭自燃的條件是？

(1)煤有自燃傾向性,且以破碎狀態(tài)存在;

(2)有連續(xù)供氧條件;

(3)有積聚氧化熱的環(huán)境;

(4)上述三個(gè)條件持續(xù)足夠的時(shí)間....4、簡(jiǎn)述礦用饋電狀態(tài)傳感器的特點(diǎn)？

5、什么是直接接地保護(hù)？

為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線(xiàn)路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。

6、簡(jiǎn)述煤礦井下易自然的地點(diǎn)？

煤自燃是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其發(fā)生同時(shí)具有必然性和偶然性。認(rèn)為采空區(qū)、停采線(xiàn)、開(kāi)切眼、進(jìn)風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道、構(gòu)造帶和通風(fēng)設(shè)施等地點(diǎn)附近往往比較容易發(fā)生煤自然發(fā)火，四、論述題

1、根據(jù)煤礦井下特殊條件試述煤礦安全監(jiān)測(cè)傳感器的要求？

（1）輸入與輸出之間有一定得函數(shù)關(guān)系，經(jīng)常是單值線(xiàn)性關(guān)系；

（2）較高的靈敏度、精度，安裝方向?qū)z測(cè)精度影響小，且有較快的反應(yīng)速度；

（3）特性曲線(xiàn)的重復(fù)性和隨時(shí)間變化的穩(wěn)定性好；

（4）抗干擾能力強(qiáng)，機(jī)械、熱、電的過(guò)載穩(wěn)定性好；

（5）防潮、防爆、體輕、堅(jiān)固、耐用。

2、論述應(yīng)用超聲波測(cè)量風(fēng)速的工作原理？

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過(guò)計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影

響很大；風(fēng)速儀檢測(cè)兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對(duì)聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。

第三篇：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)

一、名詞解釋

1、電化學(xué)：研究化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)變及與此過(guò)程有關(guān)的現(xiàn)象的科學(xué)。

2、傳感器：傳感器是借助于檢測(cè)元件接受物理量形式信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成同種或別種物理量形式信息的儀器。

3、靈敏度：傳感器輸出量的變化值與相應(yīng)的被測(cè)實(shí)際量的變化值之比。

4、中心站：

5、總線(xiàn)：總線(xiàn)是一組能為多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線(xiàn)路。

6、單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)是將CPU、儲(chǔ)存器和I/O接口電路等最基本部件集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。

7、軟件故障檢測(cè)：是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行自檢。

二、填空題

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由控制計(jì)算機(jī)本體和受控對(duì)象兩大部分組成。

2、微型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備、控制軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成。

3、主機(jī)主要由CPU、存儲(chǔ)器、總線(xiàn)等組成。

4、微型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。

5、中心控制機(jī)的核心控制器一般選擇為可編程控制器、單片機(jī)、單板機(jī)、或微型機(jī)。

6、分時(shí)和共享是總線(xiàn)的兩個(gè)特點(diǎn)。

7、監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種，模擬數(shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)，即是連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生離散的信號(hào)。

8、數(shù)字信號(hào)發(fā)送的最基本優(yōu)點(diǎn)是比一般模擬信號(hào)發(fā)送便宜，而且很少受噪聲干擾的影響，最主要的缺點(diǎn)是數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)容易衰減。

9、數(shù)據(jù)傳輸有并行傳輸和串行傳輸兩種方式。

10、數(shù)據(jù)傳輸中得同步可用兩種常用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即異步傳輸和同步傳輸技術(shù)。

11、查詢(xún)和選擇是應(yīng)用最普遍的線(xiàn)路控制方法。

12、區(qū)域機(jī)的主要功能是數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行。

13、區(qū)域機(jī)與接口間傳送數(shù)據(jù)類(lèi)型有位傳送、字節(jié)傳送和數(shù)據(jù)塊傳送。

14、一個(gè)簡(jiǎn)單的電子測(cè)量?jī)x器主要由三部分組成：傳感器、測(cè)量電路、顯示電路。

15、根據(jù)前置放大器處理的信號(hào)的性質(zhì)不同，可分為直流前置放大器和交流前置放大器兩種。

16、礦用風(fēng)速傳感器按工作原理分為葉輪式、熱線(xiàn)式、超聲波式等。

17、熱交換有三種不同實(shí)現(xiàn)方式：導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）、對(duì)流、熱輻射。

