安全监测系统大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇安全监测系统范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

0 前言

目前，在整个电网中，燃煤火力发电占70%左右，电力工业以燃煤发电为主的格局在很长一段时期内难以改变。随着环保要求的迅速提高，露天煤场封闭改造的市场存量巨大。由于电厂大部分位于城市边缘，煤场粉尘的扩散极大的影响人民的身体健康。目前国家越来越重视公众利益和环保问题，封闭煤场安全综合治理将成为下一步的工作重点。而且由于大多数电厂的煤种来源非常复杂，很多煤种，如褐煤，挥发分很高，煤层内部温度可控性差，随着煤温度的升高，极易自燃，煤的阴然产生的一氧化碳、甲烷、二氧化硫等有毒有害气体对工人的健康和煤场安全产生很大威胁，还可能会引发火灾。本研究就此方向进行深入研究，提出一种封闭煤场安全综合治理的集成控制系统方案。

根据最新规程《火力发电厂运煤设计技术规程第3部分：运煤自动化》DL/T5187.3--2012第8.0.9条，“筒仓和封闭式煤场应设置安全监测系统。安全监测系统应具备温度、可燃气体（包括CH4和CO）、烟气粉尘浓度检测报警等功能。”

基于环保及安全等原因我们致力于封闭煤场安全监控系统及其辅助措施各项领域的技术研究和工程实践，建立一套互联互通，信息交互方便的智能安全防护系统。

1 系统的组成

封闭煤场综合安全监控系统由红外测温子系统，可燃气体监测子系统、壁温监测子系统、全自动激光盘煤子系统、水炮控制子系统、喷淋控制子系统、通风照明控制子系统等组成。每个煤场可根据自身的实际情况可以选配全套或其中几套子系统。

封闭煤场燃料安全信息平台通过数据接口与各子系统进行命令交互、数据交换，并在后台实现温度数据的报表统计、分析及辅助决策，可燃气体监测，封闭煤场燃料安全信息平台具备实时温度状态可视、可燃气体侦测、异常报警、三维显示、系统用户管理、历史记录查询等主要功能。

封闭煤场共用两台操作员站计算机，布置于输煤程控室内。操作员站计算机上还配有实时/历史数据库，用于煤场安全信息的自动采集、存储和监视，可在线存储每个工艺过程点的多年数据，可以提供清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览当前的煤场安全信息情况，也可回顾过去的生产情况。此外，操作员站计算机上还运行三维图形展示应用软件，动态显示煤场3D表面形状。

封闭煤场综合安全监控系统采用完全的分层分布式结构，网络由站控层、区域网络控制层和现场设备控制层组成，系统结构如图1所示。

2 封闭煤场安全性监测系统典型功能要求

2.1 红外测温子系统

红外测温子系统对整个煤场进行全方位监控，并在在线式红外测温仪旁搭载可见光摄像机，以便获取可见光视频图像，对目标区域进行定位、放大全面地进行观测分析。同时在监控中心上研制一套红外图像分析与处理软件，自动或半自动的对获得的红外图像进行分析，查找自燃隐患点。并在网络上的查询终端可以实时调出相关结果和状态，操控站上还可以手工进行远程的温度测量和红外图像采集与控制。

2.2 可燃气体监测系统

可燃馓逄讲馄魈讲獾礁浇煤场可燃气体或有毒气体的浓度达到报警值时，可燃气体探测器发出报警信号，同时将气体浓度值通过区域控制器上传至封闭煤场安全监控系统，该系统根据气体探测器的位置联动通风照明控制子系统，开启相应的通风风机，加速煤场内空气的循环，降低气体浓度，防止危险情况的发生。

2.3 明火煤检测系统

明火煤监测子系统安装在煤场带式输送皮带上，红外探测装置安装在输煤皮带上用来监视和发现煤炭在输送过程中的温度状态，红外探测器实时将煤炭监测数据传送给控制单元，当皮带上煤炭温度超过系统报警温度时，控制单元既可接受封闭煤场安全监控系统命令，也可直接指令控制喷淋电磁阀动作，由喷淋头喷出消防水，实现灭火降温的目的。同时当监测温度达到预设的温度阀值时通过封闭煤场安全监控系统可发出报警信息，最终达到消除煤炭因温度过高引起设备损坏或发生火灾的安全隐患。

2.4 盘煤系统

对于整个区域的盘煤，只需要将盘煤系统将整个料场扫描一遍，并根据x坐标实现对料场的区域划分，自动区分和计算不同区域的体积。

对于部分区域的局部盘煤，只需要将盘煤系统扫描所需要盘存的局部位置，获取对应的区域测量数据，并将局部数据导入之前测量的数据中，覆盖同位置的数据，就可以实现煤场对取料数据的快速更新。

3 结束语

封闭煤场以其占地小、环保、造型美观等特点逐步受到电厂的青睐，并在大型机组设计中得到广泛应用。封闭煤场安全综合监测系统的研究，加强了各分子系统之间的信息交互和联锁启动，让系统更智能，减少事故的发生率。

【参考文献】

[1]张宏亮，林木松，陈刚，等.火力发电厂煤炭自燃现象分析及其防治措施[J].热力发电，2007.

篇（2）

矿井监测系统是由单一的甲烷监测和就地断电控制的瓦斯遥测系统和简单的开关量监测模拟盘调度系统发展而来。随着传感器技术、电子技术、计算机技术和信息传输技术的发展和在煤矿的应用，为适应机械化采煤的需要，矿井监测系统由早期单一参数的监测系统发展为多参数单方面监测系统，这些系统均针对某一方面的多参数监控。煤矿技工学校学生应当在原有知识点的基础上更多地了解煤矿安全监测系统的组成及矿井通风专业安全监测系统所使用的设备及注意事项等常规知识，为今后的学习和工作奠定良好的基础。

一、矿井监测系统的组成

矿井监测系统由环境安全监测系统、轨道运输监测系统、胶带运输监测系统、提升运输监测系统、供电监测系统、排水监测系统、矿山压力监测系统、火灾监测系统、水灾监测系统、煤与瓦斯突出监测系统、大型机电设备健康状况监测系统等组成。

二、环境安全监测系统

1.名词解释：用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、湿度、烟雾、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制的监测系统。

2.功能：具有模拟量、开关量、累积量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。

3.组成：由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成。

（备注：主机：主要用来接受监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网联络等。分站：用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传输给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号的装置。）

三、各传感器的功能

1.甲烷传感器：连续监测矿井环境气体中及抽放管道内甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警的功能。

2.便携式甲烷监测报警仪：具有甲烷浓度数字显示及超限报警的功能。

3.风速传感器：连续监测矿井通风巷道中风速的大小。

4.风压传感器：连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地点的通风压力。

5.温度传感器：连续监测矿井环境温度的高低。

6.一氧化碳传感器：连续监测矿井中煤尘自然发火及胶带输送机胶带等着火时产生的一氧化碳的浓度的装置。

7.烟雾传感器：连续监测矿井中胶带输送机胶带等着火时产生的烟雾的浓度。

四、甲烷传感器或便携式甲烷检测报警仪等的设置和报警浓度、断电浓度、复电浓度

1、设置：甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车；一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车；风速传感器设在采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷的测风站，应设置在巷道前后10米内无分支风流、无障碍、断面无变化，能准确计算风量的地点；风压传感器是在主要通风机的风硐内设置；温度传感器应垂直悬挂距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车；烟雾传感器设置在带式输送机滚筒下风测10米～15米处。

