第十章礦井安全監(jiān)測監(jiān)控工業(yè)技術(shù)

第十章礦井平安監(jiān)測監(jiān)控工業(yè)技術(shù)第一節(jié)平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)性能測試礦井平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能否起到應(yīng)有的作用，與這套系統(tǒng)在運用過程中的性能有很大關(guān)系。由于監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜性，所以對其性能必需求有足夠的了解，為此，國家有關(guān)部門曾經(jīng)制定過專門的平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)性能的測試規(guī)范，如MT/T772-1998，在此對其做一簡單引見。1一、范圍MT/T772-1998規(guī)范在測試技術(shù)上主要參考了GB/T30-1992<地域電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件>和GB/T29-1992<遠動終端通用技術(shù)條件>，這兩項國家規(guī)范均是參照采用了國際規(guī)范IEC870-1988<遠動設(shè)備和系統(tǒng)>。在測試內(nèi)容上根本符合原煤炭工業(yè)部公布的<煤礦監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)范〔試行〕>及其他有關(guān)的技術(shù)法規(guī)。在編寫格式、表達方法和援用規(guī)范方面執(zhí)行了GB/T1.1-1993、GB/T1.22-1993和GB/T1.3-1987等的規(guī)定，同時參考了其他有關(guān)實驗方法國家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范的編寫方法。2二、實驗條件1.環(huán)境條件除環(huán)境實驗或有關(guān)規(guī)范中另有規(guī)定外，實驗應(yīng)在以下環(huán)境條件中進展：①環(huán)境溫度：15～35℃；②相對濕度：45%～75%；③大氣壓力：86～106kPa。32.電源條件除非有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定，否那么測試用電源應(yīng)符合以下要求：〔1〕交流供電電源：①電壓：誤差應(yīng)不大于2%；②頻率：50Hz，其誤差應(yīng)不大于1%；③諧波失真系數(shù)：應(yīng)不大于5%。4〔2〕直流供電電源：①電壓：誤差應(yīng)不大于2%；②周期與隨機偏移：ΔU/U0應(yīng)不大于0.1%。其中為周期與隨機偏移的峰到峰值；U0為直流供電電壓的額定值。5三、測試儀器和設(shè)備測試儀器和設(shè)備普通有以下要求：〔1〕測試儀器和設(shè)備的準確度應(yīng)保證所測性能的準確度要求，其本身準確度至少應(yīng)比被測目的高3倍?！?〕測試儀器和設(shè)備的性能應(yīng)符合所測性能的特性?！?〕測試儀器和設(shè)備應(yīng)按照計量法的有關(guān)規(guī)定進展計量檢定，并校準合格?！?〕測試儀器和設(shè)備的配置應(yīng)不影響丈量結(jié)果。6四、受試系統(tǒng)的要求接受測試系統(tǒng)，普通是安裝在現(xiàn)場消費場所，現(xiàn)場檢驗時，按實踐配置的系統(tǒng)進展檢驗。進展出廠檢驗和型式檢驗時，系統(tǒng)測試至少應(yīng)具備以下設(shè)備：〔1〕中心站或主站設(shè)備一套，普通包括主機〔含顯示器〕、打印機等設(shè)備〔對雙機系統(tǒng)可根據(jù)詳細情況適當(dāng)添加設(shè)備〕?！?〕傳輸接口1臺〔系統(tǒng)中具備的話〕。7〔3〕分站：出廠檢驗時，為訂貨的全部分站?！?〕每種本安電源最大組合負載的各種傳感器及其他設(shè)備；對平安消費監(jiān)控系統(tǒng)，假設(shè)每種本安電源最大組合負載不含甲烷傳感器，還應(yīng)提供一組含甲烷傳感器的組合負載?！?〕構(gòu)成系統(tǒng)的其他必要設(shè)備。受試系統(tǒng)中的設(shè)備必需是出廠檢驗和型式檢驗合格的產(chǎn)品。8五、測試預(yù)備〔1〕被試系統(tǒng)構(gòu)成構(gòu)造不同，要求有不同的銜接。例如，對于樹型系統(tǒng)按圖10-1銜接設(shè)備，N為參與實驗的實踐分站數(shù)。9對于總線型系統(tǒng)那么按圖10-2銜接設(shè)備。10〔2〕系統(tǒng)實驗前應(yīng)按規(guī)定做好運轉(zhuǎn)前的各種預(yù)備，包括系統(tǒng)預(yù)調(diào)任務(wù)和系統(tǒng)中設(shè)備的預(yù)熱任務(wù)?！?〕被試系統(tǒng)所用的儀器及輔助設(shè)備〔如電源等〕在測試中應(yīng)正常任務(wù)。