JSG7使用说明书色谱.doc

目 录第一章 JSG-7型煤矿自然发火束管监测系统简介.11.1 概述.11.2 本系统的执行标准及型号的含义.11.3系统特点.11.4主要功能.21.5主要参数.21.6运行环境.3第二章 系统工作原理及相关知识.42.1系统组成.42.2系统工作原理.52.3束管工作机理.5第三章 系统的安装、启动.63.1系统的安装.63.2重装系统后相关程序的安装.83.3启动系统.9第四章 JSG-型煤矿自然发火束管监测系统的操作方法.114.1 JSG-7束管监测系统气体分析仪数据采集软件使用说明.114.2气相色谱仪操作方法.21第五章 系统常见问题及解决方法.265.1色谱分析仪常见故障与排除方法.265.2系统控制常见故障与排除方法.26第六章 系统的成套性.27第一章 JSG-7型煤矿自然发火束管监测系统简介1.1 概述 JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统，是我公司研制的新一代监测预报井下自然火灾的新产品。系统在微机控制下可将井下监测地点的气体，通过束管连续不断的抽至井上气体分析仪中进行快速、精确的分析，实现对C0、C02、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、02、等气体含量的在线监测，其分析结果用实时监测报告、分析日报表两种方式提供给有关人员的同时，自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析，预报煤炭自燃的趋势和高温或发火点的温度变化趋势。该系统具有红外线气体分析和气相色谱分析两种方法，可同步或单独运行，是目前井下自然火灾监测设备理想的更新换代产品。1.2 本产品的执行标准及型号的含义本产品的执行标准编号为:Q/ZNM001/2006.2006年11月第二版.JSG-7测量7种气体产品第一特征：束管产品类型：监测系统1.3 系统主要特点本系统结合了色谱监测的高灵敏度，红外线监测的快速连续两种监测手段的特点。 1、运行稳定，可靠性强。系统的设备，配件均选用经过考察的进口或国内优质产品。 2、操作简便。整个系统在微机控制下运行，显示器和控制柜均能动态的反映出当前束管检测的工作状态，操作人员可以方便的设置各种参数来满足不同的监测需要。3、自动化程度高。操作人员设置好参数，启动束管检测后，系统进入自动状态，连续不断地进行采样、分析、输出结果，直到完成设定的次数或人工干预为止。对于人工采样，设有专门的进样口，方便采样方式的变化。4、选用进口无油真空泵，抽气功率大，噪音低，无须专用泵房。1.4 系统功能 l、微机自动控制，24 小时在线检测，实现无人值守； 2、自动设置参数，每次进入系统均按上一次修改的最新参数设置； 3、可建立气样数据库，通过系统自动求出或输入的组份表，可按用户要求形成文件，组份名称可输入汉字； 4、自动输出每路束管气体的分析结果。在微机控制下，每一路数据分析完成后，可根据要求自动将结果输出到打印机； 5、独特的数据库分析功能。在束管检测下，系统自动将分析数据存入数据库，并可用数据库分析某一采样点的气体含量在一段时间内的变化趋势，可用图形方式表现，非常直观； 6、具有气体含量超限自动报警功能； 7、系统具有联网功能，实现分析数据共享，便于领导和调度人员对井下气体的变化情况进行直接检测。 1.5 系统主要参数 l、控制束管检测路数： 8路至 32路(可扩充)。 2、运行时间： 24小时连续循环检测或人工设定。 3、每路气样的分析时间8分钟。4、分析气体成份 C0、C02、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、 O2、N2。4、分析精度最小检知浓度： C2H4、C2H6、C2H2.