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煤矿刮板输送机工作面的防爆安全问题

文章作者:奥创机械发布时间:2020/5/8 20:00:54浏览次数:

煤矿井下生产是地下作业,工作环境恶劣,时刻受到瓦斯、煤尘、水、火、顶板等灾害的威胁。煤矿生产监测监控仪器与装备的配置与使用,为发现事故隐患提供了有力的保证。为保证煤矿安全生产,控制重大恶性事故发生,世界许多产煤国家,从20世纪50年代开始,陆续地把监测、监控技术应用到安全生产管理上,生产并使用了多种类型的矿用监测监控系统。

煤矿刮板输送机工作面的防爆安全问题

一、矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源
随着煤矿管理现代化的提高,本安设备越来越多地被煤矿所采用。矿用本质安全型直流稳压电源(简称“本安电源”)作为本安系统不可缺少的组成部分,其技术先进性和产品质量决定了本安设备的可靠性,从而直接影响到监测系统数据采集的准确性、可靠性、稳定性,关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危。据资料统计,电子设备的故障大约有70%是由于电源引起的。因此,本安电源的质量、技术发展水平越来越得到人们的重视。
1、本安电源的特点
本安电源应具备以下特点:
(1)输出端电气隔离。由于本安电源的输入端为非本安输入,输出端为本安型输出,电路内部是一个由非本安向本安转换的过程。为防止非本安的输入端传递到本安的输出端,影响本安输性能,要求输入、输出必须采取电气隔离,并且必须达到规定的耐压等级。
(2)不间断供电。煤矿井下交流电因多种原因造成供电中断。根据煤矿相关的规定,许多传感器在电网停电后必须继续工作2小时。因此,本安电源必须具有备用电池,以便在电网停电时由备用电池继续向负载供电。
(3)保护电路多重化。本安型电气设备根据安全程度的不同分为ia和ib两个等级。《GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备》标准的规定,本安电源采用ib等级,保护元件或组件需要双重化。
(4)输出功率受限制。本安电源必须限制电路火花的放电能量,具体地说,就是要限制电源的输出电压、放电电流和放电时间。在电路实现上,就是要有过流(或短路)、过压、快速切断功能。
2、本安电源需要解决的关键问题
本安电源带负载能力差,特别当负载为容性负载时,因负载启动电流较大,本安电源误动作。出于增加设备抗干扰能力,提高设备工作稳定性的目的,本安设备需要使用电容来消除电源纹波;但为了消除本安设备里电容或电感在短路时产生的电火花能量,又要求在本安电路中限制电容或电感的应用。
二、主控制器电路板防爆
煤矿工作面输送设备监测装置主电路板置于非隔爆装置外壳中,主要有单片机、信号调理模块、模数转换模块、485通讯模块和警报模块等构成。其中警报模块采用压电式嗡鸣器,并对其进行良好的防潮、防砸处理。为提高监测装置主控制器的工作稳定性,采取了以下措施:
(1)采用C51编程语言完成单片机程序的编写。采用C51高 级编程语言做为单片机开发的软件开发平台,实现了煤矿工作面输送设备监测装置数据采集、处理,故障判断和通讯。由于使用了C51高 级编程语言,因此程序移植性更好,系统稳定、可靠、便于维护。
(2)选择RS485总线通讯方式。煤矿工作面输送设备监测装置要适用于煤矿通讯,根据煤矿通讯具有距离远,实时性要求高,环境干扰大的特点,选择RS485总线通讯接口,利用RS485总线电路简单、便于隔离、成本低、通讯距离远的特性,完成煤矿工作面输送设备监测装置与煤炭信息网之间的数据传输。
(3)采用非易失性存储材料。采用非易失性存储器做为重要数据的存储介质,实现运行状态、各种参数值、设定值、故障信息等重要数据断电后不会丢失数据。
(4)增加滤波处理电路。通过增加滤波器,使用AC85V~265V宽范围电源技术,在PCB布局、走线时将高频区域、功率区域、数字区、模拟区分别处理等,同时将模拟电路和逻辑电路通过光电祸合器完全隔离。提高了仪表的抗干扰能力,以实现可抵抗4000V脉冲群干扰。 

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