安全监控系统误报警故障的排除思路与方法

蒋文超

摘 要：现阶段安全监控系统还不能區分瓦斯的有效报警和误报警，这样就给煤矿井下安全生产造成误导，它不但影响了各级管理人员有效指挥安全生产的决策，而且给生产工作带来很多不必要的麻烦。本文以 “安全监测监控系统误报警”故障为例，结合实践，提出了排除此类故障的思路和方方法。

关键词：监测监控；传感器信号；误报

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.185

1 概述

煤矿安全监测监控是综合性技术，主要是检测矿井大气中的瓦斯、一氧化碳、风速、温度等环境参数。其中瓦斯监测最为重要，在煤矿中装备安全监控系统是防止瓦斯事故的重要手段。但现阶段安全监控系统还不能区分瓦斯的有效报警和误报警。瓦斯误报警，它不但影响了各级管理人员有效指挥安全生产的决策，而且给生产工作带来很多不必要的麻烦，本文根据KJ90NB安全监控系统在刘庄煤矿使用过程中出现误报的几个主要问题以及问题产生的原因，结合实践，提出了排除故障的思路和方法。

2 监控系统误报警原因分析及技术方案

2.1 总体思路及误报故障的原因分析

在实际使用过程中，由于技术原因、管理原因、操作原因等多种主客观因素，使得监测监控系统出现了各种各样的问题。根据KJ90NB煤矿安全监控系统在刘庄煤矿的使用管理情况来看，能导致监控系统误报警的原因，大致可分为三类：第一类是主机软件及分站、传感器本身技术缺陷导致的内因误报；第二类是由于监控操作人员技术素质、业务能力造成的人为因素误报；第三类是传感器进水、进尘或受到摔、碰等强烈震动后造成的外因误报。

2.2 排除内因误报的技术方案

假设监控系统主机上突然显示1号分站1号甲烷传感器为2.14%误报警为例展开排查。若故障只出现在主机，而井下分站和传感器未报警，则故障范围在井下分站数据发送单元至地面主机本身。如果井下1号分站也报警，故障范围将扩大到1号甲烷传感器的信号发送部分和由传感器至分站的电缆。若地面主机、1号分站和1号甲烷传感器三处都同时报警，故障范围就包括了连传感器在内的相关设备。

首先看地面主机故障显示窗口，显示何种故障。有必要时，可切换主备机，考察故障是否由软件造成。三处同时报警若不是软件问题，则故障应该发生在传感器处。用万用表测量黑白元件两端电压，若电压异常，查白元件并联的补偿电阻是否断开。将传感器航空插头拔掉断开电源，用万用表电阻档测黑、白两元件铂丝是否断开，查处产生电压异常的原因，更换损坏元件，就能排除故障。如果黑白元件电压正常，则故障发生在后面。依次查询A/D转换器、单片机单元、一直查到传感器的报警单元。理论上讲，由传感器黑、白元件开始到其报警单元为止，就是传感器故障的范围。

如果误报警只发生在分站，测量一下传感器的出口处，若数据信号正常，则传感器的故障的可能性被排除。接下来就是由传感器至分站电缆，电缆常见故障是断线、短路、漏电或接地等，这类故障如果信号线与电源线接触后也会导致信号增大，产生误报。这就需要监测工操作时注意施工方法。

2.3 排除人为因素导致误报的接入方案

采用二线接入法。目前煤矿出现瓦斯误报的情况分析，电源线与传输信号线短路是产生误报最多的，根据传感器量程和输出频率，一旦信号线与供电电源线发生短路，因为传感器信号输出是呈线性变化的，这样无形中就给传输信号放大了5～14倍，从而造成系统中心站显示误报。如果先接入电源线，待传感器自检稳定后在接入信号线是最好解决误报问题的方法之一。具体接线方式如图1。

3 排除外因误报的技术方案

（1）甲烷传感器进水、进尘，出现误报警。防范、排除方法：采掘工作面顶板有淋水时应使用专用保护盒或其他装置进行遮挡，严禁用塑料袋、编织袋等物品直接包裹，同时要防止顶板水延航空插头电缆进入插接部分造成传感器损坏或报警。巷道冲尘、打锚杆锚索和喷浆作业时，要制定专门防护措施，防止甲烷传感器进水、进尘。

（2）甲烷传感器受到摔、碰等强烈震动后，出现误报警。防范、排除方法：甲烷传感器必须吊挂标准，固定牢固，摘挂传感器要轻拿轻放，需要挪移传感器时要一人挪，一人收线（测气员、跟班队长、当班电工配合），防止甲烷传感器受到摔、碰。

（3）甲烷传感器由于放炮崩坏、刮板输送机和耙矸机拉坏出现误报警。

防范、排除方法：采掘工作面进行爆破作业时，将甲烷传感器挪移（岩巷60～80m，煤巷30～50m），防止放炮崩坏甲烷传感器。放炮后及时恢复到正确位置。采掘工作面甲烷传感器及监测电缆按标准吊挂，固定牢固，刮板输送机和耙矸机作业时要执行手指口述安全确认，严禁拉扯监控电缆。

4 效益分析

从经济效益、成本控制方面考虑，二线接入法与安全确认法在矿井实际运用中并不需要增加人员、资金和设备投入。则着重于操作岗位的技术改造，通过对监测工施工方法简单技改，较快的改善了工艺环节的不足。在不增加生产成本的情况下，提高了安全效益。

5 结束语

随着科学技术的发展，安全监控系统自动检测和自动控制得到了逐步发展和广泛运用，监控系统所监测的范围将不断扩大，其作用将越来越重要。作为监控管理员，我们要以高度的责任心来对待自己的工作，深入了解其工作原理，掌握操作、保养和维修技术。使系统在矿井安全生产中，更有效的发挥预防瓦斯事故的重要防线作用。

参考文献：

[1]王永才，胡兴志.煤矿安全检测仪器仪表[J].中国矿业大学出版社，2009，9（01）.