篇（3）

水路运输是现代交通运输的重要部分，对社会主义建设、改善人民生活水平及促进文化交流都发挥着重要作用。随着各国加快综合利用与开发水资源的步伐，在水利工程中兴建的通航建筑物日益增多。船闸作为通航建筑物的主要型式，为使船舶畅通过坝，充分发挥水资源的综合利用效益。因此船闸的结构安全显得尤为重要。由于船闸类型较多，其结构的设计较为复杂，不同船闸结构的受力状态也各有不同。同时，结构的设计和施工直接影响建成后船闸的内力分布。因此，在施工过程中，加强船闸结构的监测与优化，在保障船闸结构的安全起着非常关键的作用。

一、船闸安全监测的概述

（一）船闸安全检测的含义

现阶段，我国船闸安全监测主要是由人工巡视检查和仪器自动化监测组成，但随着科学技术的发展，船闸的安全检测技术也取得了长足的进步，逐步有传统的人工巡查发展成为自动安全检测。在相同的工作量之下，与自动化安全监测相比，人工观测的周期长，观测数据精确度和同步时间较长。如果遇到河流的汛期，在水位猛涨的条件下，以人工的能力做到及时监测与精确分析计算是比较困难的。因此，目前船闸的监测已经在逐步趋向自动化和系统化了。但是，受限于船闸的特点和目前自动化仪器监测水平有限，船闸安全自动化监测系统还不够完善，因此在采用仪器对船闸进行自动化监测的过程中，同样需要结合人工检查的方式，对船闸进行巡视检查，从而科学得出船闸安全监测所需要的数据，这样才能保障船闸安全监测系统的职能健全。

（二）船闸安全监测的意义

第一是船闸的安全检测可以让人们及时有效地了解船闸的运行状态和安全状况，主要是通过获取环境数据、水文信息、结构和渗流状况等信息，进行分析、计算以及判断等程序，最终对船闸的安全情况进行了解也为其稳定运行提供了支持。

第二是有助于根据观测的数据和规律对船闸的结构进行计算和模拟，总结观测数据的变化及其物理成因，及时发现隐患并采取适宜的措施，确保船闸的安全，延长船闸的使用寿命，提升运行效率。

第三是有利于反馈信息。因为船闸的工作环境较为复杂，但好在相关负载、计算模型及有关参数的确定总是带有一定程度的相似性。因此利用船闸安全监测产生的数据进行正反分析，结合设计施工方案，对在建或拟建大现提出反馈建议，从而实现检验和优化设计、指导施工。

二、船闸水工建筑物观测项目及测点布置

（一）视频监测

安装视频监控的主要监控对象是：过闸船只航线轨迹、船闸检测修理状况，水文状况，泥沙状况通航水流状况，船闸是否阻塞或其他事故情况，方便管理人员、技术人员以及维修人员通过实时监控对船闸工程的关键处运行状况进行查看，同时也能对关键的结构部位和埋设的传感器进行查验。查看船闸闸门开启关键部位的运行情况，以及重要部位的结构外观及其位置处埋设传感器的运行情况，安装视频监控系统。

（二）水位监测

水位监测是针对水工建筑物周边水位的具体情况而进行，以此来评判该工程控制状况和建筑物运行状态的根据。其主要包括了闸室水位观测和墙后地下水位观测两个部分，前者须在闸室内外水稳处设置自计水位计并定期观测；后者须按规定距离设置观测井。

（三）渗流监测

渗流监测主要是在翼墙后、闸底和闸体内三处加强监测和数据收集，且每个观测点都需要选取至少三个断面设置三个观测仪器，还要能够保障同时能收集上、下游水位的状况。

（四）变位监测

船闸的监测主要是通过变位仪器而实现，该仪器需要固定在船闸的标点之上[1]。在监测之前，首先要确定船闸的垂直变化，这就需要测算出被测物的基点高程。为了确保船闸变位监测更为精确，除了需要监测其垂直变化之外，还需要检测水平的变位情况，以及上下游的水位变化和混凝土的温度、气温、湿度等变化情况。船闸竣工验收之后，变位检测每个月还需要至少监测一次，变位稳定之后，一年还必须要检测超过8次，而在水位变化较为剧烈的时间里，就需要进行多次监测。

三、船闸结构监测项目及测点布置

（一）土压力监测

土压力监测主要在墙后和建筑物底部两处进行监测。前者需选取不多于三个断面，设置不少于三个测点，根据水头作用和时间的变化进行墙后土压力监测。后者的测量情况也比较相似，唯一的不同是后者的测量点须至少五个，监测点选在建筑底部。

（二）结构及钢筋应力监测

在进行混凝土闸墙应力监测时，需要从施工期就在典型的闸段将监测器按照十二个断面的不同截面上均设置35个监测点进行装配，埋设应变计监测闸墙应力分布。此外，该监测点附近也应当设置无应力计用以监测混凝土在温度、湿度及化学作用下的变形情况，后者则只需在弯矩最大处设置应力计，监测钢筋应力。

（三）船闸地基与回填土的观测

而这部分监测主要是为了应对沉降问题而设置的，主要是闸底板在浇筑过程中的沉降、墙后土体和地基沉降。均需要在固定标点处设置监测垂直变位[2]的仪器，测出高度，计算结果。

（四）船闸结构温度场的监测

温度场的监测也应当在混凝土结构施工时进行，且测点一般分布在应力监测的监测段内，测点在接近表面时加密，在特殊地点，应适当增加测点。温度监测次数和时间应与应力监测一致。

四、自动化监测系统的架构

与自动化的监测系统相比，运用人力对工程运行实现管理存在一定不足。因此，为了更好的实现观测的时效性，将尽可能的使用自动化系统来完成安全监测。而安全监测自动化系统的架构主要由以下四个方面组成。

（一）监测仪器

根据船闸的运行特点，自动化系统的监测仪器需要具备高稳定性、高灵敏度以及实用性强等功能特点。该部分的主要监测设备为引张线仪、静力水准仪、渗压计、水位计、应变计、土压力计、钢筋计和测缝计[3]。

（二）数据收集设备

数据的收集设备是自动化安全监测系统的重要组成，是整个数据收集网络的节电装置。它由密封机箱、智能数据采集器、供电设备、人工比测设备和防雷器等部分组成。数据收集设备的功能应当能够实现测量控制、显示打印、查询测试及系统性能检查的需求

（三）通信网络

船闸安全监测系统的通信网络一般采用光钎通讯的方式，由于其容量大、串扰小、传输质量高以及传输距离长和防雷等特点，可以实现安全监测系统的大量数据的稳定传输。

（四）监控主机及数据采集软件、数据管理软件

监控主机一般设在工程调度中心的控制室内，分别安装数据采集软件及数据管理软件，通过接收各数据采集装置的监测数据、存储监测数据、绘制实时曲线等工作，并自发启动警报装置等。

结束语：

船闸结构安全监测是水工建筑物数字化建设管理的重要内容，本文在分析船闸结构安全监测系统的监测项目选择、传感器测点布置、数据采集与处理系统构成进行了设计分析的基础上，对安全监测系统的自动化构建提供了一定的意见和参考。

参考文献：

篇（4）

关键字：变电站；运行环境；安全监测系统

中图分类号：P624.8 文献标识码：A 文章编号：

在最近的几年当中，随着我国经济的飞速发展，社会用电需求的也在不断的提高，为了适应相关的发展要求，在各地区中变电站的建设不断增多。变电站的运行环境受到电气设备之间产生的磁场或是噪声等影响，构成了比较复杂的运行环境，为了保证变电站运行时的安全性，设有一个高效的安全监测系统是十分必要的，这样既能够对变电站运行中的环境变化进行掌控，又能够避免或是处理一些可能产生的事故。在本文中，就对变电站的运行环境进行了分析，同时对于环境基础上所应用的安全监测系统也进行了相关分析。

