汽轮机安全监测系统（精选7篇）
大型汽轮机是关系国计民生的重大技术装备,结构复杂、安装难度大、要求高。在汽缸安装过程中,需要对汽缸进行负荷分配,即将汽缸的重力通过猫爪合理分配到各支撑面上,以保证汽机正常工作。传统的负荷分配方法有猫爪垂弧法和弹簧测力计测量法,两种方法均具有不够准确、不便于集中观测、不便于存贮记录等缺点,特别是在超大型机组安装过程中,这种缺点更加明显。2005年,受德阳一电站设备安装公司委托,研发了本汽轮机汽缸负荷分配监测系统。
1 负荷分配监测系统总体结构
根据实际需要,负荷分配监测系统总体结构如图1所示,包含以下几部分:
1)前置信号处理部分:包含24个通道的压力传感器、前置放大电路,实现压力信号到电压信号的转换,同时实现电压信号的放大整定输出。
2)数据转换部分:包含输入模拟信号输入缓冲级和A/D转换器。
3)CPU和人机界面部分:包含P89C51RD2单片机、按键、液晶显示和打印机,完成系统控制、测量数据的实时显示、打印以及操作人员的控制信号输入。
4)实时时钟和掉电保护部分:日历时钟的产生、保存,测试初始数据的掉电保护。
5)USB通信接口:实现系统和PC机的数据通信,实现系统在线监控。
6)电源部分:实现开关电源对电路各部分的电源供给,完成系统电池充放电管理。
2 监测系统主要硬件电路设计
2.1 前置压力信号处理部分
前置压力信号处理部分是数据可靠的关键因素,在设计中采用通过计量监督部门检测合格的传感器及配套放大器以保证系统可靠性。该传感器的测量范围为0-30吨;电压输出为0-5V;测量精度为0.2级。
2.2 A/D转换部分
在系统中,由于委托方要求测量的精度为1.5%,分辨率为1‰,因此所选择的A/D转换器的分辨率必须是10bit以上。综合考虑分辨率、转换速度、接口设计和价格因素等诸多因素,本系统选用的是MAXIM公司生产的12bit的MAX197,具体接口电路如图2所示。
图2中传感器信号从右侧输入,共8个通道,每个通道的输出已经调整为0-5V,运放LM324构成电压跟随器结构,作为传感器电路和A/D之间的缓冲级。同时在运放的同相输入端外接RC滤波电路,用来消除传感器长线传输中可能串入的高频电磁干扰,降低测量数据的随机误差影响。
2.3 CPU和人机界面部分
在系统中,由于需要进行大量的数据计算和处理,使用P89C51RD2单片机作为控制核心。该单片机最高可以使用40MHz的主频,具有1024字节RAM和64K字节ROM,可以满足系统的需要。
人机界面包含按键、液晶显示和微型打印机。在该系统中包含“复位”、“测量”、“选择”和“打印”四个按键。系统复位电路设计中使用IMP708,将“复位”键作为该芯片的强制输入,达到系统复位的目的,其余3个按键直接利用单片机的I/O端口进行电路设计。
液晶和打印机使用通用的工业级产品,提高系统的可靠性和通用性。打印机、液晶与CPU之间采用并行总线接口方式连接,利用一片GAL16V8进行总线的地址译码,实现CPU总线复用。
2.4 实时时钟和掉电保护部分
在实时时钟和掉电数据保护的硬件电路设计中,使用具有I2C结构的日历时钟芯片X1205和E2PROM芯片ATMEL 24C16实现。为保证日历时钟芯片在系统电源关闭状态下实时时钟仍然运行,使用可充电电池BT1实现芯片X1205的电源供应。
2.5 USB通信接口
在该系统中,采用U S B接口与PC机进行数据通信,可以提供比串行通信更高的通信速率,提高设备的实用性。利用P89C51RD2单片机的并口P0,使用USB协议芯片CH372进行硬件电路设计,简化电路结构。具体电路如图3所示。
3 压力监测系统软件设计
压力监测系统的软件设计主要包含3个部分,如图5所示。
1)初始化部分:包含CPU初始化、液晶显示初始化、打印机初始化、日历时钟和掉电数据读取以及界面语言的选择(提供中文、英文双模式)。
2)A/D转换和数字滤波:使用定时检测的方式,每隔固定采样时间对24个通道进行一遍检测,利用数字滤波技术处理后得到数据结果。
3)按键的处理部分:包含按键识别、测量通道的选择、液晶实时显示和打印机实时打印,采用每30ms巡检一次的方式进行,利用单片机的定时器实现定时。
4 数据滤波处理
汽轮机安装过程中,现场电磁环境复杂,传感器与主机之间线路较长,尽管采用了屏蔽和硬件滤波等方法消除干扰,但小量的随机干扰仍然客观存在,所以对A/D转换的结果还需要进行数字滤波处理,软件数字滤波包含两方面内容:
4.1 剔除测量的粗大误差
先利用A/D测量一个通道的N个数据,利用公式(1)计算该通道压力的算术平均值,再利用公式(2)计算出每个数据的残差值。
其次使用公式(3)计算出该通道的标准差估计值,然后利用公式(4)(莱特准则),依次判断每个数据的残差值的绝对值是否小于3倍的标准差估计值。如果某数据的残差超出该范围,则将其当作粗大误差,予以剔除。
4.2 中值一平均值滤波
将剔除粗大误差后的数据进行中值一平均值滤波。具体作法是将剩余的M个数据进行排序,舍去最大值和最小值,求出余下的M-2个测试值的平均值作为本次该通道的压力检测值。通过实验发现采用该方法后,测量结果得到改善。
4.3 数据对比
为验证数字滤波技术的应用对测量结果精度的影响,使用标准负荷源进行了实际验证。在验证中使用系统的通道1和2进行实验分析,每个通道分别加载10个不同的标准负荷。表1是没有使用数字滤波技术得到的测量结果,表2是使用滤波后的测量结果。通过数据的比较发现使用滤波处理后显示数据的误差减小,测量结果的精度得到了改善。
5 结束语
本系统2005年试制成功,验收通过后,自2006年正式交付委托方量产,迄今已在安装现场运用了五年,工作稳定、可靠,测量准确、使用方便,受到安装施工方的广泛好评。
摘要：本文介绍了汽轮机安装过程中,汽缸负荷分配监测系统的设计;给出了系统结构及各部分硬件电路设计和软件流程;同时分析了数字滤波处理方法对测量精度的影响。
关键词：汽轮机安装,负荷分配,监测系统,数字滤波
参考文献
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关键词:汽轮机组;实时监测;振动分析;故障诊断
中图分类号:TV 734.2+1 文献标志码:A文章编号:1671-7953(2009)04-0095-03
On-line Monitoring and Long-Distance Analysis System for Steam Turbine Generator Sets
QIN Jianming FAN Xin2
(1.School of Electrical Engineering , Henan University of Technology,Zhengzhou 450007,China;2.Henan Electric Power Research Institute,Zhengzhou 450052,China)
Abstract: In order to ensure the safety running of the turbine generator sets, realize online condition monitoring and fault diagnosis of running generator sets and develops a ser of online condition monitoring and fault diagnosis system based Internet. The system is composed of real-time monitoring, data communication, long-distance analysis and the on-line monitoring of the vibration developing process can be realized. Consequently good basis and reliable information for the maintenance and operation of Steam Turbine are provided.
