1、 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。闭锁装置本身可独立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
2、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 1V 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 MHYVR14 ，电缆分布电容：60nF/km， 电缆分布电感：0.8mH/km，电缆分布电阻：13.5/km。2 使用条件2.1 环境温度：0+40;2.2 相对湿度：98%（25）;2.3 大气压：86kPa110kPa;2.4 风速：08m/s；2.5
3、 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 主要技术参数二芯或三芯最长 2km图一 ZJB660 闭锁装置配置关系图铭牌三芯电缆电源660V/380V联网开关 指示灯模拟量传感器控制输出二芯最长 500m开关量传感器3.1.1 闭锁装置容量： 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: 2001000Hz 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
4、”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 A
5、C3.0V；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
6、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
7、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）3.2.2 断电仪功能3.2.2.1 具有三路独立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
8、值为 1.0%CH4，复电点均为1.0%CH4。掘进工作面 回风道 串联风断电沼气浓度 1.5 1.0 0.5复电沼气浓度 小于 1.5 小于 1.0 小于 0.5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1.0，传感器断线、断电、损坏，主机损坏。串联风沼气浓度大于0.5，传感器断线、断电、损坏，主机损坏。三头断电仪时，其断电值及复电值与“闭锁功能一览表”相同，但各路独立断电。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、CMX86
9、8D2、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
10、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，
11、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
12、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、
13、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
14、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 产生故障的可能部位 排除方法主机不通讯 1、 线路短路或断线2、线径太小 1、 查通讯线路2、 更换 1.5mm2电缆串联风断电不起作用 1、 断电
15、器 J4坏2、光电耦合器 UP2坏1、 更换2、更换故障现象 产生故障的可能部位 排除方法回风面断电不起作用 1、断电器 J3坏2、光电耦合器 UP2坏1、更换2、更换工作面断电不起作用 1、断电器 J2坏2、光电耦合器 UP2坏1、更换2、更换主机显示混乱或不显示，不能完成各种功能1、 晶振 S1坏2、CPU LPC2114 U1 坏1、更换2、更换通电时主机显示灯不亮闭锁装置不工作1、 电源进线错2、 电源进线断3、保险丝 DBX 烧断1、正确接线2、将断线接上3、按原保险丝容量更换开机烧 DBX 保险丝1、整流桥短路2、电源指示灯座有短路3、电源变压器有短路1、 更换2、 排除短路或更换
16、3、更换变压器主机显示器不显示 1、+5V 电源保险丝断2、+5V 电源板故障 1、 更换保险丝2、更换+18V 无输出 1、 保险丝烧断2、W317 或 C2073 坏 1、 更换保险丝或排除保护2、更换主机显示器显示模拟量传感器断线指示 传感器断线 连接断线局扇开停传感器不起作用1、 传感器断线2、光电耦合器 UG3坏1、 连接断线2、 更换9.装箱单9.1 主机 1 台 9.2 专用钥匙 1 把9.3 螺丝刀 4 把 9.4 产品说明书 1 本9.5 产品合格证、检验证 各 1 份 9.6 活嘴扳手 1 把9.7 套管扳子 1 把 9.8 保险丝 0.3A 1 个 1A 5个9.9 呆扳
17、手 1 把附录 AZJB660 风电甲烷闭锁装置配置表:序号 名称、型号及规格 防爆型式 使用地点 防爆证号 安标证号 备注1ZJB660-Z 隔爆兼本安型风电甲烷闭锁装置主机矿用隔爆兼本安型 井下 换证中 换证中长春东煤高技术股份有限公司2DXB0.07/660 矿用隔爆型电源箱矿用隔爆型 井下 1082738G MAA030004长春东煤高技术股份有限公司3 GJC4(N)甲烷传感器 矿用本安兼隔爆型 井下 10741138G 换证中长春东煤高技术股份有限公司4KGT-31 机电设备开停传感器矿用本质安全型 井下 换证中 换证中长春东煤高技术股份有限公司5 KG5009 风筒风量开关 矿用本质安全型 井下 10741665 MAD070833楠江集团有限公司6KXH18 矿用本质安全型声光报警器矿用本质安全型 井下 2084141 MAJ080056江苏三恒科技集团有限公司7 GJ40A 甲烷传感器 矿用本安兼隔爆型 井下 32008598 MFB030013 重庆梅安森科技发展有限责任公司单位：长春东煤高技术股份有限公司 地址：长春市卫星路 8722 号邮编：130012电话：（0431）85100670 传真：（0431）85174830