一．变电站的基本运行环境

（一）电磁环境

由于在变电站的运行过程中涉及到很多的电气设备，这就使其与相关配件之间形成了一个具有电场、磁场和无线电干扰等组成的复杂电磁环境。先是在变电站中电力设备周围存在的工频电场，存在于设备空间范围内的电场有可能会被周围的导电物质所削弱，像是电力设备周围的树木就会将其间的电场影响至畸变，或者是起到削弱作用。还有就是在电力设备的空间里存在的磁场，它的强度是随着距离的增大而减小的，两者之间呈反比。最后就是在变电站运行中存在的无线电干扰，这种环境主要产生于导线和高压设备等的表面形成的电晕放电现象。

（二）噪声

在变电站运行中存在的噪声主要来源于电磁间的噪声，还有各种电气设备的自身噪声。一般在变压器或是风机等电力设备使用的时候，就会产生一定的噪声。另外，在主变压器周围，其中冷却器周围存在着空气动力性的噪声。

（三）水环境

在变电站运行的时候，一般还会出现一些生活污水，还有含油的废水。前者主要就是由在变电站中工作的人们排放的生活污水，后者主要是来自于变电站中的储油设备，在发生泄漏时所产生的污染废水。

（四）其它的人为制造环境

当前，在变电站的运行过程中，一般都是没有管理人员在现场值守，这就给了一些不法分子可乘之机，进行偷盗等活动。再者，由于没有人对变电站进行及时的管理，对变电站中的各种信息的变化的情况掌控变得十分重要，如有不注意，就有可能产生一些对安全有威胁的因素，造成一定的损失。所以，对变电站运行环境中采用安全监测系统显得尤为重要。

二．变电站运行环境中的安全监测系统

从变电站的运行环境中分析得知，变电站与其周围环境之间存在着互相影响的不利影响，从而带来了一定的安全隐患。所以，利用相关的安全监测系统，对变电站的运行状态和周围的环境情况进行实时监控，以达到及时发现问题并且解决问题的目的。

（一）安全监测系统的工作内容

1.对变电站进行运行监视

当前，由于变电站所处的运行环境有着一定的复杂性，因此对于变电站运行过程中进行全方位的安全监测是十分必要的。其中不仅包括对变电站实际环境周围的监控，还包括变电站中的各种电力设备运行时的状态监控。从实际的周围环境中出发，利用温、湿度计等对区域环境的温、湿度进行实时监测；另外，利用智能的图像监测技术，对变电站所处范围内进行监测，尤其是在门禁处加以监测，防止由于门卫人员的巡查不到位产生的漏洞。

从另外一个方面出发，对于变电站中各个电气设备的监测工作也是尤为重要的，由于现代变电站中所涉及的设备种类繁多，加之各种不同零部件更是数不胜数，完全依赖于工作人员进行定期的检查与维护是远远不够的。设备环境中的检测包括了像是温度、灯光、风机和空调等一些安全要素，需要利用相关的计算机技术进行分块的监测管理，从而在变电站的整体运行过程中，无论是那个部分出现问题，都能够及时的被工作人员发现，实现了在运行过程中的实时监视。

2.对变电站中的事故处理

在变电站的运行过程中，对于各种有可能发生的事故是难以避免的，引发事故的原因也是多种多样，能够实现对变电站中出现事故的原因进行及时的分析与处理，是能够保证变电站安全运行的重要保证，因此，在变电站中的安全监测系统在事故处理中所起的作用是非常重要的。

一般在变电站中出现的事故常见的有：由于所应用电气设备的老化，电缆头和绝缘的损坏，对于电气设备的操作失误，高压断路器的损坏，配电变压器的的损坏，有继电保护和相关的自动装置引发的事故，还有就是由于外部环境因素对电气设备的影响而导致的事故，例如受到雷击或者是电线杆、塔的倾倒等引起的断线事故，这些都是比较常见的事故。

一旦在变电站中发生了事故时，在短时间内，工作人员不能及时发现，这时变电站中的安全监测系统就发挥着作用，它可以在最短的时间内对所出现的事故进行报警等动作，使得工作人员第一时间发现事故，分析事故原因，对事故进行解决。另外，在安全监测系统中，一般都包括着一些自动化的保护设备，它们可以对一些小问题进行及时处理，对于较大事故的发生，也会最大限度的保障设备等的正常运行，为事故的分析处理提供更多的时间，还有能够及时制止一些受损部件的运行，防止造成更大的损坏。

3.变电站中的倒闸操作

倒闸操作一直都是变电站运行中的重要环节之一，它是对输电网中变电操作维护的一种方式。经过以往经验证实，对于倒闸操作不能进行危险点的控制，就会产生一定的错误操作，从而给整个变电系统带来很大的影响。

对于倒闸操作的安全控制具备一定的要求，这里不仅对相关的操作人员要求其具备清晰的操作思路，更重要的是对相关的控制工具的要求，在安全监测系统中，对于大型的倒闸操作系统中，安全监测系统能够体现出正确的停、送电操作的顺序，从而避免了由于临时的调度改变而产生的大量费操作，又要重新进行停、送点操作。

（二）变电站运行环境中安全监测系统的相关技术

1.对于自动化模块的视频监测系统

在变电站中配备完整的显示设备，同时在中控室中设置自动化的焦点组屏幕是很重要的，不多在没有工作人员值班的变电站中则不需要进行设置。对于变电站中自动化设备，进行对设备状态的监测，并能够及时的将相应请求传送给显示单元，进而显示在液晶显示屏上。利用显示模块中的相关按钮，显示单元通过对按键操作反应与回应，将结果输送到相关的设备中，最后进行编译完成。

2.处理设备安全的在线检测模块结构

这种结构是对变电站中的相关设备信息实施修改等操作，并将打印设备的数据进行修改的。从而可以看出，通信网络中的沟通手段有很多，包括一对一点的，一对多点或是多对多点的手段。在近几年的发展中，现场总线技术因其具备的协议简单性和可靠性，而被推崇。控制器局域网是一种高可靠性的，并且具备简单设计和便于使用等优势。

3.全人工智能技术的发展

在变电站中的电气设备领域中，人工智能技术得到了全面的发展，从而实现了对变电站运行的自动化诊断监测，大大提高了安全监测的安全性。另外，人工智能的自动化技术还具备很高的准确性及感应度，能够及时的向工作人员反映变电站的现场情况，使其做出相应正确且及时的判断。总体来说，在变电站运行中的安全监测系统已经向着更安全、更高效、更智能的方向发展了，从而使得整个变电系统的管理变得更加智能化、自动化。

三．结束语

随着当今科学技术发展速度的飞速向前，使其在电力系统中的应用将变的更为广泛，在变电站运行环境中的安全监测系统中的应用更是大大提高，从而使得整个行业的技术水平有了层次上的提高，不但可以减少人为事故，甚至可以取代人工操作。由此，在变电站运行环境中的安全监测系统的应用中，实施全面智能化的监测系统，综合性的监控方式将继续发挥着重要作用，

参考文献：

[1]张秀云.变电站自动化系统问题分析[J].中国高新技术企业,2008.(24):101.

[2]姚慧.谈县级供电企业变电站无人值班建设[J].商业文化(学术版),2008.(12):25.

[3]王耀辉.浅析变电站综合自动化系统的应用[J]黑龙江科技信息,2008.(35)：6-7.

