Комплекс МЕТАН

Назначение

Комплекс МЕТАН предназначен для непрерывного местного и централизованного контроля содержания метана и выдачи сигнала на автоматическое отключение электроснабжения контролируемого объекта при достижении предельно допустимой концентрации метана в угольных шахтах, опасных по газу.

Область применения

Комплекс МЕТАН может использоваться как самостоятельная система автоматической газовой защиты, а также включать­ся как подсистема в систему автоматизированного диспетчерского управления проветриванием шахты.

Состав

Комплекс МЕТАН состоит из трех составных частей:

- анализаторы метана АТ1-1, контролирующего содер­жание метана в одной точке (один датчик метана) до 12 шт.;

- анализаторы метана АТЗ-1, контролирующего содержание метана в трех местах до 10 шт.;

- стойка приема информации СПИ-1, устанавливаемая на поверх­ности шахты в диспетчерской, либо рядом с ним в отдельной комнате (служба АГЗ). Максимальное количество контролируемых сигналов -50, из них 42 по контролю СН₄ и 8 по контролю скорости и направления движения воздуха в горных выработках.

Структурная схема комплекса МЕТАН приведена на рисунке 1, где на рисунке 1а) показана структурная схема комплекса МЕТАН с анализаторами АТ1.1, АТ3.1 и датчиками метана ДМТ-4, а на рисунке 1б) показана структурная схема комплекса МЕТАН с анализаторами АТ1.1, АТ3.1 и датчиками ДМВ с преобразователями ППИ.

а)

б)

Рисунок 1 – Структурная схема комплекса МЕТАН:

а) с датчиками ДМТ-4; б) с датчиками ДМВ и ППИ

Функции

Комплекс МЕТАН обеспечивает выполнение следующих функций:

1) анализаторы метана АТ1-1 и АТЗ-1:

- непрерывный автоматический контроль содержания метана в месте установки одного датчика анализатора АТ1-1 и трех датчиков анализатора АТЗ-1;

- автоматическое отключение электрического питания контролируемого объекта при достижении предельно допустимой концентрации метана;

- световую и звуковую аварийную сигнализацию;

- возможность передачи на устройство сбора и обработки информации непрерывного сигнала о содержании метана и дискретной сигнализации об отключении электроснабжения контролируемого объекта по свободной паре проводов или через групповое телемеханическое устройство;

- телефонную связь между стойкой СПИ-1, аппаратом АС и датчиками ДМТ-4 или преобразователем ППИ.

- дистанционный визуальный контроль содержания метана по показывающему прибору аппарата сигнализации АС;

2) стойка СПИ-1 обеспечивает прием информации в следующем объеме:

- измерение с регистрацией -6 каналов;

- измерение -24 канала;

- аварийная сигнализация – 50 точек.

Принцип действия

Принцип действия анализатора метана, который входит в состав комплекса «МЕТАН», описан в лабораторной работе №1. В общем случае, контроль содержания метана в шахтной атмосфере осуществляется датчиками метана, устанавливаемые в горных выработках в соответствии с требованиями Правил безопасности в угольных шахтах. Первый порог срабатывания анализатора метана комплекса соответствует величине концентрации метана до 1, 3 уставки срабатывания (значение процентного содержания метана в контролируемой точке горной выработки, нормированное Правилами безопасности). При этом формирование сигнала на отключения фидерного автоматического выключателя или группового пускателя системы электроснабжения контролируемого объекта производится с выдержкой времени от 10 до 20 мин. Если в течение заданной выдержки времени содержание метана уменьшится и станет меньше уставки, то отключение не произойдет. Однако если концентрация метана превысит 1, 3 уставки срабатывания (второй порог срабатывания), сигнал на снятие напряжение с контролируемого объекта будет подан сразу, без выдержки времени. Такой принцип работы исполнительных блоков анализаторов метана позволяет избежать отключения электропитания контролируемого объекта при случайных, кратковременных превышениях концентрации метана.

На стойке СПИ-1 расположены самопишущие (регистрирующие) приборы и сигнальные лампы. Информация от анализаторов метана поступает на блоки регистрации и блоки сигнализации стойки приема информации. Рассмотрим принцип работы одного канала блока регистрации. Токовый сигнал 0-5мА, пропорциональный концентрации метана от датчика метана, например ДМТ-4, поступает на самопишущий прибор. Дискретные сигналы частотой 14, 20 и 26Гц от генераторов сигналов, находящихся в аппаратах АС-5 и АС-6, поступают на приемники сигналов блока сигнализации. На выходе приемников установлены реле, с помощью которых коммутируются сигнальные лампы. При включенном в работу анализаторе метана, например типа АТ3.1, и концентрации метана в месте установки датчиков метана, не превышающей норму по ПБ, частотные сигналы с аппарата сигнализации анализатора поступают на приемники сигналов стойки, реле находятся под током и сигнальные лампы не горят. При достижении предельно допустимой концентрации метана в месте установки одного из датчиков в аппарате сигнализации анализатора метана будет коммутироваться, с помощью мультивибратора, сигнал с частотой примерно 3Гц и на вход приемника сигналов стойки поступает частотный сигнал, модулированный по амплитуде. Соответствующее реле будет переключаться с частотой 3Гц и сигнальная лампа будет гореть мигающим светом, сигнализирующем о превышение предельно допустимой нормы содержания метана в рудничной атмосфере. При обрыве линии телеизмерения или выключении аппарата сигнализации анализатора метана сигнал на вход приемника сигналов стойки не поступает и лампа не горит ровным светом, сигнализируя о неисправности или о том, что аппаратура выключена.

К каждому каналу телеизмерения подключено телефонное гнездо для двухсторонней телефонной связи с абонентами, находящимися у аппаратов сигнализации или у датчиков анализаторов метана и стойкой приема информации. Связь между абонентами осуществляется с помощью телефонной трубки ТИТ-1 по линии телеметрии.