： 0.110-6 （0.1 ppm） CO ： 110-6 （1 ppm） 检测范围：0-100% （以上所有气体） 1.6 运行环境1、控制系统 控制系统安装在地面气体分析室,气体分析室应符合以下要求: (1)电源220V5，单相50HZ交流电； (2)总功率3Kw； (3)接地线接地电阻3； (4)温度：1035 (5)相对湿度：85。第二章 系统工作原理2.1 系统的组成JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统共有7大部分组成。(1)束管部分：由粉尘过滤器、单管、分路箱(含滤水器)、束管等组成，其作用是运载井下气体。(2)采样控制部分：由输出控制接口板、电磁阀驱动电路、抽气泵、自动进样器等组成，它们各自装在微机和控制柜内。其作用是按规定的顺序和时间将气体送入红外线气体分析仪和气相色谱仪中。(3)气体预处理部分：由消焰器，过滤器，冷凝器和流量计等部分组成，其作用是把处理合格的样气送入分析仪器中。(4)气体分析部分：由气相色谱分析仪、专用输入输出接口、载气气源等部分组成。(5)数据采样部分： 由数据采样接口板、采样程序组成用以采集气体分析仪传来的数据，井进行数据预处理。(6)数据分析部分： 由测控软件内的数据分析、图形显示、谱图检测、计算结果等部分组成。通过分析将采样数据形成分析报告及谱图。(7)打印输出部分：由打印机及检测软件中的打印控制部分组成。用以输出所有的分析报告、图表等。（8）抽气泵部分：把井下各个测点的气体抽到气体分析室。22系统工作原理JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统是在微机分析与控制、红外线连续分析、色谱高精度分析、束管负压运载气体这三项新技术基础上开发出来的新产品。系统工作时，先启动抽气泵，使束管内形成负压，即井下外部的压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，到达井上的电磁阀前并处于等待检测状态，气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的电磁阀，该路束管内的气体被分别送入红外线分析仪和色谱仪中，分析结果被送到微机内的数据采样接口板上，经过信号放大，模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，分别在屏幕和打印机上表现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程。在需要多路检测的时候，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，无需人工干涉，可实现24小时连续在线检测与分析，所有分析数据均可保留。以便工作人员对数据的再利用。23束管工作机理束管是用高压聚乙烯制成的输气管，它具有抗老化、耐腐蚀、防水性好、可任意弯曲等特点。气管即可以单根使用，也可以集中使用。利用气管将井下气体运至井上分析地点，主要是利用了气管两端产生不同的压差，使气体从压力大的一端流向压力小的一端的原理。在井下已选定的采样地点，敷设好气管，气管的端口装上滤尘器，以防止井下的煤尘和岩尘进入气管内。同时将水份过滤掉，若干根气管通过分路箱(含滤水器)成为气缆，连接敷设至井上分析室内，每根管路通过电磁阀汇成一路接到抽气泵上，当抽气泵开始工作时，泵口的压力在抽气泵的作用下开始变小，产生一个负压，与井下管路的端口形成压差，外部压力大于管路内部压力，气体进入管路内部，抽气泵连续不断的工作，使气体由井下源源不断的抽至井上，在微机的控制下，每路气体被顺序送入气体分析仪分析。第三章 系统的安装、启动3l系统的安装3.1.1硬件安装1、束管的安装矿井井筒束管是沿井壁敷设敷设方式与井筒中动力电缆敷设方式相同。井下束管、单管是沿巷道吊挂敷设。束管分路箱吊挂于巷道壁上。2、抽气泵的安装抽气泵要安装在室内，即抽气泵房内泵房设置应靠近检测室，地面、地下均可，面积不小于6m。抽气泵的安装详见抽气泵说明书。