篇（5）

前言

作为大量先进技术的综合体，传感器技术处于科学界的前沿，代表着现今最先进的安全监测技术。在大量的实际应用过程中，传感器均能够快速、准确的提供所需要的信息，替代了大量操作人员的实际操作，不仅保证了信息数据的采集精度，还保证了传递速度，以便更好地对生产中的各项参数进行测量、控制。现阶段，传感器技术已经广泛应用在医药、冶金、电力能源、石油化工、矿山等相关行业，并在主要岗位或重要装置上扮演着极其重要的角色。作为一个国家数字化、网络化、智能化的重要标志，传感器技术的成熟发展已经得到了各行各业的肯定，其在各行业发挥的作用还在不断的迅速扩大。

1 传感器技术

在现代工业生产中为了检查、监督和控制某个生产过程或运动对象，使它们处于所选工况最佳状态，就必须掌握描述它们特性的各种参数，这就首先要测量这些参数的大小、方向、变化速度等等。传感器是感知被测量（多为非电量），并把它转化为电量的一种器件或装置。其通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是传感器中直接感受被测量的部分，转换元件是将敏感元件的输出转换为合适的电信号部分。传感器组成如图1：

2 传感器技术在安全监测系统中的主要应用

2.1 传感器在安全监测系统中应用的必要性

由于传感器大多使用光纤，因此说具有抗干扰能力强、抗辐射性能好、体小质轻、易弯曲等特点，因此更适合在受限空间、易燃易爆区域以及强电磁干扰等环境中应用。因此说现阶段传感器适用于绝大多数的恶劣作业环境中，能够提供高效、可靠的监测数据。例如，在石化企业成品油罐区这种高危环境中，可以通过传感器来进行温度、压力、液位、气体浓度等信息的采集，能够迅速将信号上传至主控室，继而实现对生产的安全、高效控制。

2.2 安全监测系统地重要组成

现阶段传感安全监测系统主要由网卡、监测系统采集机、二次仪表以及传感器等网络部件组成，具体如图2：

2.3 传感器的工作方式

传感器系统地工作流程是，先通过传感器将采集到的参数转化为光脉冲信号，并将其通过光纤传输到光电转换器，光脉冲信号通过光电转换器转化成为点脉冲信号的同时，再进行放大整形，传给二次仪表，通过二次仪表对电脉冲信号的线性化处理，进行仪表的灵敏度、量程调节，以数字的形式将被测数据显示出来。

现阶段绝大多数的二次仪表都采取串行通信方式与监测系统采集机相连的方式，监测系统采集机再对二次仪表传送过来的信息进行加工处理，继而实现被监测参数的@示、计量、处理以及报警等功能，从而实现自动监测的目的。最后，监测系统采集机还能够通过网络将监测数据传输到局域网中，进而实现相关数据、情况的信息共享以及自动汇报。

2.4 传感器的安全机理

现阶段传感器的安全机理在于：先将传感器以及传感器的测量单元高水准安装在监测现场，再将计算机系统、二次仪表以及光电转换器安装在仪表操作室内部，并使用光缆将各个部件之间有效连接，继而再通过光电转换器将传感器与二次仪表连接起来，最后再通过隔离信号安全栅、电源安全栅将观点转换器与二次仪表连接起来，做到被测现场无电流、电压等电信号，实现安全监测系统的无电监测，保证监测安全、高效。

3 传感器技术的未来发展方向

3.1 新技术、工艺以及材料的应用

随着大量先进技术的研发成功，传感器制造过程中应用了更多的精密加工技术，大幅度提升了传感器的性能，与此同时，由于微电子、微机械以及超精密加工技术的逐渐成熟，在传感器的开发与制造过程中不断普及，促进了传感器的微型化方向发展。

作为传感器性能提升主要依靠传感器材料的改进，因此说要提高传感器的技术水平离不开材料的研发。虽然现阶段应用的半导体材料具有体积小、质量轻、灵敏度高、响应速度快等优点，并且在传感器制造中占有很大比例，但是生物、高分子、智能材料、陶等新型材料的开发与应用，也改善了传感器的性能与应用范围，使其在实际应用中的频率越来越高。

3.2 传感器的多维化

现阶段的传感器只能进行单一点的数据测量，而未来的传感器则会突破现有的监测方式，从空间上实现扩张，从时间上实现广延，实现监测量的多元化以及监测方式的模糊识别。通过电子扫描技术的应用，我们可以将多个传感器组合在同一设备中，继而实现多维空间测量的突破。

3.3 传感器的集成化

随着监测技术的不断发展，未来的传感器必然会具有多点监测、多功能监测的功能，从而实现一个平面和空间的测量。此外，再通过半导体技术的应用，可以实现传感器组成部分的集成化，也可以通过将后续电路以及传感器集成化的方式，提高灵敏度，实现传感器的生产自动化。

3.4 传感器的多功能

由于现阶段对生产监控的力度不断提升，我们需要同时进行大量数据的采集与监控，因此我们就需要采用多种类型与数量的传感器来实现监测目标。传感器的多功能化就是要将多种信息的监测功能汇集在一种传感器上，因此能够在不影响系统正常运转的前提下降低采购成本，并且实现传感器可靠性与稳定性的提升。

3.5 传感器的智能化

现阶段智能化已经成为了一种发展趋势，在传感器的研发中也开始应用智能技术，创造出高度智能传感器，并且已经取得了一定的成果。智能化传感器能够将信息数据的采集、处理、传输实现一体化，并且还通过自带微型计算机的方式实现自我诊断、远距离通信等功能。我们坚信未来智能化传感器在企业生产中的应用必然会日趋广泛，有效改善当前企业的安全生产状况。

4 结束语

综上所述，面临日益严峻的安全生产现状，我们必须提高安全监测系统的稳定性与可靠性，传感器的应用对于安全监测系统来说至关重要。因此我们要加大对传感器技术的研发力度，通过不断应用先进技术、材料、工艺等方式，实现传感器性能指标的不断提升，提高安全监测效果，为企业的安全稳定发展提供充分保障。

参考文献

篇（6）

中图分类号TN492文献标识码A

A coal-mine safety monitoring system based on CAN bus

LuBin1LiQuan2Gao Wen-ping3

1(School OF Information And Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, XuZhou 221008)

2(School OF Information And Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, XuZhou 221008)

3(School OF Information And Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, XuZhou 221008)

【Abstract 】 At present the RS-485 field bus cannot meet the requests of the coal-mine safety monitoring system's correspondence. To ensure the communication quality of the monitoring system, a coal-mine safety monitoring system based on CAN bus is proposed. This paper has described the composition of the system、the software and hardware design and anti-interference measures in detail. The hardware interface circuit of the CAN communication node is also given in this paper. Practice has proved that the system can run reliably for a long time under the colliery.

