第十章矿井安全监测监控工业技术

1第十章矿井安全监测监控工业技术第一节安全监测监控系统性能测试矿井安全监测监控系统能否起到应有的作用，与这套系统在使用过程中的性能有很大关系。由于监测监控系统构成的复杂性，所以对其性能必须要有足够的了解，为此，国家有关部门曾经制定过专门的安全监测监控系统性能的测试标准，如MT/T772-1998，在此对其做一简单介绍。2一、范围MT/T772-1998标准在测试技术上主要参考了GB/T13730-1992《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和GB/T13729-1992《远动终端通用技术条件》，这两项国家标准均是参照采用了国际标准IEC870-1988《远动设备和系统》。在测试内容上基本符合原煤炭工业部颁布的《煤矿监控系统总体设计规范（试行）》及其他有关的技术法规。在编写格式、表达方法和引用标准方面执行了GB/T1.1-1993、GB/T1.22-1993和GB/T1.3-1987等的规定，同时参考了其他有关试验方法国家标准和行业标准的编写方法。3二、试验条件1.环境条件除环境试验或有关标准中另有规定外，试验应在下列环境条件中进行：①环境温度：15～35℃；②相对湿度：45%～75%；③大气压力：86～106kPa。42.电源条件除非有关标准另有规定，否则测试用电源应符合以下要求：（1）交流供电电源：①电压：误差应不大于2%；②频率：50Hz，其误差应不大于1%；③谐波失真系数：应不大于5%。5（2）直流供电电源：①电压：误差应不大于2%；②周期与随机偏移：ΔU/U0应不大于0.1%。其中为周期与随机偏移的峰到峰值；U0为直流供电电压的额定值。6三、测试仪器和设备测试仪器和设备一般有以下要求：（1）测试仪器和设备的精确度应保证所测性能的精确度要求，其自身精确度至少应比被测指标高3倍。（2）测试仪器和设备的性能应符合所测性能的特性。（3）测试仪器和设备应按照计量法的有关规定进行计量检定，并校准合格。（4）测试仪器和设备的配置应不影响测量结果。7四、受试系统的要求接受测试系统，一般是安装在现场生产场所，现场检验时，按实际配置的系统进行检验。进行出厂检验和型式检验时，系统测试至少应具备下列设备：（1）中心站或主站设备一套，一般包括主机（含显示器）、打印机等设备（对双机系统可根据具体情况适当增加设备）。（2）传输接口1台（系统中具备的话）。8（3）分站：出厂检验时，为订货的全部分站。（4）每种本安电源最大组合负载的各种传感器及其他设备；对安全生产监控系统，若每种本安电源最大组合负载不含甲烷传感器，还应提供一组含甲烷传感器的组合负载。（5）构成系统的其他必要设备。受试系统中的设备必须是出厂检验和型式检验合格的产品。9五、测试准备（1）被试系统构成结构不同，要求有不同的连接。例如，对于树型系统按图10-1连接设备，N为参与试验的实际分站数。10对于总线型系统则按图10-2连接设备。11（2）系统试验前应按规定做好运行前的各种准备，包括系统预调工作和系统中设备的预热工作。（3）被试系统所用的仪器及辅助设备（如电源等）在测试中应正常工作。12六、系统运行检査（1）试验系统按“测试准备”中的要求进行连接。（2）执行一遍检查程序后，系统应能按规定正常运行，正确反映系统内各组成部分的状态。13（3）检查程序应符合以下规定：①应及时给出运行正常的信息和正在受检部位的工作状态信息；②应能检査系统各硬件组成部分正常与否；③能检查通信状况；④对所检查的结果提供清晰的显示、打印和硬盘记录；⑤检査程序编制原则与技术要求应符合GB/T9813-1988附录A的规定。14七、系统功能试验系统功能试验内容较多，从系统的设备层开始，一直到管理层，各层设备的重要功能都要进行试验。1.试验系统的连接试验系统按“测试准备”中的要求进行连接。152.模拟量采集、显示及报警功能试验（1）改变传感器、模拟量发生器的模拟量输出值，在规定时间内，主机、模拟盘、图形终端、电视墙、多屏幕和远程终端等显示设备（以下简称显示设备）上应显示相应的数据，该数据应与模拟量发生器输出值相符，其误差符合要求。