礦用自動無壓風門的紅外感應系統(tǒng)是保障井下人員與設備安全通行的關鍵組件,其感應距離的合理性直接影響風門觸發(fā)的及時性與準確性。若感應距離過短,易出現(xiàn)人員靠近卻無法觸發(fā)風門開啟的情況;若距離過長,則可能因過往車輛、氣流波動等誤觸發(fā)風門,造成能源浪費或通風紊亂。因此,掌握科學的調(diào)試方法與優(yōu)化技巧,對提升風門運行效率、保障井下作業(yè)安全具有重要意義。
在開展調(diào)試工作前,需做好基礎準備與安全防護,避免因環(huán)境干擾或操作不當影響調(diào)試精度,甚至引發(fā)安全事故。
(一)環(huán)境清理與設備檢查
首先,清理風門兩側紅外傳感器周圍的障礙物。井下環(huán)境粉塵較多,傳感器表面若附著煤塵、巖屑,會遮擋紅外信號,導致感應靈敏度下降。需用干燥的抹布輕輕擦拭傳感器發(fā)射端與接收端的鏡片,確保表面無污漬、無劃痕;同時,移除傳感器前方 1.5 米范圍內(nèi)的管路、支架、工具等雜物,避免其成為感應盲區(qū)或誤觸發(fā)源。
其次,檢查紅外感應系統(tǒng)的供電與接線。確認傳感器電源線、信號線連接牢固,無松動、破損或短路情況,隔爆接線盒密封完好,符合煤礦井下防爆要求。用萬用表測量傳感器供電電壓,確保電壓穩(wěn)定在額定值(通常為 12V-24V DC)±5% 范圍內(nèi),電壓波動過大會導致感應距離不穩(wěn)定。
(二)工具準備與參數(shù)確認
準備好調(diào)試所需工具,包括十字螺絲刀、卷尺、記號筆、便攜式萬用表,以及風門控制系統(tǒng)的操作手冊。從手冊中確認該型號紅外傳感器的額定感應距離范圍(一般礦用型號為 0.3 米 - 5 米)、感應角度(通常為 15°-30°),以及距離調(diào)節(jié)旋鈕的調(diào)節(jié)精度(如每旋轉(zhuǎn) 1 圈對應 0.2 米距離變化),避免盲目調(diào)試超出設備性能上限。
此外,需與井下作業(yè)人員提前溝通,調(diào)試期間暫時禁止人員、車輛通過風門,在風門兩側設置 “調(diào)試中,禁止通行" 的警示標識,安排專人監(jiān)護,防止意外觸發(fā)風門動作。
二、紅外感應距離的分步調(diào)試方法
調(diào)試需遵循 “先粗調(diào)定范圍,后精調(diào)保精度" 的原則,結合井下實際通行需求,分階段調(diào)整感應距離,確保調(diào)試結果貼合現(xiàn)場使用場景。
(一)粗調(diào):確定基礎感應距離
初始位置設定:將紅外傳感器的距離調(diào)節(jié)旋鈕旋至中間位置,接通感應系統(tǒng)電源,此時傳感器進入待機狀態(tài),發(fā)射端發(fā)出紅外信號,接收端實時檢測信號反饋。
基準點標記:用卷尺在風門外側(人員、車輛進入方向)測量,從傳感器正前方 0.5 米處開始,每隔 0.3 米做一個記號,直至 5 米處,標記為 “測試點 1-15",便于后續(xù)精準測試感應觸發(fā)位置。
距離初步調(diào)整:調(diào)試人員手持記號筆,從最遠測試點(5 米處)緩慢向傳感器靠近,同時觀察風門控制箱的指示燈狀態(tài)。當指示燈由 “待機綠" 變?yōu)?“觸發(fā)紅" 時,停止移動,用卷尺測量此時人員與傳感器的距離,即為當前感應距離。
