国家安全标准AQ.pptx

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关于安全（瓦斯）监控系统管理的相关规定,晋城市煤矿“数字安全”广域网络动态实时多级监管系统,1、系统建立的背景2、系统的建设和发展历程3、目前的联网使用情况,1、系统建立的背景,煤炭工业是我市的支柱产业。

我市地处沁水煤田腹地，含煤面积4654平方公里，占总面积的56%，总资源储量459亿吨，已探明无烟煤储量292.61亿吨，占全国1/4以上，全省1/2以上，主采2#、3#、9#、15#煤层，是全国最大的无烟煤生产基地。

其优良的煤质以“兰花炭”享誉海内外。

但也因其变质程度高，伴生的瓦斯量也较大，严重威胁着煤矿安全生产，制约着煤炭工业持续健康发展。

建市20多年来，全市因瓦斯事故死亡的人数达600多人，可以说瓦斯事故是煤矿安全的头号杀手，在全市地方各类煤矿中高瓦斯矿井占到总数的三分之一。

2、系统的建设和发展历程,1999年市煤管局同中国煤炭科学研究总院抚顺分院软件中心合作在全国率先建立了基于地理信息系统的煤矿数字安全信息网络系统，该系统首先在我市阳城县试点运行。

在阳城县试点成功的基础上，于2001年在全市推广使用该系统。

2003年3月该系统基本建立完成并投入运营，实现了市、县、矿三级联网对煤矿的安全监管。

2003年7月3日，我市建立的“数字煤矿安全”广域网络动态实时多级监管系统成功通过了国家局组织的有关专家的技术评审鉴定。

3、目前的联网使用情况,目前我市共有瓦斯监控系统联网矿井339座，全市所有矿井均已实现四级联网，其中市直8矿，城区19矿，泽州84矿，高平103矿，阳城67矿，陵川27矿，沁水14矿。

1、AQ6201-2006标准是在什么背景下提出来的？

国家煤矿安全检查局根据当前国内安全监控市场混乱局面，在2006年6月下发文件，决心彻底整治监控系统生产厂家、煤矿用户存在的各种隐患，主要针对一下几个方面：

（1）电磁兼容性能差，易发生误报警、冒大数等严重问题

（2）现有的设备可靠性低下，设备极易遭电磁受浪涌损坏（3）监控分站断电不可靠、动作延迟时间超长、甚至没有基本的断电功能（4）软件不规范、响应速度慢、有些厂家只追求花俏的内容，无法满足基本安全监控性能要求（5）传感器性能落后、稳定性能差、功耗大、接线距离短，质量参差不齐（6）市场混乱、准入门槛低致使伪劣产品充斥市场,2、AQ6201-2006新标准与原标准有何不同的地方？

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

（7）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。

（8）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。

（9）系统软件统一功能、统一界面、统一菜单、统一报表。

内容提要,前言范围术语和定义产品型号、分类技术要求一般要求环境条件供电电源系统设计要求基本功能软件功能,主要技术指标传输性能电源波动适应能力工作稳定性抗干扰性能可靠性防爆性能矿用一般型性能,前言,1.关于国家安全生产标准及AQ6201国家安全生产监督管理局负责制定颁布有关安全生产的行业标准；标准代号为AQ；强制性标准，是国家安全生产法规的延伸，要用法律强制执行。

AQ6201标准已由煤炭工业出版社发行，自2006年4月1日起开始执行,AQ6201标准由国家安全生产监督管理总局提出并归口。

标准起草单位：

中国矿业大学、煤炭科学研究总院常州自动化所、平顶山煤业（集团）有限公司；标准起草人：

孙继平等；2安委办200621号文关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见

（1）所有瓦斯矿井必须装备安全监控系统；

（2）新安装的安全监控系统必须符合煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）。

煤矿新装备的安全监控系统必须按通用技术要求制造，并取得新的煤矿矿用产品安全标志（MA标志）。

（3）逐步改造煤矿在用安全监控系统。

煤矿在用的安全监控系统原制造单位取得新的MA标志后，应与煤矿积极协商，共同制定方案，按新的MA标志证书确认的系统配置对煤矿在用系统进行更新改造。

（4）正确安装、使用安全监控系统。

煤矿要在规定的地点和位置、按规定的要求安设相应类型的传感器，并根据生产环境的变化对传感器的布置进行及时调整。

要认真进行系统的定期调校和断电闭锁装置功能测试,确保监控系统作用的充分发挥。

监控系统组成和术语定义,1系统一般由主机、传输接口、分站、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；具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。

用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。

模拟量、开关量和累计量概念模拟量和数字量是被测物理参数输出信号性质的的分类方法，在本标准中也可以理解为被测物理量种类的分类方法,监控系统组成示意图：

模拟量：

开关量：

反映被测参数的状态信息（如开/关，有/无等），以0、1表示；,数字量：

累计量：

被测物理量一段时间内的输出信号数值；,2传感器（transducer）将被测物理量转换为电信号输出的装置。

3矿用甲烷传感器methanetransducerformine连续监测矿井环境气体中甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警功能。