3、监测设备的安装监测设备要安装在专用监测室内，监测室面积不小于 15m，监测设备需用独立接地系统，接地电阻不大于3。3.1.2软件的安装1 系统需求本软件需要配套的软硬件环境才能运行。下面给出本软件所需要的软硬件需求：硬件环境：CPU：至少633 MHz内存：至少128M硬盘：至少10G软件环境：操作系统：MS Windows 98/2000/NT/XP办公软件：Office XP（只用到EXCEL组件）驱动程序：数据采集板卡驱动、DirectX 7.0以上运行环境：MS VB运行环境（建议使用英文原版）其它：必要的控件支持、数据库引擎。推荐软件环境：WindowsXP + OfficeXP + MSVB本说明书中的描述，若无其它说明，均以此推荐软件环境为准。2 系统安装说明本套设备出厂时软件已经安装配置完好。如果系统损坏，请按照本章的有关描述进行安装和配置。本章中所出现的软件在工控机最后一个硬盘分区中的“安装程序备份”文件夹中均有备份，也可以使用此分区中“GHOST”文件夹下的系统GHOST备份文件“NMKJ.GHO”直接进行一次性恢复。我们推荐您使用GHOST来恢复系统，这样既简便又快捷，可以跳过其它软件的安装，直接投入使用。重装系统后您需要：1安装板卡驱动；2安装OfficeXP（需要选择EXCEL组件）、MS VB开发环境（需要选择Microsoft Visual Basic、ActiveX、Data Access）；3安装TeeChart控件支持；4如果本软件已经不能使用，复制本软件的副本到工作分区，并打开软件，使用“还原/恢复数据库”功能进行数据库的恢复操作，还原操作需要您以前备份的数据库文件。3.2 重装系统后相关程序的安装3.2.1 板卡驱动的安装本设备中安装了两块板卡，分别是PCI-8360和PCI-8407。在WindowsXP开机时会自动检测到“其它PCI桥设备”。如图3-1所示：图3-1 WindowsXP发现板卡设备出现驱动安装向导时，选择“从列表或指定位置安装”，然后只选择“在搜索中包括这个位置”，点击“浏览”，两块板卡安装时分别定位到PCI-8360和PCI-8407驱动程序所在的文件夹，然后点击“下一步”进行安装。如图3-2、图3-3所示。图3-2 安装板卡图3-3 安装板卡33启动系统3.3.1操作前准备工作1)检查硅胶，如需更换，应在开机前进行。2)检查氢气发生器的液位，低于下红线，立即加蒸馏水。3)检查仪器各部分连线有无脱落。3.3.2启动与操作 1) 启动稳压电源 按稳压电源启动按钮，观察电压表上升并稳定在220V。 2)启动氢气发生器 接通氢气发生器电源开关，观察压力表压力上升并指示在约0.4MPa。 3)启动空气发生器 接通空气发生器电源开关，观察压力表上升并指示在0.4MPa左右。 4)启动抽气泵打开需要工作的抽气泵顺序：开电源水阀门进气阀，察看“束管负压”表值是否0.05MPa。(注步骤不要颠倒) 5)启动气体采样控制柜接通气体采样控制柜电源开关，打开采样泵开关，查看“单路负压”表值是否0.05MPa。 6)启动气相色谱仪 7)启动工控机.(1)按UPS“POWE”键，启动UPS电源。(如果有)(2)按显示器电源开关，启动显示器。(3)按微机电源开关，进入WINDOWS操作系统视窗。双击“JSG-7束管监测系统”图标和“JSG-7色谱工作站”图标进入。(4)选择“校正分析”项，选择“参数项，点击“一般外标法”，返回上一菜单，按色谱仪“START”键，测定基线。(5)待基线稳定后，从色谱仪“进样口进标准样检测，检测完毕，选择“正常检测”项，进标准样进行分析。(6)校正因子求定后，再选择“参数”项，选择“外标归一法”，返回上一菜单。选择“束管参数”项，核对各参数。选择“束管检测”项，进行束管检测。(7)束管检测完毕，打印检测结果，保存至数据库。 8)关机 (1)关闭抽气泵顺序：进气阀门关闭水阀门关闭抽气泵电源。(2)关气体采样控制柜采样泵电源，关气体采样控制柜电源。(3)关色谱仪电源开关。(4)退出JGG-7系统，关闭计算机。