中国矿业大学(北京校区) 孙继平
摘 要 本文根据矿井安全生产监控的需要和现有技术，探讨了矿井安全生产监控系统主要性能与技术指标要求。
关键词 监控系统 性能 技术指标
矿井安全生产监控系统主要用于甲烷、一氧化碳、风速、负压、环境温度等环境安全参数的监测、瓦斯超限报警和断电、风瓦斯电闭锁和主要设备工况监控，是传感器技术、信息传输技术、信息处理技术、计算机应用技术、多媒体技术、电源技术、电气防爆技术和控制技术在矿井安全生产监控领域应用的产物，对保障煤矿安全生产，提高生产率和设备利用率具有十分重要的作用，因此获得了越来越广泛的应用。为规范煤矿监控系统研制、生产、选型设计和使用管理，原中国统配煤矿总公司于1991年3月颁布了《煤矿安全监控系统总体设计规范(试行)》(以下简称《设计规范》)和《煤矿监控系统中心站软件开发规范(试行)》(以下简称《开发规 范》)。上述两个规范的颁布和试行，对促进煤矿监控技术进步和产品的标准化起到了积极的作用。但由于采煤技术的进步、煤矿管理水平的提高和矿井监控技术的发展,《设计规范》和《开发规范》已不能适
应矿井监控系统的发展，难以满足煤炭高产、高效，安全生产的需要。因此，有必要根据矿井安全生产监控的需要和现有技术，探讨矿井安全生产监控系统主要性能与技术指标要求。
矿井安全生产监控系统主要性能及技术指标要求如下:油液分析
(1)系统应具有甲烷、风速，压差、CO、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停，风筒开关、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。 的磨损十分严重。但是，在一定时期内还是能够起到调节作用的，节流孔板的缺点是不能在工况变动时，做进一步调整。
④在灰渣泵出口管上，引一根带阀门的循环管至灰渣泵入口管上，让一部分灰渣浆经循环管回到灰渣泵入口，以此起到调节进入输灰渣管道的流量。这种调节的方法简便易行，缺点是管道及阀门磨损严重，能量损失大。若不加循环管，也可以采用补水运行的办法，但是浪费大量的水资源，对缺水的地区不宜采用。
第二、改变灰渣泵的性能曲线以达到调整的目的。
①改变灰渣泵叶轮外径，当叶轮外径变小时，其流量扬程均随之下降，从而达到调节的目的。此种方法只适合灰渣泵选型偏大的情况。
②改变灰渣泵的转数，主要的几种方法:
a灰渣泵与电机联接采用皮带轮的方式。当电机转数不变时，通过改变皮带轮的直径来调节灰渣泵的转数，由于受布置空间的限制，调节范围有一定的局限性。b采用液力偶合器或滑差离合器调节灰渣泵的转数，这种方法调节范围广，缺点是在调节转速比较大时，其效率明显下降，能耗增大；在小型灰渣泵上因这种调速设备与灰渣泵价格比相对较高，不经济；另外在灰渣泵房的布置上增加了一定的难度，占地面积较大；一般在小型灰渣泵选型上不常采用。c 采用滑差离合器调速电机，变频调速器及直流电机等电气方法，调节灰渣泵的转数。此种方法造价较高。但便于灰渣泵房的布置。
综上所述，在设计中应根据工程的具体情况，具体分析造成灰渣泵运行工况点偏移的原因，从而采取有效的调整措施。
(责任编辑 苏敬乔)
能量管理系统
(2)系统应具有甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。
(3)系统应具有风、瓦斯、电闭锁功能:①掘进工作面甲烷浓度达到1.5%CH4时，系统应能切断掘进工作面内的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1%CH4时，系统应能自动解锁;②掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到1%CH4时，系统应能切断掘进巷道回风区域内的全
部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1%CH4时，系统应能自动解锁;③串联通风工作面入风流中甲烷浓度达到0.5%CH4时，系统应能切断串联通风区域内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当串联通风工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%CH4时，系统应能自动解锁;④当排除掘进工作面积聚甲烷使回风流中甲烷浓度达到1.5%CH4时，装置应能切断回风区域内全部非本质安全型电气设备电源并闭锁，同时发出声、光报警信号，促使采取减少风量措施，当回风流中甲烷浓度低于1%CH4时，系统应能自动解锁;⑤局部扇风机停止运转，或局部扇风机风筒中的风速低于规定值时，系统应能切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当局部扇风机恢复正常工作或风筒中的风速大于规定值时，系统应能自动解锁;⑥局部扇风机停止运转，停风区域中甲烷浓度达到3.0% CH4时，系统应切断局部扇风机的电源并闭锁；当停风区域中甲烷浓度低于3.0%CH4时，系统应能自动解锁;⑦与闭锁控制有关的设备(含主机、甲烷传感器、设备开停传感器等)故障或断电时，系统应能切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源1分钟内，系统应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，系统应能自动解锁;⑧只有使用专用工具才可通过系统对已闭锁的局扇电源进行人工解锁，但不允许对已闭锁的动力电源进行人工解锁。