Key words: steam turbine generator sets;real-time monitoring;vibration analysis;fault diagnosis
大型汽轮发电机组已成为我国电网的主力机组,其复杂的结构和特殊的运行环境,导致故障时有发生,尤其是振动问题。尽管一般大型机组都会安装振动监测保护仪表(TSI),但该设备功能相对简单,对于振动异常问题,并不能提供强有力的有效分析手段,因此,安装振动在线监测与分析系统对于机组安全运行有着重要的现实意义。
1 系统总体设计
本系统网络服务站、数据采集站和分析诊断站等部分组成。系统通过能数据采集站连续在线采集现场设备振动波形数据,分别在本地监测诊断节点站和远程诊断中心站进行设备振动状态监测、故障诊断和设备的管理与控制。系统通过局域网、通讯微机、MODEM和电话网,把现场数据传送到远程诊断中心站作进一步的分析诊断,也可把远程中心的分析结果传送到现场。
系统总体结构由三部分构成(如图1):本地监测系统;数据通信系统;远程分析系统。
系统可连续在线采集现场设备振动波形数据、分别在本地监测诊断节点站和远程诊断中心站进行设备振动运行状态监测、故障诊断。根据需要系统可通过通讯微机、MODEM或Internet网,把现场数据传送到远程诊断中心站作进一步的分析判断,也可把远程中心分析结果传送到现场。
2 本地监测系统
该系统基本配置包括传感器、数据采集站、工程师站和数据库服务器等。系统采用分布式模式构建,分为设备层、通讯层和功能层三层结构。传感器和数据采集站组成了设备层,工程师站和数据库服务器组成了功能层。
2.1 设备层
设备层也是系统的硬件部分,直接面向机组设备,以数据采集为核心,通过采样驱动程序,完成各通道的数据采集,并与功能层监测系统进行双向通讯,上传采样数据,为上层系统提供可靠的实时信息。
传感器群负责现场原始信号的拾取、传送,既包括了各轴振、瓦振信号,又包括了与振动相关的一些过程量(如差胀、轴向位移等)。对于装有机组振动监测保护系统(TSI)的机组无须安装振动传感器。
数据采集站实现机组数据采集功能,采集站由前置信号处理器和数据采集工控机组成。前置信号处理器从传感器群接入现场信号,对来自现场传感器群的振动和相关过程信号进行隔离、滤波、抗混滤波、积分、衰减/放大、整形等调理,使得这些信号变为数据采集板能直接采集的标准信号。数据采集工控机选用DAQ2205A/D板作为数据采集板。该采集板为一款基于32位PCI总线的高性能、功能强大的采集板,允许信号64路单端输入或32路双端输入方式;采集板输入端子为两个SCSIV68接口,上面接口为振动量和过程量信号输入口,下面接口为键相、转速信号输入口;采集板具有成组触发采样功能,能很好的实现同步整周期方式采样。数据采集工控机接受前置信号处理器输出的标准信号,完成数据采集,对各信号进行初步处理,并定时将采集数据上传。前置信号处理器的所有振动信号以及部分过程量信号来自电厂BENTLYY3500系统,其余的过程量信号则为来自现场DCS系统变送器输出的1-5V或4-20mA的标准信号。
数据采集站功能主要分成四部分:实时数据采集、数据双向通讯、振动实时显示和实时启停机。
2.2 功能层
功能层对采集信息进行分析处理,主要完成数据处理、数据存储管理、状态分析、故障诊断等功能,是系统的关键部分。
工程师站为厂局域网内任一台机组,可运行振动在线监测与分析软件,具有丰富的图形显示和较强的分析处理功能。软件采用Borland C++ Builder6.0为开发工具,综合应用了汇编语言、动态链接库、多线程、图形处理、数据库等技术。在底层控制软件上应用了汇编语言和调用动态链接库与底层交换信息;上层软件既要实现数据采集又要实现实时显示和处理数据,需要多线程来控制,即启动主线程之后启动辅助线程。程序中创建了一个新线程文件CollectionThread.cpp来实现数据采集功能。软件安装后供运行人员在线监控机组振动情况,软件功能主要有:系统设置、实时监测与分析、启停机记录分析、故障记录分析、报表与统计。系统参数配置关系到数据的采集以及系统的正常运行,设置时一定要慎重。当系统硬件已经安装完毕,则参数的配置一定要与硬件配置保持一致,否则系统不能正常工作。实时监测部分包括实时振动棒图、振动波形图(图2)、振动趋势分析、振动报警监视、频谱分析、轴心轨迹(图3)、相关分析等。
数据库服务器用于存储全厂所有机组的振动数据和相关过程参数,包括实时数据和历史数据。其上运行振动在线监测与分析软件与故障诊断软件。此外,与设备层的通讯以及与其他系统(如MIS系统等)的通讯也在其上完成。
3 数据通信系统
数据通信系统中,本地监测诊断系统中工作站与服务器间距离短的用网卡组成局域网系统,距离长的用MODEM组成局域远程登录系统或通过Internet组成广域监控诊断系统。而与诊断中心服务器的互连采用基于Internet的连接,使得本系统具有很强的开放性和扩展性。
数据通讯接口实现设备层与功能层间的正常通讯,通过以太局域网,将数据采集站所采集的实时数据上传到数据库服务器并保存,同时将系统组态信息动态下载到数据采集站,决定采集站的采集状态和采集方式;实现本系统与厂MIS系统和DCS系统间的数据交流,达到数据共享目的。
4 远程分析系统
远程诊断中心是一个小局域网,由几台PC机组成了网络系统和智能诊断专家系统。它通过Internet与生产现场的监测系统连接,可同时在线监测分析多台机组的运行状态,提供丰富的振动分析软件和故障诊断知识库,并利用功能强大的数据库管理软件,对各种原始数据和分析结果进行存储、备份管理。
系统提供了多种时域、频域以及趋势信号分析算法,对数据库里的历史数据和启停机数据等进行分析,并以直观的分析图表显示,以掌握设备当前状态和变化趋势。
5 结束语
本系统是集数据采集、性能分析、故障诊断、人工智能等技术于一体综合信息处理系统,实现了对大型汽轮发电机组运行状态监测和故障诊断。通过与Internet 的连接,实现了远程监测和诊断。可提高实时处理效率和分析诊断的准确性,为运行人员和设备管理工程师提供了设备运行状况的科学依据,以便及时发现异常情况,保证设备安全可靠经济运行。该系统界面友好,使用简单方便。
参考文献
