自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

1 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)問(wèn)腰隧道瓦斯涌出特點(diǎn)，采用KJ90X瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)技術(shù)成熟， 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛，符合問(wèn)腰隧道瓦斯自動(dòng)檢測(cè)需求。KJ90X自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)采用分部式網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，一體化嵌入式設(shè)計(jì)，具有紅外遙控設(shè)置，獨(dú)特的三級(jí)斷電控制和超強(qiáng)異地交叉斷電能力，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程多級(jí)聯(lián)網(wǎng)集中控制和安全生產(chǎn)管理。在檢測(cè)到瓦斯?jié)舛瘸^(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)采取自動(dòng)措施（如報(bào)警、切斷電源實(shí)施瓦電閉鎖）。防爆標(biāo)志為：ExibdI。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

KJ90X系統(tǒng)主要由三部分組成，具體如下：

1） 地面中心站

地面中心站是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，主要用于設(shè)置、實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)隧道的環(huán)境參數(shù)。地面中心站主要由監(jiān)控主機(jī)、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)傳輸接口和其它計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備組成，并包含防雷設(shè)備。

2） 隧道監(jiān)控分站

監(jiān)控分站主要是為傳感器提供電源和接收傳感器數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)通過(guò)通訊線路傳輸?shù)降孛嬷鳈C(jī)。分站由大、中、小三種類型，可根據(jù)各工區(qū)實(shí)際監(jiān)控需求進(jìn)行選擇。問(wèn)腰隧道各洞每個(gè)掌子面設(shè)置3臺(tái)監(jiān)控分站，分別對(duì)掌子面?zhèn)鞲衅?、隧道二襯臺(tái)車和隧道施工完成段回風(fēng)流進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控分站根據(jù)開挖進(jìn)度逐步進(jìn)行安裝。

3） 傳感器及控制器

問(wèn)腰隧道瓦斯自動(dòng)監(jiān)控主要對(duì)甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳和風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)控，傳感器主要有甲烷傳感器、硫化氫傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器和風(fēng)速傳感器。

甲烷傳感器布置要求：自動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器懸掛位置能反應(yīng)作業(yè)面中Zui高瓦斯?jié)舛龋?掌子面?zhèn)鞲衅鳌⒎浪迮_(tái)車傳感器、二襯臺(tái)車傳感器和隧道施工完成段回風(fēng)流中的甲烷傳感器懸掛在拱頂下方25cm位置處，其迎分流和背風(fēng)流 0.5m內(nèi)不得有阻擋物。通過(guò)人工檢測(cè)發(fā)現(xiàn)某固定位置處經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯聚集應(yīng)安裝相應(yīng)的傳感器，在橫通道與主線交接處、加寬段上坡方向拱頂安裝瓦斯傳感器。

控制器是系統(tǒng)斷電的執(zhí)行器，在異常情況下接收分站發(fā)來(lái)的斷電信號(hào)，切斷隧道的工作電源，防止意外事故的發(fā)生。

瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如下圖 2-1所示。

3 系統(tǒng)工作原則

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心站、分站、輸入、輸出設(shè)備構(gòu)成。監(jiān)控中心站與分站之間通信，接收分站內(nèi)的信息，可以對(duì)分站發(fā)出指令。對(duì)接收的信息進(jìn)行處理、顯示、報(bào)警。通過(guò)外圍設(shè)備可以將信息進(jìn)行打印、上傳、發(fā)送等。分站接收由輸入設(shè)備采集到的信號(hào)，通過(guò)邏輯變換，輸出控制信號(hào)，通過(guò)斷電器對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行通、斷電控制。 

KJ90 隧道瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（可擴(kuò)展其它類型傳感器）系統(tǒng)通過(guò)在洞內(nèi)安裝的甲烷傳感器、硫化氫傳感器、風(fēng)速傳感器、一氧化碳傳感器及二氧化碳傳感器等測(cè)定洞內(nèi)瓦斯參數(shù)，并將此信息回饋主控計(jì)算機(jī)分析處理，對(duì)洞內(nèi)瓦斯、風(fēng)速、風(fēng)量和主要風(fēng)機(jī)實(shí)施風(fēng)電瓦斯閉鎖及風(fēng)量控制，瓦斯超標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行洞內(nèi)傳感器和洞外監(jiān)控中心自動(dòng)聲光報(bào)警，再通過(guò)設(shè)備開停傳感器、饋電斷電器對(duì)被控設(shè)備自動(dòng)斷電。系統(tǒng)可及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)洞內(nèi)各工作面的瓦斯?fàn)顩r進(jìn)行24 小時(shí)全方位監(jiān)

