煤礦安全監測監控技術試題

一、填空題(每空1.5分，共30分)

1、安全監控設備必須定期進行調試、校正，每 月 至少1次。甲烷傳感器、

便攜式甲烷檢測報警儀等采用載體催化元件的甲烷檢測設備，每 7 天必須使用標準氣樣和空氣樣調校1次，每 7 必須對甲烷超限斷電功能進行測試。

2、高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井采煤工作面的甲烷傳感器的報警濃度不小于

1.0%CH4 、斷電濃度不小于 1.5% CH4 和復電濃度小于 1.0% CH4 。

3、裝備礦井安全監控系統的礦井，主要通風機、局部通風機應設置 設備開停 傳感器，主要風門應設置 風門開關 傳感器，被控設備開關的負荷側應設置饋電狀態 傳感器。

4、傳感器按使用功能分，可分為 環境氣體濃度 傳感器、 環境監測 傳感器、 設備 傳感器等。

5、為適應煤礦井下不同場合的需要 , KDF-2監控分站電源箱的交流輸入電壓設計為127V、 220 V、 380 V、 660 V四種電壓規格。

6、GT500(A)型一氧化碳傳感器按變換原理分類，屬于 電化學 式傳感器，測量范圍為 0~0-5×10-4 % ppm，信號最大傳輸距離 2 km。

7、一般信號傳輸方式有基帶傳輸、 頻帶 傳輸、 寬帶 傳輸等幾種。

8、KJ90系統規定開停傳感器0態信息選擇“ 斷線 ” 1態信息選擇“ 停 ” 2態信息選擇“ 開 ”。

9、 讀取2小時數據功能 用于在地面中心站軟件與分站失去聯絡后再次連通時，直接從各分站讀取存儲在分站內的最近兩小時監測、監控數據數據。

10、在分站監視窗中每個圖標均分成上下兩格，上格代表“ XX號分站 ”，下格的符號或字母含義為：“!”代表分站 通信中斷 ，“?”代表分站 通信故障 ，“*”代表分站 已經初始化 、“AC”代表分站處于 交流供電 ，“DC”代表分站處于 直流供電 。

二、選擇題(每題2分，共10分)

1、GLW100型管道流量傳感器的信號輸出制式是( C )。

A、1mA～5mA B、4mA～20mA C、200Hz～1000 Hz D、1200Hz～2000 Hz

2、下列選項中表示1號分站第九通道為開關量輸入的是( D )。

A、01A09 B、01C09 C、09A01 D、01D09

3、下列選項中屬于中分站的是( B )。

A、八模八開八控互換 B、八模八開六控互換

C、四模四開四控互換 D、二模二開二控互換

4、KJ90系統軟件自動翻頁顯示功能，翻頁間隔時間可在( A )之間任意設置。

A、5s～3600s B、2s～20s C、2s～1000 s D、5s～2000 s

5、下列選項中可作為饋電監測功能的是( B )。

A、KDG-1型井下遠程斷電器 B、KDG-2型遠程斷電器

三、簡答題(每題6分，共30分)

1. 礦井監測監控系統的主要組成部分及各部分的主要功能?

答：礦井監測系統主要由傳感器、執行機構、監測分站、電源箱、主站、主機、打印機、模擬盤、多屏幕、遠程終端、數據服務器、路由器、UPS電源、網絡接口電纜和接線盒等組成。

傳感器：將被測物理量轉換為電信號，與分站相連，并具有顯示和聲光報警功能。

執行機構：將控制信號轉換為被控物理量，使用礦用電纜與分站相連。

監控分站：接收來自傳感器的信號，并按預先約定的復用方式遠距離傳送給主站，同時接收來自主站的多路復用信號。

電源箱：將井下交流電網電源轉換為系統所需的本質安全型直流電源，并具有維持電網停電后正常供電不小于2小時的蓄電池。

主站：接收監控分站遠距離發送的信號，并送主機處理;接收主機信號，并送相應監控分站。

主機：一般選用工控微型計算機或普通臺式微型計算機，雙機或多機備份。

打印機：與主機相連，用于打印各種監測數據和曲線圖等。

模擬盤、多屏幕：用來擴大顯示面積，以便遠距離觀察。

遠程終端：一般設置在礦長及總工程師辦公室，以便隨時了解礦井安全及生產情況

數據服務器：是主機與管理工作站及網絡其他用戶交換監控信息的集散地。

路由器：企業網到Internet網接入設備。

UPS電源、網絡接口電纜和接線盒：用于監控系統的各組成部分的連接。

2. 礦用傳感器主要包括哪幾種類型，各類傳感器的主要用途?

