执行标准：Q/DG-K-12-2009
ZJB660风电甲烷闭锁装置
使用说明书
长春东煤高技术股份有限公司
2007年1月22日
1 概述
该闭锁装置可连续监测井下各种环境参数，如CH4、CO、风速、温度、负压等。闭锁装置本身可监测及发出断电控制信号。 1.2 闭锁装置的防爆型式、标志见附录A。 1.3 闭锁装置的防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型 1.4 型号及规格
1.4.1闭锁装置型号及规格
Z JB— 660 主机工作电压；
催化报警 甲烷
1.5负载配置
一路本安 5V：接主控制电路板
一路本安18V：接三台开关量传感器．四个控制继电器线圈。 三路本安18V：每路接1台模拟量传感器。
第一路为工作面传感器，第二路为回风传感器，第三路为串联风传感器 1.6 闭锁装置的一路 5V,四路1８V均为本安电路。 1.7闭锁装置的组成:
a)主机(含向传感器供电的电源); b)后备电源; c)低浓度甲烷传感器;
d)高低浓度甲烷传感器; e)风速(风量)开关传感器;
f)矿用机电设备开/停传感器； g)声光报警器；
1.8传输距离：2km[传输电缆MHYVR1×4 ，电缆分布电容：60nF/km， 电缆分布电感：0.8mH/km，电缆分布电阻：13.5Ω/km]。
开关量传感器 模拟量传感器
联网 二芯或三芯最长2km
开关指示灯 ~660V/~380V 电源 三芯电缆
2 使用条件
2.1环境温度：0～+40℃;
铭牌 控制输出图一 ZJB660闭锁装置配置关系图
2.2相对湿度：≤98%（＋25℃）; 2.3大气压：86kPa～110kPa; 2.4风速：0～8m/s；
2.5允许在甲烷煤尘爆炸危险环境中使用。 3 闭锁装置性能指标 3.1 主要技术参数 3.1.1 闭锁装置容量：
二芯最长500m
模拟量输入：3路 开关量输入：3路 开关量输出：4路 3.1.4传感器信号制式
频率量输入: 200～1000Hz 3路 开关量输入有以下两种：
a.设备开停传感器：设备“开”状态为恒流8mA；设备“停”状态，为恒流2mA。
b.风筒传感器：在风筒正常工作时，输出“关”信号，电流I=7mA，电压V=0V；当风筒风压报警状态时：输出“开”信号，I=0，V=18V。 3.1.5开关量输出容量
3.1.5.1工作面断电： AC36V，5A； 3.1.5.2回风断电：AC36V，5A； 3.1.5.3串联风断电：AC36V，5A； 3.1.5.4局扇闭锁：AC36V，5A；
3.1.6电源电压：AC50HZ 660V/380V；30VA。
电压允许波动：-20%～+10% 3.1.7主机本安参数：
a)Uo：DC18.2V ；Io:415mA； Lo：0.2mH ； Co：1uF。 b)Uo：DC5.5V ；Io:500mA（本路电源没有引出，只供给本装置自身的一块纯本安板）。
3.1.8 数据通讯时通讯端本安参数：
电压峰峰值;不大于AC3.0V；
电流峰值：不大于5.0mA。 3.2闭锁装置功能
3.2.1 闭锁装置的风电沼气闭锁功能
3.2.1.1掘进工作面风流中甲烷浓度达到1.5%时，切断相应区域的动力电源并闭锁。
3.2.1.2回风道风流中甲烷浓度超过1.0%时，切断相应区域的动力电源并闭锁；同时也切断掘进工作面区域的动力电源并闭锁。 3.2.1.3串联通风的风机入风处甲烷浓度达到0.5%时，切断串联供风区域的动力电源并闭锁。
3.2.1.4工作面、回风道甲烷浓度超过规定值而切断电源的电气设备，只有当甲烷浓度下降到1.0%以下时方可人工复电；串联通风处甲烷浓度降到0.5%以下时方可人工复电。
3.2.1.5风筒中无风或风量低于预定值时，切断供风区域的动力电源并闭锁。
3.2.1.6因临时停电或其它原因，局扇停止运转时切断供风区域动力电源，只有当供风区内甲烷浓度不超过1.0%时，方可人工开动局扇。 3.2.1.7甲烷传感器接通电源时，未达到稳定输出的1分钟内，闭锁相应区域动力电源和风机。
3.2.1.8本闭锁装置发生故障时，如传感器损坏，断线断电，主机损坏等，切断相应区域动力电源并闭锁（注：回风传感器损坏、断线、断电则工作面控制的相应区域动力电源也被切断并闭锁），同时保持风机的原工作状态不变。