11六、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)檢査〔1〕實驗系統(tǒng)按“測試預(yù)備〞中的要求進展銜接?！?〕執(zhí)行一遍檢查程序后，系統(tǒng)應(yīng)能按規(guī)定正常運轉(zhuǎn)，正確反映系統(tǒng)內(nèi)各組成部分的形狀。12〔3〕檢查程序應(yīng)符合以下規(guī)定：①應(yīng)及時給出運轉(zhuǎn)正常的信息和正在受檢部位的任務(wù)形狀信息；②應(yīng)能檢査系統(tǒng)各硬件組成部分正常與否；③能檢查通訊情況；④對所檢查的結(jié)果提供明晰的顯示、打印和硬盤記錄；⑤檢査程序編制原那么與技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T9813-1988附錄A的規(guī)定。13七、系統(tǒng)功能實驗系統(tǒng)功能實驗內(nèi)容較多，從系統(tǒng)的設(shè)備層開場，不斷到管理層，各層設(shè)備的重要功能都要進展實驗。1.實驗系統(tǒng)的銜接實驗系統(tǒng)按“測試預(yù)備〞中的要求進展銜接。142.模擬量采集、顯示及報警功能實驗〔1〕改動傳感器、模擬量發(fā)生器的模擬量輸出值，在規(guī)定時間內(nèi)，主機、模擬盤、圖形終端、電視墻、多屏幕和遠程終端等顯示設(shè)備〔以下簡稱顯示設(shè)備〕上應(yīng)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)應(yīng)與模擬量發(fā)生器輸出值相符，其誤差符合要求?！?〕制造模擬量超限或異常缺點，系統(tǒng)應(yīng)有相應(yīng)的聲光報警，報警信號方式及響度應(yīng)符合規(guī)定?！?〕撤銷超限或異常缺點，相應(yīng)的聲光報警按各自產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的方式解除。153.開關(guān)量采集、顯示及報警功能實驗〔1〕改動開關(guān)量模擬器的輸出形狀，在規(guī)定時間內(nèi)，顯示設(shè)備上應(yīng)顯示相應(yīng)的形狀?！?〕制造開關(guān)量缺點形狀或異常形狀，在顯示設(shè)備上應(yīng)有相應(yīng)的顯示，并伴有聲光報警，報警信號方式及響度應(yīng)符合規(guī)定?！?〕撤銷缺點形狀或異常形狀，相應(yīng)的顯示以及聲光報警均按各自產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的方式解除。164.累計量采集、顯示功能實驗給出一串累計量信號，在規(guī)定時間內(nèi)，顯示設(shè)備上應(yīng)顯示出相應(yīng)的數(shù)值，該數(shù)值應(yīng)與輸入的一串累計量信號相符，其誤差符合要求。175.控制功能〔含斷電、聲光報警功能〕實驗〔1〕手動控制功能：在規(guī)定的輸入設(shè)備上進展控制操作，在規(guī)定時間內(nèi)，控制執(zhí)行顯示器有相應(yīng)顯示，系統(tǒng)亦有相應(yīng)的顯示?！?〕自動控制功能：使系統(tǒng)輸出控制信號的模擬量輸入值和開關(guān)量形狀，在規(guī)定時間內(nèi)，按要求被控的就地和異地控制執(zhí)行顯示器有相應(yīng)的顯示，系統(tǒng)亦應(yīng)有相應(yīng)顯示和報警。〔3〕其他控制功能：按各自產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定逐項進展實驗。186.調(diào)理功能實驗〔1〕手動調(diào)理功能：在規(guī)定的輸入設(shè)備上進展遙調(diào)量的變化操作，在規(guī)定的調(diào)理執(zhí)行指示器上應(yīng)顯示相應(yīng)的數(shù)值。該數(shù)值應(yīng)與設(shè)置的調(diào)理量所代表的數(shù)值相一致，系統(tǒng)亦應(yīng)有相應(yīng)的顯示?！?〕自動調(diào)理功能：改動相應(yīng)的模擬量輸入值，在相應(yīng)的調(diào)理執(zhí)行指示器上應(yīng)顯示出相應(yīng)的數(shù)值，該數(shù)值應(yīng)與設(shè)置的調(diào)理量所代表的數(shù)值相一致，系統(tǒng)亦應(yīng)有相應(yīng)的顯示?！?〕其他調(diào)理功能：按各自產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定逐項進展實驗。197.存貯和查詢功能實驗〔1〕該實驗應(yīng)在上述功能實驗后立刻進展?！?〕實驗按以下步驟進展：①使主機停電5min；②送電，使主機運轉(zhuǎn)，査詢并打印停機前的各種實時監(jiān)測值、各種形狀和統(tǒng)計值以及報警和解除報警等情況記錄。這些記錄應(yīng)與上述實驗一一對應(yīng)，并注明相應(yīng)的時間。208.屏幕顯示及打印制表功能實驗〔1〕呼喚顯示和打?。喊串嬅骘@示目錄檢査屏幕顯示功能和打印制表功能?！?