(5)关显示器电源。(6)关闭色谱仪30分钟后，关氢气发生器电源，关空气泵电源。(7)关稳压电源。第四章JSG-7型煤矿自然发火束管监测系统的操作方法4.1 JSG-7束管监测系统气体分析仪数据采集软件使用说明第一次运行，配置软件的基本选项如图4-1，第一次运行本软件，需要对其进行配置。需要配置的项目有：煤矿名称：位于菜单“设定”-“系统参数选择”，请输入煤矿的名称，此选项用于自动生成报表的标题以及交换文件中的相关数据。设备名称：位于菜单“设定”-“系统参数选择”，请填写“束管气体监测系统”。此选项用于交换文件中的相关数据。图4-1 配置基本信息4.1.1 配置采集参数1) 通道信息 图3-2 采集参数设置点击菜单中的“设定”-“采集参数选择”，可以打开“采集参数设置”对话框（如图3-2），在需要更改的采集点名称相应位置双击鼠标左键，键入新名称，然后按回车键即可更改名称；点击“选择”栏内的复选框可以设置是否采集该点；双击“报警方案”栏可以更改该点的报警方案。也可以使用表格上方的按钮，使用这些按钮时可以同时对多个选定的通道进行操作。2) 报警方案操作图4-3 选择报警方案在设置通道信息时在任意通道的“报警方案”栏中双击，可打开报警方案列表进行选择（如图4-3）。这时可以使用窗体上的按钮对列表中的报警方案进行各种操作。选择该通道所需的报警方案后，点击“确定”即可。3) 采集时间间隔此值表示从一个通道打开开始到进行数据读取所间隔的时间。此时间应设置足够长，以保证设备有足够的时间分析气体。否则数据可能不正确。4.1.2采集数据，查看历史数据1) 开始采集数据点击工具栏中的“开始采集”按钮，程序将自动对设置采集参数时所选定的采集点的气体进行循环检测。每进行完一个采集点的数据采集，都将在“实时数据”列表中更新显示。如果有气体含量达到设置的报警条件，则会在该通道的对应气体列中标出一个黄色的感叹号。2) 查看历史数据工具栏上的“实时数据”、“所有记录”、“一周记录”、“报警记录”和“搜索结果”五个按钮分别对应一种相应的查看方式。本软件打开时默认是处于“一周记录”的查看方式，列表中显示的是最近一周内的数据。当点击“开始采集”按钮时，将自动切换到“实时数据”方式。您可以根据需要点击相应按钮来选择不同的查看方式，以获得您所需要的历史记录。3)排序此功能在“实时数据”查看方式中无效。在列表中，点击列表的表头某个字段，可以按照该字段排序。再次点击该字段，可以按照该字段的相反顺序排序。列表默认的排序方式为“时间日期”升序，即按时间的先后顺序显示记录。注意，需要在列表已经完全显示以后再使用排序功能，否则可能会出现空行的情况。4) 查找记录点击菜单中的“搜索”-“从全部数据中搜索”，或者直接按下F3键，可以打开“搜索”功能。搜索有两种模式：单条件搜索模式（图4-4）和复合条件搜索模式（图4-5）。点击“复合条件”或“单一条件”按钮，可以切换搜索模式。图4-4 单条件搜索图4-5 复合条件搜索单条件搜索比较简单，选择好字段、判断条件和值以后点击确定即可。复合条件的搜索较为复杂。为了适应复杂的复合条件以实现功能强大的搜索，我们使用了“树形”结构来显示复合搜索条件。在复合条件搜索模式下，首先选择好第一个简单条件的字段、判断符号和值，然后点击“添加条件”把它添加到复合条件树形显示区；然后选择好第二个简单条件的字段、判断符号和值以后，如果此条件需要和第一个条件同时满足，就点击“且”下面的“添加同级条件”按钮添加到复合条件树形显示区，而若此条件和第一个条件只需满足其一，则使用“或”下面的“组合选定条件”按钮添加。然后再把其它的条件添加到或组合到树形显示区，最后点击确定即可。点击确定以后，搜索到的结果将在主界面的“搜索结果”查看方式中列出。4.1.3 数据记录操作1) 查看明细在列表中选择某项记录，然后在右键弹出的快捷菜单中选择“查看详细信息”，可以打开“气体状态明细”对话框（如图4-6）。在这个对话框中可以看到详细的气体含量信息及报警值设置。