(4)系统应具有断电状态监测功能。断电状态监测是防止人为取消系统断电功能，保证煤炭安全生产的重要措施之一。断电状态监测就是系统对被控设备的馈电状态进行实时监测，当馈电状态与系统发出
的断电/馈电命令不一致时，报警并记录相应测点的甲烷浓度、断电/馈电命令、监测的馈电状态、被控设备地点和名称等。根据系统现有功能和现场实际需要，断电状态监测方法主要有以下两种，其中方法②不但能监测系统断电功能的使用情况，而且给人为取消断电功能增加了难度，是一种比较好的方法。①将馈电状态传感器(馈电状态传感器不是设备开停传感器，是一种监测电缆芯线对地电场的传感器，与负载是否工作，电缆有无电流流过无关，只要电缆芯线带电，则输出馈电状态；反之，输出非馈电状态)卡在控制被控设备的真空开关或磁力启动器的负荷侧电缆上，将馈电状态传感器的输出接至分站的开关量输入口，断电控制装置的信号输入端接分站的开关量输出，断电控制装置的控制输出端接真空开关或磁力启动器，在中心站主机的软件内增加断电逻辑判别功能，当监测到的馈电状态与系统发出的断电/复电命令不符时，则报警并记录;②将馈电状态监测和断电控制电路置于真空开关或磁力启动器中，馈电状态监测电路的信号输出接分站的开关量输入口，断电控制电路的信号输入接分站的开关量输出口，在中心站主机软件中增加断电逻辑判别功能，当监测到的馈电状态与系统发出的断电/复电命令不符时，则报警并记录。
(5)系统应具有中心站手动遥控断电/复电功能，断电/复电响应时间应不大于系统巡检周期。中心站手动遥控断电/复电功能是防止瓦斯超限违章作业的措施之一。当瓦斯超限时，中心站值班人员可通过系统切断有关区域的电源，待瓦斯浓度降低，通风系统工作正常后，中心站值班人员可通过系统遥控有关区域复电。中心站手动遥控断电/复电功能，由中心站发送命令，传输系统传至相应分站，因此，断电/复电响应时间应不大于系统巡检周期。
(6)系统应具有异地断电/复电功能。异地断电/复电功能是解决接于A分站甲烷等被测量超限时，控制接于B分站的被控设备断电，以提高系统的灵活性。在主从式系统中,A分站的监控信息，需经传输系统传至中心站后，再经传输系统传至B分站，因此，断电/复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。
(7)系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对甲烷、风速、负压、一氧化碳、局扇开停、风筒状态等主要监控量继续监控、继续监控时间应不小于2小时。降水设备
(8)系统应具有自检功能。当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备，以供查询及打印。
(9)系统主机应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统的正常工作。什么是形位公差
(10)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括:①甲烷、风速、负压，一氧化碳等重要测点模拟量的实时监测值;②模拟量统计值(最大值、平均值、最小值);③报警及解除报警时间及状态;④断电/复电时间及状态;⑤断电/复电逻辑关系不符报警时间及状态;⑥设备开/停时间及状态;⑦累计量值;⑧设备故障/恢复正常工作时间及状态等。在这些存盘项目中，除重要监测点模拟量的实时监测值存盘记录应保持24小时外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于10分钟。
(11)系统应具有列表显示功能。模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警门限、断电门限、复电门限、监测值、最大值、最小值、平均值、断电/复电命令、馈电状态、超限报警、断电逻辑不符报警、传感器故障、封锁与解锁等。开关量显示内容包括地点、名称、开/停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态、封锁与解锁等。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量值等。
(12)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜显示最大值、平均值、最小值3种曲线。在一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。在同一屏上同时显示不小于3个模拟量是为了分析事故和甲烷等重要监测物理量的变化规律，例如：为分析事故需了解工作面甲烷，回风巷甲烷和总回风巷甲烷浓度的变化情况。
