劉玉霞

【摘 要】高溫是影響煤礦井下生產(chǎn)安全的重要因素，隨著煤礦井下采掘機(jī)械化程度的提高，對(duì)高溫監(jiān)測(cè)的難度不斷增加，為解決礦山機(jī)電設(shè)備內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)行溫度不易監(jiān)測(cè)的難題，我們著手開(kāi)發(fā)SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】煤礦；無(wú)線；測(cè)溫

1.SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)

煤礦產(chǎn)業(yè)是國(guó)家的重要能源產(chǎn)業(yè)，在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中占據(jù)重要位置，同時(shí)電力又是煤礦企業(yè)的主要能源。煤礦供電系統(tǒng)的要求具有高度的安全性、可靠性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。煤礦供電網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，目前我國(guó)煤礦井下常見(jiàn)的供電電壓高壓有10kV和6kV；低壓有1140V、660V和380V。就高產(chǎn)高效綜采工作面而言，若工作面供電電源引自采區(qū)變電所6000V分段母線上，則工作面就存在6000V，3300V，1140V和660V等4個(gè)電壓等，極其復(fù)雜。隨著煤礦井下采掘機(jī)械化程度的提高、生產(chǎn)工作面不斷向前延伸、擴(kuò)大，高壓供電電纜及設(shè)備不斷深入末端、低壓系統(tǒng)一直向前延伸，星羅棋布的電網(wǎng)由變壓器、高低壓開(kāi)關(guān)和磁力起動(dòng)器相連。這些供電設(shè)備和電纜安全與否，直接關(guān)系著礦井的生產(chǎn)安全。由于煤礦井下環(huán)境條件的特殊性，在采掘過(guò)程中容易產(chǎn)生有爆炸危險(xiǎn)的瓦斯（甲烷）和煤塵，并且由于電氣設(shè)備經(jīng)常處于溫度濕度較高的狀態(tài)下，極易發(fā)生故障。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在煤礦瓦斯、煤塵爆炸事故中，供配電引起的事故約占50%。隨著國(guó)家數(shù)字化智能化礦山建設(shè)的逐步實(shí)施，各種供配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)越來(lái)越重要。在煤礦供配電系統(tǒng)中，溫度是表征設(shè)備運(yùn)行正常與否的一個(gè)重要參數(shù)。隨著科技的進(jìn)步，用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)，為了避免因設(shè)備發(fā)熱而導(dǎo)致的起火或者爆炸，溫度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為煤礦行業(yè)進(jìn)行安全生產(chǎn)和減少損失所采取的重要措施之一。由于煤礦主要供配電設(shè)備處于井下，為防爆型式，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如何對(duì)其內(nèi)部載流元件溫度進(jìn)行直接測(cè)量一直是個(gè)難題。傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方式周期長(zhǎng)，施工復(fù)雜，效率低，不便于管理，發(fā)生故障時(shí)，要耗費(fèi)大量的人力物力排查和重新鋪設(shè)線纜。而在特定場(chǎng)合下監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散、環(huán)境封閉或存在高電壓，很多測(cè)量方式根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作。SNTS無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)是我們自主研發(fā)的一種針對(duì)煤礦地面與井下的測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高、安裝簡(jiǎn)便的一體化溫度測(cè)量系統(tǒng)。它采用先進(jìn)成熟的傳感技術(shù)和獨(dú)特先進(jìn)的無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行高壓隔離和信號(hào)傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場(chǎng)干擾性能，從根本上解決了礦山機(jī)電設(shè)備內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)行溫度不易監(jiān)測(cè)的難題。

2.SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)組成部分

2.1溫度傳感器

SNTS-Ⅰ/KJ68-Ⅰ無(wú)線溫度傳感器是溫度前端采集裝置。無(wú)線溫度傳感器是由控制單元、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測(cè)量三部分組成。無(wú)線溫度傳感器測(cè)量待測(cè)點(diǎn)溫度后，將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳遞給測(cè)溫通訊終端（無(wú)線溫度顯示儀）。無(wú)線溫度傳感器主要安裝在容易發(fā)熱的電纜連接處、變壓器表面、斷路器臂、隔離刀閘靜觸頭等部位。每個(gè)無(wú)線溫度傳感器具有唯一的 ID 編號(hào)，實(shí)際安裝使用時(shí)需記錄每個(gè)傳感器的安裝地點(diǎn)，并與編號(hào)一起錄入溫度監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中。傳感器每隔一定時(shí)間（測(cè)量周期可以事先設(shè)定）自動(dòng)發(fā)射一次監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)溫度異常立即報(bào)警，可不受發(fā)送周期限制。

