監測分站自動放電測試技術的研究與應用

李旭貞　谷許輝

【摘 要】在國民經濟和社會高速發展的今天，煤炭作為人民生產和生活的主要資源，其重要性日益凸顯。而另一方面，煤礦礦井下環境的復雜性也導致了事故的頻出，因此，安全監測就顯得尤為重要。為了保證監測的可靠和連續性，監控設備的備用電源必須擁有良好的性能。為保證監測分站備用電池的性能，需要每月對電池完全放電一次。該文針對傳統手工放電模式費工費時的問題，進行了檢測分站自動放電測試技術的研究。

【關鍵詞】自動放電測試技術；煤炭；煤礦礦井

1 監測分站自動放電測試技術研究的背景及意義

《煤礦安全規程》第一百六十條規定“當電網停電后，系統必須保證正常工作時間不小于2小時。《煤礦安全監控系統通用技術要求》第2.21規定“電源箱：將交流電網電源轉換為系統所需的本質安全型直流電源，并具有維持電網停電后正常供電不小于2小時的蓄電池”。《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》第8.4.8條規定“電網停電后，備用電源不能保證設備連續工作1小時時，應及時更換”。

當井下突發電網停電事故時，為了使監控系統能夠持續監測礦井環境信息，更好的掌握有毒有害氣體的涌出情況，監測分站必須有后備電源，而后備電源采用連續浮充蓄電池構成，蓄電池的工作性能至關重要，必須定期對電源箱蓄電池進行放電測試試驗，及時發現達不到放電時間的電源箱，監測分站電池直流供電時間﹤2h時3d內更換電池。

為達到監測分站電池放電測試目的，我單位采取逢單月技術人員到機電科電管組開停、送電單，監測工專人持單現場人工放電的方法測試監測分站電池性能，浪費工時，勞動效率不高。

2 監測分站自動放電測試技術研究的主要內容

為了做好監測分站放電測試工作，提高勞動生產效率，我們成立了技術攻關小組，決定通過中心站操作員使用軟件對監測分站進行控制，實現監測分站自動放電測試功能。通過研究決定把監測分站電源箱交流127V電源線在電源箱內部串接到電源箱自帶的本地斷電R7（或者R8）的常閉接點上（繼電器接點容量足夠），通過地面中心站軟件來控制該分站的R7（或者R8）的通、斷，來切斷或連接交流電源，達到蓄電池充放電測試的目的。

3 監測分站自動放電測試技術研究的實現步驟

3.1 監測分站類型

該分站類型須是甲烷風電閉鎖類型，通過中心站分站類型定義和井下分站通訊撥碼實現，監測機房中心站軟件必須定義R 7（或者R8）為無故障閉鎖類型繼電器。使R7（或者R8）在分站有電和無電的情況下不發生翻轉，只有中心站下發控制命令時才起作用。

3.2 KJ2007F型井下分站的功能

KJ2007F井下分站是防爆電氣設備，是煤礦安全生產監控系統中的一個重要配套部件，用來監測礦井下煤塵及瓦斯等爆炸性氣體。在地面監控中心站的管理下，將井下分站、電源箱、傳感器、繼電器等設備緊密配合在一起，能夠完成對礦井下各環境參數及工作狀況的實時監測。

3.3 KDW6B電源箱的功能

KDW6B礦用隔爆兼本安型電源箱為單隔爆腔體，上蓋可拆開式。腔體內有一個線性變壓器、一組蓄電池、一塊接線板、一塊指示燈小板及兩路本地斷電繼電器，一個內框。內框中有一塊底板、一塊充電斷電板、三塊+21V輸出板（每塊板均分為兩路）、一塊+12V輸出板等組成。為實現電源自動放電，將KDW6B電源箱的改接線，方法為：把電源箱交流127V進線串到R7（或者R8）中心抽頭和常閉接點上。注意：R7，R8在電源箱底板的位置不能插反。

3.4 軟件控制自動放電

利用KJ2007F1型分站、KDW6B電源箱的自身的硬件設備和KJ2007N監測系統軟件的一些功能，通過地面中心站軟件控制KDW6B電源箱中的繼電器的常閉接點的打開與接通，就能實現KDW6B電源箱的自動放電 。當放電時間達到要求后，再手控復電，R7（或者R8）由斷開轉為閉合，電源箱轉為交流供電，放電結束。

4 監測分站放電期間出現的幾種情況的研究

4.1 監測分站無電關機

當手控斷電期間，電源箱蓄電池電量供完后，則分站會因為無電而處于關機狀態，R7（或者R8）繼電器線圈同時因失電釋放，接點由斷開轉為閉合，交流127V電源接通，自動改為交流供電。

4.2 監測分站通訊中斷

當手控斷電放電，在此期間，如果出現通訊中斷，而交流有電的情況下，蓄電池電量供完后，分站將自動重啟，交流自動供電。

4.3 監測分站交流停電

當手控斷電放電，直流供電，在此期間，如果出現交流停電，蓄電池電量供完后，通訊將會中斷。當送上交流電后，分站啟動，交流繼續供電。

4.4 特殊情況的處理

可能出現的一種特殊情況：地面中心站軟件通用顯示和監測點上當前狀態為手動復電，但軟件定義上繼電器顯示為斷電，這時操作軟件把R7（或者R8）改為手動解除。

5 監測分站自動放電技術達到的主要目的和效果

經過在修理間多次長時間試驗，KDW6B電源箱運行穩定，能夠實現由中心站軟件對KDW6B電源箱進行充放電自動控制。經過對礦井下戊-31140尾巷KDW6B電源箱也改成了自動放電，該電源箱也運行正常，并能夠實現自動放電。該技術的研究有效的減少了人員的投入，提高了工時的利用，經估算，創經濟效益達0.96萬元/人·月。

[責任編輯：湯靜]