〕定時打印：檢査系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)打印出符合有關(guān)要求的各種表格和圖形?！?〕屏幕顯示及打印出的內(nèi)容與袼式應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。219.人機對話功能實驗〔1〕用人機對話方式調(diào)用各種菜單，并按菜單和輸入提示選測功能?！?〕在不中斷正常檢測的條件下，經(jīng)過操作生成、修正各種系統(tǒng)參數(shù)、圖表和圖形，然后對被修正參數(shù)的部分進展實踐檢測實驗，結(jié)果應(yīng)與修正要求相一致?！?〕在不中斷正常檢測的條件下，設(shè)定、修正口令和密級，并檢査規(guī)定的維護功能。2210.自診斷功能實驗〔1〕對任一分站、傳感器及傳輸電纜制造缺點，系統(tǒng)應(yīng)能診斷出相應(yīng)缺點，并有相應(yīng)的顯示和報警?！?〕將制造的缺點撤銷，那么相應(yīng)的缺點顯示和報警解除。11.系統(tǒng)軟件自監(jiān)視功能實驗操作相應(yīng)鍵，使之處于軟件監(jiān)視形狀，系統(tǒng)應(yīng)能正確監(jiān)視軟件中各義務(wù)運轉(zhuǎn)形狀。2312.軟件容錯功能實驗〔1〕人為制造鍵盤操作錯誤，應(yīng)不影響整個系統(tǒng)軟件的運轉(zhuǎn)?！?〕制造盤片讀寫錯誤或打印機沒聯(lián)機等缺點，應(yīng)有缺點提示，且不影響整個系統(tǒng)軟件的運轉(zhuǎn)。2413.雙機切換功能實驗〔1〕人工手動切換功能實驗：進展手動切換操作，備用主機和相應(yīng)顯示打印設(shè)備應(yīng)投人運轉(zhuǎn)，所構(gòu)成的系統(tǒng)應(yīng)能正常任務(wù)。同時測試從切換操作開場到備用機正常任務(wù)的時間?！?〕雙機自動切換功能實驗：設(shè)置雙機切換的條件，備用主機及相應(yīng)顯示打印設(shè)備應(yīng)投入運轉(zhuǎn)，所構(gòu)成的系統(tǒng)應(yīng)能正常任務(wù)。同時測試從滿足雙機自動切換條件開場到備用機正常任務(wù)的時間。2514.實時多義務(wù)功能實驗〔1〕使打印機延續(xù)打印，時間不小于磁盤記錄時間間隔。打印終了后，査詢存盤記錄，不應(yīng)有信息喪失景象?！?〕延續(xù)操作鍵盤，時間不小于磁盤記錄時間間隔，然后査詢存盤記錄，不應(yīng)有信息喪失景象。2615.備用電源實驗使系統(tǒng)停電，相應(yīng)設(shè)備的備用電源應(yīng)立刻投入運轉(zhuǎn)，檢查系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)正常任務(wù)。使系統(tǒng)恢復(fù)供電，檢査備用電源，備用電源應(yīng)自動退出。27八、系統(tǒng)主要性能目的測試1.模擬量輸入傳輸誤差測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕至少測3路，且應(yīng)分布在不同的分站。對于樹型和總線型系統(tǒng)，還應(yīng)思索分布在不同的實驗區(qū)段?！?〕被測的每一路模擬量不得少于5個實驗點，實驗點應(yīng)包括下限值、上限值在內(nèi)，且均勻分布。28〔4〕每一路模擬量實驗方法：調(diào)理模擬量發(fā)生器的輸出為下限值，逐漸平穩(wěn)添加到上限值，再平穩(wěn)減少到下限值。在一次循環(huán)中依次記錄系統(tǒng)所顯示的各實驗點的實測值?！?〕按以下方法計算誤差：①計算各實驗點信號所對應(yīng)的被丈量的實際值；②按照由低到高層次統(tǒng)計計算傳輸誤差。〔6〕傳輸誤差應(yīng)取計算傳輸誤差δ的最大值。292.累計量輸入傳輸誤差測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕至少測3路，且應(yīng)分布在不同的分站。對于樹型和總線型系統(tǒng)，還應(yīng)思索分布在不同的實驗區(qū)段?！?〕每一路累計量實驗方法如下：①啟動累計量信號模擬器，使之輸出一串規(guī)定的最小脈沖寬度，數(shù)量不小于3000個脈沖信號，同時記錄系統(tǒng)所顯示的累計量實測值；②改動脈沖量的個數(shù)，反復(fù)上述實驗5次以上。30〔4〕誤差計算按模擬量輸入傳輸誤差測試的規(guī)定進展?！?〕累計量傳輸誤差應(yīng)取δ的最大值。313.模擬量輸出傳輸誤差測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕至少測3路，且應(yīng)分布在不同的分站。對于樹型和總線型系統(tǒng)，還應(yīng)思索分布在不同的實驗區(qū)段?！?〕被測的每一路模擬量輸出值不得少于5個實驗點，實驗點應(yīng)包括上限值、下限值在內(nèi)，且均勻分布。32〔4〕每一路模擬量實驗方法：在規(guī)定的輸入設(shè)備上進展遙調(diào)量的變化操作，使之從下限值逐漸平穩(wěn)添加至上限值，再平穩(wěn)減少到下限值。