18、觸點(diǎn)按功能可分常開(kāi)和常閉，按觸點(diǎn)形式可分為點(diǎn)型、直線(xiàn)型和平面型三種。

19、采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中氧氣含量不得低于20%，當(dāng)氧氣含量低于12%就不會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸事故。

三、簡(jiǎn)答題

1、在采用區(qū)域機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中區(qū)域機(jī)起的作用？

（1）對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后再上傳中心控制機(jī)，分擔(dān)了中心控制機(jī)的工作，使中心控制機(jī)可承擔(dān)其他任務(wù)。

（2）中心控制機(jī)或傳輸線(xiàn)路故障時(shí)，乃能獨(dú)立工作，不中斷數(shù)據(jù)采集和必要的設(shè)定的執(zhí)行功能。

（3）采用區(qū)域機(jī)利于監(jiān)控系統(tǒng)傳輸電纜采用多路復(fù)用方式，特別是采用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，不但節(jié)省電纜，而且設(shè)備簡(jiǎn)單。（4）在監(jiān)控范圍、規(guī)模較大時(shí)，如果不采用區(qū)域機(jī)，直接將傳感器接到中心控制機(jī)，是行不通的，因?yàn)閭鞲衅鞯膫鬏斁€(xiàn)度是有限制的，而且也是不經(jīng)濟(jì)的。

2、簡(jiǎn)述煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的技術(shù)問(wèn)題？

3、煤炭自燃的條件是？

(1)煤有自燃傾向性,且以破碎狀態(tài)存在;(2)有連續(xù)供氧條件;(3)有積聚氧化熱的環(huán)境;

(4)上述三個(gè)條件持續(xù)足夠的時(shí)間....4、簡(jiǎn)述礦用饋電狀態(tài)傳感器的特點(diǎn)？

5、什么是直接接地保護(hù)？

為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線(xiàn)路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。

6、簡(jiǎn)述煤礦井下易自然的地點(diǎn)？

煤自燃是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其發(fā)生同時(shí)具有必然性和偶然性。認(rèn)為采空區(qū)、停采線(xiàn)、開(kāi)切眼、進(jìn)風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道、構(gòu)造帶和通風(fēng)設(shè)施等地點(diǎn)附近往往比較容易發(fā)生煤自然發(fā)火，四、論述題

1、根據(jù)煤礦井下特殊條件試述煤礦安全監(jiān)測(cè)傳感器的要求？（1）輸入與輸出之間有一定得函數(shù)關(guān)系，經(jīng)常是單值線(xiàn)性關(guān)系；（2）較高的靈敏度、精度，安裝方向?qū)z測(cè)精度影響小，且有較快的反應(yīng)速度；

（3）特性曲線(xiàn)的重復(fù)性和隨時(shí)間變化的穩(wěn)定性好；（4）抗干擾能力強(qiáng)，機(jī)械、熱、電的過(guò)載穩(wěn)定性好；（5）防潮、防爆、體輕、堅(jiān)固、耐用。

2、論述應(yīng)用超聲波測(cè)量風(fēng)速的工作原理？

超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過(guò)計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大；風(fēng)速儀檢測(cè)兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對(duì)聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。

第四篇：煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)試題

1、安全監(jiān)控設(shè)備必須定期進(jìn)行調(diào)試、校正，每 10 至少1次。甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀等采用載體催化元件的甲烷檢測(cè)設(shè)備，每 10 天必須使用標(biāo)準(zhǔn)氣樣和空氣樣調(diào)校 1 次，每 10天必須對(duì)甲烷超限斷電功能進(jìn)行測(cè)試。

2、裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，主要通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置 開(kāi)停 傳感器，主要風(fēng)門(mén)應(yīng)設(shè)置 風(fēng)門(mén) 傳感器，被控設(shè)備開(kāi)關(guān)的負(fù)荷側(cè)應(yīng)設(shè)置 饋電 傳感器。

3、我礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器主要包括那些

(1)；(2)；(3)；(4)；(5)；(6)；(7)；(8)；(9)；(10)(11)；(12)；(13)；(14)；(15)等。

4、中心站應(yīng)雙回路供電并配備不小于 2 h在線(xiàn)式不間斷電源。

5、煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)建立賬卡及報(bào)表：(1)；(2)；(3)；(4)；(5)；(6)；(7)；(8)；(9)；(10)等。

