瓦斯傳感器誤報警的處理方法及防范措施

陰晉峰， 高 穎， 郭建欽

（1.山西汾西正佳煤業責任有限公司，山西 臨汾 041300；2.山西汾西礦業集團總工辦，山西 介休 032000）

引言

煤礦安全監控系統是為了保障煤礦安全生產而在井上、下建立的安全預警機制和管理決策信息通道，是保障煤礦安全生產的重要手段，它具有井下監測監控、監督、預警、數據分析處理、儲存和電子信息六大功能。但是誤報警的發生給有害氣體的正常檢查和處理造成了極大影響。本文通過對現場使用過程中發生的一起較為特殊案例進行分析、比對，處理，從而得出結論并提出了防范措施，為以后防止此類事故的發生奠定了堅實的理論基礎。

1 情況說明

山西汾西正佳煤業責任有限公司（全文簡稱正佳煤業）2101工作面已形成，材、運兩巷道長度400m，工作面長度175m；按照規定在材料巷安裝有上隅角（T0）、工作面（T1）、回風流（T2）3臺瓦斯傳感器。在2014年11月29日～12月7日期間3臺瓦斯傳感器出現多次誤報警情況，共同點為：報警時間短（5～18s），并迅速自動恢復正常；3臺瓦斯傳感器為同一個分站控制；3臺瓦斯傳感器同處于同一條巷道，即2101材料巷，見圖1。

圖1 2101材料巷

2 事故發生的經過及原因分析

11月29日9時38分47秒，正佳煤業2101材料巷T2傳感器突然出現瓦斯超限報警，瓦斯報警φ（CH4）最大值為1.000%，報警時長9s，監控組立即派專人下井對線路進行了檢查，檢查發現線路、接頭一切正常，瓦斯傳感器的航空插頭做了固定，航空插頭抱腳與插座插針接觸良好，排除了由于航空插頭松動、接觸不良、接頭氧化導致的誤報警；因報警時間較短（9s）且報警處無人施工，無法準確判斷報警原因，只能從主機上觀察出頻率瞬間由200Hz變成400Hz，故初步判斷為瓦斯傳感器內部頻率異常，對瓦斯傳感器進行了更換［1］。

12月5日18時06分02秒，誤報警再次發生，瓦斯報警φ（CH4）最大值為1.010%，報警時長16s；瓦斯傳感器為剛剛標校過的瓦斯傳感器（12月4日標校更換的），且報警瓦斯傳感器更換為T0、T1輪換報警并都是短時間內自動恢復，基本排除了線路故障和傳感器物理受損的可能；經過現場檢查，瓦斯傳感器的航空插頭均做了固定，航空插頭抱腳與插座插針接觸良好，排除了由于航空插頭松動、接觸不良、接頭氧化導致的誤報警；因現場無人施工，無法確定工作面傳感器是否報警，且傳感器再無報警，初步判斷為井下電氣設備啟動電磁干擾引起的誤報警，但是干擾源不明。

12月7日19時18分24秒再次報警，瓦斯報警最大值為1.010%，報警時長17s；報警次數較多，經過工作面蹲守確定瓦斯報警時，工作面瓦斯傳感器工作正常，可以斷定瓦斯誤報警為井下電磁干擾，然后經過比對篩選發現瓦斯誤報警與軌道上下山90kW無極繩絞車啟動一致，故判斷為90kW無極繩絞車變頻器電磁干擾引起的誤報警。

3 處理情況

1）第一次處理情況。安排監控組人員對涉事范圍內所有監控設施的接地系統進行處理，保障接地良好；對監控線纜與動力電纜有交匯或者平行吊掛的，全部進行整理并按規定吊掛；制作金屬外罩對報警監控分站進行屏蔽。

處理結果：效果不是很明顯，只是降低了報警的頻率，幾天后又出現了一次誤報警，報警還是存在發生的可能性。

鑒于以上處理結果，發現此次誤報警的發生主要原因是變頻器的主動干擾，而非監控系統的被動防護上，為此進行了第二次處理

2）第二次處理情況。通知機電部門對變頻器的接地進行了測量，發現接地電阻大（一個為4.1Ω，一個為5.0Ω），要求其對接地進行重新制作，并達到規定要求；檢查90kW無極繩硐室，發現變頻器負荷側電纜為普通電纜要求其更換為屏蔽電纜。

處理結果：機電部門按規定制作接地并對負荷線進行更換后，監控設施工作正常，誤報警消失。

4 防范措施

監控分站的安裝最好與變頻設備保持超過30m的直線距離［2－3］；井下所有監控設施都必須有良好接地，并保障接地的獨立性；監控線纜嚴禁長距離與電纜平行吊掛；井下變頻器的接地必須定期測量并保障接地良好；井下變頻器的安裝必須嚴格按照規定安裝，該使用屏蔽線纜的必須使用屏蔽線纜；井下變頻器必須使用濾波器；井下變頻器電源盡量保障其獨立性，控制設備電源嚴禁與其取自同一臺電源［4］。

5 結語

安全監控系統在煤礦安全生產中起著無法替代的監測監控功能，但是誤報警的發生又為監控的結果制造了一份不確定性，所以要想監控系統為我所用，就必須可靠的解決監控設施的誤報警問題，只有降低了傳感器的誤報警概率，才能使安全監控系統運行更穩定，數據更可靠，切實發揮安全保障作用。

［1］ 呂丁.變頻器技術原理與應用［M］.北京：機械工業出版社，2003.

［2］ 張宗桐.變頻器及其裝置的EMC要求［J］.變頻器世界，2000（9）：98－99.

［3］ 王曉陽.KJ95N型煤礦綜合監控系統［J］.西安科技大學學報，2008.28（2）：397－399.

［4］ 袁志亮.瓦斯傳感器誤報警原因及防范措施［J］.煤炭科技，2013（6）：123－124.