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一、安全监测监控系统管理制度
二、安全监测监控系统设备、设施管理制度
三、安全监测监控系统技术资料管理制度
四、安全监测监控系统值班制度
五、安全监测监控系统监测日报制度
六、安全监测监控系统设备和传输设备定期检修制度
七、安全监测监控系统故障报告制度 4 5 7 8 8 9
一、安全监测监控系统管理制度
一、建立健全安全监测机构。配备足额的监测队伍。负责安全监测装置的使用、维护、调试工作。
二、监测监控队伍，都必须经过安全监测和通风专业技术的培训。经考试合格取得特种作业资格证后，方可上岗工作，安全监测人员不得随意调动，不得兼职，如需调动必须经公司分管领导同意。
三、根据《矿井通风安全监测装置使用管理规定》的规定，安装使用各类型传感器，并有一定数量的备品备件，新工作面如安全监测监控系统不健全，不准验收投产。
四、凡应安设安全监测装置的地点，必须在作业规程或安全技术措施中对传感器的安设种类、数量、位置、主机和声光箱，动力开关的开设地点，控制电缆和电源线的铺设，控制区域作出明确规定，并绘制监测系统图报分管领导批准，对不具备安设装置的地点，由通风队提出安全技术措施，报矿总工程师批准。
五、应安设监控装置的采掘工作面及其它作业地点，开工前必须由使用单位，根据已批准的作业规程或安全技术措施提出安装申请表，报送信息化办公室。
六、相关监测人员接到安装申请表后，负责监控装置的安
装，调试和使用维护工作，使用单位和机电队负责提供接通井下电缆和控制线、电源线，进行连接时，必须要有井下监控负责人现场监护。
七、井下装置定期维护调试，每隔10天进行一次巡回检查调试，调试的各项技术指标应符合规定。
八、井下装置发生故障，必须立即进行处理，在井下无法处理时，应在24小时内更换井下装置。如8小时内修好，并投入使用，可继续生产，否则必须停产处理。
九、井下处理故障时，必须严格执行规程规定，严禁擅自甩掉装置不用，如确需暂时停止装置运行时，制定安全技术措施报公司总工程师审批。
十、如装置监测与人工监测出现误差时，在测值误差范围（0.2%）内时应以测值大的瓦斯浓度为准，以确保安全，如人工监测与装置监测误差超过0.2%时，应及时对传感器调试，在此期间不得擅自停用装置。
十一、监测装置在井下连续使用六个月至十二个月后，应升井做全面的检修、清理、调试和校正。
十二、监控系统地面机房值班人员要认真监视电脑屏幕显示的各种信息，详细记录各种记录。
二、安全监测监控系统设备、设施管理制度
一、建立健全瓦斯监控系统。瓦斯监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能，必须具备防雷电保护和断电状态以及馈电状态监测、报警、显示、储存和打印报表功能，具备不少于两个小时的不间断电源，中心站主机不少于两台，一台工作，一台在线备用。
二、安全监控系统必须在市局审查允许准入的厂家内购置安装、使用。安全监控设备必须具有“三证一标志”（生产许可证、产品出厂检验合格证、防爆合格证、MA标志），计量产品还必须有计量合格证，按要求购置安装、使用。
三、井下监控分站应安设在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无淋水、无杂物的进风巷道或硐室中，距底板不小于300mm，瓦斯传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷道边侧不小于200mm，风速、负压、温度传感器应悬挂在能正确反应该点测值的地方。
四、传感器的安设数量、种类，甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、断电范围必须符合《规程》要求、采掘作业规程和安全技术措施，必须对瓦斯监控设备的种类、数量、位置、信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出明确规定，并绘制布置图。
五、安全监测人员入井必须携带便携式甲烷检测报警器。
六、各种传感器、分站等安全监控设备的备用量不得小于在用量的20%。
七、配备监控设备校验议，建立安全仪表计量检验制度，配足安全监测人员、仪器仪表检验维护人员，定期对安全监控系统进行调校，监控系统值班人员每班不得少于1人。
八、安全监控设备每月至少调校一次，甲烷传感器等采取载体催化元件的检测设备，每七天必须使用标准气样调试一次，其它传感器按使用说明书要求定期调校。
九、认真填写监控系统运行日志，及时填写校验检修记录，发现瓦斯超限按程序及时报告并处理，如瓦斯浓度超过规定切断控制开关电源后，严禁自动复电，只有当瓦斯浓度降到《规程》允许范围以下时，方可人工复电。
十、安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧，严禁接在被控制开关的负荷侧。
十一、甲烷传感器及其分站，使用前通电试运行不得少于48小时，并调试合格后方可入井使用。
三、安全监测监控系统技术资料管理制度
一、监控系统按质量标准化要求和有关规定建立健全以下帐卡和报表，并认真填写，不得弄虚作假。
设备、仪表台帐 监控故障登记表 检修记录 巡检记录 中心站运行日志 安全监控日报表 安全监控系统图
二、监控中心站必须有“装置”布置图，图上标明井下安设的分站或主机，传感器的位置及传输路线等，按季绘制，按月修改。
三、监控中心站所获得的各种技术资料均需定期保存，对井下事故记录长期保存。
四、监控中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通、断电状态，每日将监测日报表报总工程师和总经理审阅签字。6
四、安全监测监控系统值班制度
一、值班人员必须经上级部门专业培训，经考试合格后持证上岗。
二、值班人员必须监守工作岗位，严禁脱岗，严格执行现场交接班制度，交接班时要对所有监控系统进行检查和交接。
三、值班人员必须禁止闲杂人员进入机房，对于前来检查和参观的人员，必须填写“来人登记记录”。
四、值班人员不得随意更改主机设备的属性，操作过程中禁止添加、拷贝、删除和卸载任何文件。
五、值班人员不得随意使用回收站回收程序，以防有用文件回收。