6、裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)采容易自燃、自燃煤層的礦井，應(yīng)設(shè)置 一氧化碳 和 溫度。

7、礦井必須有足夠數(shù)量的通風(fēng)安全檢測(cè)儀表。儀表必須由國(guó)家授權(quán)的安全儀表計(jì)量檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢驗(yàn)。

6、串聯(lián)通風(fēng)必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷傳感器，8、使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的地點(diǎn)必須實(shí)行風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖，保證停風(fēng)或瓦斯超限后切斷停風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。

9、安全監(jiān)測(cè)工必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀或便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。

10、煤礦安全監(jiān)控設(shè)備之間必須使用專(zhuān)用阻燃電纜或光纜連接，嚴(yán)禁與調(diào)度電話(huà)電纜或動(dòng)力電纜等共用。

11、防爆型煤礦安全監(jiān)控設(shè)備之間的輸入、輸出信號(hào)必須為本質(zhì)安全型信號(hào)。

12、安全監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能：當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時(shí)，必須切斷該監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動(dòng)解鎖。

13、當(dāng)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)或系統(tǒng)電纜發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)必須保證甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。

14、中心站主機(jī)應(yīng)不少于2臺(tái)，1臺(tái)備用。

15、安全監(jiān)控設(shè)備的供電電源必須取自被控制開(kāi)關(guān)的電源側(cè)，嚴(yán)禁接在被控開(kāi)關(guān)的負(fù)荷側(cè)。

16、安全監(jiān)控設(shè)備甲烷傳感器調(diào)校時(shí)，輸入標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量應(yīng)控制在0.200升/分。

17.為保證對(duì)甲烷濃度的連續(xù)監(jiān)控，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)、甲烷風(fēng)電閉鎖裝置、甲烷斷電儀必須裝備備用電池。當(dāng)電網(wǎng)停電后，必須保證正常工作時(shí)間不小于2h。

18.低濃度甲烷傳感器經(jīng)大于4%的甲烷沖擊以后，應(yīng)及時(shí)跟換或調(diào)校

19.傳感器的基本誤差0-1%時(shí)誤差為正負(fù)0.10%，1.0-3.0%時(shí)誤差為真實(shí)值的正負(fù)10%，3-4%時(shí)誤差為正負(fù)0.30% 20.傳感器一般在9V-24V內(nèi)正常工作。

21.對(duì)應(yīng)傳感器的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于20S 22.向傳感器及執(zhí)行器遠(yuǎn)程供電的本安供電距離應(yīng)不小于2KM 23.分站至傳輸接口、分站至分站之間的最大傳輸距離不小于10KM 24.安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)必須有備份功能。25.安全監(jiān)控系統(tǒng)最大巡檢周期應(yīng)不大于30S。26系統(tǒng)控制時(shí)間應(yīng)不大于系統(tǒng)最大巡檢周期。27.異地控制時(shí)間應(yīng)不大于2倍的系統(tǒng)最大巡檢周期。28.甲烷超限及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執(zhí)行時(shí)間應(yīng)不大于2S 29.開(kāi)采容易自燃煤層、自燃煤層的礦井，采區(qū)回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷，總回風(fēng)巷應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為24PPM 30.主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓傳感器

傳感器故障排除方法

1.傳感器不工作 1.無(wú)輸入電源或電源線(xiàn)接線(xiàn)錯(cuò)誤 2.傳感器顯示的值一直偏負(fù) 1.白元件斷線(xiàn)2.低濃度橋路故障

3.傳感器顯示正常，但無(wú)信號(hào) 1.信號(hào)線(xiàn)開(kāi)路或者與電源線(xiàn)短路2.電路故障 4.分站接收不到信號(hào) 1.傳輸距離太遠(yuǎn)2.傳輸抗阻太大3.傳輸斷路 5.沒(méi)有光報(bào)警 1.光報(bào)警連接線(xiàn)斷線(xiàn)2.光報(bào)警器故障 6.傳感器一直顯示高濃度 1.黑元件斷線(xiàn)2.高濃度橋故障