在一次循環(huán)中依次記錄調(diào)理執(zhí)行指示器上的模擬量輸出實測值。〔5〕誤差計算按模擬量輸入傳輸誤差測試的規(guī)定進展?！?〕模擬量輸出〔調(diào)理量〕傳輸誤差應(yīng)取δ的最大值。334.系統(tǒng)巡檢時間測試〔1〕按“測試預(yù)備"中第六條的要求銜接設(shè)備?！?〕先投入1臺分站，分站應(yīng)帶足一切的輸入輸出容量。用秒表測得系統(tǒng)延續(xù)運轉(zhuǎn)數(shù)次循環(huán)所需的時間TK1。345.控制執(zhí)行時間測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕在規(guī)定的輸入設(shè)備上發(fā)控制命令，用秒表丈量從控制命令發(fā)出至控制執(zhí)行指示器作出呼應(yīng)的時間?！?〕使系統(tǒng)輸出控制信號的模擬量輸入值和開關(guān)量形狀，用秒表丈量從信號輸入到控制執(zhí)行指示器顯示相應(yīng)動作的時間。〔4〕對已包含執(zhí)行機構(gòu)的實驗系統(tǒng)，實驗中測得的時間即為控制執(zhí)行時間；對不包含執(zhí)行機構(gòu)的實驗系統(tǒng)，控制執(zhí)行時間應(yīng)為實驗中測得的時間加執(zhí)行機構(gòu)的動作時間。356.調(diào)理執(zhí)行時間測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕在規(guī)定的輸入設(shè)備上進展遙調(diào)量的變化操作，使之從下限值至上限值，再從上限值至下限值，用秒表分別丈量調(diào)理量發(fā)出至調(diào)理量執(zhí)行終了的時間?！?〕對已包含執(zhí)行機構(gòu)的實驗系統(tǒng)，實驗中測得的時間即為調(diào)理執(zhí)行時間；對不包含執(zhí)行機構(gòu)的實驗系統(tǒng)，調(diào)理執(zhí)行時間應(yīng)為實驗中測得的時間加執(zhí)行機構(gòu)的動作時間。367.站內(nèi)事件分辨率測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕將開關(guān)量模擬器的兩路輸出信號接至恣意一臺分站的恣意兩路開關(guān)量輸入端上，在開關(guān)量信號模擬器上設(shè)置一個時間定值，使該值等于規(guī)定的站內(nèi)事件分辨率。啟動開關(guān)量信號模擬器，那么系統(tǒng)應(yīng)打印出符合先后次序并帶各自時標的兩個事件的順序記錄?！?〕實驗至少在兩個分站上分別進展3次。378.站間事件分辨率測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備。〔2〕將n路開關(guān)量信號模擬器輸出分別接至n臺分站的任一路開關(guān)量輸入端上，在開關(guān)量信號模擬器上設(shè)置一個時間定值，使該定值等于規(guī)定的站間事件分辨率。啟動開關(guān)量信號模擬器，系統(tǒng)應(yīng)打印出符合先后次序并帶有各自時標的n個事件的順序記錄?！?〕實驗應(yīng)至少進展3次，n至少為3。389.畫面呼應(yīng)時間測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕用秒表測試每幅畫面從輸入命令終了開場直到全部畫素顯示終了的時間?！?〕實驗至少進展3次。399.畫面呼應(yīng)時間測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕用秒表測試每幅畫面從輸入命令終了開場直到全部畫素顯示終了的時間?！?〕實驗至少進展3次。4010.傳輸速率測試〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕將示波器跨接在傳輸信道上，運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，由示波器讀出傳輸速率。4111.系統(tǒng)速率測試測試方法有儀表測試法和實踐測算法，這里簡單給出實踐測算法：〔1〕對于雙向傳輸監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)，方法如下：①按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備。42②主機運轉(zhuǎn)誤碼率測試軟件，產(chǎn)生隨機信號，進展發(fā)送并接納〔或延續(xù)發(fā)送00—FFH并接納〕。分站運轉(zhuǎn)“收即發(fā)〞程序。主機將經(jīng)分站和傳輸系統(tǒng)前往的隨機信號與發(fā)送的隨機信號相比較，統(tǒng)計錯誤碼數(shù)并顯示或打印輸出。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時間應(yīng)保證傳輸不少于5倍誤碼率倒數(shù)的碼數(shù)。③系統(tǒng)傳輸誤碼率為錯誤碼數(shù)除以傳輸?shù)目偞a數(shù)。