煤矿监控检测方法.docx
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煤矿监控检测方法
济南鲁安信安全技术有限公司
煤矿安全监控系统性能测试
作业指导书
文件编号：
版本：
编写：
审核：
批准：
一、适用范围……………………………………………………
二、煤矿安全监控系统检测所需主要仪器设备………………………
三、煤矿安全监控系统检测依据标准……………………………….
四、测试前准备工作………………………………………….
五、测试过程与测试要求………………………………………….
六、测试方法…………………………………………………
七、测结果的判定…………………………………………
一．适用范围
本作业指导书适用于济南鲁安信安全技术有限公司所进行的煤矿监测监控系统性能测试。
二．煤矿安全监控系统检测所需主要仪器设备
检验用主要设备和仪器、仪表
名称
管理编号
规格型号
准确度
检定证书编号
有效期至
1.11％CH4标准气样
LAX-JW001
AL-4L
/
00867
2012-12-20
1.62％CH4标准气样
LAX-JW002
AL-4L
/
104677
2012-12-20
30.1ppmCO标准气体
LAX-YY001
AL-4L
/
110909
2012-04-08
流量计
LAX-BL002
LZB-3
4.0级
V06-20110519
2013-08-07
流量计
LAX-BL001
LZB-3
4.0级
V06-20110520
2013-08-07
通风干湿表
LAX-TG001
DHM2
±0.3℃
T20-20120252
2013-02-23
矿用携带式气压测定器
LAX-SQ002
CPD2/20
0.7hPa
T34-20110415
2012-12-18
数字万用表
（带测频率）
LAX-SW001
VC890D
/
E06-20112618
2012-12-15
声级计
LAX-SJ002
HS5633
二级
F11-20120177
2013-02-19
光照度测试仪
LAX-GC001
LX1330B
+2.7%～+5.6%
C15-20120017
2013-01-05
秒表
LAX-MB001
504
一等
K03-20110283
2012-12-11
函数信号发生器
LAX-HF001
VC2002
0.5Hz
R01-20110147
2012-11-24
接触式调压器
LAX-JT001
TDGC2-3K
2.9×10-3
EC3-20110547
2012-12-04
接地电阻测试仪
LAX-JD001
MS5209
0.8Ω
E12-20110093
2012-04-01
1
三．煤矿安全监控系统检测依据标准
《DB37/T1696-2010山东煤矿在用安全监控系统检测检验规范》
《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》
《MT/T772-1998煤矿监控系统主要性能测试方法》
《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》
四．测试前准备工作
（1）设备检测部相关技术人员应通过监控系统布置图熟悉所要检测系统的连接方式及相关传感器类型等基础资料。
a）环形系统按下图连接设备；
2
b）星形系统按下图连接设备。
（2）检查测试所用仪器设备，确保测试所用设备在无故障状态下运行。
（3）了解被测试系统所用的仪器及辅助设备在测试前的工作状态。
（4）检测监控系统中心站是否满足环境条件和电源条件。
五．测试要求与测试过程
5.1机房：
1环境温度：
15℃～30℃。
2环境湿度：
40%～70%。
3温度变化率：
小于10℃/h，且不得结露。
4大气压力：
80kPa～106kPa。
5电源的电压偏差：
-5%～+10%。
6GB/T2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。
5.2系统配置
系统组成：
系统一般由主机、传输接口、传感器、执行器（含断电器、声光报警器）、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。
3
1中心站主机应不少于两台，一台备用，且不得兼作他用。
2煤矿安全监控系统设备之间应使用专用光缆或阻燃线缆连接，不应与调度电话电缆或动力电缆等共用。
3防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号应为本质安全型信号，仪器的结构性能应符合GB3836《爆炸性气体环境用电气设备》所规定的防爆要求。
4矿井安全监控系统应具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当主机或系统电缆发生故障时，系统应保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
5中心站应配备备用电源，当电网停电后，系统应保证正常工作时间不小于2h。
6井下分站应配备备用电源，当电网停电后，系统应保证正常工作时间不小于2h。
7系统应具有防雷电保护，应在入井处装设防雷电装置。
8系统应具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。
中心站应配备两台打印机，一台备用，确保正常使用。
9中心站应接地良好。
中心站应配备录音电话。
10系统及配套件应具有MA标志，煤矿应按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，不应对不同系统间的设备进行置换。
11矿井调度室内有主机或显示终端；联网主机有防火墙等网络安全设备。
5.3、系统功能
1数据采集系统应具有模拟量、开关量、累计量采集显示及报警和断电状态、馈电状态监测、报警功能，井下报警声级达到80dB,光信号在环境中20m处清晰可见。
并满足AQ6201-2006中4.5.1的要求。
2系统应由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。
4
3系统应由现场设备完成甲烷风电闭锁功能。
系统应具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能，当主机或系统主传输电缆发生故障时，系统应保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
4安全监控系统应具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作管理权限和操作记录功能。
5系统应具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。
6系统应具有列表显示功能。
7系统应具有开关量状态图和柱状图显示功能。
系统应具有模拟动画显示功能。
8系统应具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能。
9系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。
10系统应具有自诊断功能。
当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询和打印。
11系统应具有双机切换功能，系统主机应双机备份，并具有手动切换功能或自动切换功能。
当工作主机发生故障时，备份主机投入工作。
12系统应具有数据备份功能，且所有存盘数据不得随意修改。
5.4、主要技术指标
1模拟量输入传输处理误差应不大于1.0%.
