KSS—200煤礦自燃火災束管監測系統通過對自然火災標誌性氣體的測定和分析，及時準確的預測井下發火趨勢和發火點溫度變化，為自燃火災和瓦斯爆炸事故的防治工作，提供科學依據。
基本介紹
- 中文名：KSS—200煤礦自燃火災束管監測系統
- 外文名：KSS—200 Tube Bundle Monitoring System
系統組成,工作原理,產品特色,技術參數,系統安裝,
系統組成
（1）束管部分：由粉塵過濾器、單管、分路箱（含濾水器）、束管等組成， 其作用是運載井下氣體。
（2）採樣控制部分：由輸出控制接口板、電磁閥驅動電路、採樣泵、自動進樣器等組成，它們各自裝在微機和控制櫃內。其作用是按規定的順序和時間將氣體送入氣相色譜儀中。
（3）氣體分析部分：由氣相色譜分析儀、專用輸入輸出接口、載氣等部分組成。其作用是將氣體進行分析並送入採樣接口板中。
（4）數據採樣部分：由數據採樣接口板、採樣程式組成，用以採集色譜儀傳來的數據，並進行數據預處理。
（5）數據分析部分：由測控軟體內的數據分析、圖形顯示、譜圖檢測、計算結果等部分組成。通過分析將採樣數據形成分析報告及譜圖。
（6）列印輸出部分：由印表機及檢測軟體中的列印控制部分組成。用以輸出所有的分析報告、圖表等。
（7）束管沖洗部分：由輸出控制接口板、高壓氣體換向驅動電路、降噪系統、降溫系統、氣體換向系統等組成，它們各自裝在微機和控制櫃內。其作用是按指定的條件對相應的束管進行清洗。
（8）聯網調度部分（可選）：由網卡及測控軟體中的通訊服務部分組成。其作用是將有關的數據送往遠端機，以便在遠端機上觀察及分析有關數據。
工作原理
KSS-200煤礦束管色譜檢測系統是在微機分析與控制、色譜高精度分析、束管負壓運載氣體這三項高新技術基礎上開發出來的產品。
系統工作時，先啟動採樣控制櫃，使束管內形成負壓，即井下外部的壓力大於束管內的壓力，使井下氣體被吸入束管，到達井上的電磁閥前並處於等待檢測狀態。氣相色譜儀達到穩定工作狀態後，微機通過控制接口板輸出一個開關量給驅動電路，驅動電路的繼電器吸合，接通某一路束管的電磁閥，該路束管內的氣體被送入色譜儀中，由色譜儀開始分析。色譜儀的分析結果被送到微機內的數據採樣接口板上，經過信號放大，模數轉換，將模擬量變成數字量，然後由分析軟體進行處理，形成譜圖和分析結果，分別在螢幕和印表機上表現出來，完成某一路束管氣體的檢測分析過程。在需要多路檢測的時候，由微機按照用戶設定的檢測順序和檢測次數自動循環進行，無需人工干涉，可實現24小時連續線上檢測與分析，所有分析數據均可保留。以便工作人員對數據的再利用。
產品特色
◎ 井下自燃火災預報功能；
◎ 通過對井下氣體組份濃度的精確測量，利用科學的算法，及時準確的預測井下發火 趨勢和火災溫度變化情況；
◎ 可進行無人值守束管採樣、色譜分析、數據處理，多至60路的循環監測；
◎ 24小時線上監測，實現無人職守；
◎ 無需任何高成本、易損耗電化學感測器；
◎ 輸出功能齊全：產生正常分析、束管分析、趨勢分析報表及趨勢圖等11種圖表；
◎ 具有氣體含量超限自動報警功能；
◎ 資料庫記錄個數無限制，對歷史數據進行分析比較；
◎ 具有聯網功能：實現分析數據共享，為領導決策提供依據，並可實現與礦井安全監 控系統聯網。
技術參數
系統主要參數
控制束管檢測路數：12~30路（可根據需要擴充）
運行時間：24h連續循環檢測或人工設定
分析氣體成分：O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2
分析精度：色譜儀檢測限為1ppm
系統精度：≤1.5
數據記錄個數：n≤108（義馬礦區煤層自然發火防治技術）
色譜儀主要技術參數
使用環境條件：環境溫度為10~35℃，並應避免劇烈的溫度變化，相對濕度≤85%
電壓：（220±22）V；頻率：（50±0.5）Hz；電流>8A
柱恆溫箱溫度：20℃<T≤350℃,以1℃增量任設
注樣器溫度：20℃<T≤350℃，以1℃增量任設
檢測器溫度：20℃<T≤350℃，以1℃增量任設（該溫度用於TCD箱加熱）
輔助溫度：20℃<T≤400℃，以1℃增量任設（用於甲烷化器加熱，室溫至380℃所需加熱時間小於30min）
FID檢測器：噪聲≤0.02mV；漂移≤0.00067mV/min；最小檢測濃度φ（CO）≤0.5ppm；φ（C2H2）≤0.5ppm
TCD檢測器：噪聲≤0.02mV；漂移≤0.0008mV/min；最小檢測濃度φ（H2）≤10ppm
對變壓器油中溶解氣CH4、CO、CO2、H2、C2H4、C2H6、C2H2 、等組分一次進樣全分析，其分析周期小於12min
氣體採樣控制櫃主要技術參數
1、 環境溫度：0-40℃