（2）制造模拟量超限或异常故障，系统应有相应的声光报警，报警信号方式及响度应符合规定。（3）撤销超限或异常故障，相应的声光报警按各自产品标准规定的形式解除。163.开关量采集、显示及报警功能试验（1）改变开关量模拟器的输出状态，在规定时间内，显示设备上应显示相应的状态。（2）制造开关量故障状态或异常状态，在显示设备上应有相应的显示，并伴有声光报警，报警信号方式及响度应符合规定。（3）撤销故障状态或异常状态，相应的显示以及声光报警均按各自产品标准规定的形式解除。174.累计量采集、显示功能试验给出一串累计量信号，在规定时间内，显示设备上应显示出相应的数值，该数值应与输入的一串累计量信号相符，其误差符合要求。185.控制功能（含断电、声光报警功能）试验（1）手动控制功能：在规定的输入设备上进行控制操作，在规定时间内，控制执行显示器有相应显示，系统亦有相应的显示。（2）自动控制功能：使系统输出控制信号的模拟量输入值和开关量状态，在规定时间内，按要求被控的就地和异地控制执行显示器有相应的显示，系统亦应有相应显示和报警。（3）其他控制功能：按各自产品标准的规定逐项进行试验。196.调节功能试验（1）手动调节功能：在规定的输入设备上进行遥调量的变化操作，在规定的调节执行指示器上应显示相应的数值。该数值应与设置的调节量所代表的数值相一致，系统亦应有相应的显示。（2）自动调节功能：改变相应的模拟量输入值，在相应的调节执行指示器上应显示出相应的数值，该数值应与设置的调节量所代表的数值相一致，系统亦应有相应的显示。（3）其他调节功能：按各自产品标准的规定逐项进行试验。207.存贮和查询功能试验（1）该试验应在上述功能试验后立即进行。（2）试验按下列步骤进行：①使主机停电5min；②送电，使主机运行，査询并打印停机前的各种实时监测值、各种状态和统计值以及报警和解除报警等情况记录。这些记录应与上述试验一一对应，并注明相应的时间。218.屏幕显示及打印制表功能试验（1）召唤显示和打印：按画面显示目录检査屏幕显示功能和打印制表功能。（2）定时打印：检査系统在规定时间内打印出符合有关要求的各种表格和图形。（3）屏幕显示及打印出的内容与袼式应符合有关规定。229.人机对话功能试验（1）用人机对话方式调用各种菜单，并按菜单和输入提示选测功能。（2）在不中断正常检测的条件下，通过操作生成、修改各种系统参数、图表和图形，然后对被修改参数的部分进行实际检测试验，结果应与修改要求相一致。（3）在不中断正常检测的条件下，设定、修改口令和密级，并检査规定的保护功能。2310.自诊断功能试验（1）对任一分站、传感器及传输电缆制造故障，系统应能诊断出相应故障，并有相应的显示和报警。（2）将制造的故障撤销，则相应的故障显示和报警解除。11.系统软件自监视功能试验操作相应键，使之处于软件监视状态，系统应能正确监视软件中各任务运行状态。2412.软件容错功能试验（1）人为制造键盘操作错误，应不影响整个系统软件的运行。（2）制造盘片读写错误或打印机没联机等故障，应有故障提示，且不影响整个系统软件的运行。2513.双机切换功能试验（1）人工手动切换功能试验：进行手动切换操作，备用主机和相应显示打印设备应投人运行，所构成的系统应能正常工作。同时测试从切换操作开始到备用机正常工作的时间。（2）双机自动切换功能试验：设置双机切换的条件，备用主机及相应显示打印设备应投入运行，所构成的系统应能正常工作。同时测试从满足双机自动切换条件开始到备用机正常工作的时间。2614.实时多任务功能试验（1）使打印机连续打印，时间不小于磁盘记录时间间隔。打印结束后，査询存盘记录，不应有信息丢失现象。（2）连续操作键盘，时间不小于磁盘记录时间间隔，然后査询存盘记录，不应有信息丢失现象。2715.备用电源试验使系统停电，相应设备的备用电源应立即投入运行，检查系统，系统应正常工作。使系统恢复供电，检査备用电源，备用电源应自动退出。28八、系统主要性能指标测试1.模拟量输入传输误差测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）至少测3路，且应分布在不同的分站。