2监控主机最大巡检周期应不大于30s，并应满足监控要求。
3控制时间应不大于系统最大巡检周期。
异地控制时间应不大于2倍的系统最大巡检周期。
甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于2s。
5
4甲烷、温度、风速、负压、一氧化碳等重点监测的实时监测值存盘记录应保存7d以上。
模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽放（采）量等累计量值、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录应保存一年以上。
当系统发生故障时，丢失的上述信息的时间长度应不大于5min。
并满足AQ6201-2006中4.7.7的要求。
5画面响应时间：
调出整幅画面85％的响应时间应不大于2s，其他画面应不大于5s。
6双机切换时间：
从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间应不大于5min。
7电源波动适应能力：
电压波动在-25%～10%范围内能正常工作。
8系统软件死机率：
系统软件死机率不大于1次/720h。
5.5、传感器设置
甲烷传感器的设置：
甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。
甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度的设置和断电范围应符合以下规定：
高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、低瓦斯矿井中的高瓦斯区和瓦斯异常区、煤层容易自燃或自燃的采掘工作面，瓦斯报警浓度不得大于0.8%。
其他工作地点甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度设置和断电范围应符合AQ1029-2007中6.2条的规定。
如企业规定的报警浓度、断电浓度、复电浓度的设置低于国家标准的，按照企业标准执行。
采煤工作面甲烷传感器的设置应符合AQ1029-2007中6.3条的规定。
6
掘进工作面甲烷传感器的设置应符合AQ1029-2007中6.4条的规定。
采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。
设在回风流中的机电硐室进风侧应设置甲烷传感器，如图1所示。
在回风流中的机电硐室甲烷传感器的设置
使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处应设置甲烷传感器，如图2所示。
装煤点甲烷传感器的设置
高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中应设置甲烷传感器，如图3所示。
瓦斯涌出巷道的下风流中甲烷传感器的设置
矿用防爆特殊型蓄电池电机车应设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车应设置便携式甲烷检测报警仪。
兼做回风井的装有带式输送机的井筒内应设置甲烷传感器。
采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10m～15m处应设置甲烷传感器。
井下煤仓、地面选煤厂煤仓上口应设置甲烷传感器。
封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。
封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。
瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置应符合AQ1029-2007中6.15条的规定。
其他传感器的设置
一氧化碳传感器的设置应符合AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》中7.1条的规定。
7
风速传感器的设置应符合AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》中7.2条的规定。
风压传感器的设置
主要通风机的风硐内应设置风压传感器。
瓦斯抽放管路中其他传感器的设置应符合AQ1029-2007中7.4条的规定。
温度传感器的设置应符合AQ1029-2007中7.6条的规定。
开关量传感器的设置应符合AQ1029-2007中7.7条的规定。
5.6传感器配备及安装
1按照5.5要求安设各种传感器。
2各类传感器均应有20%的备用量。
3安全监控设备的供电电源应取自被控电源开关的电源侧。
4井下主机或分站安设在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应加垫支架，使其距巷道底板不小于300mm或吊挂在巷道中。
5风速、压力、温度、一氧化碳传感器应悬挂在能正确反映该点测值的地点。
6井筒和巷道内的信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限，在井筒内应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内，应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。