答：傳感器主要包括的類型有：按輸入量分，可分為甲烷傳感器、風速傳感器、速度傳感器、壓力傳感器等;按變換原理分，可分為熱電式傳感器、電化學傳感器和熱催化傳感器;按使用功能分，可分為環境氣體濃度傳感器、環境監測傳感器、設備傳感器。

礦用各類傳感器的主要用途：

(1)、KG9701智能型低濃度甲烷傳感器：主要用于監測煤礦井下環境氣體中的甲烷濃度。適宜在煤礦井下的采掘工作面、機電硐室、回風巷道等低濃度瓦斯環境中使用;

(2)、KG9001B智能型高低濃度甲烷傳感器：用于監測瓦斯的濃度變化情況。可在煤礦井下的采掘工作面、機電硐室、回風巷道等高濃度瓦斯環境連續工作，能在有瓦斯爆炸危險場所使用;

(3)、GT500(A)型一氧化碳傳感器：主要用于煤礦井下的一氧化碳濃度的監測。適用于井下煤巷、工作面瓦斯抽放管道等有必要進行一氧化碳監測的場所;

(4)、GF型風流壓力傳感器：是一種專門用于監測煤礦井下巷道及瓦斯抽放管道負壓的模擬量傳感器。對于監測井下風壓變化，確保礦井正常通風、配風及瓦斯抽放管路安全等方面有著重要作用。可用于采空區漏風、密閉墻建造質量的連續監測，并能就地數字顯示風壓或管道壓力變化;

(5)、GLW100型管道流量傳感器：主要用于監測煤礦井下或地面瓦斯抽放管道流量狀況，并把檢測到的流量轉換成標準的電信號傳輸給礦井監測監控系統，實現連續自動監控;

(6)、GW50(A)型溫度傳感器：主要用于煤礦井下巷道、工作面瓦斯抽放管道等處的溫度監測。

(7)、KGF15型風速傳感器：主要用于煤礦井下進回風巷道通風風速的監測。

(8)、KG8005A型煙霧傳感器：主要用于煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸危險及火災危險的場所，能對煙霧進行就地檢測、遙測和集中監視，能輸出標準的開關信號，并與國內多種生產安全監測系統及多種火災監控系統配套使用。

(9)、KGU9901型液位傳感器：主要用于井下水倉、中央泵房和工業水塔水位的監測。

(10)、GML(A)型風門開閉傳感器：主要用于監測煤礦井下進、回風巷風門開閉狀態。

(11)、GT-L(A)型設備開停傳感器、KTC-90總線式開停傳感器：主要用于監測煤礦井下機電設備開停狀態的固定式監測儀表。

(12)、GKD(A)型礦用饋電狀態傳感器：主要用于煤礦井下對動力電纜(單向和三相)饋電/斷電狀態的檢測，檢測結果與電纜中是否有電流無關。

3.哪種礦井裝備的礦井安全監控系統中應設置一氧化碳傳感器。

答：在開采煤層容易自燃、自燃煤層的礦井，裝備礦井安全監控系統中應安設一氧化碳傳感器。

4.GT-L(A)型設備開停傳感器監測的設備運行時,傳感器顯示窗信號指示燈如何顯示?如果分站接受不到信號,試分析故障原因。

答：GT-L(A)型設備開停傳感器監測的設備運行時,傳感器顯示窗狀態指示紅燈亮;反之，顯示窗狀態指示紅燈滅。

若分站接收不到信號，主要原因就是傳輸距離太遠。只要換用粗線徑電纜或調整傳輸距離即可。

5.井下監控分站的主要功能?