对于树型和总线型系统，还应考虑分布在不同的试验区段。（3）被测的每一路模拟量不得少于5个试验点，试验点应包括下限值、上限值在内，且均匀分布。29（4）每一路模拟量试验方法：调节模拟量发生器的输出为下限值，逐渐平稳增加到上限值，再平稳减少到下限值。在一次循环中依次记录系统所显示的各试验点的实测值。（5）按以下方法计算误差：①计算各试验点信号所对应的被测量的理论值；②按照由低到高层次统计计算传输误差。（6）传输误差应取计算传输误差δ的最大值。302.累计量输入传输误差测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）至少测3路，且应分布在不同的分站。对于树型和总线型系统，还应考虑分布在不同的试验区段。（3）每一路累计量试验方法如下：①启动累计量信号模拟器，使之输出一串规定的最小脉冲宽度，数量不小于3000个脉冲信号，同时记录系统所显示的累计量实测值；②改变脉冲量的个数，重复上述试验5次以上。31（4）误差计算按模拟量输入传输误差测试的规定进行。（5）累计量传输误差应取δ的最大值。323.模拟量输出传输误差测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）至少测3路，且应分布在不同的分站。对于树型和总线型系统，还应考虑分布在不同的试验区段。（3）被测的每一路模拟量输出值不得少于5个试验点，试验点应包括上限值、下限值在内，且均匀分布。33（4）每一路模拟量试验方法：在规定的输入设备上进行遥调量的变化操作，使之从下限值逐渐平稳增加至上限值，再平稳减少到下限值。在一次循环中依次记录调节执行指示器上的模拟量输出实测值。（5）误差计算按模拟量输入传输误差测试的规定进行。（6）模拟量输出（调节量）传输误差应取δ的最大值。344.系统巡检时间测试（1）按“测试准备中第六条的要求连接设备。（2）先投入1台分站，分站应带足所有的输入输出容量。用秒表测得系统连续运行数次循环所需的时间TK1。355.控制执行时间测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）在规定的输入设备上发控制命令，用秒表测量从控制命令发出至控制执行指示器作出响应的时间。（3）使系统输出控制信号的模拟量输入值和开关量状态，用秒表测量从信号输入到控制执行指示器显示相应动作的时间。（4）对已包含执行机构的试验系统，试验中测得的时间即为控制执行时间；对不包含执行机构的试验系统，控制执行时间应为试验中测得的时间加执行机构的动作时间。366.调节执行时间测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）在规定的输入设备上进行遥调量的变化操作，使之从下限值至上限值，再从上限值至下限值，用秒表分别测量调节量发出至调节量执行完毕的时间。（3）对已包含执行机构的试验系统，试验中测得的时间即为调节执行时间；对不包含执行机构的试验系统，调节执行时间应为试验中测得的时间加执行机构的动作时间。377.站内事件分辨率测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）将开关量模拟器的两路输出信号接至任意一台分站的任意两路开关量输入端上，在开关量信号模拟器上设置一个时间定值，使该值等于规定的站内事件分辨率。启动开关量信号模拟器，则系统应打印出符合先后次序并带各自时标的两个事件的顺序记录。（3）试验至少在两个分站上分别进行3次。388.站间事件分辨率测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）将n路开关量信号模拟器输出分别接至n台分站的任一路开关量输入端上，在开关量信号模拟器上设置一个时间定值，使该定值等于规定的站间事件分辨率。启动开关量信号模拟器，系统应打印出符合先后次序并带有各自时标的n个事件的顺序记录。（3）试验应至少进行3次，n至少为3。399.画面响应时间测试（1）按“测试准备”中的要求连接设备。（2）用秒表测试每幅画面从输入命令结束开始直到全部画素显示完毕的时间