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摘要：众所周知，监控系统是保障煤矿安全生产的重要手段。然而，由于矿井下的环境较为复杂和特殊，受各种因素的影响，监控系统常常会出现瓦斯误报警的现象。这对矿井下瓦斯变化情况的分析和判断造成直接影响，阻碍煤矿的安全生产。
关键词：煤矿监控系统；瓦斯传感器；误报警；原因；对策
1、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况原因分析
1.1系统本身技术原因导致的误报警
（1）电源故障。为监测分站或瓦斯传感器供电的电源发生故障，使甲烷传感器供电状态时好时坏出现误报警。
（2）传感器故障。内部器件损坏，航空插头连接不牢固，转换电路运行故障，电桥电阻无故断开。
（3）线路故障。①当传感器的信号线和电源短路；②主传输线路接线盒接触不好，震动出现200～1000Hz频率；③监测接线盒进水或发生故障、监测分站通信模块发生故障、设备老化等，也会影响数据传输。
（4）传感器设置与中心站不一致。①传感器类型和中心站设置不一致，监控系统传感器与各自对应的信号线缆错接而发生误报警。如风速传感器和瓦斯信号线缆错接发生误报警。②传感器量程与中心站上设置不一致。如井下温度传感器是0～50，中心站设置成0～100。③接入没有联检报告并且与现有运行监控系统不配套的传感器。
1.2人为操作原因
人为操作原因也是造成瓦斯传感器误报警的主要原因之一。在对瓦斯传感器的线路进行检修时，现场电工有可能会不小心与监测接头或者电缆发生撞击，引发接线震动，当该频率与瓦斯值频率一致时，就会引发瓦斯传感器误报警J。
1.3电磁场干扰导致的误报警
随着机械化程度的提高，各种大功率设备、变频控制技术被广泛应用，由此而引起的强电场、强磁场会对传输线路产生干扰。
（1）当监控系统线路受到外界强电磁场干扰的频率或次频率为200～1000Hz时，出现误报警、误动作：①监控系统的电源箱的供电电源不得和变频设备取自同一台开关、同一台移动变压器；②电源箱安装在变频装置附近而未采用屏蔽电缆给分站供电，屏蔽电缆两端无可靠接地。
（2）甲烷传感器安装地点5m范围内如果使用红外线通讯发射装置或设备，出现误报警。
（3）井下监测设备临时停电后，对其恢复送电后的一瞬间，过高的电压电流会引起监测传感器数值突然冲高的现象，部分传感器出现误报警：瓦斯值瞬间冲高，而后又立即下降，持续时间一般不超过20s。
1.4其他原因
（1）潮气影响。在夏季煤矿巷道内的雾气和湿度比较大，遇到传感器雾气就会凝结成为水，然后，这些水有可能会渗过传感器进入航空插头连接处或者主板上而导致线路短路，从而引发瓦斯传感器误报警。
（2）碳氢物质超标。煤矿巷道内有可能会由于气体扩散而导致碳氢物质含量超标，碳氢物质会与瓦斯传感器载体热催化元件的催化剂发生反应，从而引起传感器误报警。
（3）信号线缆在使用中有可能会由于拉扯和挤压有可能会导致电缆内部芯线短路，引起传感器误报警。
2、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况防范对策
2.1系统自身原因及缺陷导致误报警的防范对策
（1）与厂商、研制单位共同分析现场资料，修改、完善系统软件，如增加判断次数、根据不同状态位设置特殊标志，根据不同标志设置不同提示，对故障进行辩识后对其进行过滤处理等，提高传输质量。
（2）针对电源故障：①为监测监控装备安设专用电源、专用开关，确保监测监控系统供电的可靠性、稳定性；②分站备用电源若是采用铅酸免维护电池，电源箱严禁吊装，而必须规范安装在设备托架上，保证电池组铅板垂直放置，同时确保内、外接地可靠。
（3）针对传感器故障：从硬件方面入手，及时检查、维修和更新传感器设备及部分陈旧设备；在进行爆破作业时，需要将传感器撤到安全地点；加强对传感器航空插头的维护和检修；加强对瓦斯断电闭锁功能的测试，及时更换不合格的瓦斯传感器。
（4）针对线路故障：①用于连接井下监测分站和传感器的接头或接线盒必须完好，连线要结实，电缆要悬挂在巷道一侧，不能随地散落在地上，避免淋雨和人为破坏，在线路铺设上要尽量使用整节电缆，少用接头或接线盒，对损坏的接头或接线盒要及时更换；②传输电缆老化和受潮及时更换；③工作面监控电缆与动力电缆间距应大于300mm，监控电缆之间的间距应大于100mm，避免信号干扰。
