3.2.2.1.Giới thiệu chung về thiết bịđo tốc độ gió
Đối với máy đo tốc độ gió cầm tay VIELINA-AE.01:
- Máy đo VIELINA-AE.01 được dùng để đo nhanh tốc độ gió, nhiệt độ, độ ẩm trong hầm lò tại các vị trí chưa được trang bị hệ thống giám sát tập trung. Mục đích của máy đo dùng để giúp cho các cán bộ phòng thông gió kiểm soát được lưu lượng gió cũng như các tham số môi trường để có thể phối hợp điều hành công tác quản lý thông gió nhằm đảm bảo an toàn lao động trong quá trình khai thác than hầm lò, hạn chế các nguy cơ tiềm ẩn về khí độc, khí cháy nổ. Thiết bị được thiết kế gọn nhẹ, dễ sử dụng phù hợp với loại thiết bị cầm tay.
- Đặc tính chủ yếu của thiết bị như sau:
+ Thiết bị an toàn tia lửa ExiaI, TCVN-7079 + Dải đo tốc độ gió: (0.3-15)m/s ; sai số: ± 0.4m/s + Dải đo nhiệt độ: (0-50)0C; sai số: ±10C.
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong khai thác hầm lò phục vụ an toàn lao động” 77 + Dải đo độ ẩm: (10-95)%RH; sai số ± 3%RH.
+ Hiển thị: LCD 8x2.
+ Có các phím chức năng cho phép hiệu chuẩn, các tham số hiệu chuẩn được lưu trữ trong EEPROM không mất dữ liệu.
+ Nguồn cung cấp: pin AA 2x1.5V. + Dòng tiêu thụ: 1.5mA.
+ Kích thước: dài x rộng x sâu (150x50x20mm). + Nhiệt độ làm việc: 0oC ÷ +70oC.
+ Làm việc được với độ ẩm tương đối: tới 98% (không có đọng sương). - Vị trí thử nghiệm và cách thức tổ chức thực hiện:
Thiết bịđược thử nghiệm tại 02 đơn vị: Xí nghiệp than Khe Tam (Công ty than Hạ Long) và mỏ than Khe Chàm (Công ty than Khe Chàm) trên cơ sở hai bên (Công ty ELATEC-VIELINA) và đơn vị phối hợp (mỏ Khe Tam và mỏ Khe Chàm) cùng cử cán bộ theo dõi và ghi chép số liệu của cả 2 loại máy VIELINA-AE.01 và máy đo của mỏ đang sử dụng. Vị trí đo được thay đổi ngẫu nhiên theo điều kiện thực tế trong thời gian thử nghiệm. Kết quả đo được đối sánh và đánh giá về độ chính xác, độ ổn định cũng như việc tham khảo các ý kiến người dùng để hoàn thiện sản phẩm.
Đối với máy đo tốc độ gió dùng trong hệ thống VIELINA-AF.01
Thiết bị tự động giám sát tốc độ gió cục bộ (VIELINA-AF.01) được thiết kế để làm việc độc lập hoặc kết nối với hệ thống quan trắc khí tập trung tự động do VIELINA chế tạo. Thiết bị VIELINA-AF.01 thích hợp với các ứng dụng giám sát tốc độ gió đảm bảo an toàn lao động trong các mỏ than hoặc hầm lò, những nơi có khí và bụi nổ cần được giám sát về khả năng thông gió đảm bảo không gây đọng khí và tránh các nguy cơ, hiểm họa về cháy nổ. VIELINA-AF.01 phối ghép với hệ thống theo chuẩn truyền thông công nghiệp RS485 với khoảng cách kết nối có thể lên tới 1200m (chưa có bộ lặp), các kết cấu vỏ và mạch điện đều đảm bảo an toàn tia lửa theo tiêu chuẩn TCVN- 7079.
Các thông số chính của thiết bị:
¾ Tên thiết bị: Thiết bị tựđộng giám sát khí mêtan cục bộ VIELINA-AF.01
¾ Dạng bảo vệ của thiết bị: ExiaI, thiết bị an toàn tia lửa.
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong khai thác hầm lò phục vụ an toàn lao động” 78 ¾ Dòng điện làm việc: Iin = 150 mA. ¾ Dải đo: • Tốc độ gió: 0 ÷ 20 ( m/s ) ¾ Sai số: • Tốc độ gió: +/ - 0,3 ( m/s ) ¾ Sensors:
• Chủng loại: Sensor siêu âm.
¾ Hiển thị:
• Giá trị đo bằng LED 7 thanh.
