KJF2000瓦斯抽放泵站监控系统的开发.pdf

第3 6 卷第1 2 期 煤 矿 安 全 2 0 0 5 年1 2 月 技 术 经 验 KJ F 2 0 0 0瓦斯抽放 泵站监控 系统 的开发 马 丽娟 大连矿 山安全科 学技 术研 究院 ， 辽宁 大连 1 1 6 0 1 3 摘 要 介绍了为煤矿 瓦斯抽放和 回收利用而设计 开发的， 能够 与 K J F 2 0 0 0煤矿安全生产监控 系统 兼容 使 用的 瓦斯抽放 泵站 监控 系统。 并对 系统 的功 能 、 特 点 、 组成 的设计 思 想和原 理给 予 简 单 阐述 。该 系统 的推 广使 用 ， 将 有 利 于推 动 我 国煤矿 的 瓦斯抽 放和 回收 利用 。 关键 词 瓦斯 ； 抽 放 ； 泵站 ； 监控 中 图分类 号 T D 7 1 2 ． 6 3 文献 标识 码 B 文章 编 号 1 0 0 34 9 6 X 2 0 0 5 1 2 0 0 2 50 2 目前 。 煤 矿 瓦斯 抽 放 泵站 监 控 监 测设 备 的应 用 现状 是 大多 厂家 采 用 通 常 的监 控 分 站来 实现 对 相 关抽 放参 数 的测 量 ， 而 没有 专 门的抽放 量 累加统 计 ， 抽放 量 只能靠 工 人巡 检 时记 录 的 瞬 时 流量 ， 乘 以巡 检周期 ， 然后再累加计算得来 。这样做不仅计量不 准确 。 误 差 大 ， 而且 增 加 了工 人 的维护 量 。 大连 矿 山安全 科学 技术 研究 院为 满足煤 矿 安全 生产 和瓦 斯 治理需 要 ， 开 发 出与 K ． J F 2 0 0 0煤矿 安 全 生产监控系统兼容使用的瓦斯抽放泵站监控系统。 1 K J F 2 0 0 0瓦斯抽 放 泵站监 控 系统 的功 能及特 点 1 用 途 。用 于高 瓦斯矿 井 、 瓦斯 突 出矿 井 井下 管道 抽放 监控 ； 用 于高 瓦斯矿 井 、 瓦斯 突 出矿 井 地 面 抽放 泵房 监控 ； 用 于 矿 井地 面抽 放 泵 房 瓦斯 利 用 和 计 量 监控 。 2 系统 的功 能 。①监测 管道 瓦斯 、 压力 、 流 量 、 温度、 水位 、 轴温、 水温、 储气罐高度 、 环境 c H4 浓度 等。②具有瓦斯混合量和瓦斯纯量累计功能。③轴 温 、 水 温 ， 瓦 斯超 限 、 停 电报 警 功 能 。④停 水 断 电功 能 。⑤ 系统显 示 、 报 表 、 打 印和联 网功 能 。 3 系统 的 特 点 。 0 0 0瓦 斯 抽 放 泵 站 监 控 系统监 测 参数 ， 完 全 可 以满 足 目前 瓦斯 抽 放 监 测 和 控制的需要。全部系统可以灵 活组合使用， 既可 以 使用计算机组成大系统在地面瓦斯抽放泵房和瓦斯 加压泵站安装使用 ， 也可 以脱离计算机变成小系统 独 立在 煤矿 井下 的 移动 瓦斯抽 放泵 站和 瓦斯抽 放 管 道 上使 用 。 本系统所有传感器都通过信号转换器挂接到 1 根通信线上 ， 节约使用成本， 方便安装维护。 2 K J F 2 0 0 0瓦斯抽 放 泵站 监控 系统 组成 K J F 2 0 0 0瓦斯 抽放 泵 站 监 控 系统 ， 主要 由地 面 监控室计算机 、 软件、 K J F S一1数据通信接 口装置、 本安 电源 箱 、 Z K C 0 ， 2 ／ 2 2瓦 斯 抽 放 泵 站 监 测 装 置 、 KZ C1 信号转换器、 各种传感器和控制器等组成。 2． 1 Z KC 0 ， 2 ／ 2 2瓦斯抽 放 泵站监 测装 置 Z KC 0 ． 2 ／ 2 2 瓦 斯 抽 放 泵 站 监 测 装 置 是 K J F 2 0 0 0瓦斯抽 放 泵站监 控 系统 的重 要组成 部分 之 一 ，由地址 码选 择 、 参 数 、 时 间调整 及数 据通 信 、 数据 显示 、 数据 处理 等 功 能 模 块 组 成 。