控，達(dá)到隧道安全生產(chǎn)的目的。

4 系統(tǒng)配置

隧道內(nèi)綜合參數(shù)監(jiān)控設(shè)置按每個(gè)工作面以及隧道長(zhǎng)度進(jìn)行配置，在開挖掌子面安裝一組傳感器，在二襯臺(tái)車上安裝一組傳感器，在距離回風(fēng)流中一定距離安裝一組傳感器，每個(gè)橫洞與主線交接處設(shè)1個(gè)甲烷傳感器。

1） 中心機(jī)房設(shè)在隧道口的監(jiān)控值班室，機(jī)房設(shè)備有監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)接口、電源避雷器、UPS 電源和主機(jī)配KJ 監(jiān)控軟件。為了更好地保護(hù)監(jiān)控設(shè)備，在監(jiān)控中心機(jī)房

和隧道口各設(shè)信號(hào)避雷器一臺(tái)。

2） 根據(jù)傳感器的數(shù)量及種類按控制要求，配置遠(yuǎn)程斷電儀。

             5斷電儀和傳感器設(shè)置

1）斷電儀斷電范圍設(shè)置

結(jié)合隧道的實(shí)際情況，本工程選用 KJ90X型瓦斯自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。掌子面斷電瓦斯?jié)舛葹?1.0%，襯砌臺(tái)車附近20m范圍內(nèi)所有的用電設(shè)備斷電瓦斯?jié)舛葹?1.0%，襯砌施工完成段的用電設(shè)備斷電瓦斯?jié)舛葹?.0%，斷電范圍：T1：開挖工作面及其附近20m內(nèi)全部電氣設(shè)備；T2：襯砌臺(tái)車附近20m范圍內(nèi)全部電器設(shè)備；T3：回風(fēng)流中的全部電氣設(shè)備；

云南衛(wèi)士盾科技有限公司主要從事瓦斯災(zāi)害防治、水害防治、應(yīng)急管理等安全領(lǐng)域技術(shù)研究，輻射隧道、市政、地質(zhì)災(zāi)害、消防以及非煤礦山等領(lǐng)域的安全和環(huán)境保護(hù)技術(shù)的研究、產(chǎn)品開發(fā)制造及經(jīng)營(yíng)，公司網(wǎng)站有相關(guān)項(xiàng)目介紹https://www.ynwisdom.cn/。針對(duì)新建隧道瓦斯施工環(huán)境，為貫徹“安全到位，預(yù)防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，做到程序合法，操作合規(guī)，確保瓦斯隧道項(xiàng)目施工過(guò)程中的安全，云南衛(wèi)士盾科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“云南衛(wèi)士盾”） 為客戶量身定制了瓦斯隧道一體化綜合安全管控預(yù)警平臺(tái)（包含瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人員定位管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和廣播調(diào)動(dòng)通訊系統(tǒng)等功能子系統(tǒng)）；該系統(tǒng)成功解決了目前瓦斯隧道施工傳統(tǒng)的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等自成一體，相對(duì)獨(dú)立的缺點(diǎn)，形成多系統(tǒng)集成，一根光纖進(jìn)洞，洞內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，減少中間易發(fā)生故障環(huán)節(jié)，減少人工維護(hù)、環(huán)節(jié)設(shè)備，節(jié)約不必要成本，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性，真正為瓦斯隧道施工的安全、可靠、高效、節(jié)能提供保駕護(hù)航。其配套措施中防爆供電系統(tǒng)改裝和防爆車輛（設(shè)備）改裝均可以根據(jù)用戶需求，將供電系統(tǒng)的饋電狀態(tài)、設(shè)備溫度、實(shí)時(shí)電流、電壓、電阻等和施工車輛的實(shí)時(shí)軌跡納入瓦斯風(fēng)險(xiǎn)管控云平臺(tái)，根據(jù)瓦斯環(huán)境中的瓦斯?jié)舛戎导靶迈r風(fēng)流值實(shí)時(shí)瓦斯電閉鎖及風(fēng)機(jī)電閉鎖。