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煤矿区防爆监控设备安装方法介绍

  到2015年,30万吨以下的小煤矿产量将减少为5亿吨,占全国煤炭总产量的13%。煤炭总产量将达到36-38亿吨,大型煤矿占25亿吨,将从“十一五”期间56%提高到66%,大型煤矿成为产煤主导。由此可见,我国煤炭工业将迎来一个繁荣时代。然而,任何产业的持续▲=○▼发展都是利弊共存的,煤炭产业亦是如此,在产业繁荣的背后同样隐藏着诸多尴尬。除了环境污染外,煤矿安全事故频发也备受关注。

  由于存在电压低、电流小、功率小、频率高等特性,视频监控在煤矿安全监控中应用必须考虑在◆■防爆要求下的光线变化、视频传送效果稳定度和可靠性等。通过高危环境现场的低照夜视摄影机设备,不仅需要监视煤矿井上井下运行状态,而且要提供高画质的视频图像。因此在防爆要求下,煤矿监控设备的设计与选型就更加重要。使用防爆装置主要是使摄影机、镜头、云台等电器设备在煤矿井上或井★◇▽▼•下▽•●◆危险环境中不会引起燃烧甚至爆炸。通常这些设备都必须具备相当厚度的铸铝或不锈钢制成坚固的防内压爆炸的外壳,所以在施工安装上必须◆▼注意选择以下条件产品在煤矿视频监控中使用,这些设备包含:

  采用内压防爆原理,使用一定厚度的铸铝或不锈钢做成的防护罩,窗口玻璃采用钢弹材质玻璃,同时★-●=•▽具有抗爆功能,内压防爆通常具密闭性所以要采用的摄像机必需能耐较高工作温度,同时保护罩体必须要耐腐蚀▪…□▷▷•的能力。至于其他附▪•★件安装,除内部加热除雾等设备外,其余的皆可省去,以免适得其反。

  至于回转云台部分,由于本◁☆●•○△身具有启动马达电路功能,起定电流可能产生火花,因此在外壳上防爆云台必须要选择密▼▼▽●▽●闭度高且是铝或不锈钢金属材质,而且要能耐酸碱腐蚀及厚度具有一定承受耐内压爆炸的能力。回转云台虽然体积大,但在制高安装要求下,重量与体积都是对工程人员一大挑战。

  矿区•●所用监控防爆控制箱与一般设备接线设备的不同。从缆线的连接、分配到装入前端光纤或网络传输设备,从控制接▪▲□◁收器、总电源开关到漏电断路保护器以及避雷器或突波吸收等设备,皆与防爆控制箱相关联。加上这些设备又易引发气燃气爆,因此防爆接线箱的材质及厚度尤为重要。一般而言,大小尺寸需○▲-•■□求,必须将所有设备◆◁•放入后模拟接线空监及接头转折顺畅才算可以采用,不然因为省成本而采用空间过小的终端设备箱,反而会造成设备温度过高接头脱落。

  对煤矿防爆监控设计,除了按依照防爆监视监控系统设计规范以外,也可参考我国在防爆部分制定了的爆炸性环境电气和应用设计标准,其中GB50198-◆●△▼●94、GA/T70-94、GB/T15411-1994、GB/T13953-1992特别值得关注。设计煤矿防爆安全监控时,应根据井下及井上所释放危险源的类别、级别和物质的特性、环境情况等因素等来决定设计与安装施工的内容,因此我们也有必要对煤矿安全监控在施工与安装上进行一番了解与认知。

  摄影机一定要保护在防爆保护罩内,保护罩也应根据环境需要具备一定防爆等级;

  处于防爆需求,红外线LED照明摄影机来不适合作为井下低光源夜视监看;

  在煤矿防爆区,所有的管线除了接地线所用的管线及埋入地下的管线外,其余一切管路必须采用金属镀锌钢管来配置;

  若为回转式摄影机也必须是采用防爆式云台或一体式防爆结构才可以;

  无论是井外还是井内,摄影机都必须加装设接地线,以免漏电所产生的电流引发然爆或气爆;

  防爆管路必须要设置有泄水装置,以免冷凝作用使管内积水造成管壁腐蚀;

  金属防爆管与金属镀锌管接续处不需采用防爆隔离接头(DRAIN),并填入防爆隔离胶合剂(或称防爆管沙填充剂),防爆管沙填充剂填入管入至少表有45厘米(18英寸)的长度填满才具防爆效力隔离,才能防止管内线路短路造成火花爆炸;

  防爆区与非防爆区管路接续也必需用防爆隔离接头隔离(图2);

  所有进入设备的管路尽量从设备或防爆箱下方进入施工,以免造成管路松脱或进水;

  电力动力线与视频信号及避雷接地线都必须分管配置以免产生回火以置设备受损或产生爆炸;

  防爆终端设备接续箱内的接头必须是可以锁扣式或有螺丝端子固定方式,以免●线路脱落,尤其是电源部份以致造成火花爆炸;

  摄影机终端防爆箱的像门大部分都是以螺丝固定,在设备完成调校后必须一顺时会逆时钟方向,逐一将固定螺丝上紧以平衡箱盖压力,避免密闭不良而漏气产生气爆;

  系统接地必须采用一点接地方式。接地应采用铜质线,不得形成封闭回路,同时不得与大电流的电力接地混接;

  防爆监控系统得采独立接地装置时,其接地电阻不得大于4(参考国家规◇•■★▼定);

  若在煤矿井内采用光缆传输,各井坑道上的光端机外壳应接地,且zui好跟分监•☆■▲控点的设备如摄像机等一起并联接地。若坑井中缆线架有接续也应做好每个线槽连结接地以确保安全;

  煤矿区zui容易遭受雷击的设备要属前端摄像机,若是架设在井外,设备▷•●必须加装避雷针。

  以上是煤矿安全监控在施工安装上所要注意事项与措施。由于一般煤矿井下都会充满甲烷、煤尘爆炸等危险因素,因此也有部分矿区尝试无线传输,移动式监控系统也在开始进入煤矿安全监视中。视频信号和摄像机电源共缆传输,摄像机本身带有超高亮◇…=▲度L★△◁◁▽▼ED白光灯,适合在矿井下照明条件不良或无光照环境下使用,在低照度情况下可拍摄出清晰的图像,使得煤矿安全监视得以更安全的应用于煤矿zui深处掘进面工作区域,为矿井下安全监控提供更广阔性的安全保障。至于煤矿安全监控数字化,目前也有部分煤矿场在透过交换机的连结组成局域网络,及透过以既有双•□▼◁▼绞电缆和以太网交换机组成的煤矿场区局域网,或利用光纤以太网交换局域网络,使得煤矿安全监控也得已在施工安装阶段上逐步进入全IP网络化领域。

  实现煤矿安全生产的目标离不开矿区安全防范的建置,但在矿区这一特殊监控环境下,安防设备的执行必须满足防爆要求。煤矿防爆要求应是所有煤矿六大安全系统的共同基本的条件,但因煤矿井下的环境变化实在难以完全掌控,所以唯有不断改进视频监控系统的施工安装方式及条件,如此才能顺利在防爆条件限制下发挥更强的监控效能。

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