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行走式作业机械主动防爆改装方法
O.1 系统功能
瓦斯工区施工采用的挖掘机、装载机、运渣车、运输车、混凝土罐车、混凝
土泵车等行走式作业机械, 施工中不可避免会产生摩擦或碰撞火花, 采用传统的
被动防爆改装方法 (对机车设备进行特殊的设计和改装以实现设备在瓦斯超限等
危险条件下具备继续作业的能力) 导致机车工效降低, 防爆装置使用寿命短, 瓦
斯浓度超限作业风险高。
主动防爆改装方法是在在行走机车上安装车载瓦斯自动监控报警与断电系
统,瓦斯超限时自动断油断电而停止作业, 瓦斯浓度降低到正常范围后机车自动
解锁,可重新启动机车作业。 该系统适用于瓦斯隧道中作业机车如挖掘机、 装载
机、运输机车等作业环境瓦斯监控。 系统安装在内燃机车设备上, 实时监测其周
围环境空气中的瓦斯浓度,当环境瓦斯浓度超过报警限值,装置发出声光报警,
当瓦斯浓度继续上升达到断电值时, 装置发出车辆自动断油断电信号, 控制机车
熄火,并进入闭锁状态,人工无法启动机车,预防瓦斯事故发生。当环境瓦斯浓
度降至设定安全阀值以下时,系统自动解除锁定,方可再次启动机车。
车载瓦斯自动监控报警与断电系统的主要功能和特点:
a)安装后不改变机车动力特性;
b)装置安装快捷,维护简便,具有良好抗振和防水性能,运行稳定可靠。
c)装置先报警后熄火,具有安全处理时间间隙;
d )可根据使用环境动态设定瓦斯超限报警和断电阀值;
e )当瓦斯参数超过报警限值时可自动发出声、光报警;
f )当瓦斯参数超过断电限值时可自动输出断电和熄火控制信号。
O.2 系统构成
系统主要包括车载式甲烷断电仪主机和低浓度甲烷传感器。 系统主要由三部
分组成:系统维护与配置管理中心、控制分站、检测控制器,见图 O.1。
图 O.1 车载瓦斯自动监控报警与断电系统组成
a)系统维护与配置管理中心
系统维护与配置管理中心主要用于设置、 调试系统配置参数和控制逻辑。 主
要由中心电脑、系统软件、数据传输接口组成。该装置主要由设备提供方使用,
施工单位也可配置用于平时系统维护。 行走式作业机车正常运行时不需要该部分
设备。
b)控制分站
分站是系统的数据采集处理和逻辑控制中心,负责从传感器采集环境参数,
并将结果按照管理中心软件所设计的控制逻辑进行判断处理, 根据配置方案在检
测到异常时输出报警和断电等控制信号; 分站还具备与管理中心进行数据通信的
功能,接收管理中心下达的配置逻辑指令并可将采集的数据发送至管理中心进行
实时监测调试。
c)检测控制器
检测控制器包括传感器和报警器。 传感器主要是采集机车作业环境中瓦斯参
数。报警器接收分站发来的报警信号,发出声光报警提示,提前发出预警。
O.3 系统工作原理
系统主要采集施工机车工作区域的环境瓦斯气体浓度参数, 控制分站根据采
集瓦斯浓度值和控制逻辑进行分析处理。 机车作业环境瓦斯浓度报警值宜设定为
0.3%,断油断电瓦斯浓度值宜设定为 0.5%。见图 O.2。
图 O.2 车载瓦斯自动监控报警与断电系统工作原理
当机车作业环境瓦斯浓度达到 0.3%报警值时,分站向报警器发出报警信号,
报警器发出声光报警, 驾乘人员听到或看到报警信号后,
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