图4-6 气体状态明细2) 修改数据方法一：在“气体状态明细”对话框中，可以修改气体的含量。修改后，“数据状态”会自动重新判断。方法二：此方法在“实时数据”查看方式下无效。双击列表中要修改的数据，则单元格会变成可编辑状态，输入新数据后按下回车键确定更改，按下ESC键取消更改。注意：双击“数据状态”或者“报警方案”时会打开“气体状态明细”对话框；如果输入的值不符合该字段的格式要求，会出现错误。出错时应该点击“重试”，而不应该点击“忽略”。3) 删除记录此功能在“实时数据”查看方式下无效。在列表中选择要删除的记录（可以多选），然后在右键快捷菜单中选择“删除-选定记录”，可以删除所选记录。在列表中右单击，然后选择“删除-全部记录”，可以删除列表中的全部记录。4.1.4 数据报表1) 单通道的数据报表可以生成单个通道的数据及统计信息报表。图4-7 单通道数据报表点击菜单中的“生成报表”-“单个通道的数据报表”，打开报表设置对话框（如图4-7）。选择要报表的通道，设置好报表标题、数据范围（起止时间）和排序方式，点击“确定”，等待Excel表格生成后即可。2) 多通道的统计数据报表可以生成某些通道的统计数据报表。图4-8 多通道统计数据报表首先在采集参数中选择要统计的通道，然后点击菜单中的“生成报表”-“所有通道的统计数据”，打开报表设置对话框。设置好报表标题和数据范围（起止时间），点击“确定”，等待Excel表格生成后即可。3) 其它报表可以根据自己的需要制作自由报表。在主界面数据列表中选定需要报表的记录，然后点击鼠标右键，选择“报表-选定记录”，设置好相关的选项，点击“确定”即可把选定的记录导出到Excel表格。4.1.5 气体含量趋势曲线1) 查看趋势曲线可以绘制指定通道指定时间范围的气体含量趋势图。点击菜单中的“查看”-“趋势曲线”，可以打开“图表”窗口（如图4-9）。在窗体的上方，选择要绘制曲线的通道，指定一个时间段，然后点击“刷新”按钮，即可绘制出曲线。可以根据需要更改显示的颜色：在窗体上方，点击要更改颜色的气体或背景对应的的颜色小格，然后选择新的颜色，确定即可。2) 操作趋势曲线曲线分为上下两个坐标系，其X轴为日期，由两个坐标系共用；Y轴为气体含量，两个坐标系的Y轴相互独立，分别为常规气体含量和微量气体含量，其单位分别为%和ppm。可以通过拖动两个坐标之间的分隔线来改变坐标系的大小。放大：鼠标移至放大的起点，按下左键不放，向右移动，直到移至放大的终点，松开鼠标，即可看到放大效果。卷动（滚动、拖动）：鼠标移至要卷动的坐标系，按下鼠标右键，移动鼠标，即可卷动。横向卷动时两个坐标一起卷动，纵向时只有鼠标所在的坐标系卷动。图4-9 趋势曲线恢复（取消放大及卷动）：点击“刷新”或者在某个坐标系中按下左键向左移动，即可恢复。显示/取消显示某种气体：在图例区域中，点击气体图例前面的复选框，可以显示气体或取消气体的显示。注：当某个坐标系中没有要显示的气体时，此坐标系会自动消失。3) 保存趋势曲线可以将趋势曲线保存为图片文件。点击曲线显示区域左上角的“保存为图片”按钮，在弹出的对话框（如图4-10）中设置好各项参数后，点击确定即可保存。图4-104)打印趋势曲线可以将趋势曲线输出到打印机。点击曲线显示区域左上方的“打印”按钮，会弹出“打印曲线”对话框（如图4-11）。图4-11 打印曲线对话框点击“打印”开始打印；点击“预览/设置”按钮，则可以打开预览窗口（如图4-12），在此窗口中可以设置页边距、网格密度等参数。设置好以后可以点击“Print”打印，点击“Close”关闭预览窗口。图4-124.2气相色谱仪操作方法与JSG-7煤矿自然发火束管监测系统配套的气相色谱仪只配置单氢焰监测器，用以分析乙烯，乙烷，乙炔或丙烷。气相色谱仪的载气为氢气，助燃气为空气，省掉了氮气。气相色谱仪配备有专用JSG-7色谱分析软件，其启动与分析有系统软件控制。JSG-7色谱分析软件的使用步骤如下：4.2.1启动JSG-7色谱分析软件。双击运行软件(如图4-13)4.2.2启动氢气发生器和空气泵。4.2.3启动气