7.開(kāi)停傳感器被測(cè)設(shè)備開(kāi)啟式綠燈不亮 1.感應(yīng)信號(hào)太弱2.傳感器卡箍位置不對(duì)3.靈敏度電位調(diào)太小4電路故障 8.開(kāi)停傳感器被測(cè)設(shè)備關(guān)閉式綠燈常亮 1.鄰近通電電纜干擾太強(qiáng)2.靈敏度電位調(diào)太大3.電路故障

第五篇：關(guān)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的研究

關(guān)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的研究

Zhi Chang, Zhangeng Sun & Junbao Gu School of Mechanical and Electronic Engineering, Tianjin Polytechnic University

Tianjin 300160, China

前言：無(wú)線(xiàn)射頻的新的發(fā)展和運(yùn)用使得RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí)結(jié)合礦山與RFID技術(shù)的特點(diǎn)，我們建立了一個(gè)地下的安全完整的、實(shí)時(shí)靈活的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)能在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警并且提高搜索和救援的效率。該系統(tǒng)可以管理危害氣體的濃度、規(guī)劃工人的安排、進(jìn)出巷道通過(guò)工作的訪問(wèn)控制、巷道人員的分布和工人的資料，實(shí)現(xiàn)地下管理的信息化和可視化，提高礦業(yè)生產(chǎn)管理水平和礦井安全生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別，安全監(jiān)控系統(tǒng)，電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)器

煤礦事故往往發(fā)生在中國(guó)近幾年，除了礦業(yè)主的安全和法律意識(shí)薄弱，滯后的安全機(jī)構(gòu)和采礦的人員和設(shè)備的不完善管理人員是重要原因。通過(guò)分析近期內(nèi)一些十分嚴(yán)重的事故，一般存在以下常見(jiàn)問(wèn)題：（1）地面人員和地下人員之間的信息溝通不及時(shí)；（2）地面人員不能動(dòng)態(tài)地掌握井下人員的分布和操作情況，并且不能掌握地下人員的確切位置；（3）一旦煤礦事故發(fā)生，救援效率低，效果較差。因此，準(zhǔn)確、迅速實(shí)施煤礦安全監(jiān)控職能非常重要和緊迫，有效管理礦工，并確保救援高效率的運(yùn)作。

文章中提出的煤炭采礦人員和車(chē)輛安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以跟蹤、監(jiān)視和定位在礦井實(shí)時(shí)的有害氣體，人員和車(chē)輛以及提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的礦井巷道，個(gè)人的定位，車(chē)輛的位置，危險(xiǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)信息和地面人員相應(yīng)線(xiàn)索。如果發(fā)生意外，該系統(tǒng)還可以查詢(xún)有關(guān)人員的分配，人員數(shù)量，人員撤離路線(xiàn)，以提供從事故救援監(jiān)視計(jì)算機(jī)科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，管理人員可以利用系統(tǒng)的日常考勤功能實(shí)施礦工考勤管理。

一、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行排序，可以自動(dòng)識(shí)別的無(wú)線(xiàn)電頻率信號(hào)的目標(biāo)，迅速跟蹤貨物和交換數(shù)據(jù)。身份查驗(yàn)工作無(wú)須人工操作，并能在各種嚴(yán)峻的環(huán)境下工作。RFID技術(shù)可識(shí)別高速對(duì)象和多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別，操作簡(jiǎn)單快捷。RFID技術(shù)是產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)，它是在繼承傳統(tǒng)的編碼技術(shù)，其主要的核心部分是電子標(biāo)簽，識(shí)別系統(tǒng)可以讀取電子標(biāo)簽存儲(chǔ)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波的資料排放的讀者從幾厘米到數(shù)米的作家，并確定貨物的身份，人民和電子標(biāo)簽代表的對(duì)象。

1.1 RFID的系統(tǒng)組成

射頻識(shí)別系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）通常由電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。1.1.1電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽存儲(chǔ)相關(guān)信息確定的對(duì)象，它通常是在確定的目標(biāo)付諸表決，并通過(guò)它儲(chǔ)存的信息可以讀取和射頻讀寫(xiě)器寫(xiě)入通過(guò)非接觸模式。1.1.2讀寫(xiě)器

讀者，作者是一個(gè)可以用來(lái)讀取和寫(xiě)入射頻技術(shù)的電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。標(biāo)簽上的信息的讀寫(xiě)器讀取都可以處理，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸。1.1.3計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

