【摘要】本文介紹了瓦斯綜合抽放測控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件實現(xiàn)，重點對瓦斯綜合抽放測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布進(jìn)行了研究。瓦斯綜合抽放測控系統(tǒng)由測控終端系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和測控中心系統(tǒng)構(gòu)成：測控終端利用多路轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)了對多路模擬信號的快速采集，利用觸摸屏技術(shù)實現(xiàn)了對多個信號的顯示，利用工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)了對大容量數(shù)據(jù)的實時傳輸，利用PLC控制器實現(xiàn)了對測控終端報警器的控制。

【關(guān)鍵詞】煤礦瓦斯抽放；監(jiān)控系統(tǒng)；抽放參數(shù)

瓦斯抽放主管路漏點檢測理論研究。主管路只有一個入口和一個出口，抽放時負(fù)壓從氣體出口到入口由于沿程阻力損失成線性上升。出現(xiàn)泄漏時漏點處空氣混入，首先會造成入口和出口兩端流量差值較大，其次是漏點前后氣體密度不同，泄漏前的沿程負(fù)壓曲線就會發(fā)生變化。但漏點前后兩段管道在漏點處具有相同的負(fù)壓，根據(jù)壓力梯度曲線模型，將管道微分，每一小段可以認(rèn)為是不可壓縮的一維定長流動。漏點監(jiān)測功能實現(xiàn)。對與泄漏的判斷，泄漏捕捉既要迅速，也要準(zhǔn)確，否則會因為誤判而造成人員物資的浪費。所以在判斷漏點時，主要是依據(jù)出入口流量情況，在出入口流量差值突然增大到2m3以上時，再觀察出口和入口的負(fù)壓，如果發(fā)生泄漏，兩端負(fù)壓會有明顯的下降。但傳感器抖動等因素依然可能造成誤判，故在捕捉到第一個泄漏信號時，沒有立即報警，而是記錄報警次數(shù)。在第二秒時重新判斷，若此時負(fù)壓或者流量差有任意一條恢復(fù)，則記錄次數(shù)清零，認(rèn)為傳感器抖動造成誤判。只有連續(xù)記錄泄漏超過5次（即5秒）后判斷泄漏，在主界面報警，泄漏報警指示燈由灰色變成紅色，并調(diào)入漏點計算程序。利用VB編寫瓦斯抽放漏點檢測VB程序。首先要讀入泄漏后已經(jīng)穩(wěn)定時的出入口負(fù)壓、流量和溫度，并根據(jù)流量值計算此時管道雷諾數(shù)和摩擦系數(shù)λ，以上參數(shù)都為固定值。主管道在兩個壓力變送器之間的實際距離38.4m，采用微元法計算，所以將主管道分為0.2m一段的微元管段，共192段（因為轉(zhuǎn)彎處兩個彎頭之間的連接直管小段長20cm，以0.2m一段方便計算）。建立兩個雙整形數(shù)組p1（192）和p2（192）用于存放推算的各管段入口負(fù)壓值，其中p1（0）和p2（0）存放的是報警時入口和出口壓力傳感器10秒平均值。而后進(jìn)入FOR循環(huán)遞推計算，根據(jù)上一段的負(fù)壓和起始溫度可以計算下一段的空氣密度ρ值，而后計算0.2m長的管段的阻力損失，而后用上一段入口負(fù)壓值加上本段沿程阻力損失即可得到本段入口負(fù)壓值，程序如下：

ROU1=p1（i-1）*0.0034701/（t+273.15） ‘ROU1為入口管段氣體密度

mm1=ROU1*（（v2/1.824）^2）*nmt1*0.2/0.0507 ‘mm1為入口管段阻力損失

p1（i）=p1（i-1）+mm1

若是在經(jīng)過彎頭時還要加上彎頭局部損失和重力勢能損失（管道分兩層），每段計算完成還要將微元管段負(fù)壓值寫入Excel表以便作圖。192段全部計算結(jié)束后，就要計算兩條壓力梯度曲線交點。入口壓力梯度曲線是負(fù)壓在不斷增加，而出口壓力梯度曲線是負(fù)壓在減少，所以應(yīng)將其中一條曲線與另一條倒序比較，即讓兩條曲線趨同為增長趨勢。而由于計算抽樣點為離散非連續(xù)，所以只能將兩條曲線相對應(yīng)的點一對一對計算差值，記錄其中差值絕對值的最小值和此時的距離坐標(biāo)值。用距離坐標(biāo)值乘以0.2即為泄漏距離。計算結(jié)束后，將泄漏距離在主界面泄漏指示燈旁邊顯示，并重新打開泄漏判斷程序，捕捉出入口流量差值。若管道漏點修復(fù)，則流量差值減小，5秒消除抖動判斷后，泄漏指示燈變灰色，泄漏距離顯示消失，修復(fù)消除抖動方法和泄漏判斷相同。程序編寫完成后，分別打開漏點2小球閥和漏點4小球閥進(jìn)行泄漏報警定位實驗。

研究展望：

（1）軟件和硬件的設(shè)計有待于進(jìn)一步完善，可以充分發(fā)揮軟件功能，進(jìn)一步減少硬件系統(tǒng)的開支，節(jié)約建設(shè)成本。（2）該系統(tǒng)目前設(shè)計以監(jiān)測為主，控制為輔，可針對現(xiàn)場實際加強(qiáng)控制端的設(shè)計，實現(xiàn)系統(tǒng)自動化監(jiān)測與人為控制的完美結(jié)合。（3）從瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史來看，瓦斯抽放監(jiān)測從整個安全監(jiān)測系統(tǒng)中剝離獨立研究，豐富功能，但最終還是要并入安全監(jiān)測系統(tǒng)中去。

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