若當前距離小于實際需求(如井下礦車寬度較大,需 1.2 米感應距離才能確保車輛進入后觸發(fā)風門),則用十字螺絲刀順時針旋轉(zhuǎn)距離調(diào)節(jié)旋鈕,每旋轉(zhuǎn) 1/4 圈,重復上述測試的步驟,直至感應距離達到 1.2 米左右;若當前距離過大(如超過 2 米,易因氣流誤觸發(fā)),則逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕,逐步縮小感應距離,直至符合初步需求。
(二)精調(diào):優(yōu)化感應精度與穩(wěn)定性
多方位測試:粗調(diào)完成后,需測試傳感器在不同角度、不同環(huán)境下的感應穩(wěn)定性。分別在傳感器感應角度的邊緣(如左右各 15°)、傳感器下方 0.3 米(模擬人員彎腰通行)、上方 0.5 米(模擬小型設備通過)位置進行測試,觀察是否能穩(wěn)定觸發(fā)。若某一方向無法觸發(fā),需微調(diào)傳感器的安裝角度,通過松動傳感器固定支架的螺絲,輕微轉(zhuǎn)動傳感器,直至全角度范圍內(nèi)均能正常感應。
動態(tài)測試:模擬井下實際通行場景,安排人員以正常步行速度(約 1.2 米 / 秒)、車輛以緩慢行駛速度(約 0.5 米 / 秒)通過風門感應區(qū)域,記錄觸發(fā)時間與風門開啟延遲。正常情況下,人員進入感應區(qū)域后 0.3 秒內(nèi)風門應開始動作,車輛進入后 0.5 秒內(nèi)觸發(fā),若延遲超過 1 秒,需檢查傳感器信號傳輸是否存在延遲,或風門控制系統(tǒng)的響應速度是否正常,必要時調(diào)整信號放大器的增益參數(shù)。
干擾測試:井下存在粉塵、水霧、電磁干擾等因素,需針對性測試感應系統(tǒng)的抗干擾能力。用噴霧器在傳感器周圍噴灑少量水霧(模擬井下滴水環(huán)境),觀察感應距離是否變化;用金屬工具(如扳手)在傳感器旁快速移動(模擬電磁干擾),檢查是否出現(xiàn)誤觸發(fā)。若出現(xiàn)距離縮短或誤觸發(fā),可適當增大感應距離(微調(diào)旋鈕增加 0.1-0.2 米),或在傳感器外側加裝防塵防水罩(需選用不影響紅外信號的透明材質(zhì)),提升抗干擾能力。
(三)鎖定參數(shù)與試運行
調(diào)試完成后,記錄最終的感應距離數(shù)值(如人員通行側設定為 1.0 米,車輛通行側設定為 1.5 米),用記號筆在調(diào)節(jié)旋鈕與傳感器外殼上做對齊標記,防止后續(xù)誤碰導致參數(shù)偏移。
隨后進行 30 分鐘試運行,期間安排人員、車輛交替通過風門,觀察感應觸發(fā)的準確性與風門動作的協(xié)調(diào)性,記錄是否出現(xiàn)漏觸發(fā)、誤觸發(fā)或距離波動情況。若試運行無異常,關閉感應系統(tǒng)電源,緊固傳感器固定螺絲與調(diào)節(jié)旋鈕,完成調(diào)試;若存在問題,返回精調(diào)階段重新優(yōu)化。
三、紅外感應距離的長期優(yōu)化技巧
除了初始調(diào)試,日常使用中還需通過定期維護、參數(shù)動態(tài)調(diào)整等方式,優(yōu)化感應距離的穩(wěn)定性,延長紅外感應系統(tǒng)的使用壽命。
(一)定期校準,應對環(huán)境變化
井下環(huán)境隨季節(jié)、開采進度變化,如雨季濕度增大、冬季溫度降低,均可能影響紅外信號的傳輸效率。建議每月對感應距離進行一次校準:按照調(diào)試階段的 “基準點標記" 與 “動態(tài)測試" 方法,重新檢測感應距離,若偏差超過 0.2 米,及時微調(diào)調(diào)節(jié)旋鈕,恢復至設定距離。