每 套 瓦斯 抽 放 泵 站监 测装 置 与 一 定 数 量 的 KZ C 1信 号 转 换 器 相 关 联 ， 它能够接受地面中心站监控主机的设置和操纵 ， 并 自动记忆监控主机下发的 ， 其所属信号转换器及 传感 器种 类 、 数 量 、 量程 、 断 电点 、 复 电点 、 报 警点 ， 一 旦中心站瘫痪 。 本装 置可 以与所属的信号转换器构 成小 系统 独立工 作 。 ． ．， Z K C O ． 2 ／ 2 2瓦斯抽放泵站监测装置 ， 由抽放参， 数监 测屏 和综合 参 数监测 屏 组成 。抽 放参数 监 测屏 针对在 瓦斯 抽放 过 程 中的 数 据进 行 监 测 ， 它 可 以接 收其下属信号转换器传输l的对应 传感器 的测量值 ， 包括抽放管道 c I- h浓度 、 管道压差， 管道温度 ， 管道 负压 ， 设备开停等， 并进行显示 ； 同时根据流量公式 计算出实时流量及瓦斯纯量 ， 进行累加显示 ， 便于对 高瓦斯矿井、 瓦斯突出矿井， 井下管道和 冀 临 泵房的 瓦斯 抽放 、 利用及 计 量进行 数 据统计 和 监控 。 综 合参 数显 示屏 主要 针对 泵 房的环 境参 数进 行 监 测 ， 包括环 境 C H 4 浓 度 ， 抽 放 泵 的 水 温 ， 轴 温 等 参 数 进行监 测显 示 ， 同时 还具 有时 钟 显 示 和 瓦 斯超 限 2 5 维普资讯 第3 6 卷第l 2 期 煤 矿 安 全 2 0 0 5 年l 2 月 报警功 能 。还可 以与 K Z C 1信 号 转换 器 相 连 ， 组成 矿井安全生产监控系统 ； 适用于大中小型煤矿， 便于 对 井下环 境 参 数 的 集 中监 测 。z K C 0 ． 2 ／ 2 2瓦 斯 抽 放泵 站监 测装 置 采 用一 般 兼 本 质 安 全 型 防爆 形 式 ， 具有大屏幕 L E D数码管显示 ， 美观大方 ， 安装维护 方便 只需接 1根通信线和 1根电源线即可 。 2 ． 2 KZ C1信 号转 换 器 K Z C 1信号转换 器主要 由 l路传感器输入 包 括模拟量或开关量传感器 、 1路控制量输出、 地址 码选 择 、 数据 通 信 和 数 据处 理 等 功 能 模 块 组成 。 可 以监测各种环境参数、 设备开停状态， 实现对被控电 气设 备断 电控制 。配 接 的各种传 感 器的种 类 、 量程 、 断 电点 、 复 电点 、 报警 点等 均 由地面 中心 站监控 主机 自动 生成和 自动 记忆 ； 一旦 地 面中心 站或 系统瘫 痪 ， 转换 器 仍可按 中心站 的定义 独立 工作 。 K Z C 1 信 号 转 换 器 不 仅 具 有 单 点 分 站 功 能 ， 而 且作 为另 一重 要组 成部 分 ， 与 Z KC 0 ． 2 ／ 2 2瓦 斯抽 放 泵站监 测装 置 相 配接 ， 共 同 实现 瓦 斯 抽 放 泵站 监 控 功能 。信号 转换 器 可 以用 于 地 面 和井 下 ， 与 安 装 在 瓦斯 抽放 泵房 或井 下管 道上 的传 感器或 者 井下 的环 境参数传感器相配接， 将测得的传感器的值 ， 通过通 信线传送给瓦斯抽放泵站监测装置及中心站。它是 连接传感器和瓦斯抽放泵站监测装置的桥梁。 K Z C 1信号 转 换 器 采 用 本 质 安 全 型 防爆 形 式 ， 具有体积小 、 功能全 、 安装简便 、 维护方便 、 费用低等 优点 ， 适合 于 中小煤 矿 的煤矿 安全 生产监 控 系统 ， 可 大大降低生产成本。 2 ． 