JSG7煤矿自然发火激光束管监测系统

1、标准与规范

本项目所适用标准和规范见下：

GB3836.1-2010 爆炸性环境第1部分：设备通用要求

GB3836.2-2010 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

GB3836.4-2010 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

GB/T 191-2016包装储运图示标志

GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书总则

GB/T 10111-2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序

MT181-1988煤矿井下用塑料管安全性能检验规范

MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术条件

MT/T 210-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法

MT 286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法

MT 558.1-1996 煤矿用聚乙烯管材

MT/T757-2019 煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件

MT/T 772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法

MT/T899-2000 煤矿用信息传输装置

AQ 1043-2007 矿用产品安全标志标识

2 、主要技术特征和功能

2.1系统概述

JSG7煤矿自然发火激光束管监测系统采用24小时实时监测方式，通过井下的气体采样泵、束管分路装置、采样器等，将采空区防火关键采样到矿用本安型自然发火束管监测系统主机，利用全自动激光在线分析技术（TDLAS）、实时对目标地址O2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H2、C2H6、N2等气体组分实时在线分析。JSG7-Z矿用本安型自然发火激光监测主机通过矿井现有监控系统或工业环网将分析结传至地面监控中心，为指导安全开采、评估安全风险、精准实施防火措施提佛那个技术支撑。

2.2系统主要技术参数

（1）系统分类：井下激光在线分析监测型（TDLAS可调谐激光气体吸收光谱技术）。

（2）监测数据保存时间不低于3年，自动生成表格和曲线、随时查询、打印。  

（3）量程和误差：

（4）激光监测主机防爆等级：矿用本质安全型EXia I MA。

（5）运行方式：24小时自动分析或人工设定。

（6）系统容量：16路/每台监测主机（可扩容路数），监测主机数量根据需要可随意增加。

（7）井下分析气体：CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H2、C2H6、N2。

（8）分析周期不大于2分钟。

（9）响应时间：≤60秒。

（10）供电电源：220V（地面）、127/660/1140V（井下任选一种）。

（11）通讯接口：RS485、网口、光口（具备多种通信接口以供选择）。

（12）工作环境：

湿度：≤95%

环境温度：0℃～40℃

贮存温度：-40℃～60℃

2.3系统主要设备组成

系统由井下JSG9-Z矿用本安型自然发火激光监测主机、KDW1140/12(N)矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、BQM80煤矿井下束管监测用气体采样泵、QBZ-30/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空磁力启动器、束管分路箱、采样器、束管、光缆和地面JSG7煤矿自然发火激光束管监测管控软件、工控机、打印机等组成。

（1）井下气体采样、分析测定、数据传输子系统：主要完成井下气体的采样和气体样本组分的精确测量并完成数据实时传输；包括：JSG7-Z矿用本安型自然发火激光束管监测主机、BQM80煤矿井下束管监测用气体采样泵、KDW1140/12(N)矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、QBZ30/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空磁力启动器、束管分路箱、滤水器、滤尘器、束管及配套电源等。

（2）地面数据处理和共享子系统：主要完成测定数据的获取、存储、分析、共享，束管采样控制、管路维护控制等功能的软件系统，专业化的测量数据辅助分析和共享功能。包括：系统工控机、打印机、系统软件等。