在RFID系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)一般是用來(lái)管理數(shù)據(jù)和完整的通信傳輸功能。該讀寫(xiě)器可以通過(guò)連接標(biāo)準(zhǔn)接口的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通訊和數(shù)據(jù)傳輸。1.2 RFID的工作原理系統(tǒng)

RFID技術(shù)是一種非接觸式信息傳遞的通過(guò)空間耦合交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)（射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)方式排序），并通過(guò)傳輸?shù)男畔⒋_定的目標(biāo)。它的工作原理可描述如下：在一個(gè)區(qū)域讀寫(xiě)器發(fā)出的能量，形成電磁場(chǎng)，以及區(qū)域的大小取決于工作頻率和天線(xiàn)尺寸，當(dāng)電子標(biāo)簽通過(guò)此區(qū)域，系統(tǒng)檢查了讀寫(xiě)器和存儲(chǔ)電磁波由讀寫(xiě)器發(fā)出的信號(hào)能量是由標(biāo)記電能需要，和標(biāo)記的內(nèi)部信息傳遞給讀者，作家的對(duì)無(wú)線(xiàn)電波的形式，讀者，作家接受了電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，編碼并實(shí)施故障檢查判斷數(shù)據(jù)的有效性，并傳送數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成, 其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波能量給Transponder, 用以驅(qū)動(dòng) Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí) Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

以RFID卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來(lái)看大致上可以分成, 感應(yīng)偶合(Inductive Coupling)及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件（線(xiàn)圈、微帶天線(xiàn)等）和微芯片組成無(wú)源單元。1.3 RFID的技術(shù)特點(diǎn) 1.3.1數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入

RFID讀取器可以讀取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有接觸，一旦和處理多個(gè)標(biāo)簽，并寫(xiě)入了下一階段物流處理標(biāo)簽的物流處理的狀態(tài)。1.3.2小型化和多樣化的形式

RFID將不會(huì)受到大小或形式時(shí)，它讀取數(shù)據(jù)有限，因此無(wú)須使用固定大小的文件或打印質(zhì)量以適應(yīng)精度。此外，電子標(biāo)簽的RFID可以應(yīng)用在不同產(chǎn)品體積小，所以我們可以更靈活地控制生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，特別是應(yīng)用程序。1.3.3反污染

RFID技術(shù)具有強(qiáng)大的抗水，污染性質(zhì)，石油或毒品。而在黑暗或污染環(huán)境，RFID還可以讀取數(shù)據(jù)。1.3.4重復(fù)使用

由于RFID是電子數(shù)據(jù)，可重復(fù)寫(xiě)入，所以標(biāo)簽可以重復(fù)使用。1.3.5滲透性

如果RFID是由紙張，木材，塑料或非金屬或非透明材料覆蓋，它可以進(jìn)行交流，除了為這些鐵桿或其他金屬材料。1.3.6數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大

數(shù)據(jù)容量將擴(kuò)大與記憶力的開(kāi)發(fā)，以及由所運(yùn)貨物的材料質(zhì)量越大，該卷的容量的要求，標(biāo)簽也增加，RDID不會(huì)受到限制。1.3.7系統(tǒng)安全

該系統(tǒng)由中央計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，工件將在很大程度上提高系統(tǒng)的安全。1.3.8數(shù)據(jù)安全

結(jié)帳方式或循環(huán)冗余校驗(yàn)方法將被用于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性在無(wú)線(xiàn)電頻率標(biāo)簽儲(chǔ)存。

二、總的設(shè)計(jì)和工作原理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

除履行的功能需求，設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)充分考慮穩(wěn)定性，可靠性，抗干擾能力，容錯(cuò)能力和異常保護(hù)，因此該系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）設(shè)計(jì)可以有效地識(shí)別和監(jiān)測(cè)地下人員，實(shí)現(xiàn)人性化，信息化和自動(dòng)化。（2）設(shè)計(jì)可以有效地提供人員的傳遞和輸出，出勤和監(jiān)測(cè)及相關(guān)管理信息，一旦事故發(fā)生，設(shè)計(jì)可確保救援的正常實(shí)施。（3）該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可具有本質(zhì)安全，維護(hù)和擴(kuò)展。