3传 感 器 K J F 2 0 0 0瓦斯 抽放 泵 站 监 控 系 统 ， 配 接 适 合 于 管道 安装使 用 的输 出频 率 为 2 0 0 ～1 0 0 0 Hz 信 号 的 模拟 量 传感 器 ， 或输 出 为 0 ／ 5 m A 电 流信 号 的 开 关 量传感器， 及其它输 出频率为 2 0 0 ～1 0 0 0 Hz 信号 的相关 模拟 量传 感器 。 模拟量 传感 器种 类及 范 围为 高浓甲烷传感器 0 ～1 0 0％； 压差传感器 0 ～3 k P a ； 负压传感器 0 ～2 0 0 k P a ； 温度传感器 0 ～1 0 0℃ ； 低 浓度 甲烷 传感 器 0 ～4％。 2． 4本安 电源 大容量 电源 ， 为 系统 提 供 2 l V 直 流 本 安 电源 ， 包含 K J F Y一1 隔 爆兼本 质 安全 型多 路 电源箱 ； 2 6 F Y一2隔爆兼 本质 安全 型双路 电源箱 。 2． 5 KJ FS一1数据 通信接 口装 置 将地 面 中 心 站 计 算 机 发 往 井 下 各 分 站 含 Z KC 0 ． 2 ／ 2 2瓦斯 抽 放 泵 站 监 测 装 置 ， KZ C 1信 号 转 换器， K J F Tl通用分站 ， K J F T一2基本 分站等 的 ， 以 R S --2 3 2 C标 准 时分 基 带 信 号 调 制 成 正 弦 交 流信号形式 的移频键控 F S K 信号 ， 向井下分站发 送 ； 接 收井下 分 站 以正 弦 交 流信 号 形 式 发 来 的 移 频 键控 F S K 信号数据 ， 并将 其解调成符合 I E E E标 准的 R S --2 3 2 C信号， 传送给地面中心站计算机。 2 ． 6计 算机 系统软件 K J F 2 0 0 0瓦 斯抽放 泵 站 监 控 系 统 软 件 ， 包 含 中 心站 软 件 和终 端 软 件 。通 过 K J F S一1数 据 通 信 接 口装 置 ， 实现 与 Z KC 0 ． 2 ／ 2 2瓦斯 抽放 泵站 监 测装 置 和 K Z C1 信 号转 换器 的通 讯 ， 具 有数 据 统 计 、 显 示 、 历史 数据 查询 、 报 表打 印 、 联 网等 功能 。本 软件 是在 K J F 2 0 0 0煤 矿安 全 生产 监控 系 统 软 件 的基 础 上 ， 升 级改造 而 成 。对 于 已经 安 装 了 K J F 2 0 0 0煤 矿 安 全 生产监 控 系统 的煤 矿 ， 只要 将 其 软件 版本 进 行 升 级 即可 ， 非 常方便 。 3 结束 语 K J F 2 0 0 0 瓦 斯 抽 放 泵 站 监 控 系 统 秉 承 了 K J F 2 0 0 0煤 矿安 全 生产 监 控 系 统 的 高 可靠 性 ， 高 稳 定 性 的优点 。它 的 推 广 应用 ， 必将 促 进 我 国煤 矿 瓦 斯的抽放和回收利用 ， 便于管理部 门对其下属企业 的瓦斯 抽放 和利 用 进行 监督 ， 防 止任 意 开 停 抽 放 泵 的行 为发 生 ， 为上 级 管理 部 门 的决 策 提供 依 据 。对 于原 已经 安 装 KJ F 2 0 0 0煤 矿 安 全 生 产 监 控 系 统 的 用户 ， 只要 将泵 站 监控 系 统 的 2支通 信 线 与 原 有 的 通信线并联到一起即可。现场安装容易 ， 维护方便 ， 投入 成本低 。K J F 2 0 0 0瓦 斯抽 放泵 站监 控 系统 已经 在现场使用多例。该系统运转稳定 ， 使用情况良好 。 作者简 介 马丽娟 1 9 7 2一 ， 女 ， 工程 师， 1 9 9 5年毕 业于 辽宁石油化工大 学， 生产过程 自动化 专业 ， 双 学士 ， 现从 事煤 矿安全仪表研究工作 。 收稿 日期 2 0 0 5 一O 7 2 8 ； 责任编辑 郭瑞年 维普资讯