望峰岗选煤厂瓦斯监控系统的研究

摘要

传统的选煤厂原煤仓瓦斯监控方式为人工监控。该方式要求的劳动强度大，按照规定，岗位人员必须经常携带便携式瓦斯浓度传感器去原煤仓中检测瓦斯浓度，测量结果不准确;同时选煤厂原煤仓中的少量有害气体也会对员工身体造成伤害;由于人工监控的不持续性，在瓦斯浓度将要超过安全生产所需的标准时，如果不能及时加强通风，待瓦斯浓度继续升高，必然会对生产造成极大的影响。望峰岗选煤厂原煤仓的通风措施主要是仓上风机对仓内鼓风，如果不使用自动监控，风机必须长时间开启，以防瓦斯浓度快速升高，影响生产，但这样必然会造成风机使用寿命的损耗及电能的极大浪费，增加了选煤厂的生产成本。个别选煤厂安装了用于矿井的基于单片机开发的瓦斯监控系统，这样的系统稳定性不高，而且造价高，可扩展功能小。
　　针对人工监控方式和基于单片机开发的瓦斯监控系统的弊端，在望峰岗选煤厂的原煤仓中建立一套基于PLC开发的瓦斯自动监控系统。在本课题中，通过长期的实验，选择具有代表性意义的传感器测量点，通过瓦斯传感器对测量点进行实时监测并返回相应的频率信号至矿用隔爆兼本质安全型的PLC中，PLC通过逻辑运算对风机等设备加以控制。上位机和人机界面则通过读取PLC中的数据，实时远程监控仓内瓦斯浓度的分布情况。该瓦斯监控系统应用后，可以通过上位机或人机界面对仓内瓦斯浓度进行实时监控，监测更加及时，精度更高，风机的控制不仅可以远程控制同时也可以根据仓内瓦斯浓度最高点浓度变化的高低来进行控制;降低了工作人员的劳动强度，避免了瓦斯气体对其身体的损害，克服了传统的人工监控方式的弊端;不仅提高了选煤厂的安全生产系数，而且大幅度地减少了风机的运行时间，大量降低了电耗，节约生产成本。

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摘要

引言

1 绪论

1．1 课题的提出及意义

1．2 瓦斯监控系统的现状与未来

1．3 课题的目标及研究内容

1．3．1 课题目标

1．3．2 课题内容

2 瓦斯监控系统及硬件设计

2．1 控制系统的原理及特点

2．1．1 瓦斯监控中的规定

2．1．2 系统控制过程

2．2 方案确定

2．3 控制柜的配置

2．4 HMl人机界面的选型

2．5 甲烷传感器的选型

3 瓦斯监控系统的实验设计与分析

3．1 实验设计

3．1．1 平面分布实验

3．1．2 垂直面分布实验

3．1．3 其他区域的瓦斯浓度测定实验

3．2 实验分析

3．2．1 外界环境因素对瓦斯监控的影响

3．2．2 生产因素对瓦斯监控的影响

3．3 原煤仓瓦斯浓度的空间分布

4 瓦斯监控系统的详细设计

4．1 系统操作模式

4．1．1 远程操作模式

4．1．2 现场操作模式

4．2 瓦斯监控系统的构成

4．3 上位机系统的介绍

4．3．1 风机监控

4．3．2 探头分布

4．3．3 历史曲线

4．3．4 实时曲线

4．3．5 历史查询

4．3．6 系统帮助

4．4 人机界面的介绍

4．4．1 监控系统画面

4．4．2 参数界面

4．4．3 操作界面

4．4．4 探头界面

4．4．5 历史记录

4．4．6 操作提示

5 瓦斯监控系统的应用

5．1 现场调试及试用情况

5．2 选煤厂应用情况

5．3 经济效益分析

5．4 瓦斯监控系统的优点及存在问题

5．5 提出选煤厂瓦斯治理建议

6 展望

参考文献

附录A PLC程序(部分)

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果