六、严禁值班人员自带光盘和软件上机操作。
七、严禁值班人员在主机上进行游戏操作，确保系统正常远行。
八、值班人员有权制止其他人员在主机上进行操作，经常保持机房及设备的整洁、卫生。
九、负责瓦斯超限报警、系统不正常运行、上级监控中心的指示请示汇报矿领导工作。
五、安全监测监控系统监测日报制度
为了提高矿井防灾能力，及时准确地将井下有害气体及环境参数反馈至矿领导，特制定本制度：
每班必须认真监控矿井瓦斯异常信息、实时数据与图像。
监控员必须熟悉整个系统的操作和程序，及时打印当日监测日报表。
调度室要将每日打印的监测日报表报总工程师、总经理审阅签字，对反映出的问题要批注审核意见，并负责督促、协调问题的处理，及时掌握问题处理进展情况，直到问题彻底处理完毕。
对监测日报的打印、上报、管理必须尽职尽责。
六、安全监测监控系统设备和传输设备定期检
修制度
一、安全监控设备以及传输设备投入使用前要在地面经48小时的通电运行，调试合格方可安装。安装后要进行运行前的调试，各项指标合格后方可使用。
二、安全监控设备以及传输设备投入运行前要进行一次调试、校正。以后安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器每7天必须用校准气样和空气样
调校一次，每7天必须对甲烷传感器超限断电功能进行测试。甲烷传感器的调校项目包括：零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点和指示值等。
三、安全监控设备以及传输设备在井下连续运行6个月至12个月，必须将井下部分全部运到井上进行全面检修。
四、升井检修设备期间，必须使用校验合格的安全监控设备进行更换，并保证能够正常使用。
七、安全监测监控系统故障报告制度
为了保证监控系统正常运行，为矿安全生产保驾护航。特制定本制度：
一、安全监测监控系统一旦发生故障，值班人员应立即向值班领导报告，积极组织厂家和系统维修人员进行抢修，尽可能在短时间内恢复正常，并做好故障发生的时间、地点、现象、原因以及处理办法和恢复正常的记录，留档备查。
三、值班人员平时要注意系统的运行状况，系统运行中的一切不正常状态都要一一记录在《故障报告登记表》中，做到有备可查，并及时报告值班领导。
四、监控员只要发现系统有瓦斯超限报警，包括瓦斯超限，零点偏移等情况，及时向监测监控负责人报告。
五、监控人员在维护和处理超限情况时，不得弄虚作假，以免留下安全隐患。
六、在传感器的运行过程中，监控值班人员发现传感器报警，要及时通知维修人员进行处理。
摘要：本文对铁路信号微机监测系统的网络安全防护现状和改进方向做了简要的分析和探讨。
关键词：微机监测 网络安全 改进方向
Abstract: This paper gives brief analysis and discussion security protection status and improving direction to railway signal microcomputer monitoring system network Keywords: microcomputer monitoring network safety improvement direction
铁路信号微机监测系统是电务部门安全的“黑匣子”，是电务部门实现状态修的重要手段，铁路信号微机监测系统网络的构建，使对各种信号设备状态及性能的全天候监视成为可能，其能够方便记录有关设备的动作次数，故障次数及使用和操作过程，有利于分清故障责任，缩短故障延时，同时实现维修管理信息的共享。
近年来，微机监测系统不断发展完善，功能进一步拓展。但随着互联网技术的深入发展，网络安全问题已成为微机监测系统不得不面对的新问题。由于微机监测系统在保证运输安全中无可替代的作用，必须采取有效手段防止计算机病毒的侵害，保证网络的安全可靠。
1微机监测系统网络安全防护现状
目前的微机监测系统一般都是三层次的网络结构，既由车站、领工区（车间）、电务段三级构成的计算机网络，电务段和领工区的管理人员可以通过微机监测网直接看到所辖各站信号设备和战场运作状况。该系统一般采用33．6kbps的音频通道构成的专用广域网或接入TMIS生产网2Mb光通道来传输数据，信息传输按TCP／I P协议进行，站机、终端机和服务器采用Windows2000／XP／2003操作系统，应用程序基于此平台进行开发。
目前网络遭受病毒侵袭的主要途径有[1]：
（1）维护人员日常使用移动存储设备进行维护，而移动存储设备感染病毒的几率高，在调试时计算机病毒易由此进入网络;（2）连接生产网，网络上有任何一点感染了病毒；
（3）一机多用，如某台终端机既用于调看，又兼作办公机；（4）遭受恶意攻击等其他非正常选径。
现阶段微机监测系统采取的网络安全防护措施有：
（1）微机检测的服务器，站机、终端机，安装有MCAFEE网络版防毒软件或瑞星单机版杀毒软件，但没有建立专用的防病毒服务器，病毒库的更新不及时，单机版的软件只有维护人员到站上才能更新。（2）要求把站机、终端机上的I／0接口，如光驱．欤驱、USB插口等用易碎标签加封，并在主板BIOS里修改相应项屏蔽设备端口，杜绝在站机、终端机上进行与业务无关的作业内容。
（3）清理非法接入局域网的计算机，查清有无一机多用甚至多网的可能，并对非法接人的计算机进行屏蔽。
2现有系统存在的安全问题及改进的主要参考原则
随着计算机网络的日益普及和广泛使用，各种安全威胁和计算机病毒也随之而来。从现有安全设施来看，现有的微机监测网络安全系统已经不能满足需要。
安全威胁主要有三个方面。一是操作系统的安全威胁：微机监测服务器，站机，终端机都采用Windows操作系统。网络上针对Windows系统产生的攻击相对较多，受到破坏的可能性就大。二是应用软件的安全威胁：设备提供商提供的应用授权版本不可能做到尽善尽美，于是出现各种各样的后门、漏洞、BUG等。三是直接或间接来自于生产网的安全威胁，这类威胁以病毒和网络攻击的方式直接作用于内部网络。
现有的系统设计时仅仅考虑如何连接网络，没有考虑到网络安全的问题，只是在使用中发现问题时增加了一些安全措施。随着网络安全攻、防技术的不断发展，计算机网络都必然存在着被有意或无意攻击和破坏的风险。现有的网络安全防护系统，已经不能完全适应新技术与新应用带来的实际需求。我们在设计新的网络安全防护系统时，必须要确保数据的机密性、完整性、可用性、可控性与可审查性，可以参考并遵循以下原则。
