Содержание отчёта
В отчете необходимо привести назначение, область применения, функции и состав анализатора метана АТ1-1. Результаты исследования на лабораторном стенде принципа действия анализатора метана АТ 1.1 с датчиком ДМТ-4 и датчиком ДМВ с ППИ (по указанию преподавателя). Выводы.
Контрольные вопросы
1. Назначение, область применения и функции анализатора метана АТ1.1.
2. Состав и назначение составных частей анализатора АТ1.1. Где они размещаются, как соединяются между собой.
3. Принцип действия анализатора АТ1.1 при нижнем и верхнем порогах срабатывания.
4. Как осуществляется сигнализация в анализаторе АТ1.1. Когда загораются лампочки индикации, что отображается на цифровом индикаторе преобразователя ППИ.
Рекомендуемая литература
Анализаторы метана АТ1.1 и АТ3.1. Руководство по эксплуатации. 1364.01.00.000.РЭ. Завод «Красный металлист», 1991. -145с.
Карпов Е.Ф., Биренберг И.Э., Басовский Б.И. Автоматическая газовая защита и контроль рудничной атмосферы. – М.: Недра, 1984.- 285с.
3. Гаврилов П.Д., Гимельшейн Л.Я., Медведев А.Е. Автоматизация производственных процессов. Учебник для вузов. М.: Недра, 1985 - 215с.
4. Овсянников Ю.А., Кораблев А.А., Топорков А.А., Автоматизация подземного оборудования: Справочник рабочего. - М.: Недра, 1990. - 287с.
Лабораторная работа № 2
(продолжительность выполнения работы 2 академических часа)
Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО АЭРОГАЗОВОГО КОНТРОЛЯ ШАХТ»
Цель работы – изучение функций, состава, конструкции и принципа действия на лабораторном стенде основных составных устройств автоматизации комплексов централизованного аэрогазового контроля АМТ-3И,
МЕТАН и КАГИ.
Краткие сведения о комплексах
На угольных шахтах, в рудничной атмосфере которых содержится газ метан, должны использоваться стационарные средства автоматической газовой защиты, при помощи которых может быть обеспечен централизованный сбор и передача оператору аэрогазового контроля информации о содержании метана в атмосфере горных выработок и других параметров проветривания шахты. К таким средствам относятся комплексы АМТ-3И (ранее выпускался, но еще эксплуатируется на шахтах),МЕТАН и КАГИ.
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 СН4и 8 по контролю скорости и направления движения воздуха в горных выработках.
Структурная схема комплекса МЕТАНприведена 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 датчикамиДМВ с преобразователямиППИ.
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.