• Hiển thị trạng thái hoạt động bằng các led. • Cho phép thay đổi tên hay địa chỉđiểm đo.
¾ Chức năng:
• Cho phép cài đặt hiệu chuẩn thiết bị, lưu trữ các tham số hiệu chuẩn. • Có thể hoạt động độc lập hoặc phối ghép với hệ thống theo chuẩn
RS485.
¾ Tiêu chuẩn an toàn: thiết bị an toàn tia lửa ExiaI, TCVN- 7079
¾ Điều kiện sử dụng:
Nhiệt độ: 0 0C ÷ 700C.
Độẩm tương đối: tới 98% RH không có đọng hơi nước.
¾ Kích thước:
• Kích thước mặt ngoài của thiết bị (đơn vị tính bằng mm): dài x Rộng x Cao (300 x 124 x 50) mm.
• Trọng lượng: ~ 1.5kg.
• Nhà sản xuất: Công ty TNHH1TV Phát triển Công Nghệ Điện tử, Tự động hóa - Viện Điện tử, Tin học, Tựđộng hoá - Bộ Công Thương.
3.2.2.2.Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị VIELINA-AF.01
- Số lượng thiết bị thử nghiệm: sử dụng 03 thiết bị lắp đặt thử nghiệm thực tế
tại 03 mỏ than khác nhau (Khe Chàm, Cao Thắng, Khe Tam).
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong khai thác hầm lò phục vụ an toàn lao động” 79 + 01 Thiết bị được lắp đặt và ghép nối với hệ thống giám sát tập trung đã có sẵn
của Xí nghiệp tại lò xuyên vỉa +20 tại phân xưởng khai thác 1, Xí nghiệp than Khe Tam, Công ty TNHH MTV Than Hạ Long.
+ 01 Thiết bị được lắp đặt và ghép nối với hệ thống giám sát tập trung đã có sẵn của mỏ Khe Chàm I tại lò xuyên vỉa 13.1A phân xưởng KT4, mỏ than Khe Chàm I, Công ty TNHH MTV Than Khe Chàm.
+ 01 Thiết bị được lắp đặt và ghép nối với hệ thống giám sát tập trung đã có sẵn của Xí nghiệp than Cao Thắng tại vị trí lò chợ -14 Khu I, Xí nghiệp Than Cao Thắng, Công ty TNHH MTV Than Hòn Gai.
Các hệ thống giám sát tựđộng tập trung nói trên đều do VIELINA chế tạo và lắp đặt. Cấu hình mỗi hệ thống đều gồm:
+ 01 Máy tính chủ kết nối với tủ giám sát trung tâm
+ 01 Tủ giám sát trung tâm có thể kết nối tới 16-24 đầu đo (bao gồm đầu đo khí mêtan, CO và có thể với đầu đo tốc độ gió).
+ Các bộ nguồn và điều khiển đóng cắt VIELINA-PCO có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho các đầu đo.
Quá trình thử nghiệm máy đo tốc độ gió dùng cho hệ thống (VIELINA-AF.01) được thực hiện bằng cách lắp đặt và đấu nối máy đo vào hệ thống trên cơ sở lấy nguồn cung cấp tại bộ nguồn VIELINA-PCO, đấu nối đường tín hiệu vào đường trục RS485 sẵn có của hệ thống. Ngoài ra trên phần mềm máy tính chủ cần cài đặt chức năng cho phép cấu hình đầu đo tốc độ gió để thực hiện chức năng trao đổi thông tin và lưu trữ dữ liệu.
Hình dưới đây là một ví dụ cụ thể về việc bố trí thử nghiệm tại Xí nghiệp than Khe Tam (công tác thử nghiệm thực tế tại các mỏ Khe Chàm, Cao Thắng được bổ sung trong phụ lục)
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong hầm lò phục vụ an toàn lao động” 80
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong hầm lò phục vụ an toàn lao động” 81
3.2.2.3.Công tác lắp đặt và giám sát
Công tác lắp đặt thử nghiệm thiết bịđo tốc độ gió VIELINA- AF.01
Xí nghiệp than Khe Tam và Công ty ELATEC sẽ bố trí người 2 bên đi cùng nhau để lắp đặt thiết bị thử nghiệm tại vị trí lò xuyên vỉa +20 phân xưởng khai thác I.
Công tác giám sát tại trạm điều khiển (tại phòng quan trắc)
Vị trí đặt thiết bị đo tốc độ gió VIELINA-AF.01 được đặt địa chỉ 17 và truyền về phòng quan trắc.