【Key words】monitoring system; CAN bus; CAN communication node

0 引 言

近几年来，基于对矿井安全生产监测的需要，国内外先后研制出多种类型的安全监测系统，其中CAN通信节点是矿井监测系统的重要组成部分，是井下各安全监控模块与井上安全监控中心之间数据传输的枢纽，并且负责安全监控中心与安全监控模块之间的数据采集与通信。这些节点能否有效地工作决定了矿井安全监测的质量，因此CAN通信节点在矿井安监中发挥着重要作用。而传统的矿井安全监测系统信息传输广泛采用的是RS485通信方式，这种传输总线技术在信息传输方面仍有许多无法克服的缺点，主要表现在：各种类型的监测系统均为主从式结构，网络上只能有1个主节点，无法构成多主冗余系统，当主节点出现故障后，系统将无法运行；各种形式的分站虽然功能相似，但缺乏统一的规范和通信协议，所以系统是封闭的；波特率较低，传输距离短，可靠性和实时性满足不了实时监测的要求。

相比较RS485串行通信系统，现场总线技术[1]的出现使得建设基于网络的开放性矿井监测系统成为可能，而基于CAN总线的监测系统具有可靠性高、实时性高、抗干扰能力强、传输距离远、自身具有差错控制能力、协议规范等优点[2]。为此，本文设计了基于CAN总线的矿井开全监测系统。

1 系统方案的确定

系统方案的选择是在满足系统功能要求的基础上必须保证系统的稳定工作，有利于系统后期的维护和功能的升级，同时在这个基础上考虑系统的产品化。产品化要求系统具有较低的硬件成本，从而降低整个系统的生产成本，使产品具有较高的性价比。本文研究的井下安全监测系统工作于地面以下600米到1000米的深度，需要采集井下多个位置、不同种类的传感器等测量元件的各种类型的数据。因此采用了分布式采集方式，即在不同位置配置多个数据采集设备。每个单独的采集设备称为一个CAN通信节点，每个节点配置有微处理器芯片及数据接口等元件。在全部数据采集节点中选择一个设置为主节点，与其他各个节点相连组成网络，接收这些数据采集节点传来的数据，对数据进行打包处理后上传给地面的监控中心；网络中的其他节点称为子节点。系统的整体结构如图1所示。

图1系统的整体结构图

Fig.1 The system's overall structure

由图可见，系统主要是由数据处理节点和节点间的通信网络两部分组成。系统通信网络选用一主多从的形式[3]，在实际使用中，子节点的个数可以按照实际情况需要自由增减。主节点和子节点在系统中具体功能如下：主节点不但要从外接传感器等测量元件采集数据，还要收集来自各子节点的数据，将其整理后发送给地面监控中心，以便地面的工作人员对数据进行分析、处理并根据结果掌握井下情况。此外，主节点还要接收由地面计算机发来的命令，并将地面的命令下发给各子节点。各子节点一方面要完成对来自传感器测量得到的数据的采集和处理；另一方面，要及时把系统的实时数据传输给主节点，在收到主节点的命令数据后，还要根据发来的命令数据对节点参数进行修正。可见，各子节点仅负责将采集数据传送给主节点，数据的传输只在主节点与子节点之间进行，而子节点彼此之间没有数据的交换。

2 系统硬件设计

篇（7）

近些年来，输油管线经人为的打孔盗油及南于腐蚀造成穿孔而泄漏的事故屡屡发生，严重干扰了正常社会生产生活，并造成巨大的经济损失。据不完全统计，每年由于打孔盗油和腐蚀穿孔导致管线泄露造成的经济损失可高达上千万元。因此，对输油管线防泄漏监测系统的研究及应用成为油田和管道输油企业迫在解决的问题。

1.国内外输油管道泄漏监测技术的现状原始方法一种传统的泄漏检测方法

主要是用人或经过训练的动物沿经管线行走来查看管道附件的异常情况、闻管道中释放出的气味、听声音等。这种方法可以做到直接准确，但实时性差，且耗费大量的人力。

1.1硬件方法

对于硬件方法，主要是通过直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等检测直观检测器利用了温度传感器测定泄漏处的温度变化，如将多传感器电缆铺设在管线的附近周围，通过温度的变化得出采样结果，通过对比归纳反馈得出新的信息，确知油气泄露与否。声学检测器是当泄漏发生时，流体流出管道会自动发出声音，利用声波，按照管道内流体的物理属性决定的速度传播，通过声音检测器检测出这种波而及时发现泄漏。

1.2软件方法

SCADA的应用：

利用sCADA系统提供的流量、压力、温度等数据，通过流量或压力变化、质量以及体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏。今天的ScADA系统已超过了单一“监控与数据采集”的概念，经过scADA系统功能的扩展和专用功能软件的开发和应用，使scADA系统己从早、中期的数据处理、报警、控制等功能发展到能满足各公司生产、经营管理及未来发展的需要，成为具备更多功能的系统。

2.管道泄漏监测技术的研究

通过对国内外各种管道泄漏检测技术的分折对比，结合输油管道防盗监测的特殊要求，田油气集输公司和管道输油企业等单位组织开展了广泛深入的调查研究。防盗监测系统的技术关键解决两方面的问题：一是管道泄漏检测的报警，二是泄漏点的精确定位。针对这两项关键技术而采用的技术思路是：以负压波检测法为主，和流量检测法相结合。

首先.我们来看看负压波法。

2.1系统硬件总体方案

（1）计算机系统：在管道的上下游两端各安装了套工业控制计算机，用于数据采集及软件处理。

（2）一次仪表：压力变送器、温度变送器、流量传感器。

（3）数据传输系统：两套扩频微波设备，用于实时数据传输。

2.2数据采集系统

数据采集系统中，压力采样是利用PCI818-HD的接口函数实现的。PcL818-HD为16通道l00kHz高增益DAS卡，具有16路单端或8路差分模拟量输入，有100kHz12位A/D转换能力，附有lK FIFO，可对每个通道的增益进行编程，可使刚带JDMA的自动通道/增益扫描。PCI818-HD具有一个用于读取微弱信号的高增益（最高1000）可编程放大器。此卡提供了5个最常用的测量和控制功能，即12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出和计数器/定时器。

2.3压力传感器

负压波法泄漏捡测要求压力传感器具有非常高的分辨率以及灵敏度，并且具有很高的稳定性，可选用cYBl5系列蓝宝石高温压力变送器，它采用进口高精度蓝宝石压力传感器，并经过特定的信号提取及剥离等专利技术进行丁温度及进行线性化补偿，产品具有温度范同广精确度高、稳定性强、压力范围宽、耐磨、抗冲击、防腐等显著特点。

2.4数据传输通讯

通讯采用无线网桥，计算机采用网卡实现计算机与计算机之问的无线网络连接。基于扩频技术的计算机无线网具有抗干扰能力强、易于实现码分多址、无须申请频率资源、安全保密等特点。实现数据传输通讯的顺利进行。

2.5网络校时或GPs校时

2.6系统安全及防爆

其次，我们必须得注意流量检测。

在管道正常运行状态下管道输入和输出流量相等的，泄漏必然导致流量差，上游泵站的流量增大，下游泵站的流量则会减少。然而由于管道本身具有很强的弹性及流体性质变化等多种因素影响，首术两端的流量变化是有一个明显过渡过程，因此，这种方法精度不高，也不能确定泄漏点的具置。德国的TAL（阿尔卑斯管道公司）原油管道安装使用了该系统，将超声波流量计，夹合在管道外进行测量，然后根据管道压力温度变化，计算出管道内总量，一旦出现不平衡，就表明出现泄漏。日本在《石油管道事业法》中规定使用这种漏系统，且.规定在30s叶检测到泄漏量在80L以上时报警。虽然流量差法不够灵敏，但是可靠性很高，结合使用压力波，可以大大减小报警的失误率。

3.结论

（1）采用流量与负压波相结合监测输油管道泄漏的方法是可靠的、有效的。

（2）通过油田或管道输油企业局域网进行实时数据传输可以提高泄漏监测系统的反应速度，能够实现全自动的泄漏峪测定位与报警。

（3）在输油管道上安装管道泄漏监测系统可以确保管道安全运行，减少管道盗油漏油事故的发生，具有明显的经济敬益和礼会效益。

篇（8）

前 言

随着社会发展，饮用水安全已成为政府、社会、公众日益关注的焦点，获得安全饮用水是人类生存的基本需求。近年来，尽管各地农村加大了改水改厕工作力度，部分农民喝上了安全水，但仍有部分农民无法饮用到安全水，严重影响了农村居民的身体健康和生命安全。