3.2.1.9当甲烷浓度≥4.0%时,甲烷传感器进入间歇供电，避免催化
元件在高浓甲烷下工作，同时闭锁装置保持在断电状态。
3.2.1.10闭锁装置具有通风正常情况下自动解锁功能还具有非正常情况下人工解锁功能。
3.2.1.11在掘进工作面甲烷浓度达3.0%，同时回风巷道甲烷达1.5%时，闭锁装置关闭风机，并输出一个信号（主机显示窗最左边数码管的小数点亮），指示应当采取排放甲烷措施。
闭锁功能一览表（不同通讯时的默认值）
掘进工作面 回风道 1.0％ 小于1.0％ 串联风 0.5％ 小于0.5％ 断电沼气浓度 1.5％ 复电沼气浓度 小于1.5％ 闭锁条件 掘进工作面沼气浓度大于1.5％，传感器断线、断电、损坏，主机损坏，回风闭锁。 回风道沼气浓度大于串联风沼气浓度大于1.0％，传感器断线、0.5％，传感器断线、断电、断电、损坏，主机损损坏，主机损坏。 坏。 3.2.2 断电仪功能
3.2.2.1 具有三路断电功能
单头断电仪时，传感器接入第三路（串联风处），其断电值和复电值均为1.0%CH4。第一、第二路空，不接传感器。
双头断电仪时，传感器接入第一路和第二路（工作面和回风处）。其第一路断电值为1.5%CH4，第二路断电值为1.0%CH4，复电点均为1.0%CH4。
三头断电仪时，其断电值及复电值与“闭锁功能一览表”相同，但各路断电。
3.2.3 可配接瓦斯、一氧化碳、温度、负压和风速等模拟量传感器。
4工作原理概述
4.1 该闭锁装置由传感器、信号隔离、整形电路、单片机多路选通电路、CMX868D2、显示单元、输出隔离驱动电路等组成。模拟量传感器输出的频率信号经光电隔离和整形电路进入多路选通电路，单片机根据循环采集的各地点监测值、局扇和风筒工作状态，发出控制指令，同时将各地点监测值送显示单元循环显示。 4.2 主控电路
采用LPC2114单片机。开机时，在保持原工况状态下，延时一分钟
待传感器稳定后，再进入正常循检过程。
模拟量信号先RC隔直和光电隔离，再经74LS14的整形，进入单片机。单片机定时计录每路的频率数，然后把它换算成对应的模拟量监测值，送显示单元循环显示。 4.3 输入输出控制部分
设备开/停传感器输出信号为2/8mA，风筒传感器输出无电位节点信号，这两种信号经光电耦合器隔离后直接送入单片机。
闭锁输出指令经光电隔离后经继电器动作实现闭锁功能。 4.4 显示单元
采用八段半导体发光管显示器（LED）作为显示元件，它是由LPC2114单片机控制，经驱动电路显示数据。 4.5 防死机措施
为了增强闭锁装置的抗干扰能力，编制了数字滤波软件。采用中值法，消除干扰。还设有“看门狗”电路，在遇到干扰发生软件“跑
飞”时能自动回到主程序入口。
5 结构特点
5.1 闭锁装置由主机、风筒传感器、设备开/停传感器、模拟量传感
器组成。
主机为隔爆兼本质安全型电器设备，外形图见图二所示。壳体是长方形，分前后两个腔体和上腔，前腔装机芯，后腔作为接线腔，上腔为本安腔，装本安线路板。前腔即为主腔，机芯的安装采用滑道形式。调整、维修、接线都十分方便。
6安装和调试
6.1 安装地点
6.1.1 模拟量传感器安装在采掘工作面、回风道、串联风等处，与主机连接的电缆最长为2km截面积为1.5mm2。
设备开/停传感器，安装在局扇电源电缆上；风筒传感器安装在离风筒末端约40m处。更详细的安装请看各自的使用说明书。 6.1.2主机应安装在距局扇、传感器较近、供电方便、通风好、易于监测的地方。 6.2调试方法
6.2.1该闭锁装置下井使用前，应在井上通电检查和调试，并进行1至2天的试验运行，正常后方可下井安装。 检查和调试方法如下： 6.3外观检查
闭锁装置外壳应无严重砸伤、撞伤，观察窗、电源指示灯罩应完
整无损，所有紧固件不得有松动或失落。 6.3.1通电检查
首先检查闭锁装置的电源电压应与电网电压一致。机内安装的变压器有二个电压档级，一个是～660V或～380V，如果要改变电源电压，（出厂时接到～660V）就打开前盖，首先找到初级电压抽头（在变压器的左侧），按所标注电压相同值连接，公共端不动。然后更换保险盒内的保险丝管，～660V用0.3A，～380V用0.5A。改好后上前端盖，拧紧螺丝。 6.3.2检查本安电压
6.3.3 用甲烷传感器进行同步检查