具体如下：

2.3.1 JSG7-Z矿用本安型自然发火激光监测主机

（1）供电电压：12VDC/4路；

（2）最大电流：≤300mA；

（3）采样控制箱路数：标配8路/支持扩展；

（4）分析气体种类：CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H2、C2H6；

（5）通讯接口：RS485通讯或以太网接口，监测主机与监测主机支持串联数据通讯传输方式；

（6）激光气体分析主机集成光端机功能

①接口：提供不少于4对光纤接口，接口主要以光信号传输并且具备RS485通讯和以太网接口；

②接口参数：光纤接口发射光功率≥8dBm（单模1310mm），接收灵敏度≤32dBm（单模1310mm）；

③具有光信号与数字信号之间的通讯数据转换功能。

（7）显示方式：10寸本安触控；

2.3.2 KDW1140/12（N）矿用隔爆兼本安型直流稳压电源

（1）防爆型式：矿用隔爆兼本安型；

（2）额定电压：660/1140V AC；

（3）电压波动范围：75%～110%（额定值）；

（4）最大功率：200W；

（5）最大充电电流：2A；

（6）输出电压：12V、6路；

（7）转换时间：≤50ms；

（8）备用电池：≥4小时。

*（9）提供矿用产品安全标志证书和防爆合格证（投标文件6.1.7）。

2.3.3 BQM80气体采样泵

（1）额定工作电压：660V/1140VAC；

（2）最大工作电流：≤1.17A；

（3）最大采样负压：-80kPa；

（4）抽气流量：≥6000L/h；

（5）接管直径：10mm/12mm；

（6）抽气路数：≥4路；

（7）抽气距离：≥5km；

（8）噪声：≤65dB；

（9）具备远程启停控制功能；

*（10）提供矿用产品安全标志证书（投标文件6.1.7）。

2.3.4 QBZ-30/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器

（1）防爆型式：隔爆兼本质安全型；

（2）接入信号：RS485、CAN各1路；

（3）输入电压：660/1140V AC。

2.3.5 JSG7-FLX束管分路箱

（1）箱体材质：1.2mm厚钢板；

（2）制作工艺：经钝化后涂装防腐涂层，涂层厚度不小于0.5mm；

（3）分接路数：4-32路（含滤水器）。

2.3.6 JSG-FC粉尘过滤器

（1）材质：镀锌；

（2）连接方式：束管连接等方式；

（3）连接直径：8mm/10mm。

2.3.7 JSG束管专用接头

（1）材质：不锈钢质；

（2）安装形式：快拧；

（3）接管口径：8mm/10mm

（4）连接方式：束管连接等方式。

2.3.8 PE-zKW-8X3束管

（1）束管材质：阻燃、防静电的矿用聚乙烯束管；

（2）束管直径：8mm，管壁厚不小于1mm，多芯束管按照一定规则区分；

（3）芯管扁平：无裂纹、无破坏（压至内径重合）；

（4）芯管液压：无渗漏、无破坏（1.0MPa保压5min，水温20±2℃）；

（5）芯管断裂强度：≥9.0MPa；

（6）芯管断裂伸长率：≥300%；

（7）落锤冲击：无裂纹、无破坏（高2m、锤重2kg）；

（8）提供矿用产品安全标志证书。

2.4系统主要功能要求

（1）系统可利用JSG9-Z矿用本安型自然发火激光监测主机对CO、CO2、O2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、N2等气体进行24小时实时监测，激光监测主机防爆等级：矿用本质安全型EXia I MA；主机主控单元采用ARM单片机+FPGA快速处理芯片，保证实时采样的条件下快速分析及实时上传。

（2）JSG7-Z矿用本安型自然发火激光监测主机气体分析单元采用TDLAS激光分析技术，分析精度高、稳定好、免维护。

（3）具有束管抽气流量显示功能，直观反应每路束管气体流量，并可方便调节控制。独立的管路压力及流量监测，监测每根束管的泄漏情况，便于对井下束管的维护管理。

（4）激光束管监测主机校准由程序控制自动完成标气的进样、切换、测量、计算等整个过程，并具备定时标校、就地标校、远程标校等功能。

（5）系统的抽气采样泵、气路切换分路控制组件、采样控制组件等和采样、分析、系统校准、分路控制等操作均可通过电脑控制自动或人工操作完成，并可实现远程自动监测和控制。

（6）具有完善的气路阻火设计，使系统更加安全。

（7）系统具备数据保存、报警并以报表、曲线等形式查询。

（8）系统具有火灾标志性气体监测和分级预警功能。

（9）分析预警功能提供：①爆炸三角图；②爆炸趋势四方图；③特里克特比率Tr；④Graham’s Ration指数；⑤各类曲线与报告。

（10）系统能够满足矿井数据传输的各种要求。

（11）系统满足监测数据在集团内共享与统一管理，并可实现系统的集中、联网式管理。

（12）系统满足OPC协议、FTP协议、ODBC等多种开放式数据接口并上传，具有接入综合数字自动化等系统功能。

（13）系统具有历史数据整合、分析及指导火灾相关工作的功能。

（14）系统具有异常报警、设备故障自动检测功能。