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煤矿安全监控系统通用技术要求新标准


《煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006) 》新要求

一、增加电磁兼容性四项指标的新要求 电磁兼容新标准包括四项内容,即:静电放电抗扰度(此项检验暂时免除检 验) ;电磁辐射抗扰度;电快速脉冲群抗扰度;浪涌冲击抗扰度。针对国内各监 控系统产品现状下面逐项介绍一下推广的意义。 a.瞬态脉冲群抗扰度的要求 该项标准是孙继平教授依照国家标准 GB/T 17626.4--1998 起草的,标准的 意义为评估电子电器设备的供电电源、 信号和控制端口在受到重复快速瞬变脉冲 干扰时的性能,确定一个共同的评定依据,对煤矿电子电器设备长期以来没有抗 干扰性能指标意义重大。 b.抗浪涌冲击要求 本标准采自国标 GB/T 17626.5-1999 idt IEC 61000-4-5:1995,规定了设 备对开关和雷电瞬变引起的单极性浪涌(冲击)的抗扰度要求、实验方法和推荐 的试验等级范围, 目的是建立一个共同的基准以评定设备在遭受来自电力线和互 联线上高能量骚扰时的性能。浪涌测试条件非常严酷,以 0.5KV 1KV 2KV 4KV 分为四个级别,浪涌脉冲上升时间 1.2 微妙,持续时间 40 微妙,标准要求仪器 在遭受以上级别能量脉冲击后仪器应能正常工作。 许多产品在遭到冲击后立刻停 止工作,严重的会发生永久性损坏。电磁辐射抗扰度增加强制推广 c.抗电磁辐射要求 本标准采自国标 GB/T 17626.3-1999 idt IEC 61000-4-5:1995,规定了井 下设备对其它无线发射设备的抗扰度要求、 实验方法和推荐的试验等级范围为二 级, 目的是建立一个共同的基准以评定设备在遭受来高频设备和互联线上高能量 电磁波时的性能。 二、“红外遥控传感器”要求 新标准规定,甲烷传感器必须使用红外遥控方式调校,淘汰电位器调整零点 和精度的产品。对用户来说这是件好事,老式电位器调校的传感器在井下调整起 来相当的不方便,一是要设电位器调整孔,仪器外壳无法实现良好密封,井下湿

气与粉尘使产品寿命大减;二是用起子反反复复地调整电位器,极易造成机件损 坏, 据现场工人反映: 许多产品不是使用坏的而是被调整坏的; 三是调整精度差, 带下井的气样是有限的,如果“零点” “精度” “报警”“ 断电”全部用电 位器来整定的话,恐怕一袋气全用完还没调好一台传感器。 三、增加“长稳定周期”传感器性能 新标准要求甲烷传感器的调校周期要达到 15 天, 就是说仪器经过 15 天的井 下环境模拟,它的零点和精度漂移不能超标,这是一项非常严酷的要求,也对生 产厂提出了新的挑战。影响传感器稳定的因素很多,传感元件性能非常关键,说 得具体些就是元件的零点稳定性(黑白元件的物理参数一致性)和精度衰变寿命 (催化剂的表面活性)二项参数。传感元件的稳定性和寿命与测量元件的等效表 面积关系密切,过去的十几年里人们一味地追求传感器的低功耗,各家元件攀比 着是越做越小,其结果忽视了最宝贵的技术性能。早期重庆安仪厂的大元件 400 毫安,矿上的维修工可以用它做“点烟器”用,抚顺煤研的元件也有 300 毫 安……现在的元件有的只有 80 毫安,直到今天也许还没有人关注到这个问题症 结,如今重新回到技术起点,未免有些亡羊补牢的味道。 四、增加“长距离”传感器接线要求 新标准规定甲烷传感器到分站的接线距离不得小于 2 公里, 传感器接线距离 取决于分站电源电压、线路压降、和传感器功耗,它实质体现在传感器功耗指标 上,比如:2 公里一平方毫米的电缆环形电阻为 72 欧姆,以传统串联稳压式传 感器为例,如果传感器电流 200 毫安(实际电流还要大些) ,那么降落在电缆上 的压降为:72×0.2=14.4 伏,分站电源 18 伏时传感器上的电压将仅剩下 3.6 伏,传感器是不可能工作的。目前市场上现有的一些传感器如不改变工作模式估 计很难达到一平方毫米电缆连接 2000 米的要求. 五、增加井下“快速断电”功能 新标准规定系统分站必须具有快速断电控制的功能, 不管连接多少只传感器 的分站,任何一只传感器超越断电门限,从传感器数字变化开始,到被控设备电 源切断为止,累计时间不得超过 2 秒钟。这是一个很高的技术指标,如果采用传 统的频率计数方式工作,信息采集按传感器编号顺序进行,那么一台八模分站采 集周期将达到 8 秒, 即使应用快速的双沿计数方法, 最少也须要 4 秒的采集时间,

主 CPU 还要进行数值计算、超限判断、显示处理、断电闭锁控制、与地面主机通 信等复杂的处理。目前使用的各型号分站根本无法达到如此高的要求,绝大多数 厂家尚不了解新增加的该项标准的内容,欲实现高速断电控制,只能重新设计多 CPU 控制的分站。一台新产品的研制周期至少需要半年周期,长则一年以上,同 时还必须应用相应的编程技巧方能使双 CPU 协调工作, 这无疑又是一场技术实力 的较力。 六、增加“断电器的后备电源”要求 新标准规定井下监控分站在交流电源中断后应能自动转换后备电源工作, 维 持时间不应小于 2 小时,同时要求断电执行装置具有相应的闭锁时间。监控分站 各家目前都配备了后备电源,但许多厂家忽略了远程断电器的后备电源问题,因 为断电箱远离分站, 大多数厂家的远程断电箱都采用就地取 660V 动力电源供电, 交流电源中断后无法维持断电箱的闭锁状态。 补救的方法只好每台断电箱再配一 个不间断电源,或者重新设计带有后备电源的断电箱。 七、开关量输入的三态识别 新规程要求开关量信号除了能检测信号的“有效/无效”外,还因该能判别 故障和断线状态, 也就是说目前广泛使用的开关量标准: 毫安/5 毫安/0 毫安 要 1 全部能识别出来。除了重庆等少数厂家具有故障状态判别功能外,许多厂家分站 的信号输入电路都连接有光电耦合器,仅能传递逻辑 1 和逻辑 0,不具有三态识 别功能,除非改用四线制正负差动信号输入标准,否则必须重新设计分站。 八、监控主机的自动切换 新标准要求监控主机配备二台,一用一备,当监控主机出现故障后,应能自动切 换到备用主机上,切换过程中数据中断不得大于五分钟。 九、分站增加甲烷风电闭锁控制功能和故障闭锁功能 系统分站不仅要求具有符合安全规程的断电功能,还要求具有:上电闭锁、掉电 闭锁、故障闭锁、断线闭锁、停风闭锁、停风三分禁启风机。 十、系统增加开关量断电功能和异地断电等功能 十一、系统增加馈电异常状态回传报警功能 十二、系统软件统一功能、统一界面、统一菜单、统一报表


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