43〔2〕對于單向傳輸監(jiān)測系統(tǒng)，方法如下：①按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備。②分站循環(huán)發(fā)送00—FFH，主機將接納到的數(shù)值顯示和打印輸出統(tǒng)計錯誤碼數(shù)。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時間應(yīng)保證傳輸不少于5倍誤碼率倒數(shù)的碼數(shù)。③系統(tǒng)傳輸誤碼率為錯誤碼數(shù)除以傳輸?shù)目偞a數(shù)。44九、系統(tǒng)任務(wù)穩(wěn)定性實驗〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備。系統(tǒng)延續(xù)運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)時間應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。實驗開場和終了，均應(yīng)測試系統(tǒng)功能和主要目的。實驗中按規(guī)定的時間間隔測試系統(tǒng)功能。〔3〕實驗中，如出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性缺點那么終止實驗，等缺點排除后重新開場計時實驗，如出現(xiàn)非關(guān)聯(lián)性缺點，等缺點排除后繼續(xù)實驗，排除缺點過程不計時。45十、電源動搖順應(yīng)性實驗〔1〕按“測試預(yù)備〞中的要求銜接設(shè)備?！?〕將系統(tǒng)電源線接到電壓可調(diào)的電源上，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范要求的電壓動搖范圍調(diào)理電壓，并在每組合形狀下等溫度穩(wěn)定，但至少堅持15min后，測試系統(tǒng)功能。46第二節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原那么及步驟一、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計步驟1.了解平安、消費系統(tǒng)對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的要求不同的平安、消費系統(tǒng)對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的要求不同。因此，首先必需詳細地了解平安、消費對系統(tǒng)的要求，明確設(shè)計義務(wù)。472.調(diào)研、搜集資料在明確設(shè)計義務(wù)后，就要有目的地進展調(diào)研、搜集資料。主要內(nèi)容應(yīng)包括：〔1〕經(jīng)過國際互聯(lián)網(wǎng)，了解所設(shè)計系統(tǒng)目前國內(nèi)外現(xiàn)狀及開展趨勢；〔2〕經(jīng)過查新了解有關(guān)新實際、新技術(shù)、新元器件等；〔3〕實地調(diào)查已有成熟系統(tǒng)的運用情況；〔4〕熟習(xí)有關(guān)的法律、法規(guī)、設(shè)計規(guī)范、檢檢驗收規(guī)范。483.系統(tǒng)總體方案確定在充分調(diào)研、掌握大量資料的根底上，針對實踐設(shè)計系統(tǒng)確定設(shè)計的總體方案，選擇系統(tǒng)的構(gòu)造方式。4.選擇一次傳感器、控制執(zhí)行機構(gòu)或元件根據(jù)設(shè)計要求及確定的總體方案，選擇所需求的一次傳感器和適宜的控制執(zhí)行元件。5.選擇計算機根據(jù)總體方案及可靠性、經(jīng)濟性等情況選擇計算機的機型、機種。496.系統(tǒng)硬件設(shè)計根據(jù)總體方案的要求，進展系統(tǒng)硬件設(shè)計和詳細電路設(shè)計，盡量采用成熟的、經(jīng)過實際考驗的電路和環(huán)節(jié)。同時思索新技術(shù)、新元器件、新工藝的運用。7.系統(tǒng)軟件設(shè)計根據(jù)軟件設(shè)計原那么、方法及系統(tǒng)的要求進展運用程序設(shè)計。盡量采用組態(tài)軟件，留意兼容性、可擴展性。508.系統(tǒng)實驗室調(diào)試系統(tǒng)軟硬件設(shè)計完成并進展正確組裝后，按設(shè)計義務(wù)的要求在實驗室進展模擬實驗。經(jīng)過實驗對設(shè)計系統(tǒng)進展初步考核，以便發(fā)現(xiàn)問題、進展改良，為現(xiàn)場工業(yè)性實驗奠定根底。9.工業(yè)性實驗將所設(shè)計的系統(tǒng)安裝于實踐工業(yè)現(xiàn)場，由消費過程對系統(tǒng)進展實踐考核，對存在的問題進展改良，最大限制地滿足消費、平安要求。煤礦井下運用的設(shè)備還必需經(jīng)過指定機關(guān)進展防爆檢驗，在獲得“防毒合格證〞后，能夠進展工業(yè)性實驗。5110.