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煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置设计

陈向飞

陈向飞. 煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置设计[J]. 工矿自动化,2022,48(6):154-158.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020007
引用本文: 陈向飞. 煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置设计[J]. 工矿自动化,2022,48(6):154-158.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020007
CHEN Xiangfei. Design of coal mine safety monitoring system logical control automatic detection device[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(6):154-158.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020007
Citation: CHEN Xiangfei. Design of coal mine safety monitoring system logical control automatic detection device[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(6):154-158.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020007

煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置设计

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2022020007
基金项目: 中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项(2020-ZD005);天地(常州)自动化股份有限公司研发项目(2020GY111)。
详细信息
    作者简介:

    陈向飞(1987—),男,河南南阳人,工程师,硕士,现主要从事煤矿安全监控系统研发工作,E-mail:286783422@qq.com

  • 中图分类号: TD76

Design of coal mine safety monitoring system logical control automatic detection device

  • 摘要: 煤矿安全监控系统逻辑控制检测包括控制(断电、闭锁)是否正确执行和控制执行时间是否达标两项。由于不同厂家的监控系统通信机制、通信协议各不相同,难以实现系统逻辑控制功能标准化检测,且人工检测效率低、误差大。为解决上述问题,在分析行业标准和安标检测要求的基础上,设计了一种煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置。该装置不受通信协议及总线形式限制,通过串口通信方式控制多台传感器发出闭锁信号,同时通过I/O接口采集系统逻辑控制执行结果(断电器是否断电),记录闭锁信号发生时刻及逻辑控制执行结果发生时刻,从而判定系统逻辑控制执行时间,并在每条逻辑控制执行之后恢复各传感器及断电器到初始状态。测试结果表明:该装置能可靠、准确地检测控制执行时间;当测试近300条控制逻辑时,自动检测时间约为2 h,提高了检测效率。

     

  • 图  1  煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置工作原理

    Figure  1.  Working principle of logical control automatic detection device for coal mine safety monitoring system

    图  2  煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置软件流程

    Figure  2.  Software flow of logic control automatic detection device for coal mine safety monitoring system

    图  3  煤矿安全监控系统逻辑控制自动检测装置操作面板结构

    Figure  3.  Operating panel structure of logic control automatic detection device for coal mine safety monitoring system

    图  4  煤与瓦斯突出检测结果

    Figure  4.  Coal and gas outburst detection results

    表  1  甲烷风电闭锁检测涉及的传感器及控制条件

    Table  1.   Sensors and control conditions related to methane wind electric interlocking detection

    传感器控制条件
    掘进工作面甲烷传感器 体积分数达到1.5%;
    体积分数达到3.0%;
    故障
    掘进工作面回风流甲烷传感器 体积分数达到1.5%;
    体积分数达到3.0%;
    故障
    被串掘进工作面进风流甲烷传感器 体积分数达到0.5%;
    故障
    局部通风机开停传感器或风筒风量传感器 局部通风机停止运转;
    风筒风量低于规定值
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    表  2  煤与瓦斯突出闭锁检测涉及的传感器及控制条件

    Table  2.   Sensors and control conditions related to coal and gas outburst interlocking detection

    传感器控制条件
    掘进工作面甲烷传感器 故障;
    浓度迅速升高;
    体积分数达到1.0%
    掘进巷道回风流甲烷传感器 浓度迅速升高;
    体积分数达到1.0%
    掘进巷道回风流风速传感器 风速不低于正常值
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    表  3  煤矿安全监控系统逻辑控制模式及控制执行时间判定

    Table  3.   Logical control mode and control execution time determination of coal mine safety monitoring system

    控制模式控制执行时间判定
    单台传感器对应
    单台断电器
    传感器达到控制条件时开始计时,断电器断电则结束计时
    单台传感器对应
    多台断电器
    传感器达到控制条件时开始计时,所有断电器均断电则结束计时
    多台传感器对应
    单台断电器
    第1台传感器达到控制条件时开始计时,断电器断电则结束计时
    多台传感器对应
    多台断电器
    第1台传感器达到控制条件时开始计时,所有断电器断电则结束计时
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    表  4  控制执行时间对比

    Table  4.   Control execution time comparison s

    断电模式人工检测自动检测
    本地断电0.450.46
    异地断电1.321.25
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-07
  • 修回日期:  2022-06-06
  • 网络出版日期:  2022-04-22

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