7巷道长度超过500米的，每500m应增设一组甲烷传感器。
5.7传感器技术要求
1低浓度瓦斯传感器显示值的稳定性和基本误差、响应时间应符合AQ6203-2006的规定。
2高浓度瓦斯传感器的基本误差、工作稳定性和响应时间应符合AQ6206-2006的规定。
8
3一氧化碳传感器的基本误差、工作稳定性和响应时间应符合AQ6205-2006的规定。
4风速传感器的基本误差和工作稳定性应符合MT448-2008的规定。
5负压传感器的基本误差和工作稳定性应符合MT393-1995的规定。
6温度传感器的基本误差、工作稳定性和响应时间应符合MT381-1995的规定。
7设备开停传感器：
响应时间≤3s。
8风门开关传感器：
响应时间≤1s。
9馈电状态传感器：
响应时间≤3s。
5.8使用和维护
1矿井应配备瓦斯校准气样和校正装置。
2甲烷传感器每7天应使用校准气样和空气样调校1次。
传感器应定期进行计量检定。
3每7天应对甲烷超限断电功能和甲烷风电闭锁功能进行测试，煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行6个月～12个月，应升井检修。
4每天应使用便携式甲烷检测仪或便携式光学甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照。
5安全监控设备发生故障时，应在24h内处理，在故障期间应有安全措施。
6压力、风速、温度、一氧化碳传感器按使用说明书进行调校。
7开停传感器、风门开关传感器、馈电状态传感器出现故障，应在24h内处理。
8拆除或改变安全监控关联设备，需要安全监控设备停止运行时，应制定安全技术措施。
5.9管理
1矿井应建立安全监测机构，实行24小时值班，配备必要的值班人员、维护人员和专业技术人员。
9
2矿井应建立以下制度：
监控仪表计量检验制度；监控仪器调校制度；监控系统维修维护制度；监控中心站管理制度。
3矿井应绘制安全监控设备装置布置图和接线图，图上应标明传感器、声光报警器、接线、断电器、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、传输电缆等，并根据实际布置及时修改。
4矿井应建立相关台帐、记录和报表：
安全监控设备台帐；安全监控设备故障登记表；检修记录；巡检记录；传感器调校记录；中心站运行日志；安全监控日报表，且应报矿长和技术负责人审阅；报警断电记录月报；甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录；安全监控设备使用情况月报等。
5图纸、技术资料保存时间应不少于两年。
六．测试方法
6.1机房
机房温湿度：
用符合精度要求的通风干湿表测量。
使用时，应在观测前将通风干湿表悬挂好，保证仪器周围的障碍物距离温度表球部至少有半米，操作者也应远离至少半米，快要读数前再接近；悬挂好以后，必须经过一定的时间（夏季至少要有15分钟，冬季至少要有30分钟）以后，才能观测。
湿润纱套的时间：
夏季在观测前4分钟，冬季在观测前15分钟（有冻冰应使之融化掉），以湿润为准，观测前不能有滴水现象。
再将通风器的发条上紧，等通风器转动4分钟以后，进行温度表的读数，读数时，观测者应站在下风方，读数要迅速而准确。
电源电压：
用优于0.5级的数字万用表测量。
将黑表笔插入COM孔，红表笔插入V/Ω/Hz孔，选择相应的ACV量程（标准电压为220，故选择量程750），找到监控系统主机电源，将测试表笔跨接在被测电路上，测试3次，取平均值并计算电源电压偏差。
10
大气压力：
用精密数字气压计测量。
测试前应预热30分钟。
进行绝对压力测量时，这时标高键必需置0米（不管现场标高是多少），否则显示就不正确。
这时，现场绝对压力=（零位气压
值±显示数字）hPa,一般仪器出厂时，零位气压值一律校准在1000hPa，当现场标高超过2000米时，显示将发生过载，在这种情况下，允许将标高选到2000米，但这时零位气压值必须重新设定，其办法是取当地年平均气压整数值，再用水银标准气压计测出当时的气压值。
GB/T2887规定的尘埃：
计算机机房内的尘埃依机器要求而定，主机房内尘埃的粒径大于或等于0.5μm的个数应小于或等于18000粒/cm3（相当于500000粒/英尺3）。
GB/T2887规定的照明：
用光照度测试仪测量。
机房在距地面0.8m处，照度不应低于300lx，基本工作间和第一类辅助房间不低于200lx，其他房间参照GB50034执行。
GB/T2887规定的噪声：
计算机系统停机时机房内的噪声在主机房中心处测试应小于65dB（A）。
GB/T2887规定的电磁场干扰：
1无线电干扰环境场强：
机房内无线电干扰场强，在频率范围0.15Mhz～1000Mhz时不大于126dB。
2磁场干扰场强：
机房内磁场干扰场强不大于800A/m（相当于10Oe）。
GB/T2887规定的接地：
1计算机场地一般具有以下a）计算机系统的直流地；b）计算机系统的交流工作地；c）其他电力系统的交流工作地；d）安全保护地；e）防雷保护2接地电阻及相互关系1计算机系统直流地电阻的大小应依不同计算机系统的要求而定。
