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通信线路避雷监控系统解决方案

点击率:3030 添加日期:2014-06-12

矿用本安型通信线路

安全综合保护系统

(避雷监控自动切换融合)

技术方案

1>方案设计

1.1 概述

随着现代化管理意识的增强和以计算机为核心的煤矿安全监控技术的日益成熟,煤矿安全生产监控系统在全国大中型矿井中已比较广泛地得到应用。这些系统从中心监控微机系统、通讯设备、检测设备和执行设备等的投资到安装调试,其资金投入少则几十万元,多则几百万元。但是,目前在煤矿安全生产监控系统发展上,生产厂家的注意力主要集中在监测与控制的性能指标上,对一些不常发生的系统安全问题则关注不够,因此在电路设计时没能给予充分的重视。如系统自身防雷击能力就不同程度地存在缺陷。近年来,行业主管部门注意到了这个问题,并组织专家对原《煤矿监控系统总体设计规范》进行了修订,对相关内容提出了明确要求。但是很多较早安装并正工作在煤矿中的系统,其固有隐患仍没能得到解决。当携带有大能量的雷电击中系统防雷能力较薄弱的通讯传输线路,尤其在击中有一定高度的架空传输线路后,尽管传输线路使用的是屏蔽线缆,并要求做可靠接地(如果屏蔽效果不好,接地质量较差则更危险),但雷电的危险能量仍能窜入线路中,并进入正在运行的设备,轻则造成设备损坏,重则有可能因设备损坏造成电火花外漏,由电火花引起井下瓦斯和煤尘的爆炸。

矿用本安型通信线路安全综合保护系统能有效规避这些风险,能全面的对通信电路进行全面的保护,并能在线监测,联动报警,自动切换等辅助功能。为矿用通信线路的安全起到了应有的保护,是煤矿通信电路保护的利器。

  

1.2 工程设计原则

☆  技术的先进性

矿用本安型通信线路安全综合保护系统的技术必须在同类产品处于领先地位,在线路避雷保护、线路状态监控、报警联动等方面要和主流技术同步。

☆  技术的成熟性

矿用本安型通信线路安全综合保护系统目前已经运用在多个煤矿,是一套可靠成熟的系统。

☆  良好的操作维护性

本项目设备可通过任意装有终端系统的微机上,通过网络连接系统主机,操作界面中文直观化;在设备或线路出现故障的时候,可以直观的表示出来,或者进行报警联动。通知相关人员第一时间进行修复

1.3 技术规范及标准

l  YDT 1235.1-2002 《通信局低压配电系统用电涌保护器技术要求》

l   XQ3-2000      《气象信息系统雷击点脉冲防护规范》

l   GB3836.4-2010 《国家防爆标准-“本质安全型i”

l   IEC61312      《电涌保护器的要求》

l   GB14050-1993 《系统接地的型式及安全技术要求》

l   2010版本     《煤安安全规程》

l   EN60529:产品防护等级(IP范围)

l  IEC/CEI 61000-6-2:工业环境抗电磁干扰

l  Directive 89/336/EEC:对电磁兼容性的规定

l  GB4798.4-90 :电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用

l  GB2423.10-89 :电工电子产品基本环境试验规程

l  GB/T17626.2 : 静电放电抗扰度试验

l  GB/T17626.3:射频电磁场辐射抗扰度试验

l  GB/T17626.4 :电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

l  GB/T17626.5:浪涌(冲击)抗扰度试验

l  GB/T17626.6:射频场感应的传导**扰抗扰度

l  GB/T17626.8 :工频磁场的抗扰度试验

l  IEC364-4-41 :保护接地和防雷接地标准

l  IEEE802.3 10BASE-T:以太网接口标准

l  产品通过ISO9001质量体系认证。

 


1.4 系统整体结构设计

根据煤矿实际安装情况,分成主、从电缆下井保护方案,和主电缆与环网综合保护方案,针对集团或者局端的通信线路安全保护系统的解决方案。先分别介绍如下:

1.4.1 模拟主从电缆保护方案

 

 

系统组成:

  地面主井、副井分别放置1套本安通信线路避雷器

  1套通信线路(在线监测)管理设备、

  井下配置1100路矿用通信线路自动切换装置。

实现功能:

1)防雷击功能:对入井口通信线路的电流超过截止起动电流时自动熔断;对雷击浪涌电压及某些人为的原因意外将电力线路错搭接到通信线路等引起的危害及由大功率设备开关机而引入的浪涌高幅值脉冲干扰信号等KHX48型设备均可通过入井处的接地点或线路回路泄放。

