關于安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)問題及故障分析

【摘 要】本文主要闡述了一號煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)需升級完善的的必要性，分析了出現(xiàn)故障的原因，并指出維修維護的方法過程。

【關鍵詞】監(jiān)測監(jiān)控；傳感器；網(wǎng)絡；系統(tǒng)軟件；故障維修與維護

1.一號煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1.1數(shù)據(jù)傳輸方式不能滿足需要

監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用光纜和信號纜線結合的方式，已經(jīng)不能滿足我礦監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

1.2數(shù)據(jù)傳輸距離受限

KJ95N監(jiān)測系統(tǒng)信號纜線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲缶嚯x在15KM，現(xiàn)在我礦信號纜線的數(shù)據(jù)傳輸距離已經(jīng)達到14km，接近傳輸極限。隨著我礦巷道的不斷延伸信號纜線的數(shù)據(jù)傳輸方式不能滿足監(jiān)測系統(tǒng)的使用要求。

1.3故障點多

使用信號纜線傳輸數(shù)據(jù)時，由于信號纜線使用485信號傳輸，采用串聯(lián)方式連接，在某個傳感器出現(xiàn)故障或信號纜線短路、信號線纜內串入電壓等故障時，會造成監(jiān)測系統(tǒng)大面積信號中斷，而且無法直接判斷故障地點（有時在北一盤區(qū)出現(xiàn)的故障會造成八盤區(qū)信號中斷），這樣就不能保證我礦監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)的運行。

1.4沒有建立獨立的工業(yè)環(huán)網(wǎng)

目前一號煤礦在數(shù)字化礦井系統(tǒng)中已經(jīng)建成了一套工業(yè)環(huán)網(wǎng)，主要用于調度通信、視頻監(jiān)控、集中控制、礦壓監(jiān)測和人員定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第160條煤礦安全監(jiān)控設備之間必須使用專用阻燃電纜或光纜連接，嚴禁與調度電話電纜或動力電纜等共用的規(guī)定，監(jiān)測系統(tǒng)不能使用數(shù)字化礦井系統(tǒng)已建成的工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.5系統(tǒng)版本過低功能不完善

現(xiàn)運行系統(tǒng)為KJ95N，系統(tǒng)沒集成瓦斯抽放系統(tǒng)，無安全監(jiān)控系統(tǒng)短信報警平臺和安全監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛阮A警平臺，而且對外發(fā)布平臺版本過低，目前已不能完全滿足使用需求。

1.6風井抽放系統(tǒng)沒有和監(jiān)測系統(tǒng)進行集成

地面瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)獨立沒有接入一號煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中。二號風井和三號風井1、2號抽放系統(tǒng)采用采用重慶梅安森有限公司的KJ73N型瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，在二號風井和三號風井瓦斯抽放泵站控制室各安裝了一臺工控機用于對瓦斯抽放管道內、抽放泵站環(huán)境及工礦參數(shù)進行監(jiān)測。三號風井瓦斯抽放泵站3號抽放系統(tǒng)使用中煤科工集團重慶研究院的KJ30瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)，在三號風井瓦斯抽放泵站控制室安裝了一臺工控機用于對三號系統(tǒng)瓦斯抽放管道內、抽放泵站管道間環(huán)境及工礦參數(shù)進行監(jiān)測。

1.7傳感器設置不完善

地面風井主通風機監(jiān)測不符合《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范（AQ1029—2007）》。

選煤廠各個煤倉上方和下方安裝了瓦斯傳感器（只能就地監(jiān)測）；選煤廠機房內、帶式輸送機走廊沒有安裝甲烷傳感器，帶式輸送機滾筒下風側沒有安裝一氧化碳傳感器。

目前在采掘工作面中部和回風流中機電硐室都已經(jīng)安裝了瓦斯傳感器，但是都沒有接入到KJ95N監(jiān)測系統(tǒng)中，只是就地顯示。在綜采工作面皮帶機頭安裝了一氧化碳傳感器，沒有在綜采工作面皮帶中驅動和掘進工作面皮帶下風側安裝一氧化碳傳感器。

1.8井下抽放管道傳感器沒有聯(lián)檢

井下瓦斯抽放各類管道傳感器型號不統(tǒng)一、六盤區(qū)瓦斯泵站安裝的各類管道傳感器6臺由4個廠家生產(chǎn)且部分傳感器的煤礦安全標志證書已經(jīng)吊銷，使用的各類管道傳感器也沒有和KJ95N系統(tǒng)進行聯(lián)檢。