重庆市是一个大城市带动大农村的直辖市，其农村饮用水安全问题在西南地区具有典型的代表性，因此加强农村饮用水源保护，保障农村饮水安全，已经成为当前重庆市社会主义新农村建设亟需解决的重要问题。

1.农村饮用水安全现状

1.1我国农村饮用水安全现状

饮用水是人类生存的基本需求，其安全问题直接关系到广大人民群众的生命安全及身体健康。饮用水污染事件是指因物理、化学、生物等因素污染饮用水，导致水质感观性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标发生改变，超过国家卫生标准和卫生规范的限值或要求，造成或可能造成公众健康危害的事件。近年来，中国饮用水污染事件频繁发生，如 2014年兰州市局部自来水苯超标事件、2013年杭州自来水异味污染事件、2012年江苏镇江自来水污染事件等饮用水安全问题引起社会各界的广泛关注。

1.2重庆农村饮用水安全现状

重庆农村地区饮水不安全性主要体现在水质差、水量不足、取水不便、不能保证供给等方面。截至2009年底，重庆市近2350万农村人口中，有近1063万人饮水不安全，占农村总人数的45.2%左右。其中，水质超标问题导致饮水不安全人口为近235万人，水量不达标导致饮水不安全人口略为354万人。

王晓青，侯新等对重庆市农村饮用水现状调查表明，除渝中区以外的39个区县，饮水不安全人口达到992万人，占总人口的41.86%。

2.水质在线监测系统国内外应用研究现状

作为传统实验室检测的一项重要补充手段，在线式饮用水水质在线监测系统应运而生。饮用水水质在线监测系统是一个集水质卫生指标监测传感器、无线数据传导设备和远程监控平台为一体，运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术并配以相关的专业软件，组成一个从取样、分析到数据处理的完整系统，实现了对饮用水水质的在线自动监测，可 24小时连续、准确地监测饮用水中余氯、浑浊度、pH 值等卫生指标及其变化状况，并通过网络实时将数据传输到监控管理平台。

2.1国外水质自动监测系统的发展状况

美国日本等国很早就开始对水质自动在线监测技术进行研究和应用了。美国在上世纪70年代就已经运用水质自动在线监测系统对河海以及湖泊等地表水进行了实时的监测。日本也同样应用自动监测系统对城市排水系统以及污水处理排水进行了实时监控，实现了自动连续监测的有效利用。

目前在国外已广泛采用GPS全球卫星定位系统，GPRS 无线通信网络以及计算机技术，建立起了无线分布式自动监测系统。通过水质自动监测系统以及通讯功能，可以对各个监测点的水质进行控制。

2.2国内水质在线监测系统发展现状

我国水质自动在线监测、快速分析等体系建设尚处于探索阶段。目前国内市政各大型自来水厂，主要靠直接引进国外饮用水工程成套系统，水质监测设备。监控系统也主要靠从国外进口。我国的水质在线监测仪厂家虽然很多，但是多数为民营企业，技术水平参差不齐，仪器的稳定性和可靠性不足，难以满足我国水体环境复杂的监测要求。可以预测，在未来的几年，水质在线监测仪器仪表行业的主要增长点将在环保相关领域的应用。水质的在线监测系统分析将迎来新的市场机会。

3.建设水质自动监测系统的技术要求

3.1监测点的选择

在生活饮用水水质进行在线监控时，要对其监测点进行合理的选择，这样才能保证监测的有效性，在线监测过程中所要选择的监测点有：（1）水源水的在线监测点，在该种监测点的选择过程中，应该考虑其供电条件、通信状况、交通状况、水深状况、地理位置等各种因素；（2）出厂水的在线监测点的选择，一般会将水质的监测点设置于出水泵房附近的位置；（3）在进行管网水水质的监测时，要选择能够反映出厂水水质变化的监测点来进行水质的监测。

3.2监测参数与仪器

根据水质污染特征和监督管理的需要，选择具有代表性的参数；仪器设备的准确度、检出限、重现性等主要检测指标要与实验室方法具有可比性，测定范围应满足监测评价的需要，最好具有方法比对校准的功能；应配备水质超标报警的自动采样器；仪器性能要好，抗干扰能力要强，运行稳定，故障率低。

3.3系统控制平台

要求运行速度快，内存容量大，并具有断电保护的功能；要具有仿真操作界面，可随时显示自动站各主要设备和关键部件的工作状态，并具有各种故障自动报警功能，具有监测参数值超控制限报警功能和设备控制输入设置功能。

3.4数据处理与传输平台

开发自动监测数据库，自动接收传送监测数据，并具有对数据库检索、查询和显示历史数据等各种功能； 开发对数据进行分析计算、报表编制的应用软件，可实时打印自动站传送的数据，并按要求格式打印各种报表；建立先进的软件操作系统，要求界面友好，兼容性强，易于修改，易于升级。

4.展望

在经济社会不断向前发展的新形势下，自动水质监测系统作为水资源和水环境保护的重要手段受到各级领导的重视，积极稳妥地发展水质自动监测技术，已成为水质监测能力建设的重要任务。水质自动监测系统建成后，将在跨界河流水污染纷争、水质评价、入河排污口监督管理、水功能区污染物总量控制、安全供水等方面发挥人工监测不可替代的作用。实现水质信息在线查询和共享，为控制水质和治理水污染提供科学依据。

参考文献

[1]罗翠琴. 水质自动监测系统的建设与管理[J]. 现代测量与实验室管理， 2009， （2）：32-33.

[2]侯新， 龙训建. 重庆市农村集中式饮用水源地安全评价[J]. 中国农村水利水电， 2011， （8）：96-99.

[3] 李怡庭. 全国水质监测规划概述[J]. 中国水利， 2003， （14）.

[4] 王晓青， 侯新. 重庆市农村饮用水安全现状及水源地保护规划[J]. 水利水电技术， 2011， （7）.

篇（9）

高速铁路全部是电气化列车，接触网在供电回路中起着十分重要的作用。接触网作为一种露天、没有“防护外衣”的供电设备，要经受风、雷电、污染、冰雪和温度的考验及环境污染对接触网性能的影响，无备用特性决定了接触网的唯一性、重要性和脆弱性［1］。高速列车需要获取源源不断的能量，供电设备的运行可靠性、接触网日常检修及故障后快速维修至关重要。接触网的维护管理主要分检测监测、日常养护、专业修理（简称检测、养护、维修）3种业务类型［2］。检测是接触网设备设施科学养护和维修的重要前提，其重要性越来越突出。国铁集团不断强化技防安全能力，综合运用物联网、图像识别、感知系统等先进技术全面推进高速铁路供电安全（接触网）检测监测系统建设，打造全方位、全覆盖、一体化的综合供电检测监测体系［3－4］，获取海量高质量接触网动态和静态状态检测监测数据，信息收集完成后通过6C数据中心进行综合数据分析，从而实时或及时掌握接触网设备设施运行状态，提前发现其存在的缺陷和安全隐患，为实现精调精修提供科学依据。

