摘 要:煤礦井下使用瓦斯抽放監控系統，這一系統可以實時監控瓦斯的抽放參數，并將信息及時、準確的傳遞到井上，然后通過計算機對這一系統進行控制，目的是實驗自動控制及檢測設備的工作狀態，保證其穩定工作，這一系統的應用使得煤礦的成本以及人員的勞動強度都得到了極大的降低，具有很大的應用價值。
近幾年來，我國煤礦工業的現代化水平不斷提高，機械化和自動化程度不斷發展，井下越來越多地使用監控系統進行監測和控制，利用通信系統進行信息的傳遞，這兩方面的進步使得礦井朝著現代化發展的步伐加快，并且極大地促進了煤礦的安全生產。通訊設備需要依靠電纜的鋪設才能運行，所以井下一般會鋪設較多數量的電纜，因此信號傳輸過程或造成信號之間的干擾，對于一些監控系統，需要輸出高精度的結果，必須保證其不受干擾或者收到#小程度的干擾。
煤礦以前使用的監測監控系統通訊方式有兩種，分別為 FSK 和 485，前者使用時成本較高，容易受到其他信號的干擾，后者對于信號有極性要求，對總線的連接方式也有要求，該通訊方式總線必須采用鏈式的連接方式，同樣沒有抗信號干擾的能力，較難進行長距離的通訊，并且通信的速率低。因此，必須進行瓦斯抽放系統的進一步開發，對瓦斯抽放過程中的參數進行監測，并根據參數進行自動判斷，計算機可以實現網絡條件下的數據傳輸，也可以對設備進行控制，從而實現自動檢測和控制設備當前所處的工作狀態，這一過程可以實現成本的節約，并降低員工的勞動強度。
1 研究內容
礦井常用的瓦斯抽放系統為 KJ635 瓦斯抽放監控系統，該系統可以對抽放瓦斯過程中的管道、環境參數進行監測，同時還可以監測機電設備的運行狀況。另外，這一系統進行組合的方式比較靈活，而且操作比較方便，發生雷擊時具有自我保護的特點，當感應到雷擊時將設備的電壓控制在安全電壓的范圍內，不易受到各種雷擊和過電壓沖擊，從而使該系統相關的地面中心站及抽放泵房、井下監控分站能夠有效避免雷擊造成的破壞，起到較好的保護作用。井下進行瓦斯抽放時，該系統該可以對管道內的瓦斯的相關參數等進行監控，同時還可以計算氣體的流量以及抽放氣體總量等參數，該系統可以符合礦井監測監控的實際需要。
2 系統的優點
①工作方式以及數據傳輸方式多樣化，各個節點都可以進行測試和控制，并將節點數據經以太網傳到總線; ②可以判別節點是暫時出現錯誤還是永久故障，并將故障節點排除在系統功能外，使得其他節點正常工作，不受故障節點的干擾; ③具有較為靈活的通信方式，工作方式多樣化，可以對數據進行廣播式的發送以及接收，節點之間不會互相影響，使得該系統更加靈活，并且可以進行一定程度的擴展; ④具有統一標準以及較強的通用性，設備之間具有互換性和操作性; ⑤通信和傳輸時使用電纜或光纖，使用簡單; ⑥可以進行同平臺的運行; ⑦分站的適應力強; ⑧具有聲光、語言等完善的報警功能，還可以進行遠程維護; ⑨進行網絡通信使總站與各終端之間的數據能被查詢并且實現信息共享。
3 系統組成
煤礦使用的是 KJ635 監控系統用于監測瓦斯抽放的過程及相關參數，該系統的連接方式為樹形、單層和多層，該系統主要由中心站、計算機軟件以及打印機、信息傳輸接口、UPS 電源、通信信號避雷器、屏幕、服務器、礦用本安型分站、礦用隔爆兼本質安全型多路電源、傳感器、工作站、變送器、傳輸電纜、執行器、網絡設備等。
瓦斯抽放監控系統的地面中心站安裝在地面控制室，是系統的控制中心。地面監測室內放置有KJ635 － J 礦用信息傳輸接口，作用是將安全場所中的 UDP 信號變為 5kb/s 的 ＲS485 總線信號，然后傳送到分站，并將接收到的信號再變為 UDP 信號傳送到監控主機。
4 發明創新點
①該系統的網絡為光纖網絡，礦山的管理向數字化方面發展，井下傳輸實現信道合一，監控系統的各部分能夠組網進行管理; ②由分站、傳感器及執行器組成的工作單元可好立工作，分站自主性、適應性強; ③在控制方面可以進行中心站、異地及手動控制，分站斷電時有兩種形式的功能，可以實現某個區域的斷電以及分站的就地斷電; ④系統可以通過遠程回傳斷電，對設備的供電狀態進行控制; ⑤該系統使用紅外線遙控進行傳感器參數的調校與設置，不需要人員進行操作; ⑥系統具有較強的實時通訊技術; ⑦對于得到的數據，能夠保留 7 天。另外運轉記錄可以保留 90 天，數據整理系統的專業性強。
5 經濟與社會效益分析
一直以來煤礦企業都對安全生產格外重視，但也在這一方面承受著較大的壓力，尤其是瓦斯事故的發生，給煤礦企業帶來的損失難以估計，所以針對這一現狀，研究瓦斯抽放監測系統可以從根本上阻止瓦斯事故的發生，保證了煤礦的安全生產。對于以及瓦斯是否泄露以及瓦斯抽放管路中的瓦斯濃度、壓力、溫度等參數可以通對瓦斯監控系統進行監測，將瓦斯的相關情況繪制在報表中，形成瓦斯情況表。對于監控系統監測到的數據，可以進行分析，分析出不合理的數據或者錯誤的數據，系統可以報警提示同時使設備以及程序停止運行能。我國煤礦對于這一系統的應用比國外晚，因此在技術方面，水平低于其他guojia，而且還存在一定的技術缺陷，操作規范上也有欠缺，另外，系統功能可以進一步進行開發，設計出更多的功能，提過這一系統的技術水平，從而使該系統的功能得到更好的實現。
KJ635 瓦斯抽放監控系統在煤礦被廣泛應用，該系統本身具有很多優點，分析得出該系統可以穩定可靠運行，并且運行的成本低，綜合能力較強，該系統的應用保障了安全生產，實現了對瓦斯抽放的自動化管理，從而減少了事故發生的可能性，提高了煤炭的產量，得以創造出經濟和社會效益的高峰。促進煤礦向現代化發展。
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