2)过流、过压保护功能:对入井口通信线路的大电流、大电压信号进行熔断,或者钳位。对不同电压段的信号都有保护。对超过标称的****电流或者标志的****电压进行防护。以防止动力线路的意外串入通信线路,造成通信电缆的损坏。

         3)通信线路在线监测功能:矿用通信线路管理系统(在线监测仪)能对大对数通信电缆的每一根通信电路进行全方位的监测。通过PC机的管理系统,能知道某一根通信线路的状态是空闲、摘机、振铃、故障等4种状态。并对故障进行统计。统计内容包括:线路名称、线路号码、故障开始时间、长期故障还是异常故障。一旦发现某线路有短路、或者断线故障,并能在管理系统上自动打开扬声器播放,并在系统上有文字提示。

4)故障自动切换功能:如果系统检测到主电缆有短路、断路等异常故障时,井下矿用自动切换装置开始工作,将通信线路自动切换到从电缆的对应的线路上去。一旦主电缆或者从电缆故障恢复后,系统自动又会回到默认的电路进行工作。整个过程无需人工操作。方便快捷。杜绝了在异常情况下,主电缆有问题,需要人工去操作,耽误了最宝贵的救援时间。因此,该功能能对通信线路异常情况下的处理起到了****的保护作用。

1.4.2  环网、模拟电缆保护方案

    系统组成:

  地面主井入井口放置1套本安通信线路避雷器

  1套通信线路(在线监测)管理设备、

  井下配置1100路矿用通信线路自动切换装置。

实现功能:

1)防雷击功能:对入井口通信线路的电流超过截止起动电流时自动熔断;对雷击浪涌电压及某些人为的原因意外将电力线路错搭接到通信线路等引起的危害及由大功率设备开关机而引入的浪涌高幅值脉冲干扰信号等KHX48型设备均可通过入井处的接地点或线路回路泄放。

2)过流、过压保护功能:对入井口通信线路的大电流、大电压信号进行熔断,或者钳位。对不同电压段的信号都有保护。对超过标称的****电流或者标志的****电压进行防护。以防止动力线路的意外串入通信线路,造成通信电缆的损坏。

         3)通信线路在线监测功能:矿用通信线路管理系统(在线监测仪)能对大对数通信电缆的每一根通信电路进行全方位的监测。通过PC机的管理系统,能知道某一根通信线路的状态是空闲、摘机、振铃、故障等4种状态。并对故障进行统计。统计内容包括:线路名称、线路号码、故障开始时间、长期故障还是异常故障。一旦发现某线路有短路、或者断线故障,并能在管理系统上自动打开扬声器播放,并在系统上有文字提示。

4)故障自动切换功能:由于井下随着采掘面的增加,通信距离的延长,越来越多的煤矿采用了基于以太环网进行通信,采用该种方式通信,能基于网络进行通信,工作到那里,电话网络交换机就布置在附近,这样能有效的弥补了随着距离的延长而损失的电话衰耗。但缺点就是不稳定因素增加,一旦环网出现了故障,将势必影响了整个井下的通信,因此在这种条件下,为了保证通信的安全和畅通无阻,在特殊的重要岗位在增加传统的模拟电缆进线备份就显得非常有必要。该系统能自动识别环网故障,一旦环网故障,自动切换装置将自动切换到传统的模拟电缆上,故障恢复后,系统自动又会回到默认的环网进行工作。整个过程无需人工操作。方便快捷。杜绝了在异常情况下,环网电缆有问题,需要人工去操作,耽误了最宝贵的救援时间。

1.4.3  集团、局端通信线路综合安全保护系统解决方案

   

系统组成:

站端(每个矿)的入井口按需求配置一套本安型通信线路避雷器、一套通信线路智能监控系统、一套中继安全栅模块(可选配)。机房按需求放置网络交换机、光纤收发器。局端(控制中心)放置一套数据服务器。再按需求配置可查看数据的计算机就可以。

系统特点:

(1)  局端能实现站端的全部功能;

(2)  局端能监控所有站端的所有通信线路的状态;

(3)  故障统计分析功能,能对某个站的通信线路进行分析,能对该矿的通信线路出现故障的次数是进行统计分析。并及时上传报表等;

(4)  报警功能,一旦下面某个站的通信线路经常出现故障,能与指定电话进行联动报警功能。


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