监测分站自动放电测试技术的研究与应用

李旭贞　谷许辉

【摘 要】在国民经济和社会高速发展的今天，煤炭作为人民生产和生活的主要资源，其重要性日益凸显。而另一方面，煤矿矿井下环境的复杂性也导致了事故的频出，因此，安全监测就显得尤为重要。为了保证监测的可靠和连续性，监控设备的备用电源必须拥有良好的性能。为保证监测分站备用电池的性能，需要每月对电池完全放电一次。该文针对传统手工放电模式费工费时的问题，进行了检测分站自动放电测试技术的研究。

【关键词】自动放电测试技术；煤炭；煤矿矿井

1 监测分站自动放电测试技术研究的背景及意义

《煤矿安全规程》第一百六十条规定“当电网停电后，系统必须保证正常工作时间不小于2小时。《煤矿安全监控系统通用技术要求》第2.21规定“电源箱：将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2小时的蓄电池”。《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》第8.4.8条规定“电网停电后，备用电源不能保证设备连续工作1小时时，应及时更换”。

当井下突发电网停电事故时，为了使监控系统能够持续监测矿井环境信息，更好的掌握有毒有害气体的涌出情况，监测分站必须有后备电源，而后备电源采用连续浮充蓄电池构成，蓄电池的工作性能至关重要，必须定期对电源箱蓄电池进行放电测试试验，及时发现达不到放电时间的电源箱，监测分站电池直流供电时间﹤2h时3d内更换电池。

为达到监测分站电池放电测试目的，我单位采取逢单月技术人员到机电科电管组开停、送电单，监测工专人持单现场人工放电的方法测试监测分站电池性能，浪费工时，劳动效率不高。

2 监测分站自动放电测试技术研究的主要内容

为了做好监测分站放电测试工作，提高劳动生产效率，我们成立了技术攻关小组，决定通过中心站操作员使用软件对监测分站进行控制，实现监测分站自动放电测试功能。通过研究决定把监测分站电源箱交流127V电源线在电源箱内部串接到电源箱自带的本地断电R7（或者R8）的常闭接点上（继电器接点容量足够），通过地面中心站软件来控制该分站的R7（或者R8）的通、断，来切断或连接交流电源，达到蓄电池充放电测试的目的。

3 监测分站自动放电测试技术研究的实现步骤

3.1 监测分站类型

该分站类型须是甲烷风电闭锁类型，通过中心站分站类型定义和井下分站通讯拨码实现，监测机房中心站软件必须定义R 7（或者R8）为无故障闭锁类型继电器。使R7（或者R8）在分站有电和无电的情况下不发生翻转，只有中心站下发控制命令时才起作用。

3.2 KJ2007F型井下分站的功能

KJ2007F井下分站是防爆电气设备，是煤矿安全生产监控系统中的一个重要配套部件，用来监测矿井下煤尘及瓦斯等爆炸性气体。在地面监控中心站的管理下，将井下分站、电源箱、传感器、继电器等设备紧密配合在一起，能够完成对矿井下各环境参数及工作状况的实时监测。

3.3 KDW6B电源箱的功能

KDW6B矿用隔爆兼本安型电源箱为单隔爆腔体，上盖可拆开式。腔体内有一个线性变压器、一组蓄电池、一块接线板、一块指示灯小板及两路本地断电继电器，一个内框。内框中有一块底板、一块充电断电板、三块+21V输出板（每块板均分为两路）、一块+12V输出板等组成。为实现电源自动放电，将KDW6B电源箱的改接线，方法为：把电源箱交流127V进线串到R7（或者R8）中心抽头和常闭接点上。注意：R7，R8在电源箱底板的位置不能插反。

3.4 软件控制自动放电

利用KJ2007F1型分站、KDW6B电源箱的自身的硬件设备和KJ2007N监测系统软件的一些功能，通过地面中心站软件控制KDW6B电源箱中的继电器的常闭接点的打开与接通，就能实现KDW6B电源箱的自动放电 。当放电时间达到要求后，再手控复电，R7（或者R8）由断开转为闭合，电源箱转为交流供电，放电结束。

4 监测分站放电期间出现的几种情况的研究

4.1 监测分站无电关机

当手控断电期间，电源箱蓄电池电量供完后，则分站会因为无电而处于关机状态，R7（或者R8）继电器线圈同时因失电释放，接点由断开转为闭合，交流127V电源接通，自动改为交流供电。

4.2 监测分站通讯中断

当手控断电放电，在此期间，如果出现通讯中断，而交流有电的情况下，蓄电池电量供完后，分站将自动重启，交流自动供电。

4.3 监测分站交流停电

当手控断电放电，直流供电，在此期间，如果出现交流停电，蓄电池电量供完后，通讯将会中断。当送上交流电后，分站启动，交流继续供电。

4.4 特殊情况的处理

可能出现的一种特殊情况：地面中心站软件通用显示和监测点上当前状态为手动复电，但软件定义上继电器显示为断电，这时操作软件把R7（或者R8）改为手动解除。

5 监测分站自动放电技术达到的主要目的和效果

经过在修理间多次长时间试验，KDW6B电源箱运行稳定，能够实现由中心站软件对KDW6B电源箱进行充放电自动控制。经过对矿井下戊-31140尾巷KDW6B电源箱也改成了自动放电，该电源箱也运行正常，并能够实现自动放电。该技术的研究有效的减少了人员的投入，提高了工时的利用，经估算，创经济效益达0.96万元/人·月。

[责任编辑：汤静]