2.對安全監(jiān)測系統(tǒng)進行如下升級完善

2.1升級KJ95N系統(tǒng)軟件實現(xiàn)安全監(jiān)測和抽放監(jiān)測系統(tǒng)的整合：

將KJ95N系統(tǒng)軟件升級到.net版，滿足圖形、報表等需求。.NET版KJ95N安全監(jiān)控系統(tǒng)是綜合性的監(jiān)控系統(tǒng)，可以將安全與生產(chǎn)監(jiān)測信息等各種信息綜合在一起，實現(xiàn)了信息的綜合利用。內置瓦斯抽放功能模塊，全面支持瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能，包括瓦斯抽采量檢測、顯示、抽采量累計、報表等功能。

2.2建立一個獨立完善的環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)平臺作為安全監(jiān)控系統(tǒng)的專用傳輸通道。

（1）采用工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，井下某個傳感器出現(xiàn)故障或信號纜線短路、信號纜線內串入電壓等故障時，只造成本區(qū)域接入地點的數(shù)據(jù)中斷，不會造成監(jiān)測系統(tǒng)大面積信號中斷，這樣可以快速查找到故障點及時處理故障，保證我礦監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)的運行。

（2）監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用工業(yè)環(huán)網(wǎng)后，減少了信號纜線的使用，這樣可以避免由于信號纜線短路而造成監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇竺娣e中斷。

2.3完善系統(tǒng)各類功能。

增加安全監(jiān)控系統(tǒng)短信報警平臺，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的瓦斯超限短信報警功能，并具備分級發(fā)布信息管理功能。增加安全監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯?jié)舛阮A警平臺，瓦斯?jié)舛阮A警功能必須使用語音報警。

2.4規(guī)范傳感器的設置。

傳感器的安裝吊掛符合《AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》等行業(yè)標準規(guī)范文件。

2.5為提高測量精度和符合傳感器聯(lián)檢規(guī)定，更換井下瓦斯抽放管道傳感器，并增加管道一氧化碳傳感器。

2.6通過安全監(jiān)測系統(tǒng)改造建設，使系統(tǒng)符合《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》、《AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》等行業(yè)標準規(guī)范文件的要求，從而確保系統(tǒng)連續(xù)和穩(wěn)定的運行。

3.常見故障及處理方法

3.1系統(tǒng)傳輸中斷

地面中心站監(jiān)測主機接收不到分站信息，可能有以下幾個方面的問題：

（1）監(jiān)測主機沒有發(fā)出巡檢信號，傳輸接口的下行發(fā)送指示燈不閃爍。應檢查：

①用示波器或萬用表檢查主機串行口是否有信號發(fā)出。

②監(jiān)測主機與接口之間的電纜是否脫落或斷開，兩端的9芯插頭是否脫焊。

③傳輸接口是否有問題。

（2）監(jiān)測主機發(fā)出巡檢信號，傳輸接口的下行發(fā)送指示燈閃爍，上行指示燈不閃爍。應檢查：

①用示波器或萬用表檢查巡檢信號是否從傳輸接口送出到分站。

②傳輸接口電纜與主傳輸電纜之間的接線盒內部接線是否錯接或線頭是否脫落。

③主傳輸電纜是否短路或斷路，打開傳輸接口電纜與主傳輸電纜之間的接線盒，拆開主傳輸電纜的藍、白線頭，測量其電阻值。

④在接線盒處用示波器或萬用表檢查分站是否發(fā)出上行信號，如有，則檢查傳輸接口兩端的電纜及傳輸接口是否有問題。

3.2系統(tǒng)傳輸斷續(xù)

監(jiān)測主機的下行巡檢信號和分站送到監(jiān)測主機的上行信號都有，在監(jiān)測主機上顯示傳感器或分站信號時斷時續(xù)。應檢查：

（1）主傳輸電纜較遠端或分支電纜是否有短路。

（2）主傳輸電纜長期使用，是否參數(shù)變化較大。

（3）分站傳輸部分是否有故障。

3.3部分分站和傳感器無信號傳輸

（1）分站傳輸光耦或485接口芯片損壞或芯片性能下降。

（2）傳感器損壞，信號電纜斷開，分站接入測點的光耦損壞。

3.4監(jiān)測主機接收信息紊亂

（1）檢查中性線。

（2）分站供電電源電壓波動較大、負載重、供電不穩(wěn)。

（3）監(jiān)測主機感染病毒。

3.5網(wǎng)絡上接收不到監(jiān)測信息

（1）監(jiān)測主機沒有聯(lián)網(wǎng)。

（2）網(wǎng)絡集線器及線纜有故障。

（3）網(wǎng)絡集線器與工作站之間距離較遠。

4.結語

近年來，隨著國家對煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷增大和煤礦企業(yè)自身現(xiàn)代化建設的需要，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應用于全國各大、中、小型礦井。本文從實際應用出發(fā)指出幾點系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的問題并提出相應解決對策，對煤礦企業(yè)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的使用與管理提出建議，以供同行探討。 [科]