2.2人为操作原因的防范对策
首先，要加强监控系统工作人员的教育与培训，提升操作人员和维护人员的综合素质，让他们提高爱护监控设备的意识，避免在工作中因为操作不当而引起传感器误报警，特别是在挪移传感器的时候，一定要做到轻挪轻放。其次，进一步完善操作规程和技术规程，要求监控系统工作人员在工作中严格按照规程进行。
2.3电磁场干扰导致误报警的防范对策
（1）增加抗干扰元件：根据实际情况要在分站信号输入端添加适量的发光二极管，在正负间增加一个电容；将电源副和信号副通过一根断线有效地连接在一起；在安装过程中，通过控制距离要保证变频设备不会对瓦斯传感器造成影响。
（2）安装监测装备时避开有强电场、强磁场的地方，严禁安装在发热量大的机电设备上方和变频设备附近。
（3）对巷道电缆进行全面巡查，发现传输线路有破损、屏蔽层裸露、接线端电缆线氧化、进水等现象，及时修复或更换电缆。
（4）加屏蔽罩，监测电缆与动力电缆分钩吊挂，并严格限定距离，将监测电缆的屏蔽层全部接地等。
2.4其他防范对策
（1）定期地对瓦斯传感器的外观进行仔细认真地检查，以保证其密封严实可靠，同时，定期地对传感器进行升井烘干处理，并且在确保调试合格后再投入使用。
（2）酒精、蒸馏水、油脂和油漆等具有挥发性物品的存放应该尽量避开瓦斯传感器，同时，为了降低巷道碳氢气体的浓度，还应该加强通风管理。
（3）定期地安排工作人员对监控信号电缆进行检查，主要检查其悬挂是否满足标准要求，是否完好无损，避免出现用力拉扯和挤压现象的出现。
3、结束语
煤矿监测监控系统是计算机技术、信息技术与煤矿结合的产物，在生产过程中由于特殊的环境因素不可避免出现误报警现象，但是任何技术的成熟需要一个过程。
参考文献：
[1]煤矿监控系统人机界面设计与控制[J].朱建良.信息技术与信息化.2014（12）.
[2]礦井煤尘和湿度对红外瓦斯传感器的影响[J].石发强.煤矿安全.2013（08）.
（作者单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司）
关键词：煤矿监控系统；瓦斯传感器；误报警；原因；对策
1、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况原因分析
1.1系统本身技术原因导致的误报警
（1）电源故障。为监测分站或瓦斯传感器供电的电源发生故障，使甲烷传感器供电状态时好时坏出现误报警。
（2）传感器故障。内部器件损坏，航空插头连接不牢固，转换电路运行故障，电桥电阻无故断开。
（3）线路故障。①当传感器的信号线和电源短路；②主传输线路接线盒接触不好，震动出现200～1000Hz频率；③监测接线盒进水或发生故障、监测分站通信模块发生故障、设备老化等，也会影响数据传输。
（4）传感器设置与中心站不一致。①传感器类型和中心站设置不一致，监控系统传感器与各自对应的信号线缆错接而发生误报警。如风速传感器和瓦斯信号线缆错接发生误报警。②传感器量程与中心站上设置不一致。如井下温度传感器是0～50，中心站设置成0～100。③接入没有联检报告并且与现有运行监控系统不配套的传感器。
1.2人为操作原因
人为操作原因也是造成瓦斯传感器误报警的主要原因之一。在对瓦斯传感器的线路进行检修时，现场电工有可能会不小心与监测接头或者电缆发生撞击，引发接线震动，当该频率与瓦斯值频率一致时，就会引发瓦斯传感器误报警J。
1.3电磁场干扰导致的误报警
随着机械化程度的提高，各种大功率设备、变频控制技术被广泛应用，由此而引起的强电场、强磁场会对传输线路产生干扰。
（1）当监控系统线路受到外界强电磁场干扰的频率或次频率为200～1000Hz时，出现误报警、误动作：①监控系统的电源箱的供电电源不得和变频设备取自同一台开关、同一台移动变压器；②电源箱安装在变频装置附近而未采用屏蔽电缆给分站供电，屏蔽电缆两端无可靠接地。
（2）甲烷传感器安装地点5m范围内如果使用红外线通讯发射装置或设备，出现误报警。