（1）体系化设计原则
通过分析网络系统的层次关系．提出科学的安全体系和安全构架，从中分析出存在的各种安全风险，充分利用现有投资，并合理运用当今主流的安全防护技术和手段，最大限度地解决网络中可能存在的安全问题。
（2）全局性、均衡性、综合性设计原则
从网络整体建设角度出发，提供一个具有相当高度，可扩展性强的安全防护解决方案•从微机监测网络系统的实际情况看，单纯依靠一两种安全措施，并不能解决全部的安全问题。所以，应均衡考虑各种安全措施的效果，提供具有最优性价比的网络安全防护解决方案。
（3）可行性、可靠性、可审查性原则
可行性是设计网络安全防护方案的根本，它将直接影响到网络通信平台的畅通，可靠性是安全系统和网络通信平台正常运行的保证，可审查性是对出现的安全问题提供依据与手段。
（4）分步实施原则：分级管理，分步实施 3 系统改进可采取的的主要措施
维护管理方面我们可以做好以下几点改进：
（1）微机监测增设防病毒服务器，定期升级网络中机器的病毒库，减少病毒造成系统瘫痪的可能性。
（2）微机监删应增设网络安全服务器，安装防火墙，对连接在网络中的任何一台合法机器，实行统一管理，以确保网络的安全。
（3）科学处理补丁和病毒的矛盾。有些补丁可能与正在运行的操作发生冲突．影响系统的稳定工作．因此每次安装补丁都需经过慎重的论征测试，应先在开发系统上测试。
（4）在TMIS生产网上组建VPN，创建一个安全的私有连接。
同时必须制定出缜密的安全管理政策，避免人为因素构成的安全威胁，具体工作包括：
（1）根据工作的重要程度确定该系统的安全等级。（2）根据安全等级确定该系统的安全管理范围。
（3）制定相应的机房出入管理制度。实行分区控制，限制工作人员出入与己无关的区域。出入管理可采用证件识别或安装自动识别登记系统，采用磁卡，身份证等手段对工作人员进行识别、登记、管理。
（4）制定严格的操作规程。操作规程要根据职责分离和多人负责的原则，各负其责，不能超越自己的管辖范围。
（5）制定应急措施，对工作调动或离职人员要及时调整相应授权。
4可采用的网络安全新技术
建立完善的微机监测系统网络安全防护系统，需要现有网络安全防护系统的基础上，充分考虑防火墙、入侵检测／防护、漏洞扫描、防病毒系统等安全机制。由于网络技术的不断飞速发展，传统的防护技术已经不能适应复杂多变的新型网络环境，必须采用安全有效的网络安全新技术才能防患于未然，提高整个微机监测网络的安全性。可采用的新型网络安全技术包括[2]：
（1）链路负载均衡技术：链路负载均衡技术是建立在多链路网络结构上的一种网络流量管理技术。它针对不同链路的网络流量，通信质量以及访问路径的长短等诸多因素，对访问产生的径路流量所使用的链路进行调度和选择。可最大限度的扩展和利用链路的带宽，当某一链路发生故障中断时，可以自动将其访问流量分配给其它尚在工作的链路，避免IPS链路上的单点故障。
(2)IPS入侵防御系统：网络入侵防御系统作为一种在线部署的产品，提供主动的，实时的防护，其设计目的旨在准确检测网络异常流量，自动对各类攻击性的流量，尤其是对应用层的威胁进行实时阻断，而不是简单地监测到恶意流量 的同时或之后才发出警告。IPS接到外部数据流量时，如果检测到攻击企图，就会自动将攻击包丢掉或采取措施将攻击源阻断，而不将攻击流量放进内部网络。
(3)上网行为管理系统:上网行为管理系统能够提供全面的互联网控制管理，并能实现基于用户和各种网络协议的带宽控制管理。实时监控整个网络使用情况。
(4)网络带宽管理系统：对整个网络状况进行细致管理，提高网络使用效率，实现对关键人员使用网络的保障，对关键应用性能的保护，对非关键应用性能的控制。可根据业务需求和应用自身需求进行带宽分配。
(5)防毒墙：传统的计算机病毒防范是在需要保护的计算机内部建立反病毒系统，随着网络病毒的日益严重和各种网络威胁的侵害，需要将病毒在通过服务器后企业内部网关之前予以过滤，防毒墙就满足了这一需求。防毒墙是集成了强大的网络杀毒机制，网络层状态包过滤，敏感信息的加密传输，和详尽灵活的日志审计等多种安全技术于一身的硬件平台。在毁灭性病毒和蠕虫病毒进入网络前进行全面扫描，适用于各种复杂的网络拓扑环境。
统一威胁管理设备（UTM）：是由硬件、软件和网络技术组成的具有专门用途的设备，主要提供一项或多项安全功能，其具备的基本功能包括网络防火墙、网络入侵检测、防御和网关防毒功能。UTM设备将防病毒和入侵检测功能融于防火墙之中，成为防御混合型攻击的利器。UTM设备提供综合的功能和安全性能，降低了复杂度，同时也降低了成本。
确保网络安全需注意其他事项:（1）硬件保修期限：计算机设备的使用周期在铁路信号的维修规程中为故障修，因此，选择优良的国际品牌、便捷优良的售后服务是关键。
（2）隔离措施：强电、雷电等冲击很容易造成硬件的损坏，除做好系统防雷外，硬件本身的每个I／O应具备光隔措施，以确保整个系统的安全。
（3）系统安全：对Windows系统要及时升级，下载补丁屏蔽安全漏洞。（4）存储安全：系统维护用的移动存储器只能是专用，需要外用的存储设备只能出不能进。结束语
铁路信号微机监测系统网络的安全可靠直接关系着铁路运输的安全，关系着铁路电务部门故障检测、诊断的准确性。随着网络安全技术的不断发展完善，微机监测系统网络必将克服现有的种种缺陷和不足，最终走向成熟和完善。
参考文献
2.保证系统中的所有缆线按有关规定悬挂。
3.负责监控系统中设备仪器仪表的维护和检修工作，确保分站正常工作。
4.负责监控系统探头的安装和定位工作，并保证所有探头安放位置能正确反映该测点的实际情况。
5.定期对井下所有仪器仪表及设备进行检查，保证井下的系统设备没有冷凝。6.保持井下设备清洁，保证各类设备正常观测、使用。7.定期对各种探头进行标校，并做好设备维护、标校记录。
8.负责监控设备、仪器、仪表的回收、移动，保证设备完好，不得丢失。9.对破坏井下监测设备的行为有权制止，并提出处罚意见报分管领导。
安全监测监控网络监控员岗位责任制
发布日期：2011-11-29 浏览次数：434 安全监测监控网络监控员岗位责任制 1.负责监测网络监控工作，必须熟悉监测网络性能、使用、操作规定和注意事项，按照操作规程操