主要技術(shù)參數(shù)

2.2無(wú)線溫度顯示儀

SNTR-A/KJ68-A型無(wú)線溫度顯示儀是由我公司自主研發(fā)的溫度采集終端產(chǎn)品，它配合無(wú)線溫度傳感器以及溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警計(jì)算機(jī)組成一套完善的SNTS無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，可對(duì)多種惡劣環(huán)境條件下的溫度實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程智能化在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警。其中無(wú)線溫度顯示儀安裝在集控室/井下配電硐室，負(fù)責(zé)接收各無(wú)線溫度傳感器發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)總線連接，把數(shù)據(jù)上傳到溫度監(jiān)測(cè)工作站計(jì)算機(jī)，并響應(yīng)管理軟件各種命令。

2.3 SNTS上位機(jī)軟件

SNTS無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)采用最新軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，系統(tǒng)的主要技術(shù)基于微軟所力推的. NET平臺(tái)，使用最新的VS2010.NET開(kāi)發(fā)工具，配合MS SQL SERVER2005數(shù)據(jù)庫(kù)，為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與維護(hù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)后盾。主要特點(diǎn)：（1）全面采用模塊化，基于.NET結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在Windows 環(huán)境下運(yùn)行，系統(tǒng)的安全可靠；（2）采用最新的Windows 圖形界面，能運(yùn)行windows2000/XP/VISTA/7操作平臺(tái)，支持純鍵盤、鼠標(biāo)操作，易學(xué)易用。（3）易于擴(kuò)充，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的插件架構(gòu)技術(shù)，以提高系統(tǒng)的開(kāi)放性及可擴(kuò)充性，方便以后業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和系統(tǒng)擴(kuò)容，適應(yīng)企業(yè)未來(lái)的需要；（4）數(shù)據(jù)安全保密，采用MS SQL SERVER 2005數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)保密、安全，采用嚴(yán)格的權(quán)限管理，杜絕未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

3.SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）能夠準(zhǔn)確、可靠地監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵點(diǎn)比如隔離刀閘、斷路器臂的溫度，現(xiàn)場(chǎng)溫度和報(bào)警信息實(shí)時(shí)傳輸至自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；（2）單臺(tái)無(wú)線溫度顯示儀即可接收一定區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，降低用戶使用成本；（3）可根據(jù)監(jiān)測(cè)部位不同，通過(guò)軟、硬件對(duì)各傳感器的報(bào)警門限進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置；（4）監(jiān)測(cè)點(diǎn)與接收設(shè)備之間無(wú)直接聯(lián)系，無(wú)絕緣問(wèn)題；（5）綜合價(jià)格低，免維護(hù)安裝，簡(jiǎn)便安全，一次完成，無(wú)需任何其他操作；（6）多種報(bào)警模式選擇，預(yù)報(bào)警門限和即時(shí)報(bào)警門限兩級(jí)參數(shù)設(shè)置可確保提前發(fā)現(xiàn)故障苗頭，便于及時(shí)采取措施，減少直接跳閘停電，防范于未然，減少直接跳閘停電損失；（7）對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度超標(biāo)現(xiàn)象提供語(yǔ)音報(bào)警和彈出窗口提示，及時(shí)提醒值守人員注意到故障現(xiàn)象；（8）日志記錄功能，可對(duì)故障點(diǎn)現(xiàn)象描述和處理過(guò)程提供錄入功能，方便后期進(jìn)行事故分析；（9）能實(shí)現(xiàn)真正意義上的“無(wú)人值守”，顯示儀可通過(guò)RS485，以太網(wǎng)或光纖等通信接口和控制中心進(jìn)行通信。從而滿足計(jì)算機(jī)室（主控室）、配電室/硐室和被保護(hù)電氣設(shè)備三個(gè)不同地點(diǎn)的互聯(lián)。

4.SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)由于自身的優(yōu)勢(shì)，迅速在國(guó)內(nèi)煤礦開(kāi)采中廣泛應(yīng)用。目前，兗州礦物集團(tuán)、徐州礦物集團(tuán)等國(guó)內(nèi)大型礦物集團(tuán)廣泛采用SNTS煤礦綜合無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，在維護(hù)煤礦開(kāi)采系統(tǒng)安全上發(fā)揮著重要的作用。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]李貴篤.煤礦電氣設(shè)備無(wú)線測(cè)溫技術(shù)研究.科技資訊，2012，（02）.

[2]李芙玲.煤礦井下智能溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究.煤礦機(jī)械，2007，（08）.