答：井下監測分站是煤礦綜合監測監控系統的關鍵配套設備，主要實現對各類傳感器的數據采集、實時處理、存儲、顯示、控制以及與地面監控中心的數據通信。具有紅外遙控初始化設置功能，可獨立使用，實現瓦斯斷電儀和瓦斯風電閉鎖裝置的全部功能。

四、論述題(本題12分)

1. 高瓦斯礦井U型通風方式采煤工作面甲烷傳感器應如何設置(設置地點、設置方式、設置個數)，并用平面示意圖表示，各傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍?

答：一、高瓦斯礦井U型通風方式采煤工作面甲烷傳感器的設置地點、設置方式、設置地點如上圖所示：

1、必須在工作面設置甲烷傳感器T1，距工作面出口≤10m;

2、在工作面的回風設置甲烷傳感器T2，距回風口10~15m;

3、在工作面的上隅角設置傳感器T0，安裝在工作面的上隅角;

4、若甲烷傳感器T1不能控制采煤工作面進風巷內全部非本質安全型電氣設備，則在進風巷設置甲烷傳感器T3，距工作面≤10m;

5、若采煤工作面采用串聯通風時，被串聯的進風巷必須設置甲烷傳感器T4，距進風口10~15m。

二、各傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍如下表：

甲烷傳感器設置地點 傳感器編號 報警濃度 斷電濃度 復電濃度 斷電范圍

工作面上隅角 T0 ≥1.0%CH4 ≥1.5%CH4 <1.5%CH4 工作面及其回風巷內全部非本質安全型電器設備

高瓦斯礦井的采煤工作面 T1 ≥1.0%CH4 ≥1.5%CH4 <1.0%CH4 工作面及其回風巷內全部非本質安全型電器設備

高瓦斯礦井采煤工作面回風 T2 ≥1.0%CH4 ≥1.0%CH4 <1.0%CH4 工作面及其回風巷內全部非本質安全型電器設備

高瓦斯礦井采煤工作面的進風巷 T3 ≥0.5%CH4 ≥0.5%CH4 <0.5%CH4 進風巷內全部非本質安全型電器設備

采用串聯通風被串聯工作面進風巷 T4 ≥0.5%CH4 ≥0.5%CH4 <0.5%CH4 被串聯工作面及其回風巷內非本質安全型電器設備

五、應用題(18分)

假設有一分站號為6的大分站，需要設置6號通道接口為低濃度甲烷傳感器，報警時對應控制口為1、斷電時對應控制口為2、傳感器超量程和負漂時對應控制口都為3。已知該甲烷傳感器安裝在低瓦斯礦井采煤工作面。簡述用紅外遙控器設置過程(寫明顯示窗的顯示數值和狀態)。

答：同時按住遙控板的上升、下降鍵，對準分站顯示窗8秒以上，按選擇鍵進入功能0，按上升或下降鍵設置6號分站，顯示窗顯示d 006 3.;按選擇鍵進入功能1，按上升或下降鍵設置6號通道，顯示窗顯示1 06 ;按選擇鍵進入功能2，按上升或下降鍵設置示通道打開，顯示窗顯示2 on ;按選擇鍵進入功能3，按上升或下降鍵設置低濃度甲烷傳感器量程(0—10%)，顯示窗顯示3 b ;按選擇鍵進入功能4，按上升或下降鍵設置頻率型信號， 顯示窗顯示 4 yF ;按選擇鍵進入功能5，按上升或下降鍵設置斷電點為1.5%,顯示窗顯示5 1.50 ;按選擇鍵進入功能6，按上升或下降鍵設置復電點為0.99%,顯示窗顯示6 0.99 ;按選擇鍵進入功能7, 按上升或下降鍵設置斷電控制口為2, 顯示窗顯示7 002 ;按選擇鍵進入功能8，按上升或下降鍵設置報警點為1.00%，顯示窗顯示8 1.00 ;按選擇鍵進入功能9，按上升或下降鍵設置報警控制口為1，顯示窗顯示9 001 ;按選擇鍵進入功能F，按上升或下降鍵設置超量程控制口為3,顯示窗顯示F 003 ;按選擇鍵進入功能0. , 按上升或下降鍵設置負漂控制口為3, 顯示窗顯示0. 003 ;再按選擇鍵循環至5. 5gd ,同時按住遙控板的上升、下降鍵數秒鐘，然后松開，結束設置。