安全监测监控网络监控员岗位责任制
1.负责监测网络监控工作，必须熟悉监测网络性能、使用、操作规定和注意事项，按照操作规程操作。
2.工作期间注意观察各仪器指示变化，有情况及时汇报。遇意外，如停电、短路等情况，及时按照操作规程关机，并做好记录。
3.如有查询电话，将操作人、来电人、内容等做好记录。4.当班如有非工作人员参观、调用查看数据，要做好记录。
5.工作人员有责任并有权制止闲杂人员入内，制止非工作人员碰触任何设备。6.严禁用备用主机处理办公文件，严禁在主机上玩游戏、观看ＶＣＤ，如人为因素造成仪器仪表故障，按责任事故处理。
7.保证工作区域卫生清洁干净,爱护公物，严禁吸烟。8.当瓦斯等监测参数出现报警时，必须及时向上级领导和调度室汇报。
9.定期检查主机是否感染病毒，并及时杀除病毒，及时保存打印各类报表、及时更新系统布置图。10.按交接内容认真核对后再进行交接班。
安全监测监控系统维修工岗位责任制 1.严格按照操作规程和产品说明书操作，保证系统线路与设备的正常连接。
2.保证系统中的所有缆线按有关规定悬挂。
3.负责监控系统中设备仪器仪表的维护和检修工作，确保分站正常工作。
4.负责监控系统探头的安装和定位工作，并保证所有探头安放位置能正确反映该测点的实际情况。
5.定期对井下所有仪器仪表及设备进行检查，保证井下的系统设备没有冷凝。6.保持井下设备清洁，保证各类设备正常观测、使用。7.定期对各种探头进行标校，并做好设备维护、标校记录。
8.负责监控设备、仪器、仪表的回收、移动，保证设备完好，不得丢失。对破坏井下监测设备的行为有权制止，并提出处罚意见报分管领导。
电子监控中心工作人员岗位职责
[日期：2007-11-07]
来源： 作者：
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1、积极参加政治、业务学习，不断提高自身素质；
2、按时交换班，并作好交换班和值班纪录；
3、坚守岗位，不擅离职守，离开监控室须中心主任批准；
4、确保联络畅通，做好随叫随应，不做与值班无关的事；
5、熟悉设备的性能和使用方法，严格遵守操作规程；
6、熟记监控部位的联系电话、联系人及有关情况；
7、明确监控工作程序，正确处置报警及异常情况；
8、严格执行请示报告制度，重要信息不得误报、延报、漏报；
9、严格遵守《监控中心管理规定》定期对设备进行维护、保养，保证监控系统安全、规范、高效运行；
10、严密监视电子屏幕，不遗漏或丢失重要信息和警情；团结同志，服从领导，坚持原则，严守纪律、保守秘密、一丝不苟；
11、着装整齐，言行规范，室内整洁，形象良好；
12、完成领导交办的其他工作。
电子监控中心主任岗位责任
[日期：2007-11-07]
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1.组织本中心人员进行政治、业务学习和技能培训； 2.负责本中心人员的日常管理和工作安排、搞好考核、考勤；
3.及时掌握和妥善处理监控信息，重要信息及时报告； 4.做好监控设备的管理、维护和保修工作，确保设备安全、规范、高效运行；
5.制定和健全本中心岗位职责和管理制度，严格依章办事；
6.制订和组织实施本中心（周、月、年）工作计划，搞好学期和工作总结，做好信息的登记、储存和建档工作；
7.熟悉业务，勤奋学习，开拓进取，勇于创新； 8.遵纪守法，维护团结，搞好协调，关心下属，廉洁自律，以身作则；
9.完成领导交办的其他工作。
通讯维修工岗位责任制
1、在调度室主任的领导下，负责对调度室内的所有通讯设备和井下、地面及本矿各系统的通讯设备进行维护保养工作。
2、负责对调度台的通讯设施进行检查、维修。
3、认真做好通讯设施的日常维护工作，保证通讯工作的正常运行。
4、经常深入生产队组及作业地点，了解通讯设施使用情况，做好自保与互保的安全工作。
5、负责对调度室通讯设备和各生产队组、作业点的防雷工作。
6、负责对维修工具的使用和保管工作。
7、确保井下通讯畅通无阻，及时、迅速处理井下通讯故障。
（七）监控中心安全生产岗位责任制
1、认真执行煤矿的各项规章制度，在调度室的管理下进行工作。
2、负责矿井安全监控系统、产量监控系统、人员考勤定位系统、视频监控系统的日常监控和维护。
3、发现各作业场所有异常情况，要按异常情况处理程序及时上报并将有关资料存档。
4、认真监控各作业场所安全情况，做好各种工作记录。
5、严格执行值班制度和交接班制度，不得出现空班漏岗现象。
6、对违章违纪人员要进行登记，并上报值班矿长。
关键词：燃气轮机,气体泄漏,监测系统,故障分析
0前言
大唐苏州热电厂装机容量为2×200 MW级的燃机-蒸汽联合循环机组, 采用南京汽轮机厂生产的PG9171E型燃机。9E燃气轮机是一个重载、单轴的快装式机组, 其工作原理是通过轴流式压气机从外界将空气吸入机器中, 并且进行空气增压, 同时, 空气的温度也会进行相应升高, 使得燃烧室内的压缩空气和天然气混合燃烧。最新的9E燃机采用DLN1.0燃烧系统, 共有3组燃料环管及喷嘴。较多的燃料管路、法兰使得天然气存在泄漏可能, 因此配备危险气体监测系统十分必要。机组投产以来, 燃机危险气体监测系统使用过程中, 危险气体探头数次出现故障。
1 燃机危险气体探头的配置
9E燃气-蒸汽联合循环机组配有一套危险气体监测系统, 由Honeywell生产制造, 就地元件安装位置共计分为3个区域, 即DLN小室通风道内、轮机间冷却风机入口和轮机间透平下部, 每个区域配有3个检测探头, 用于天然气检测和机组保护。
2 危险气体监测系统工作原理
危险气体探头采用催化式传感器, 激励电压为DC 24 V。催化式传感器为核心的惠斯通电桥, 由测量元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂, 用于检测的气敏元件根据催化燃烧效应原理工作, 遇到可燃气体时, 可燃气体在有催化剂的电桥上无焰燃烧, 桥臂的电阻值因温度增加而增加。检测元件电阻值增加引起桥路输出电压变化, 该电压变化量随着气体浓度增大而增大;补偿元件起参比以及温度补偿作用。危险气体浓度测量值由LEL的百分比表示, LEL即最低爆炸极限, 通常用在空气或其他氧化剂中含有可燃气体的百分比数表示。危险气体检测探头产生的电压信号传送到危险气体检测系统卡件形成并转化为测量显示值, 在卡件内进行逻辑运算, 然后将逻辑判断值传送至燃机控制系统, 进行燃机的危险气体保护系统的运算。