2交流工作地的接地电阻不应大于4欧姆。
3安全保护地的接地电阻不应大于4欧姆。
4防雷保护地的接地电阻不应大于4欧姆。
5诸地之间的关系及接法应依不同计算机系统的要求而定。
6.2系统配置
现场查看与查阅证件、资料结合
6.3系统功能
模拟量采集、显示及报警功能
采用标准气样按MT/T772-1998中8.2条的规定进行。
数据采集、显示、报警功能：
标准气样检测，井上下对照；断电状态、馈电状态检测、报警功能：
现场模拟测试；报警强度用声级计测量，声级计置于距仪器轴心正前方1m、环境噪声不大于30dB处，定量3次，取其最小值为仪器报警声强度，其值应大于80dB，光信号在黑暗环境中距仪器20m处进行观察。
开关量采集、显示及报警功能检测
采用现场模拟方法按MT/T772-1998中8.3条的规定进行。
累计量采集、显示功能检测
按MT/T772-1998中8.4条的规定进行。
故障闭锁功能检测
现场依次将传感器与分站、分站与断电执行器信号线去除及切断与闭锁控制有关的监控设备电源，检查对应被控设备断电，恢复与闭锁控制有关的监控设备正常工作状态，检查闭锁及自动解锁功能。
甲烷断电仪和甲烷风电闭锁功能检测
分别采用现场模拟试验和查阅历史记录方法进行：
利用现场检修时间，在矿方有关通风和安全监测人员的配合下，分别在当主机或系统主传输电缆处于正常工作状态和发生故障状态下按MT282-1994、MT283-1994及MT631-1996的有关规定模拟进行。
检查历史记录，其各参数关系符合MT282-1994、MT283-1994及MT631-1996的有关规定。
统计功能
根据6.3.1、6.3.2、6.3.4和6.3.5试验的超限及故障情况，调用统计报表，检查其一致性。
存盘数据改修检查
通过界面调用存盘数据，并试图改修数据，检查改修情况。
显示功能检查
按MT/T772-1998中8.8条的规定进行。
打印功能检查
按MT/T772-1998中8.8条的规定进行。
人机对话功能试验
按MT/T772-1998中8.9条的规定进行。
自诊断功能
按MT/T772-1998中8.10条的规定进行。
实时存盘功能检查
按MT/T772-1998中8.7条的规定进行，并检查一年以上的历史数据；采用双机自动切换方式的系统，检查其自动切换时间应不大于10分钟，采用双机人工手动切换功方式的系统，检查其切换时间应不大于10分钟，且主机应采用双硬盘，存盘数据应采用双硬盘备份存贮。
6.4主要技术指标
模拟量输入传输误差检测
按MT/T772-1998中6.3.1的方法进行，系统主机显示值与标准气样之间的误差为系统模拟量监测总误差，模拟量输入传输误差为系统模拟量监测总误差减去传感器测量误差。
巡检周期检测
系统按实际最大节点容量投入运行，用秒表测得系统连续3次循环所需的时间T3，系统巡检周期为T=T3/3。
控制执行时间检测
按MT/T772-1998中9.5条的规定进行。
存储时间
查看系统存盘记录。
画面响应时间测试
按MT/T772-1998中9.9条的规定进行。
双机切换功能试验
按MT/T772-1998中8.13条的规定进行。
备用电源工作时间
电网停电后，用机械表测试系统连续监控时间。
电源波动适用能力试验
按MT/T772-1998中11条电源波动适应性试验的规定进行。
系统软件死机率
按720h的3倍连续时间，查看主机历史存盘记录中软件死机总次数。
6.5传感器设置
各类传感器的安设地点检查采用井下查看的方式进行。
甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围采用携带甲烷标准气样井下测试及观测断电范围与查阅资料结合。
6.6传感器配备及安装
检验项5.6.1—5.6.7采用地面及井下现场查看方式。
其中5.6.4、5.6.6项使用卷尺测量。
6.7传感器技术要求
使用瓦斯调校装置现场比对：
采用1.0%～1.6%的甲烷标准气样通气3min，读取数值，计算误差。
使用瓦斯调校装置现场比对：
采用浓度超过3%的瓦斯标准气样通气3min，读取数值，计算误差。
用一氧化碳调校装置进行比对：
采用24ppm～80ppm的一氧化碳标准气体通气3min，读取数值，计算误差。
用标准风表进行比对。
用精密压力计进行比对。
用标准温度计进行比对。
采用现场模拟测试方法进行。
采用现场模拟测试方法进行。
采用现场模拟测试方法进行。
6.8使用及维护
检验项5.8.1—5.8.8采用现场查看及查阅现场记录、曲线、报表、措施结合。
6.9管理
检验项5.9.1—5.9.5采用查阅资料方式。
七检测结果的判定
7.1凡检验有下列情况之一者，判为不合格：
——系统及系统配套的相关设置无MA标志；
——不能正常打印安全监控日报表；
——隔爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号非本质安全型；
——甲烷传感器配备数量不足；
——系统未装设避雷装置；
——系统未配备备用主机；
——主机无备用电源；
——分站无备用电源；
——甲烷断电功能无法实现；
——甲烷风电闭锁功能无法实现。
7.2未发现7.1项者，各单项总分≥60分，判为合格。
7.3未发现7.1项者，有单项总分＜60分，判为不合格。
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