关于KGKT―G10型井下机电设备开停传感器的技术改造

摘要 通过分析，找出KGKT-G10型井下机电设备开停传感器与现运行监控系统不配套的原因，并针对其原理结构进行技术改造。改造后的传感器性能良好，效果显著，为井下安全生产起到了积极的作用。

关键词：传感器；监测监控系统；技术改造；性能试验

中图分类号TD407 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）51-0072-02

1 改造原因

屯兰矿属高瓦斯矿井，井下各种大型机电设备比较多，如采煤机、运输机、皮带机、掘进机、通风机等机电设备上都必须安装设备开停传感器，尤其是井下局部和全局通风机的开停信号严重影响到井下的安全生产，若井下通风机所需的专用风机和备用风机突然开停时，通过设备开停传感器，能够立即把通风机的开停状态信号传输给监控机房，操作人员根据提供的声光报警信号，及时发现、汇报给有关领导，为领导组织有关人员快速查找原因，采取果断措施，保证矿井正常通风和安全生产提供科学依据。根据实际情况因屯兰矿原来使用的KJ-24型煤矿安全监测监控系统设备已老化、性能落后，严重影响到井下的安全生产，并经过有关技术人员考查研究，决定对原来的监控系统进行更新换代，更新为KJ-90型煤矿安全监测监控系统。同时为了给屯兰矿节约成本，效益最大化，使原系统安装的KGKT-G10型井下设备开停传感器能够重新发挥其作用，但是这批KGKT-G10型井下机电设备开停传感器与换型后的KJ-90型煤矿安全监测监控系统性能不太兼容，不能直接使用。为此我们组织有关技术力量，进行科技攻关，决定对这批传感器进行技术改造。

2 改造过程

我们科技攻关小组成员先对KGKT-G10型井下机电设备开停传感器的工作原理进行认真分析、研究，并经过专家论证，最后确定了改造方案。

2.1 先分析设备开停传感器的工作原理

我们技术攻关组先利用测定磁场的方式，间接地测定设备的开停工作状态。然后根据通电导体周围会产生磁场的工作原理，测定出电缆周围是否有无磁场存在，即可检测出电缆内有无电流通过，就可鉴别出设备的开停工作状态。众所周知，井下机电设备都是采用三相供电制，电缆内三相芯线有对称与不对称之分，而在电缆外皮上，总可以找到一点与三相芯线呈不等距。该点形成的磁场依靠近的芯线起主导作用。利用传感头中的检测线圈，贴近电缆中的一相芯线，即可测得微弱的磁场信号，供电电流越大时,感应的磁场信号也就越强。然后把感应出的信号再经过放大、检波、信号变换及信号输出等环节，将设备开停信号远传给分站，再由分站传至地面监测监控中心。

2.2 传感器性能分析及技术改造方案

KGKT-G10型井下机电设备开停传感器输入电源是本质安全型9V~24V电压，输出信号无电位接点。KJ-90型煤矿安全监测监控系统分站输出的电源电压为本质安全型18V，并要求开关量输入信号为1/5mA或0/5mA，而改造的关键问题集中在传感器的输出信号上，即如何使传感器能输出0/5mA的电流信号。把传感器与KJ-90型煤矿安全监测监控系统的分站部分进行连接后，输入电源为18V本质安全型电压，但改造后使它输出0/5MA电流信号。该如何实现信号转换？即当井下机电设备为停的状态时，使传感器输出0MA电流信号，而当井下机电设备为开的状态时，使传感器输出5MA的电流信号。经技术人员研究决定，在电源正极与信号之间加一个电阻，而这个电阻的大小可通过此公式计算出来：

3 技术改造措施

3.1 技术改造后的原理图

3.2 改造后的传感器工作原理

当井下机电设备开停传感器为停的状态时，被检测的电缆中没有电流通过，传感器就接收不到磁场信号，此时无电位接点呈断开状态，即电源正极与信号线之间为开路。当分站接收到0mA的电流信号时，设备开停传感器显示为停状态。当设备开停传感器为开状态时，被检测的电缆中有电流通过，传感器接收到磁场信号后，无电位接点就接通，电源正极与信号线之间构成回路，设备开停传感器输出5mA的电流信号，分站接收到5mA电流信号后，设备开停传感器显示为开状态。

4 性能试验

改造后的KGKT-G10设备开停传感器先在实验室进行模拟检测运行一个多月，其性能稳定、灵敏可靠，然后经过有关人员审批后，决定安装在屯兰矿的掘进一队、掘进二队、综掘队、回收一队、回收二队等单位的专供风机上先试运行了两个月，经过观察测试运行记录，发现其效果良好，从未出现过运行不稳定、误码、故障等问题，为KJ-90型煤矿安全监测监控系统的运行稳定、灵敏可靠性打下了良好基础，也为屯兰矿节约了大量成本费用。

5 改进效果

通过对KGKT-G10设备开停传感器进行技术改造，使其发挥应有的作用，大大减少了井下重新安装设备开停传感器的数量，并节约了大量的成本资金。通过性能测试，效果显著，并经过现场实验检测，性能稳定、灵敏可靠，尤其是与KJ-90型煤矿综合监控系统配套使用后，为全面及时地了解和掌握矿井安全生产动态提供了科学依据，为屯兰矿生产调度指挥井下安全生产及时准确地提供了信息，为协调指挥井下安全生产起到了积极作用，更加有利于全矿的安全生产和经济效益的提高。

参考文献

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[3]王其军.瓦斯监测系统故障智能诊断技术研究[D].山东科技大学，2007.