同時,每季度拆解傳感器進行深度清潔,用壓縮空氣吹掃傳感器內(nèi)部的粉塵,檢查鏡片是否老化,若鏡片出現(xiàn)霧化、裂紋,需及時更換同型號隔爆鏡片,避免因硬件損耗導致感應距離衰減。
(二)分區(qū)適配,貼合實際需求
部分礦井風門存在 “人員通行側" 與 “車輛通行側" 的功能區(qū)分,兩側的感應需求不同:人員側需較短距離(0.8-1.2 米),防止相鄰風門的紅外信號交叉干擾;車輛側需較長距離(1.5-2.0 米),確保礦車、刮板輸送機等大型設備進入感應區(qū)域后再觸發(fā)風門,避免設備未通過時風門關閉。
可通過風門控制系統(tǒng)的分區(qū)設置功能,對兩側傳感器的感應距離分別設定:進入控制系統(tǒng)參數(shù)界面,選擇 “左側傳感器"“右側傳感器",分別輸入對應的距離閾值,保存參數(shù)后重啟系統(tǒng),實現(xiàn) “一側精準感應,一側寬范圍覆蓋" 的適配效果。
(三)智能聯(lián)動,提升響應效率
若礦井已部署井下智能控制系統(tǒng),可將紅外感應系統(tǒng)與風門的運行狀態(tài)、井下人員定位系統(tǒng)聯(lián)動,優(yōu)化感應距離的動態(tài)調(diào)整。例如,當定位系統(tǒng)檢測到有大型設備(如液壓支架)通過風門時,自動將感應距離臨時延長至 2.5 米,設備通過后恢復至 1.5 米;當檢測到風門附近無人員、設備活動時,縮短感應距離至 0.5 米,減少誤觸發(fā)概率。
此外,可在控制系統(tǒng)中設置 “距離異常預警" 功能:當感應距離連續(xù) 3 次檢測偏差超過 0.3 米時,系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警,并將異常信息上傳至地面監(jiān)控中心,提醒維護人員及時檢查傳感器狀態(tài),避免因感應故障引發(fā)安全隱患。
四、調(diào)試與優(yōu)化中的注意事項
(一)安全操作規(guī)范
調(diào)試過程中嚴禁帶電拆解傳感器或隔爆接線盒,必須先切斷系統(tǒng)電源,并用驗電器確認無電后再進行操作,防止觸電或產(chǎn)生電火花引發(fā)瓦斯爆炸風險。若井下存在瓦斯?jié)舛瘸瑯说那闆r,需暫停調(diào)試,待瓦斯?jié)舛冉抵涟踩秶笤倮^續(xù)。
(二)避免過度調(diào)試
切勿為追求 “感應靈敏" 而將距離調(diào)至設備額定上限以上,長期超范圍運行會導致傳感器發(fā)射管功率過載,縮短使用壽命;同時,也不可將距離調(diào)至過短,需預留 0.2-0.3 米的冗余距離,應對井下粉塵、濕度變化對感應距離的輕微影響。
(三)記錄與歸檔
每次調(diào)試完成后,詳細記錄調(diào)試日期、調(diào)試人員、初始距離、調(diào)整后距離、環(huán)境溫度、濕度等參數(shù),存入設備維護檔案。通過對比不同時期的調(diào)試數(shù)據(jù),分析感應距離的變化趨勢,提前預判傳感器的老化情況,制定針對性的維護計劃。
總之,礦用自動無壓風門紅外感應距離的調(diào)試與優(yōu)化,需結合井下環(huán)境特點、設備性能與實際通行需求,通過科學的步驟、細致的操作與長期的維護,確保感應系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定、可靠的運行狀態(tài),為井下人員與設備的安全通行提供有力保障。