(13)系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。显示内容包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态、封锁与解锁等，并设时间标尺。
(14)系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有一幅显示全矿概况的总图外，一般按使用功能划分多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、胶带运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图、避灾路线图等。
(15)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。
(16)系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。
(17)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。
(18)系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。
(19)系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花。大型机电设备启停等电磁干扰影响
人类的起源与进化智能大厦与综合布线系统分析
北京煤炭设计研究院 张 棋
摘 要 本文对智能大厦做了简要介绍，对智能大厦中的综合布线系统及设计进行了分析。
关键词 智能大厦 综合布线系统
随着科学技术的不断发展与进步，当今社会已进入了信息时代，信息技术与建筑技术的紧密结合为智能大厦(简称IB，即Intelligent Building)的产生创造了条件，智能大厦是社会信息化和国际经济高速发展的产物。在智能建筑中，电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、多媒体技术、自控技术、传感技术等运用于大厦的每一部位、环节，使用户及时获得各种信息和服务。随着信息高速公路计划的实施，作为信息高速公路结点的智能大厦越来越受到青睐。就目前的发展来看，智能大厦已逐步从单体向区域化、城市化方向发展，可以说智能大厦已成为世界性的建筑潮流。
1 智能大厦
1.1 智能大厦的定义
通过对建筑物的结构、系统、服务、管理等四个基本要素以及它们之间的内在联系，进行最优化设计，进而为人们营造一个功能多样、设施完备的舒适、便利、安全的建筑空间的大厦称为智能大厦。
1.2 智能大厦的特征
智能大厦最主要的特征就是“智能化”。它把建筑结构与为整幢建筑服务和各子系统有机地结合在一起，除了具备常规大楼的功能外，还增添了多元信息的传输、控制、处理与利用等一系列高技术功能，它能为在该大厦内工作的用户提供易于连接、方便快捷的各类通信服务和各类信息的收集、处理、存储、传输、检索和提供决策的能力等有效的信息服务。
1.3 智能大厦的基本类型
通常把智能大厦分为专用办公楼型、出租写字楼型及综合型等三种基本类型。
1.3.1 专用办公楼型：是为了满足某单位或企业特定的需求而专门设计的具有明确的目标、任务和特点的智能建筑。例如，政府部门、大企业办公楼、金融及商业大厦等。
1.3.2 出租写字楼型：业主投资兴建为客户提
系统正常工作。
(20)系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。
(21)系统宜具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。
adizero crazy light(22)系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。
(23)地面设备应具有防静电措施。
(24)系统应工作稳定，性能可靠，出厂前要进行连续7天的稳定性试验，系统软件死机率应小于1次/720小时。
(25)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。
(26)电源波动适应范围:①90～110%(地面);②75～115%(井下)。
(27)系统的传输距离、传输处理误差、最大巡检周期、传输速率、误码率、最大节点容量等与传输有关的要求应符合煤炭行业标准《煤矿用信息传输装置通用技术要求》
参考文献
1 孙继平,《煤矿用信息传输装置通用技术要求》主要内容的确定,《煤矿自动化》,1998.6
(责任编辑 苏敬乔)
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