1检测监测技术

高速铁路供电安全检测监测技术发展最早是德国，其次是英国、法国、日本。为提高工作效率及安全性，主要采用接触式和非接触式检测技术。1．1接触式检测技术该技术需要受电弓与接触线接触，不同功能的传感器布置在受电弓上，如在受电弓托架上安装接触压力传感器和加速度传感器。1．2非接触式检测技术激光测量、高清摄像机、图像识别处理技术被应用到高速铁路供电安全检测中，不需要与接触线接触，如定位器坡度确定是基于高速图像处理实时对拍摄的视频进行分析得到的。1．3测量补偿系统不同的测量技术得到的参数都是用来指导接触网维修，其中列车行进过程中检测到的参数虽能真实反映运行中的弓网状态，但是接触网工对接触网隐患或故障检修都是在静态下进行的，因此要对动态测量值进行补偿，使其与静态测量值相当。

26C系统介绍

6C系统为高速铁路供电系统运行维修模式变革提供全方位技术支持，主要包括6个子系统，具体如图1所示，其主要巡检参数如表1所示。

2．1高速弓网综合检测装置

（1C）该装置是整个系统中检测项目最多、精确度最高的装置。它进行等速检测，即综合检测车的运行速度和高铁实际运行速度相同。检测数据自动分析完成后生成检测报告下发给相关铁路局。该装置通过高速综合检测列车上的接触压力、加速度、角位移导高、网压等不同功能传感器实现对弓网接触力、硬点、导线高度、接触网电压的测量；采用紫外光电管、激光雷达、摄像机等装备对离线、动态拉出值、定位器坡度等进行实时检测。在联调联试和运行维护中应用可以实现以下功能：（1）接触网工程静态验收合格后，评价和验证其系统功能；（2）依据高速铁路接触网动态检测评价标准检验接触网系统的施工质量；（3）通过对采集的数据进行分析，指导接触网系统进行优化、调整，同时对运营高速铁路进行周期性检测，其数据直接指导供电设备维护单位进行维修。

2．2接触网安全巡检装置

（2C）该装置主要是代替接触网工步行巡视，提高效率和准确性。该装置结构简单，为便携式设备，主要包括高清摄像机和图像处理设备两部分，将其放置在列车司机室，摄像机负责对接触网外部环境录像、图像采集系统对数据进行存储和分析。该装置可以采用智能分析，工作人员也可以利用分区或参照分析轻飘物和危树侵限、鸟窝、接触网零部件松脱、断裂等问题。2C检测周期不固定，特殊情况时可以加密检测次数，例如鸟害高发期。

2．3车载接触网运行状态检测装置

（3C）该装置安装在实际运营的高速列车车顶，距离受电弓2m左右的位置，供大部分功能与1C相同，例如拉出值、硬点、导高的测量等，还可以实现弓网受流状态异常监测，例如弓网离线引起的电火花。此外，还可以非接触检测绝缘子的绝缘状况，以及实现对1C采样参数的加密采集，可以全天候（昼、夜、风、雨、雪、雾）及时反应高速铁路接触网与受电弓运行状态。

2．4接触网悬挂状态检测监测装置

（4C）该装置替代人工检查，大大节省人力成本，提高检查效率。大量的矩阵相机、高清摄像机、补光装置等安装在接触网作业车或专用车辆车顶，可以对接触网静态几何参数实现连续测量，并根据得到的接触线高度及接触线横向偏移等参数判断锚段关节、中心锚结处是否平顺和跨中是否有负弛度等。它还可以利用清晰度极高的摄像机对定位装置、接触悬挂和附加悬挂涉及的零部件进行全方位成像检测，其图片清晰度足够自动识别零部件的松动、断裂、脱落等一系列故障，其补光装置可以实现夜间“天窗”点检测，从而提高运输效率。它的扩展功能还包括定位器坡度检测、接触线探伤等。

2．5受电弓滑板监测装置

（5C）该装置以摄像机的形式安装在局界、段界、车站咽喉区、动车段列车出入库线等地点，采集的数据可以无线传输到视频存储系统。它可以实时监测高速列车滑动取流装置（受电弓滑板）的技术状态，及时发现异常，用于事故分析管理及故障责任区域划分，便于指导基层单位进行接触网隐患排查和故障维修。同时，高清成像摄像机可以实现车号识别，其扩展功能包括受电弓结构部件（含弓角、框架等）的缺陷自动识别、报警及受电弓动态性能监测。

2．6接触网及供电设备地面监测装置

（6C）为监测接触网及供电设备运行状态，在接触网的特殊断面分别设置接触网张力补偿在线监测、定位装置振动特性监测、电连接线夹状态在线监测、绝缘子状态在线监测、设备视频监控等装置，不同的在线监测装置实现分布式监测，分别完成以下功能：（1）线索张力监测；（2）线索振动及定位点抬升量监测；（3）线索温度监测；（4）绝缘子、高压电缆头、避雷器、隔离开关等供电设备状态监测。

3结语

近年来，6C系统已经在我国高铁接触网检测监测中广泛应用，并取得了较好效果。借助6C系统开展检测监测数据收集、分析、挖掘，为及时发现接触网缺陷、开展接触网状态修提供重要依据。

参考文献

［1］李瑞．四跨非绝缘锚段关节的缺陷分析和应对措施［J］．郑州铁路职业技术学院学报，2018，30（3）：9．

［2］王保国，张可新，杨桉，等．高速铁路基础设施维护管理及综合维修体系研究［J］．中国铁路，2019（3）：10．

篇（10）

Abstract: network monitoring system along with the science and technology unceasing forward development, also in coal mine industry widely used, and made some good results, it shows the network monitoring system has broad application prospects and potential. With the increase of mining depth coal mine, the coal mine disaster will seriously affect the safety and efficiency of coal mine production, for example, has roof accident, water bursting accidents, gas accident harm, dust and so on several big disaster, including gas disaster is one of the most heavily affected a. Therefore, in view of kailuan linxi mining company raise the safety need, to the mine safety monitoring system design and installation, and the idea of monitoring system is discussed, and cohesion of a complete system are described. This mine gas monitoring system management model in coal mine production in the development of zhongzheng fast, to improve the economic efficiency and the social efficiency has a tremendous role.

Keywords: mine gas; Network monitoring system; KJ2000N system; Safety management

中图分类号：TD76文献标识码：A 文章编号：

1、前言

众所周知，网络监测系统随着科学技术的不断向前发展，也在煤矿行业得到广泛的应用，并且取得了一定的良好效果，这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。在煤矿生产过程中，存在着很多灾害直接影响煤矿的安全生产，比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害，其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种，因此，要保证煤矿生产安全高效的运行，必须有效防治瓦斯灾害。淮浙煤电公司顾北煤矿现用KJ2000N型煤矿安全监控系统。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中，对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ2000N系统在煤矿生产过程中对于煤矿瓦斯的治理有以下几个主要作用：第一，由于在井上进行数据处理，其环境给操作者提供了简洁易用的界面。第二，还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑，同时实现数据的共享。第三，在进行数据处理的时候，可以在井上处理，方便工程技术人员对通风系统的管理。第四，能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测，也可实现超限报警，自动断电。

2、网络监测系统简介

2.1 系统结构图

KJ2000N系统由地面中心站、网络传输接口、井下分站、井下防爆电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ2000N安全生产监测软件组成。地面中心站是整个系统的控制中心，安装在地面计算机房。井下部分包括：KJ2007(F，G等)井下分站，KDW6B隔爆兼本质安全型电源，各种安全、生产监测传感器，报警箱和断电控制器等。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中，对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理，并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理，并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过网络传输接口采用光缆与井下分站联结通讯。当前情况下，煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室均被广泛应用，正是由于KJ2000N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用，这样使得煤矿传统的单一的监控模式得到了彻底的改变，通过KJ2000N系统可以准确、全面地了井下安全情况和生产情况，实现对灾害事故的早期预测和预报，并能及时地自动处理。这样既提高了煤矿的生产效益，又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据部准确等原因造成的定时定点汇报的不足，进行实时监测监控，并且可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究，对井下灾害进行预测预报，实现安全管理的双保险。