（3）井下监测设备临时停电后，对其恢复送电后的一瞬间，过高的电压电流会引起监测传感器数值突然冲高的现象，部分传感器出现误报警：瓦斯值瞬间冲高，而后又立即下降，持续时间一般不超过20s。
1.4其他原因
（1）潮气影响。在夏季煤矿巷道内的雾气和湿度比较大，遇到传感器雾气就会凝结成为水，然后，这些水有可能会渗过传感器进入航空插头连接处或者主板上而导致线路短路，从而引发瓦斯传感器误报警。
（2）碳氢物质超标。煤矿巷道内有可能会由于气体扩散而导致碳氢物质含量超标，碳氢物质会与瓦斯传感器载体热催化元件的催化剂发生反应，从而引起传感器误报警。
（3）信号线缆在使用中有可能会由于拉扯和挤压有可能会导致电缆内部芯线短路，引起传感器误报警。
2、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况防范对策
2.1系统自身原因及缺陷导致误报警的防范对策
（1）与厂商、研制单位共同分析现场资料，修改、完善系统软件，如增加判断次数、根据不同状态位设置特殊标志，根据不同标志设置不同提示，对故障进行辩识后对其进行过滤处理等，提高传输质量。
（2）针对电源故障：①为监测监控装备安设专用电源、专用开关，确保监测监控系统供电的可靠性、稳定性；②分站备用电源若是采用铅酸免维护电池，电源箱严禁吊装，而必须规范安装在设备托架上，保证电池组铅板垂直放置，同时确保内、外接地可靠。
（3）针对传感器故障：从硬件方面入手，及时检查、维修和更新传感器设备及部分陈旧设备；在进行爆破作业时，需要将传感器撤到安全地点；加强对传感器航空插头的维护和检修；加强对瓦斯断电闭锁功能的测试，及时更换不合格的瓦斯传感器。
（4）针对线路故障：①用于连接井下监测分站和传感器的接头或接线盒必须完好，连线要结实，电缆要悬挂在巷道一侧，不能随地散落在地上，避免淋雨和人为破坏，在线路铺设上要尽量使用整节电缆，少用接头或接线盒，对损坏的接头或接线盒要及时更换；②传输电缆老化和受潮及时更换；③工作面监控电缆与动力电缆间距应大于300mm，监控电缆之间的间距应大于100mm，避免信号干扰。
2.2人为操作原因的防范对策
首先，要加强监控系统工作人员的教育与培训，提升操作人员和维护人员的综合素质，让他们提高爱护监控设备的意识，避免在工作中因为操作不当而引起传感器误报警，特别是在挪移传感器的时候，一定要做到轻挪轻放。其次，进一步完善操作规程和技术规程，要求监控系统工作人员在工作中严格按照规程进行。
2.3电磁场干扰导致误报警的防范对策
（1）增加抗干扰元件：根据实际情况要在分站信号输入端添加适量的发光二极管，在正负间增加一个电容；将电源副和信号副通过一根断线有效地连接在一起；在安装过程中，通过控制距离要保证变频设备不会对瓦斯传感器造成影响。
（2）安装监测装备时避开有强电场、强磁场的地方，严禁安装在发热量大的机电设备上方和变频设备附近。
（3）对巷道电缆进行全面巡查，发现传输线路有破损、屏蔽层裸露、接线端电缆线氧化、进水等现象，及时修复或更换电缆。
（4）加屏蔽罩，监测电缆与动力电缆分钩吊挂，并严格限定距离，将监测电缆的屏蔽层全部接地等。
2.4其他防范对策
（1）定期地对瓦斯传感器的外观进行仔细认真地检查，以保证其密封严实可靠，同时，定期地对传感器进行升井烘干处理，并且在确保调试合格后再投入使用。
（2）酒精、蒸馏水、油脂和油漆等具有挥发性物品的存放应该尽量避开瓦斯传感器，同时，为了降低巷道碳氢气体的浓度，还应该加强通风管理。
（3）定期地安排工作人员对监控信号电缆进行检查，主要检查其悬挂是否满足标准要求，是否完好无损，避免出现用力拉扯和挤压现象的出现。
3、结束语
煤矿监测监控系统是计算机技术、信息技术与煤矿结合的产物，在生产过程中由于特殊的环境因素不可避免出现误报警现象，但是任何技术的成熟需要一个过程。
参考文献：
[1]煤矿监控系统人机界面设计与控制[J].朱建良.信息技术与信息化.2014（12）.
[2]礦井煤尘和湿度对红外瓦斯传感器的影响[J].石发强.煤矿安全.2013（08）.
（作者单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司）