編寫鑒定技術(shù)文件普通在工業(yè)實驗經(jīng)過之后，有關(guān)部門要對系統(tǒng)組織技術(shù)或產(chǎn)品鑒定，需求編寫鑒定技術(shù)文件。鑒定技術(shù)文件普通應(yīng)包括以下內(nèi)容：〔1〕義務(wù)來源及要求，即方案義務(wù)書、合同書?！?〕研制報告。闡明目前國內(nèi)外有關(guān)情況、研制設(shè)計的關(guān)鍵、處理方法和措施、最終結(jié)果〔有的稱為可行性論證報告〕。52〔3〕試制報告。闡明試制過程、試制過程中出現(xiàn)的問題、處理措施?！?〕技術(shù)條件。寫明對設(shè)計檢驗的方法及到達的功能目的要求〔也可稱為技術(shù)考核實驗大綱〕?！?〕型式實驗報告。由指定機關(guān)進展檢驗后作出的結(jié)論性報告?！?〕規(guī)范化審査報告。由指定機關(guān)對設(shè)計中規(guī)范化情況作出的報告?！?〕防爆檢驗報告。由指定機關(guān)對煤礦井下運用的設(shè)備作出的防爆檢驗報告。53〔8〕系統(tǒng)圖冊。系統(tǒng)設(shè)計的詳細圖紙?！?〕運用闡明書。寫明系統(tǒng)概略、主要技術(shù)目的、運用條件、運用方法、本卷須知等?！?0〕工業(yè)實驗大綱。寫明實驗現(xiàn)場地點、條件，實驗時間，設(shè)備安裝情況，考核內(nèi)容、方法等?！?1〕工業(yè)實驗報告。由現(xiàn)場對所實驗系統(tǒng)作出總體和結(jié)論性報告?！?2〕證明文件。査新證明，即查閱與本設(shè)計有關(guān)的國內(nèi)外最新情況證明。有的鑒定還需求“經(jīng)濟效益和社會效益〞的有關(guān)證明。54二、平安、消費系統(tǒng)對平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的要求平安、消費系統(tǒng)對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的要求應(yīng)由設(shè)計單位提出，但提出的要求普通都比較籠統(tǒng)，因此，在此根底上還必需做進一步伐査研討，搜集有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計的大量原始資料，其內(nèi)容普通要包括：〔1〕需求檢測參數(shù)的種類、數(shù)量、極限變化范圍、常用范圍?！?〕需求檢測參數(shù)的性質(zhì)，例如，模擬量是電壓型、電流型、頻率型還是電阻型，開關(guān)量是觸點信號還是有源信號等?！?〕檢測對象所處環(huán)境是普通場所還是有爆炸危險、高溫、潮濕等特殊場所。55〔4〕檢測精度和速度?！?〕監(jiān)測對象環(huán)境、數(shù)量、性質(zhì)等?！?〕控制對象環(huán)境、數(shù)量、性質(zhì)、控制方式及控制精度等?！?〕信息輸出方式，如顯示、打印記錄、存儲、傳輸間隔等?！?〕系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)是長期還是短期運轉(zhuǎn)，允許缺點時間，假設(shè)發(fā)生缺點后后果如何等。56三、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原那么在最大限制滿足平安、消費系統(tǒng)要求的前提下，普通要力求做到五性。1.可靠性監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可靠性高，是系統(tǒng)設(shè)計最重要的原那么。要保證系統(tǒng)在運用條件下任務(wù)穩(wěn)定且可靠性高，必需具備較強的抗干擾性能。2.先進性運用的元器件、傳感器、執(zhí)行器、檢測方法、控制方法、程序設(shè)計、輸入輸出方式及手段等，都應(yīng)符合技術(shù)開展方向，具有技術(shù)的先進性。573.通用性系統(tǒng)不需任何改動或只進展少許改動就能運用于其他場所，構(gòu)成新的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。4.合理性電路構(gòu)造簡單，軟硬件功能搭配恰到益處，便于安裝、維護檢修。5.經(jīng)濟性系統(tǒng)功能強，本錢低，性能價錢比高。58四、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)總體方案確實定總體方案確定的好壞，直接影響到整個監(jiān)測控系統(tǒng)的功能、目的、系統(tǒng)投資及實施細那么的好壞，甚至關(guān)系到設(shè)計的成敗?？傮w方案確定主要是根據(jù)了解和調(diào)研所掌握的大量資料，結(jié)合詳細實踐情況和現(xiàn)時可行的技術(shù)措施及方法來進展。591.確定系統(tǒng)的構(gòu)造在確定總體方案時，必需首先確定好系統(tǒng)的構(gòu)造。它是系統(tǒng)設(shè)計的重要一步，系統(tǒng)的構(gòu)造確定是根據(jù)所設(shè)計的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜程度、測控范圍及要求，確定出系統(tǒng)為一級管理系統(tǒng)還是分布式多級管理系統(tǒng)，是單計算機運轉(zhuǎn)還是多計算機運轉(zhuǎn)。