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鹤煤公司安全监控系统优化研究与应用

文档作者：陈玉彬文档来源：鹤煤公司通风部		点击数：	更新时间： 2022年12月09日
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学术
鹤煤公司安全监控系统优化研究与应用
鹤煤公司通风部-陈玉彬
1．鹤煤公司矿井监控系统的组成：
矿井监控系统具有模拟量、开关量、累计
量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声
光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一
氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电
状态、风门状态、风筒状态、通风机开停，并
实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁
控制，由地面监控主机、备机、传输接口、分站、
传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、
线路避雷器等组成的系统。
监控系统网络传输结构按照树形结构组成，
监控系统网络传输连接均采用树状网络连接，
在瓦斯信息采集中， 均将矿井不同地区的信号
按照传感器⋯ 一监控分站～ 信号传输总线。
信息收集在井底通讯避雷器处，通过井底避雷
器和井筒通讯电缆连接传输到地面，通过地面
信息传输接口和避雷器传输至地面监控主机。
2．树状网络结构运行的优缺点
鹤煤公司监控系统按照网络结构采用树形
网络结构，树状网络传输的方式优点就是信息
传输稳定可靠。可靠通信速率为1200波特左右，
可以连接树状总线，对线路性能要求低，通信
距离远，一般可达3O公里，线路绝缘电阻大于
3O欧姆，串联电阻高达数百欧姆都可以工作，
适合用于大型矿井监控系统，主要缺点：通信
线路要求使用屏蔽电缆，抗十扰性能一般。树
状嘲络传输的方式缺点是当矿井井下信号出现
短路、信号受到强信号=F扰， 通讯板坏及线路
接头连接不良等现象，都可能出现监控系统监
测失灵，严重导致监控系统瘫痪，给安 生产
造成很大隐患。
3 将单树形网络改为多树形网络传输的研
究
上述树形网络结构的缺点是显而易见的，
我们将单树形网络传输经过研究， 决定改造为
多树形网络传输。
矿井井下分为南北两翼， 我们将南翼的瓦
斯信息采集作为一路采集，传输采用树形网络，
样矿井北翼的瓦斯信息采集作为‘路，传输
同样采用树形网络， 这样在结构上形成了并联
树形的结构。通过地面传输结广1，将信号汇在
监控主机l 。这样南北两翼的瓦斯信息各自通
98 Machine China中国机械
过自己的树总线将信息传至地面。
当然，对于矿井井下工作环境多头多面，
可以采取多
树形结构传输的结构进行运作。
4．改造后优点
4．1．改造投资简单， 费用少，利用原来的
矿井电缆就可以实现，勿需增加设备投资。
4．2．监控系统巡检时间加快，规程规定监
控系统巡检周期不得大于3O秒，原来的监控系
统网络传输时间都在25—30秒，经过监控系统
网络优化后，监控系统巡检周期均能不同程度
的缩短5 10秒，提高了监控速率，系统断电更
可靠。运行更稳定。
4 3．降低了监控系统故障查询时间， 改造
前系统出现故障时， 只能采取原始的掐分段线
路的办法，对矿井几个采区采用分采区的办法
进行查找，查找线路故障的方法卣目，没有针
对性，影响了查找故障的时间。
改造后采用多树形结构后，监控系统出现
故障后，在地面就可以采取分路判别的方法，
在第一时间可以判别出故障来源， 大大减少1=r
查找事故的时间．维修人员马上可以判别fn在
哪个采区出现了监控故障。监测维修人员集中
对该地区故障点进行维修处理。
4．4．优化改造后监控系统不会出现系统全
部监控停测现象。
改造前，采取单树形网络结构进行传输时，
发生监控系统故障出现停测现象，系统出现大
面积的停测， 查找故障难且时间较长，给矿井
安全生产造成很大影响。
优化改造后，采取多树形结构， 即时监控
系统出现故障，也只是在矿井的一个树形范围
内出现故障， 不会引起大范围内甚至矿井全部
的监控系统出现故障，故障面积大大减少， 有
力促进矿井的安全生产。
5．多树形网络传输在矿井的应用实践
下面以鹤煤■矿充分利用瓦斯监控多树形
传输技术解决实际问题。
5．1．首先根据井下现场采掘工作面实际情
况。将井 总传输线分为一水平、_二水平南艺、
■水平北艺、三水平南艺、三水平北艺五条支
线，作为五条支线分别采集矿井五个不同地区
的瓦斯信号信息， 五条支线通过一根五对传输
线通过井下十芯信号线接入机房，机房监控主
机接口设一个总信号闸刀，总信号闸刀下分设
多个分路信号闸刀，这样使井下瓦斯传输数据
分成五个区间向地面机房传输，如果出现故障，
只能是分路出现故障， 不会出现矿井传输信号
同时中断的现象了。
5．2．在井下分路出现故障时，监控人员通
过拉闸后再逐个合闸的方法，就能快速判断出
是哪条支线出现了问题。可准确的通知井下监
测工井下传输线故障的方位，能够及时快速的
寻找处理故障。因为在单条支线发生故障的时
候，该分路是被闸刀切断的，监测工处理故障
期间并不影响其他分路传输数据。也避免 那
种由于单个区域出现问题而影响全矿井的数据
传输的现象。
圭机
刀
附图
6．结语
总}：所述，瓦斯监控多分路传输技术 }：矿
井瓦斯监控系统中优点是明显的，在加快监拧
系统巡检时间，提高监控系统运行的稳定性，
在系统出现故障减少查找故障的时间，在最短
时间内恢复监控系统的IE常运行，在鹤煤公司
监控系统改造改造两年来，系统运行稳定可靠，
促进了矿井的安全生产。
作者简介：
陈玉彬 男(1971) 『：程师籍贯河南
安 1995年毕、 j 焦作T．学院通风部瓦斯监
测负责八
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