3 危险气体监测系统保护逻辑
危险气体保护盘需要与燃机Mark VIe控制系统结合, 才能对机组安全运行构成完整保护。危险气体保护盘起到实时监测的作用;Mark VIe控制系统则在监测到天然气泄漏时紧急停机。通常危险气体探头设有高一报警值和高二报警值。高一值为5%LEL, 高二值为8%LEL。每个区域3个危险气体探头为一组, 3个区域的危险气体保护逻辑一致, 具体内容如下。
(1) 同一组内, 任意两个危险气体探头发高高报警则机组跳闸。
(2) 同一组内, 任一危险气体探头高高报警且另一个探头故障报警, 则机组延时5 s跳闸。
(3) 同一组内, 任意两个危险气体探头故障报警且第三个探头高报警则机组延时5 s跳闸。
(4) 同一组内, 任意两个危险气体探头故障, 延时5 s自动停机。
(5) 同一组内, 任意一个危险气体探头故障加一个探头高报警延时5 s自动停机。
当燃机控制盘接受到相关信号, 经逻辑判断发出跳闸信号后, 燃机会立刻关断燃料截止阀、燃料速比阀、一二三级燃料控制阀;打开放散阀。
4 燃机运行中危险气体保护系统常见故障
4.1 危险气体检测探头灵敏度下降
在危险气体检测系统定期校验过程中发现风道内有探头通标气时的测量值远远达不到标气标准值, 且响应速度减慢。通过比较和分析发现, 风道内有细微的灰尘颗粒长期吹向探头, 其中部分细小灰尘进入探头内部堵塞探头造成测量不灵敏。
4.2 危险气体探头故障或误报警
运行中危险气体检测系统某个探头发生故障报警, 分为两种: (1) 测量值往正方向上超过量程的故障 (ER80) ; (2) 测量值在负方向上超过量程的故障 (ER81) , 比如测量值超过-2.5%LEL。根据说明书, 危险气体探头的工作极限温度为150℃, 但是在120℃以上的高温环境中不能长期运行, 轮机间冷却风扇入口处的危险气体探头由于长期处于高温下 (120℃左右) , 影响了测量元件使用寿命, 测量值经常会在运行中发生大测量值偏移乃至于故障报警。
4.3 危险气体检测探头零点漂移
在温度相对较高的区域的危险气体探头极易发生零点漂移现象, 经过分析发现, 在高温环境中的危险气体探头较易发生信号干扰。另外, 如果对危险气体探头维护不及时, 未定期校验, 或是对超出寿命的探头超期使用等情况, 或危险气体探头附近电信号干扰强都容易造成危险期探头的零点漂移。
某电厂1号联合循环机组正常运行期间, 1号燃机发“L45HT4H-ALM危险气体浓度高”报警, 发“L45HGDSD危险气体检测装置故障, 自动停机”信号。1号燃机开始自动减负荷到零, 自动解列停机。技术人员现场检查发现, 45HT4 (危险气体监测探头设备编号) 探头运行中发出“45HT4H”高报警, 45HT5探头运行中发出故障信号, 45HT4, 45HT5探头运行中相继发出高报警和故障信号, 满足燃机减负荷停机条件, 是本次机组解列的直接原因。技术人员在进一步检查中发现, 45HT6探头在检查过程中也发出故障信号, 说明3个探头工作中遇到相同问题。经查明是由于1号燃机2瓦冷却密封排油烟管道与燃烧室支撑缸结合面有压气机排气泄漏, 温度高达377℃, 导致轮机间运行中温度超出危险气体探头允许工作环境温度 (允许值为-55~150℃) , 轮机间内温度测点最高达170℃, 从而发生轮机间冷却风扇入口的危险气体探头相继故障, 引起燃机自动停机。而发生故障的3个危险气体探头投入使用均不足1个月。
5 提高危险气体探头可靠性和使用寿命的方法
5.1 监测探头安装的注意事项
(1) 危险气体探头必须安装在爆炸性混合物最容易积累的地方, 保证测量的真实性和准确性。
(2) 为使危险气体探头运行正常, 安装位置周围应保持一定的空间, 宜留有≥0.3 m的净空区。
(3) 危险气体探头必须安装在无冲击、无振动、无磁场干扰的场所。
(4) 危险气体探头和相对应的接线盒必须接地良好, 消除周围用电设备的电信号干扰。
(5) 被测气体中甲烷比空气密度低, 因此危险气体探头必须安装在被测设备 (法兰) 的上方。
(6) 由于长期处于高温区域会影响危险气体探头寿命, 可适当更改轮机间冷却风扇入口处的3个危险气体探头位置。在两台风机的风道中增加联通管, 并将危险气体探头安装在联通管内, 以降低危险气体探头工作的环境温度。
5.2 监测探头的定期维护
危险气体探头一般情况下能够连续工作1~2年, 但是定期对探头进行校验仍然非常必要, 根据制造商建议每90天应对探头校验一次, 并对探头的滤网进行清理。此外, 当校验过程中, 探头测量值与标气值偏差较大时, 应及时更换探头, 且更换新的危险气体探头和卡件后, 在其投运前必须重新校验。值得注意的是, 当探头发生过超限报警或者长期暴露在高浓度的天然气下后必须对其重新校验, 这是为了防止探头中毒而降低应有的灵敏度。
5.3 完善设备检修台账的必要性
由于危险气体探头需要周期性更换, 完善设备台账就显得非常重要。且在台账中需要详细记录校验数据、周期, 探头更换日期等, 以便做好危险气体探头的劣化趋势分析, 及时进行更换。
6 提高Mark VIe控制系统中危险气体保护可靠性的建议
由于轮机间冷却风扇入口的3个危险气体探头长期处于高温区域, 易发生漂移和故障, 很容易造成保护的误动, 建议取消该组探头的自动停机逻辑, 保留跳闸保护逻辑;其余两个区域可以根据实际情况对保护逻辑进行修改。
7 结语
关键词煤矿;瓦斯监控;安全监测监控;传感器
中图分类号TD712.7文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0148-01
1瓦斯监测监控系统的应用现况