（4）設(shè)計(jì)可以有效地測(cè)試了有害氣體的濃度，并迅速作出反應(yīng)。2.2系統(tǒng)工作原理

地鐵站設(shè)備發(fā)射的加密信息到外部的天線(xiàn)，形成一定的信號(hào)發(fā)射區(qū)。這種RFID卡由工人將被激活時(shí)，將進(jìn)入發(fā)射區(qū)，并與目標(biāo)識(shí)別加密攜帶的信息是由發(fā)射模塊發(fā)射和變電站設(shè)備將接收這些信號(hào)，抽象的目標(biāo)識(shí)別代碼，發(fā)送代碼到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成系統(tǒng)的功能。當(dāng)有害氣體的濃度達(dá)到一定值時(shí)，對(duì)變電站設(shè)備的氣體傳感器的信息傳輸?shù)紸 / D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的信息，他們傳送到監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試和監(jiān)測(cè)。

三、該系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)

安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括地面部分和地下部分（見(jiàn)圖2）。

該系統(tǒng)采用了SAP的產(chǎn)品掛設(shè)計(jì)，以確保為1?3小時(shí)后正常，在不斷的惡劣環(huán)境并提供電源系統(tǒng)運(yùn)行斷電。地下部分和地上部分采用了RS232標(biāo)準(zhǔn)的串行交互連接與傳輸網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，主要是由組成的電源板，信號(hào)轉(zhuǎn)換板和安全螺栓，它是在礦井口的人選，而主要是用來(lái)確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的地下和地面監(jiān)測(cè)信息交流中心，因此系統(tǒng)并不需要RFID技術(shù)和A / D轉(zhuǎn)換器。圖3是與地面和地下的通信信號(hào)交流。3.1地下部分

地下部分是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，它包括現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和一組用于監(jiān)測(cè)和控制人員變電站系列。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是變電站網(wǎng)絡(luò)的連接和傳遞信息。一些變電站是用于定位的地下工作者和設(shè)備的實(shí)時(shí)性。人事定位模式和設(shè)備是信號(hào)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)方法，當(dāng)電子標(biāo)簽由一個(gè)工人站附近進(jìn)行一定的定位是，通過(guò)該站獲得的信號(hào)是強(qiáng)烈的，所以我們可以判斷標(biāo)簽的位置，而當(dāng)電子標(biāo)簽中的兩站疊加區(qū)域，兩站的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)有所不同，我們可以通過(guò)比較判斷信號(hào)的強(qiáng)度，標(biāo)記的位置。其他變電站主要組成由傳感器，A / D轉(zhuǎn)換器，微控制器和RFID模塊，它們可以監(jiān)視有害氣體的實(shí)時(shí)性和獲取信息的傳輸，當(dāng)有害氣體濃度超過(guò)安全值，在當(dāng)?shù)氐墓ぷ髌脚_(tái)和地下固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)發(fā)出警報(bào)。在地下部分變電站采用有線(xiàn)通信，串行接口與RS-232串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，傳輸總線(xiàn)和串行接口是為將來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的功能使用。3.2地面部分

地面部分主要包括管理運(yùn)作體系，它是整個(gè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要職能是完成信息獲取，實(shí)時(shí)處理和檢查點(diǎn)存儲(chǔ)。從地下不僅包括對(duì)有害氣體的濃度，但對(duì)地下的人員和設(shè)備的信息，而這些大尺寸的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)諸如監(jiān)測(cè)和控制基地的壓縮信息。

四、結(jié)論

在這篇文章中，我們應(yīng)用在煤炭開(kāi)采管理的RFID技術(shù)，并設(shè)立了一個(gè)地下的安全與完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性和靈活性，這可能發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警，提高了搜索和救援效率。該系統(tǒng)可以管理的危害氣體濃度，規(guī)劃安排的工人，為進(jìn)出巷道工程通過(guò)訪問(wèn)控制，巷道支護(hù)人員和工人的數(shù)據(jù)分布，實(shí)現(xiàn)信息化和可視化管理的地下，并在很大程度上提高采礦生產(chǎn)管理水平和礦井安全生產(chǎn)水平。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于對(duì)煤礦安全生產(chǎn)，以及RFID模塊是主要的設(shè)備，以及有線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)是韌帶，以及監(jiān)測(cè)中心PC計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以改善礦工的安全機(jī)制，降低管理成本，該技術(shù)將是采礦安全生產(chǎn)監(jiān)管的新趨勢(shì)。

參考資料

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