60監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)普通為一級或二級計算機管理系統(tǒng)。一級管理系統(tǒng)多為星型或樹型，如圖10-3所示。圖中，▽為受控或檢測單元。61二級管理系統(tǒng)多為環(huán)型、直線型、樹型、如圖10-4所示。622.選擇傳感器在確定總體方案時必需選擇好被測參量的傳感器，它是影響系統(tǒng)檢測精度的重要因索之一。特別是隨著半導(dǎo)體技術(shù)、監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的開展，丈量各種參量〔如甲烷濃度、一氧化碳、濃度溫度、風(fēng)速等〕的傳感器種類繁多，規(guī)格各異。因此，如何正確選擇傳感器，確實不是一件容易的事，必需給予髙度注重。在選擇傳感器時，應(yīng)思索以下幾個方面：63〔1〕最重要的是檢測精度、范圍及壽命。在選擇精度目的時，要以系統(tǒng)測控精度要求為根據(jù)，然后思索系統(tǒng)中產(chǎn)生誤差諸要素，對總誤差進展合理的預(yù)分配，再按預(yù)分配給傳感器的誤差來選擇所需傳感器的精度?！?〕信號輸出方式，如電壓、電流、頻率輸出及其分站信號采集種類的配套等要素。傳感器安裝位置及數(shù)量要符合有關(guān)規(guī)定，本章第三節(jié)內(nèi)容有詳細表達。643.選擇分站通道分站通道是銜接計算機與監(jiān)測監(jiān)控對象的紐帶，是系統(tǒng)的重要組成部分。通道不通就無法保證系統(tǒng)可靠任務(wù)。假設(shè)通道產(chǎn)生誤差過大，就無法到達預(yù)期的檢測和控制目的。選擇通道主要是根據(jù)傳感器的信號種類、數(shù)量及受控設(shè)備的情況，選擇通道中的關(guān)鍵性元器件，例如，多路開關(guān)、采樣堅持器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等。654.選擇外圍設(shè)備外圍設(shè)備配置種類、型號主要根據(jù)系統(tǒng)要求和系統(tǒng)規(guī)模來確定。在上述任務(wù)完成后，畫出一個完好的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)原理框圖，其中包括各種傳感器、執(zhí)行器、輸入輸出通道的主要元器件、微機及外圍設(shè)備。它是整個系統(tǒng)的總圖，要求簡單、明晰、一目了然。在確定系統(tǒng)總體方案時，對系統(tǒng)的軟、硬件功能應(yīng)做一致思索。由于監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)所要實現(xiàn)的某種功能，往往既可以由硬件實現(xiàn)，也可以由軟件完成。究竟采用什么方式比較適宜，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)實時性及整個系統(tǒng)的功能價錢比綜合平衡后加以確定。66第三節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的選型及施工設(shè)計根據(jù)前面幾節(jié)討論的平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的普通方法，在實踐任務(wù)中，根據(jù)礦井的實踐情況和用戶的要求，直接選用國內(nèi)外成熟的系統(tǒng)，即選型設(shè)計。系一致旦選定，用戶就要根據(jù)消費礦井實踐情況進展施工設(shè)計。本節(jié)我們經(jīng)過詳細的例子，引見監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的選型設(shè)計和施工設(shè)計。67一、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選型設(shè)計1.礦井概略某礦井年產(chǎn)原煤1200kt，為低沼氣礦井；礦井消費布置有兩個采區(qū)，共4個采煤任務(wù)面，4個掘進任務(wù)面，要求監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進入礦工業(yè)局域網(wǎng)。2.系統(tǒng)選型根據(jù)礦井情況和用戶要求，選用KJ4系統(tǒng)。68〔1〕選用INTEL工控機為系統(tǒng)主機，并加一臺備用機，CPU486以上，主頻200 MHz以上，內(nèi)存16kB以上，硬盤2.1GB以上，帶3.5英寸軟驅(qū)和光驅(qū)，彩色圖形終端選用XD400，其他外設(shè)另選。根據(jù)礦工業(yè)局域網(wǎng)的情況，選用網(wǎng)絡(luò)銜接卡?！?〕傳感器的數(shù)量與型號的選擇。根據(jù)煤礦平安的有關(guān)要求，確定測點89個〔模擬量37個，開關(guān)量52個〕，思索二期工程測點共122個。