1)瓦斯监测监控系统信息技术应用现状。目前,我国煤矿瓦斯安全监测监控系统数量占国有煤矿总数的2/3的高瓦斯煤矿、煤与瓦斯突出矿井已全部装备了瓦斯监测监控系统,但这些系统很多带伤运行,维护不周。部分国有低瓦斯煤矿、私人煤矿的瓦斯监控系统安装率不到一半。我国自2000以来,许多国有煤矿建立了相应的瓦斯监测监控系统;在煤矿中使用的瓦斯监测监控系统也达十几种之多,这种情况下在系统维护和运行方面积累了不少经验,但由于当时技术条件的限制,实际应用中也存在许多煤矿的瓦斯监测数据不能及时传输给上级主管部门,仍未建立起全地区的瓦斯监测监控网络。部分地方煤矿因地处偏远,瓦斯监测监控的校对工作不及时,导致瓦斯监测监控系统形同虚设,无法发挥其作用。
2)瓦斯监测联网监控系统信息技术应用状况。煤矿瓦斯监测联网监控系统是在已有的瓦斯监测系统上安装监控联网装置的系统。瓦斯监控联网装置由联网设备、数据服务器和GPRS传输设备组成。它和省级监控中心之间通过分组无线业务GPRS进行数据传输,从而实现各类煤矿瓦斯监测、监控系统的联网。服务器可从监测系统中读取瓦斯监测数据进行判断处理,一旦发生瓦斯超限的情况立即通过GPRS系统向监控中心发送报警,同时监控中心也可读取数据服务器中的数据,从而实现了对矿井的实时监控,有效的阻止瓦斯事故的发生。
3)瓦斯数字化远程监控系统信息技术应用状况。数字化监控技术是工业领域和信息领域中的一种先导技术,它通过当地信息企业在煤矿中引入这一技术,对区域内的煤矿瓦斯防治情况实施远程监控、集中监控和实时监控。同时,还可以对井下采掘工作面的位置进行跟踪,防止越层越界开采;目前该技术已在全国进行推广。
2瓦斯监测监控系统的存在的问题及对策
尽管中央和各政府煤炭监管部门强制性要求各煤矿的瓦斯矿井必须装备矿井监测监控系统,并加大了对矿井安全生产的管理力度,但一些乡镇小煤矿,由于缺乏专业技术人员而造成系统不具备终端设备免维护功能,甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。这是造成目前我国煤矿不断出现安全事故的一个重要原因。由于各种系统生产厂家的不断出现,恶性竞争造成的恶果是不仅损坏了厂家的利益,而且导致生产企业的技术支持能力低下,系统研发后劲不足,最终将影响产品用户的正常使用。作者结合多年的工作经验将瓦斯监测监控系统存在的问题及对策总结如下:
1)传输设备物理接口协议不规范及对策。传输设备物理接口协议不规范主要是指井下信息传输设备物理接口协议的不规范,这也是扩充系统功能和制约用户进补套的关键。例如南京瑞赛航空测控技术有限责任公司和抚顺煤炭科学研究分院均采用KJF2000这种系统,尽管均采用FSK技术,但传输信息的收发电压幅值和传输信息的调制频率的不同造成两个系统的分站不兼容。系统通讯接口方式落后,巡检周期较长,传输速率低,系统稳定性差,干线故障率高等问题均是传输设备物理接口协议不规范造成的后果,即使采用同样的检测系统也会在实际运用过程中,受分站数量、传输电缆距离和传感器数量等因素影响,常常会出现超时的现象存在,不能对瓦斯监测情况实时反映,造成可能存在的安全隐患;这种情况的存在已经不能满足安全生产高标准的要求。针对传输设备物理接口协议的不规范,应尽快制订一种相应的行业技术设备的标准规范或找到解决系统兼容性的途径,这对促进矿井监控系统的推广应用和技术发展具有极其重要的意义。
2)通信协议不规范及对策。由于厂家的监控系统网络采用自己专用通信协议,所以找到两个相互兼容的系统几乎是不可能的事情。且各个系统的开放性也不一样。比如不同厂家生产系统所使用的数据库有的是自定规格的数据库,有的是关系数据库;甚至部分厂家为了系统的保密性而采取加密数据库的方法。目前信息传输系统的兼容性已经成为装备监控系统补套和扩充系统功能的制约因素,许多用户在装备了某厂家的系统后,在补套、维修以及售后服务等方面,就只能别无选择地依赖于该厂家。甚至,有些矿井为了安全生产的需要,在系统存在严重的安全问题和无技术服务的条件下,废弃原有系统而另选择其他的系统。因此,通信协议不规范是造成系统的补套受制于人、设备重复购置和不能软硬件升级改造的根本原因。因此,针对此种情况建议各监管部统一监测系统的通信协议,采用统一的数据库和统一数据格式,这样,可以方便建立数据存储中心,也可以方便的对系统进行补套、维修、升级并与上级监管系统联网,实现系统资源的共享。
3)瓦斯传感器质量不过关。瓦斯传感器己经成为矿井灾害预测和瓦斯综合治理的关键性装备,越来越受到社会各界的普遍重视。但是瓦斯传感器当下的发展却相对落后,与国外技术存在很大的距离,只相当于上世纪80年代的水平,。据统计,国产安全检测用瓦斯传感器几乎全部采用模拟电路和载体催化元件对信号进行采集处理,响应时间大约30S、因而可靠性较差,寿命短,故障率较高、调校不方便。规范对瓦斯传感器的调校有严格的规定,对调校人员的技术水平也有强制性的要求。目前甲烷传感器存在的主要问题是:普遍存在着抗中毒性能差的现象;对过分追求低功耗的元件,在矿井高湿度环境条件下,瓦斯在元件表面燃烧生成的水蒸气易降低元件使用寿命;抵抗高浓瓦斯气体冲击性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件激活,反复作用的结果造成零点漂移并使其催化性能下降,抵抗高浓瓦斯气体冲击性能差;甲烷传感器中模拟电路和载体催化元件制作工艺水平低,使元件一致性差。针对该情况,推广先进的半导体传感器的开发和使用,加快系统响应时间,显得十分必要。新型的半导体传感器应具有灵敏度高、功耗低、响应时间短、抗高浓度气体冲击能力强、使用寿命长等优点,可大幅度提高了系统灵敏性、可靠性,降低了成本费用。
3结束语
1)研制具有真彩色大屏幕、工业以太网接口、遵循多种接口协议的监控分站。
2)研制新型传感器时应高起点、高智能化,应充分利用微处理器的优点,做到自诊断、自校正、自调零、配置标准远传接口,统一传感器的输出信号制以提高传输的可靠性、数据出来的简单性和传感器的互换性。
3)矿井瓦斯监测监控系统技术已逐步渗透到采、掘、机、运、通等各环节,发展覆盖面更广,监测监控參数更多的软硬件系统,为实现煤矿生产综合自动化奠定良好基础,是我国监测监控系统的发展任务之一。
今后的发展趋势是研发新的可靠的监测监控系统的基础上各生产矿井与矿务局、各矿务局与省级、全国煤矿系统构成统一完整、功能先进的计算机网络系统,实现真正意义上的大范围的煤矿资源信息共享。以保证井下生产活动的安全。
参考文献
[1]汪云甲,杨敏,张克.数字矿山与煤矿瓦斯监测及预警.数字矿山理论技术与示范.2008,05-0026-7.