图一KJ2000N系统结构图

2.2 注意事项及相关建议

（1）按照要求及时对传感器进行调试、校正，保证监测数据的可靠性。

（2）及时捧除故障，加强系统维护，确保其正常运行。

（3）必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进，要及时调整传感器的位置，使其真实反映井下的情况。

（4）备用监控系统的操作与功能。当由于人为或外界因素导致主监控服务器的监测应用程序停止工作或服务器断电等原因正常监测不能进行的时候，备用监控服务器可在5 s内人为手动打开监测应用程序，保证监测的正常进行，保证了用户应用程序的连续性。

（5）随时和厂家联系，及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。

3、系统体系结构

该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上，整个系统将建立两级数据监控中心，形成一个“三层四级”网络体系结构。

(1)建立一级数据监控中心。

(2)在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。

(3)在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。

4、监测系统的监管及意义

我们必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式，这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理，我们还必须要将这些数据上报到安全监管部门，这样便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理，这样可以更好的有效的对煤矿瓦斯进行监测和监控，病区要将数据处理结果上传到网上，方便工程技术人员参考，这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用，同时这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施，这样才能够使得煤矿安全又了进一步的保证，电子警察的角色也就很好的扮演者，这样对煤矿的多级管理也是一个很好的强化，这样在煤矿生产中就形成了多级监管体系和安全生产综合信息网络, 如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题，矿监控中心将立即报警，并且将报警的数据直接上报到监控中心，便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时的采取有效的措施，将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止以瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。这种监控系统-----KJ2000N系统，对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义。第一，这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统，对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。第二，以前对瓦斯实行的是填表上报，这样有可能监测瓦斯人员偷懒活者其他原因，不检测数据，而是对数据进行修改，然后上报，这样使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实,这样使得瓦斯事故在煤矿生产中高发的一个重要原因。第三，监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具，提高了工作效率。第四，有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。

5、结论

综上所述， KJ2000N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用，这样既增强了系统的稳定性和有效性，同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充，对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义，并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用，这样使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致，这样有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。KJ2000N系统，实行通过网络对瓦斯进行监测，这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中，对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。从而为提高煤矿安全和经济效益，起到了积极作用。同时为井下工人的安全提供了进一步的保证，把公司的管理提高到现代化管理水平。

参考文献：

【1】韩宁，燕飞，杜广微，等．数字化瓦斯远程监控网络设计【J】，计算机科学与技术，2003

【2】 程德强，李世银，等．矿井安全监测监控系统【J】，煤炭技术，2008；

【3】李玉国．矿井监测监控系统主要问题分析及解决方法【J】，中小企业管理与科技，2010；

篇（11）

TSI在线监测保护系统的意义 随着生产技术的发展，一种以状态监测为基础的故障诊断系统和预测技术在旋转机械设备运行安全保护领域得到了广泛的推广和运用。 这种技术的运用和发展，将使得设备的维修方式从传统的“事故维修”和“定期维修”过渡到现在的“预知性维修”，从而大大提高了设备的可利用率，减少停机维修时间，降低维修费用，同时也压缩了备件的库存量可以减少意外事故的发生和不必要的浪费、损耗，提高对机组设备的保护 它的重要意义在于当机组发生异常时，保护系统将提示报警信号，提醒操作者注意，当机组发生严重异常时，保护系统将自动使机组停止运转，以免造成设备破坏性或灾难性的严重毁坏。

1 贵港电厂2X630MW汽轮机安全监测系统（TSI）简介

贵港电厂2X630MW机组采用的是上海汽轮机有限公司生产的N630-24.2/566/566超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，汽轮机安全监测系统（TSI）为美国GE公司生产的BENTLY 3500系列产品对机组位移、转速、轴振、差胀、瓦振、及偏心进行监测，其中位移、差胀、振动参与跳机保护。对汽轮机的振动保护为：汽轮机#1～#9瓦相对振动（X、Y方向）各一套，绝对振动各一套，共27套。每个瓦的绝对振动、X振动和Y振动各送一个模拟量信号到旋转机械诊断监测管理系统（TDM），进行显示和数据分析；轴向位移传感器4支.推力盘左右两侧各装2支；高、低压缸传感器各1支，转速传感器8支，装在机头调速座架；偏心、相位传感器各1支，装在机头调速座架；缸胀传感器2支，机头两侧各1支。

2 3500系统的基本组成与工作原理

2.1 本特利3500系统在使用过程中以其实验室级别的精度，组态调整的灵活性， 模件、前置放大器、探头的可替换性，安装后对细微偏差的可调整功能给调试、使用现场安装使用提供了很多便利。该系统具有以下主要技术特点：

（1）单元模块化结构，安装于标准框架中，主要包括：电源模块、接口模块、键相模块、监测模块、通讯模块等。

（2）各功能模块都有一颗单片微控制器（MCU），用于实现各模块的智能化功能，如组态设置、自诊断、信号测试、报警保护输出、数据通信等。

（3）各模块间通过RS232/RS422/RS485总线和MODBUS协议进行数据通信，最高通信速率115.2kbps。

（4）可通过上位机的组态软件对各个模块进行组态设置，并下载到各个模块的非易失性存储器中。

（5）双重冗余供电电源模块。

（6）支持带电拔插功能。

2.2 3500监视系统所用电涡流探头原理介绍

（1）电涡流传感器电涡流传感器电涡流传感器电涡流传感器 电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的，它与被测物之间没有直接的机械接触，具有很宽的使用频率范围（从0～10Hz）。电涡流传感器的变换原理简要介绍如下：在传感器的端部有一线圈，线圈通以频率较高（一般为1MHz～2MHz）的交变电压（见图1），当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出一涡流ie，而ie所形成的磁通链又穿过原线圈，这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感。而耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关，当材料给定时，耦合系数K1与距离d有关，K= K1（d），当距离d增加，耦合减弱，K值减小，使等效电感增加，因此，测定等效电感的变化，也就间接测定d的变化。

3 投产以来的发生的问题

贵港电厂机组2x630MW机组自2007年初先后投产试运以来，因大机振动逻辑不合理（X或Y向任一值到跳闸值跳机），严重影响机组的安全运行。具体是事列如下：2007年12月16日16时38分50秒。1机组锅炉MFT动作，首出为“汽机跳闸”。检查汽机ETS画面首出为“轴瓦振动大”，AST电磁阀动作，汽机跳闸，机组横向保护动作。锅炉MFT，发电机跳闸.后结合DCS历史曲线进行检查发现该次跳机是因为#1机1瓦X向振动测点因前置放大器接头松动造成的误动作。2010年6月、2011年7月#1机9瓦X、Y向振动测点在有雷电气候时出现坏点，两次事件后经检查都发现连接9瓦的3500/42 I/O模块发生损坏，也给机组运行和设备安全带来了不安全的因素。

4 问题原因分析

4.1 硬件分析

（1）目前，对机组的主保护的设计理念是传感器（或一次检测元件）信号三取二做为跳闸输出保护设备.这样设计的目的是既防止保护误动.又防止保护拒动。而汽轮机TSI系统的振动传感器为X方向轴振（电涡流传感器）、Y方向轴振（电涡流传感器）都只为1支，使保护误动和拒动的几率都增大。

（2）3500/32继电器卡件无多余的通道，并且容量也较小只有64点的容量，并且无冗余功能一旦输出的DO口出现故障，将使汽轮机振动保护拒动，对机组安全稳定运行埋下隐患。