配備2臺風(fēng)電閉鎖安裝?！?〕按測點分布設(shè)置10臺井下分站〔2臺備用于井上〕。〔4〕通訊電纜選用PUYV39—14芯電纜，傳感器電纜選用PUYVR型。693.系統(tǒng)方框圖設(shè)計〔1〕圖例闡明?！?〕系統(tǒng)方框圖，如圖10-5所示。No.7分站傳感器配置圖，如圖10-6所示。70714.系統(tǒng)概算〔1〕系統(tǒng)配套清單，如表10-1所列。727374〔2〕通訊干線資料匯總表，如表10-2所列。75〔3〕系統(tǒng)通訊電纜明細表，如表10-3所列。7677二、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)施工設(shè)計根據(jù)平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選型設(shè)計，對所需求的產(chǎn)品進展招標和定購之后，那么需求根據(jù)現(xiàn)場消費的情況，進展平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安裝的施工設(shè)計。進展施工設(shè)計的根據(jù)主要是有關(guān)的煤礦平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器運用管理規(guī)范。1.普通性要求系統(tǒng)安裝前，運用單位必需根據(jù)已同意的作業(yè)規(guī)程或平安技術(shù)措施提出<安裝懇求單>，分別送通風(fēng)和機電部門，安裝斷電控制系統(tǒng)時，運用單位或機電部門必需根據(jù)斷電范圍要求，提供斷電條件，并接通井下電源及控制線，在銜接時必需有平安監(jiān)測工在場監(jiān)護。78模擬量傳感器應(yīng)設(shè)置在能正確反映被測物理量的位置。開關(guān)量傳感器應(yīng)設(shè)置在能正確反映被監(jiān)測形狀的位置。聲光報警器應(yīng)設(shè)置在經(jīng)常有人任務(wù)便于察看的地點。井下分站應(yīng)設(shè)置在便于人員察看、調(diào)試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風(fēng)巷道或硐室中，安設(shè)時應(yīng)墊支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊掛在巷道中。79隔爆兼本質(zhì)平安型等防爆電源，宜設(shè)置在采區(qū)變電所，嚴禁設(shè)置在斷電范圍內(nèi)。隔爆兼本質(zhì)平安型防爆電源嚴禁設(shè)置在以下區(qū)域：①低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤任務(wù)面和回風(fēng)巷內(nèi)；②煤與瓦斯突出礦井的采煤任務(wù)面、進風(fēng)巷和回風(fēng)巷；③掘進任務(wù)面內(nèi)；④采用串聯(lián)通風(fēng)的被串采煤任務(wù)面、進風(fēng)巷和回風(fēng)巷；⑤采用串聯(lián)通風(fēng)的被串掘進巷道內(nèi)。80為保證平安監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的斷電和缺點閉鎖功能，斷電控制器與被控開關(guān)之間必需正確接線。詳細方法由煤礦主要技術(shù)擔(dān)任人審定。與平安監(jiān)測監(jiān)控儀器關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備，電源線和控制線在撤除或改線時，必需與平安測控管理部門共同處置。檢修與平安監(jiān)測監(jiān)控儀器關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備，需求平安監(jiān)測監(jiān)控儀器停頓運轉(zhuǎn)時，須經(jīng)礦主要擔(dān)任人或主要技術(shù)擔(dān)任人贊同，并制定平安措施后方可進展。812.甲烷傳感器的設(shè)置甲烷傳感器應(yīng)垂直懸掛在巷道上方風(fēng)流穩(wěn)定的位置，距頂板〔頂梁〕不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm，并應(yīng)安裝維護方便，不影響行人和行車。82〔1〕長壁采煤任務(wù)面甲烷傳感器必需按圖10-7設(shè)置。U形通風(fēng)方式在上隅角設(shè)置甲烷傳感器T0，任務(wù)面設(shè)置甲烷傳感器T1，任務(wù)面回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T2；假設(shè)煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器T1不能控制采煤任務(wù)面進風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)平安型電氣設(shè)備