6.3.4对甲烷传感器通瓦斯气样检查，调整灵敏度。 6.4井下安装、复查与调整
下井前，需准备好电缆线、焊好传感器航空插头、工具、专用钥匙、一袋新鲜空气，一袋2%CH4标准气样等有关用品。
闭锁装置井下安装。电源电压必须与电网电压相同，电网电压波动不超过-20%～+10%。检查接线无误后，方可开始通电复查和调整。 调整完毕后，方可投入运行。 7. 使用和维修
7.1使用方法和注意事项
7.1.1闭锁装置安装后，经过调整，即能长期连续工作。闭锁装置的 复电点由内部程序决定。若想改变其值，则需要起下本安腔里线路板上的LPC2114集成块，拿到厂家进行更改里面的程序。
7.1.2使用期间，需每周校准一次瓦斯传感器的“零点”和“精度”，检查风筒传感器和开/停传感器的安装位置及工作状态是否正常。 7.1.3安装地点需要改变时，应根据“井下安装复查和调整”等条例重新进行，以保证闭锁装置运行正常。
7.1.4必须指定专人负责使用和维护仪器，旁人不得乱动。仪器需经常清扫，防止煤尘积聚。
7.1.5主机的电源开关操纵杆，法兰接线柱及甲烷传感器催化元件座都有防爆接洽面，使用维修时需保护好。
7.1.6在使用和维修中不得擅自更改与本安相关元件电气参数及元器件的规格型号。
7.1.7本闭锁装置不得与说明书以外的其它设备相配接。 7.2易损元件的更换，须在地面进行。 8.故障和排除
故障现象 主机不通讯 串联风断电不起作用 产生故障的可能部位 1、 线路短路或断线 2、线径太小 排除方法 1、 查通讯线路 2、 更换1.5mm2电缆 1、 更换 2、更换 1、更换 2、更换 1、更换 2、更换 1、更换 2、更换 1、正确接线 2、将断线接上 3、按原保险丝容量更换 1、 更换 2、 排除短路或更换 3、更换变压器 1、 更换保险丝 1、 断电器J4坏 2、光电耦合器UP2坏 1、断电器J3坏 回风面断电不起作用 2、光电耦合器UP2坏 1、断电器J2坏 工作面断电不起作用 2、光电耦合器UP2坏 主机显示混乱或不显1、 晶振S1坏 示，不能完成各种功能 2、CPU LPC2114 U1坏 1、 电源进线错 通电时主机显示灯 2、 电源进线断 不亮闭锁装置不工作 3、保险丝DBX烧断 1、整流桥短路 开机烧DBX保险丝 2、电源指示灯座有短路 3、电源变压器有短路 主机显示器不显示 1、+5V电源保险丝断
故障现象 +18V无输出 产生故障的可能部位 2、+5V电源板故障 1、 保险丝烧断 2、W317或C2073坏 排除方法 2、更换 1、 更换保险丝或排除保护 2、更换 连接断线 1、 连接断线 2、 更换 主机显示器显示模拟量传感器断线 传感器断线指示 局扇开停传感器 1、 传感器断线 不起作用 2、光电耦合器UG3坏 9.装箱单
9.1 主机1台 9.2 9.3 螺丝刀 4把 9.4 9.5 产品合格证、检验证 各1份 9.6 9.7 套管扳子 1把 9.8 9.9 呆扳手 1把
专用钥匙1把 产品说明书 1本 活嘴扳手 1把 保险丝0.3A 1个 1A 5个
附录A
ZJB660风电甲烷闭锁装置配置表:
序号 名称、型号及规格 ZJB660-Z隔爆兼本安1 型风电甲烷闭锁装置主机 DXB0.07/660矿用隔爆型电源箱 矿用隔爆兼本安型 井下 换证中 换证中 防爆型式 使用地点 防爆证号 安标证号 备注 长春东煤高技术股份有限公司 长春东煤高矿用隔爆型 井下 1082738G MAA030004 技术股份有限公司 长春东煤高3 GJC4(N)甲烷传感器 矿用本安兼隔爆型 井下 10741138G 换证中 技术股份有限公司 KGT-31机电设备开停传感器 长春东煤高矿用本质安全型 井下 换证中 换证中 技术股份有限公司 矿用本质安全型 井下 10741665 MAD070833 楠江集团有限公司 江苏三恒科矿用本质安全型 井下 2084141 MAJ080056 技集团有限公司 重庆梅安森7 GJ40A甲烷传感器 矿用本安兼隔爆型 井下 32008598 MFB030013 科技发展有限责任公司 2 4 5 KG5009风筒风量开关 6 KXH18矿用本质安全型声光报警器
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