（1）甲烷传感器的作用：

甲烷浓度在5%16%CH4具有爆炸危险性；大于16%遇明火可以燃烧。

检测矿井甲烷浓度，报警，避免矿井瓦斯爆炸灾害事故。

（2）甲烷传感器种类：

催化燃烧式（测爆炸下限浓度甲烷）；热导式（测高浓度甲烷，如瓦斯抽放管道内甲烷）；红外线吸收式（高、低浓度）；,（3）载体催化式甲烷传感器介绍催化元件（黑白元件）及检测电路：

基本原理甲烷是可燃性物质，与氧（或空气中的氧）反应的同时产生光和热的放热反应（燃烧）；可燃性物质的燃烧必须有氧的存在，其反应式为：

催化燃烧式甲烷传感器优缺点：

爆炸下限测量线性较好；结构简单、造价较低；选择性较好，非可燃性气体不反应；主要缺点：

硫化氢、有机物硅中毒；高浓度甲烷冲击后，稳定性和寿命变差；元件催化温度400以上，功耗大，防爆处理；,4矿用风速传感器airvelocitytransducerformine连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。

（1）测量矿井风速的必要性矿井风流中的温度、湿度和风速是矿井气候条件综合评定的主要参数；,煤矿安全规程对井下不同地点的风速值规定。

（2）风速传感器种类超声波涡旋式；热线式；叶轮式等（3）超声波涡旋式风速传感器的结构原理,技术特点：

测量风速范围：

0.415m/s；无转动部件，使用寿命较长；使用时注意事项：

测量点风速，安装位置应尽量靠近平均风速点；安装探头时必须保持涡街杆与巷道断面平行，传感器受风面保持与风流方向垂直；传感器周围无阻挡，注意涡街杆及探头无灰尘堆积。

5矿用风压传感器windpressuretransducerformine连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的装置。

检测矿井风压的必要性矿井总负压测量，监测矿井通风阻力变化；监测矿井漏风，评价矿井自燃发火的可能性；通过观测采空区压力变化，预测采空区瓦斯涌出，避免瓦斯灾害；,6矿用一氧化碳传感器carbonmonoxidetransducerformine

（1）监测一氧化碳的必要性防止井下人员一氧化碳中毒；在有煤自燃倾向矿井作为煤炭自燃的标志性气体；胶带运输机火灾监测；,7矿用温度传感器temperaturetransducerformine监测必要性：

矿井风流中的温度是矿井气候条件综合评定参数之一；煤矿安全规程对工作面温度及机电硐室内的温度有明确规定；煤矿火灾（煤自燃发火）沼气发现的重要参数。

温度传感器：

半导体温度传感器（PN结）；集成电路温度传感器；热电阻、热敏电阻；,8矿用二氧化碳传感器carbondioxidetransducerformine9矿用氧气传感器oxygentransducerformine以上二种传感器在煤矿安全监控系统中很少使用，在用于自然发火监测的束管监测系统中是重要参数。

10矿用烟雾传感器smoketransducerformine连续监测矿井中胶带输送机胶带等着火时产生的烟雾浓度的装置。

烟雾传感器种类：

离子烟雾（放射性同位素）传感器；光电烟雾传感器；烟雾传感器存在的主要问题：

不能定量，难于调校；干扰问题；不能早期预报胶带运输机火灾,11矿用风筒开关传感器airpipeswitchtransducerformine连续监测风筒是否有风的装置。

（矿用机电设备开停传感器）使用二种传感器的必要性：

甲烷风电闭锁功能的重要监测传感器。

传感器工作原理和输出信号方式开停传感器采用电磁感应原理；电流输出；风筒开关采用无源节点,12矿用风门开关传感器airdoor矿井风门开关的装置。

（1）监测必要性：

风门是矿井重要通风设施，避免风门长期打开，造成风流短路；

（2）风门开关监测原理及输出信号形式：

由二个部件组成，一般用干簧继电器；输出形式：

电流型；无源接点型,13矿用馈电传感器feedtransducerformine连续监测矿井中馈电开关，在或电磁启动器负荷侧有无电压的装置。

（1）监测的必要性：

确认瓦斯超限断电或风电闭锁的执行情况，避免假断电，造成瓦斯灾害事故。

（2）馈电传感器种类及优缺点感应式（电场监测）：

安装方便，但可靠性不好；直接监测电压式：

隔爆结构，可靠,14执行器（含声光报警器及断电器）actuator将控制信号转换为被控物理量的装置。

15声光报警器acousto-opticalarm能发出声光报警的装置。

16断电控制器switchingoffcontroller控制磁力启动器和馈电开关等的装置。

（远程）断电控制器的作用：

将断电距离延长到2km；适应不同断电方式和断电容量的被控开关要求,具有远程断电器功能；将分站至被控磁力启动器之间的距离提高到2km；同时具有馈电传感器监测,17甲烷断电仪methanebreaker井下甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源的装置。

18风电闭锁装置interlockedcircuitbreaker当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，能自动切断被控设备电源的装置。

19甲烷风电闭锁装置methaneinterlockedcircuitbreaker当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量