2、 相對濕度：<85%
3、 環境無腐蝕性氣體，無強烈震動。
4、 供電電壓：AC 220V±10%, 50Hz 電源功率：2KW
5、 接地線接地電阻：≤3Ω
6、控制束管檢測路數：1路～30路（根據用戶訂製）
7、運行時間：24小時連續循環檢測或人工設定
8、沖洗方式：程式自動控制沖洗
系統安裝
地面主系統安裝
1、地面機房分為監測室和值班室。
2、室內設備安裝、擺放的質量要求如下∶
1) 檢測室內要配備空調、無煤塵、 乾淨整潔；
2)擺放儀器的桌面要平整、無震動；
3)電源不要同大功率的電器設備同接，無干擾；
4)儀器要按所要求的位置擺放， 擺放要整齊，連線線要整齊規範（圖2）；
5) 檢測完後儀器要用防塵罩蓋住，要保持儀器整潔無灰塵。
井筒束管的安裝
1、束管規格尺寸1~30芯（根據實際情況而定）。
2、束管在井筒安裝，採用鋼絲繩做引繩（防止束管自重而折斷）吊掛的方法，每10米用一道鐵卡加固，鐵卡中間每隔2米用尼絨扎帶固定。鋼絲繩本身在井上和井底的吊掛和固定，用戶根據現場實際情況自定。
3、束管上端要留足夠餘量，與主系統控制櫃相連線，束管末端與束管分路箱連線。控制櫃與束管連線按顏色順序，要與連線至分路箱中的束管顏色一一對應不可接錯。
4、井筒束管安裝的質量標準∶
嚴格把好質量關達到如下的要求∶
1)安裝要牢固可靠無損傷；
2)無嚴重擠壓；
3)無劃傷；
4)無堵塞；
5)無折彎。
束管分路箱的安裝
沿束管主管路走向從監測室至主井口處選擇安全有保證的位置適合地點設主分路箱1個，用膨脹螺絲固定在牆壁上。(根據現場情況也可直接至主井筒底部選擇合適地點使用其它方式固定)將分路單管接到分路箱內濾水器上，將放水開關關閉(以免漏氣)，束管從主分路箱分流至各個工作面，中間可根據礦井情況設定多個不同路數的分路箱來進行分流。
2.3井下巷道的束管安裝∶
束管從分路箱順至各監測點，終端安裝粉塵過濾器進行濾塵採樣，井下束管安裝的質量標準必需達到如下要求∶
1在安裝時必需懸掛，其高度應保證管纜在礦車掉道時不受撞擊；
2在巷道中採用掛鈎吊掛，同固定橡套電纜一樣的方法固定；
3掛鈎距離不大於5m，在水平或傾斜井巷中應有適當的垂度，但垂度不超過30公分；
4管纜安裝要牢固、整齊、平直，並保證無打折、無劃傷、無堵塞、無斷裂；
5管纜過風門或牆壁時，應穿管保護;
6管纜如需彎曲，最小半徑應大於6倍管纜的直徑。
2.4濾塵器安裝∶
1濾塵器連線於束管終端，應懸掛固定；
2高度、位置由各單位根據實際情況自定
3、系統啟動
3.1操作前準備工作
1、檢查矽膠，如需更換，應在開機前進行。
2、檢查氫氣發生器的液位，低於下紅線，立即加蒸餾水。
3、檢查儀器各部分連線有無脫落。
3.2啟動與操作
1、啟動穩壓電源
按穩壓電源啟動按鈕，觀察電壓表上升並穩定在220V左右。
2、啟動氫氣發生器
接通氫氣發生器電源開關，觀察壓力表壓力上升並指示在約0.4MPa。
3、啟動空氣發生器
接通空氣發生器電源開關，觀察壓力表上升並指示在0.4MPa左右。
4、啟動氣體採樣控制櫃
接通氣體採樣控制櫃電源開關，查看“單路負壓”表值是否≥0.05MPa。
5、啟動色譜儀
（1）待氫氣發生器壓力升至0.4MPa時，檢查色譜儀“柱A壓力”表、“柱B壓力”表是否有壓力指示。
（2）接通色譜儀電源開關，檢查色譜儀參數是否與設定值相符。
（5）當檢測器溫度達到100度，柱箱溫度達到50度，輔助溫度溫度達到380度時，色譜儀可以點火進行氣體分析。
6、啟動監控微機
（1）按UPS“POWER”鍵，啟動UPS電源。（如果有）
（2）按顯示器電源開關，啟動顯示器。
（3）按微機電源開關，進入WINDOWS作業系統視窗。雙擊“KSS2100束管監測系統”圖示，進入KSS2100系統登錄界面；輸入用戶名及登錄密碼，點擊“確認”登錄,登錄後請及時修改密碼。
（4）選擇“校正分析”項，選擇“參數”項，點擊“一般外標法”，返回上一選單，從色譜儀進樣口注入標準氣體，按色譜儀啟動鍵啟動，進行校正。
（5）待校正分析完畢後，選擇“正常檢測”項，進標準樣進行分析，分析完畢查看結果是否與標準氣樣的濃度一致。
（6）校正準確後，再選擇“參數”項，選擇“外標歸一法”，返回上一選單。選擇“束管參數”項，核對各參數；選擇“束管編輯”選定束管的路數；選擇“束管檢測”項，進行束管檢測。
（7）束管檢測完畢，列印檢測結果，保存至資料庫。
7、關機
（1）關氣體採樣控制櫃採樣泵電源，關氣體採樣控制櫃電源。
（2）關色譜儀電源開關。
（3）退出KSS2100系統，關閉計算機。
（4）關顯示器電源。
（5）關閉色譜儀30分鐘後，關氫氣發生器電源，關空氣泵電源。
（6）關UPS電源。
（7）關穩壓電源。
整個束管檢測操作完畢。