Số liệu tại vị trí giám sát thử nghiệm được hiển thị trên mặt hiển thị của tủ VIELINA-WS.07 và trên màn hình máy tính đặt tại phòng quan trắc.
Công tác đối sánh kết quả giám sát
Để có thểđánh giá hoạt động của thiết bị, chúng tôi dự kiến sẽ lấy thêm các số liệu đo lường khác để so sánh. Các số liệu này được lấy từ các nguồn sau:
- Từ máy đo cầm tay: Số liệu này do các cán bộ của Công ty ELATEC và Xí nghiệp than Khe Tam cùng thực hiện với các máy đo sẵn có của hai bên (ghi lại). Việc này thực hiện hàng ngày trong suốt thời gian thử nghiệm và mỗi ngày khoảng 10 lần lấy số liệu. Máy đo của Công ty ELATEC là : Extech-45160
Các số liệu này được lấy trong các trường hợp: - Ngày làm việc bình thường
- ELATEC chịu trách nhiệm tổng hợp số liệu, viết báo cáo cho quá trình thử nghiệm.
3.2.2.4.Tổ chức thực hiện
Thời gian và địa điểm thử nghiệm: Thời gian thử nghiệm dự kiến khoảng 10 đến 15 ngày. Bắt đầu từ ngày 08 tháng 09 năm 2012.
Các công việc cụ thể và thành phần tham gia trong quá trình thử nghiệm thiết bị: - Lắp đặt thiết bị đo tốc độ gió VIELINA AF.01: Xí nghiệp than Khe Tam và Công ty ELATEC cùng thực hiện.
- Lấy số liệu đo của thiết bị VIELINA AF.01: Công ty ELATEC thực hiện.
- Lấy số liệu đo của máy đo cầm tay để so sánh: Xí nghiệp than Khe Tam và Công ty ELATEC cùng thực hiện.
- Tổng hợp số liệu, so sánh và đưa ra kết luận: Xí nghiệp than Khe Tam và Công ty ELATEC cùng thực hiện.
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong hầm lò phục vụ an toàn lao động” 82
3.2.2.5.Nhận xét, đánh giá về kết quả thử nghiệm thực tế
Nhận xét và đánh giá chung về kết quả thử nghiệm:
Đối với máy đo tốc độ gió cầm tay VIELINA-AE.01:
- Trong thời gian thử nghiệm tại 02 mỏ (Khe Tam và Khe Chàm), thiết bị hoạt động khá chính xác so với máy đo hiện mỏđang sử dụng.
- Thiết bị được chế tạo bằng nhựa có kết cấu nhỏ gọn, nhẹ phù hợp với loại thiết bị cầm tay.
- Các chức năng hoạt động tốt, phù hợp với yêu cầu của mỏ hiện nay. Tuy nhiên theo ý kiến người dùng thì một số vấn đề cần hoàn thiện thêm nếu có thể:
+ Màn hình hiển thị LCD có thểđiều chỉnh tăng độ sáng để dễ quan sát.
+ Mặc dù thiết bị có kết cấu vỏ khá gọn nhẹ, tuy nhiên cần điều chỉnh thiết kế sao cho việc thay pin được dễ dàng mặc dù hiện tại pin sử dụng được khá lâu và sau thời gian khá dài mới phải thay.
+ Có thể bố trí thêm kết cấu bảo vệ cho cảm biến nhiệt độ, độ ẩm.
Đối với máy đo tốc độ gió dùng trong hệ thống VIELINA-AF.01:
- Trong thời gian thử nghiệm tại các mỏ than tại Quảng Ninh, các thiết bị được lắp đặt và hoạt động liên tục. Các giá trị truyền về trung tâm thông qua hệ thống giám sát tập trung được cập nhật liên tục, ổn định, không có hiện tượng mất kết nối.
- Các số liệu truyền về trong ngày được cập nhật và lưu trữ liên tục trong hệ thống, không quan sát thấy hiện tượng bất thường về giá trịđo.
- Thiết bị hoàn toàn có thể hoạt động độc lập (chỉ cần cung cấp nguồn 12VDC lấy từ bộ nguồn và điều khiển đóng cắt VIELINA-PCO mà không cần nối ghép đường truyền RS485 với hệ thống).
- Thiết bị khi được nối ghép với hệ thống giám sát tập trung do VIELINA chế tạo đảm bảo đồng bộ tin cậy, đáp ứng được yêu cầu về quan trắc khí mỏ.
- Các số liệu đo đạc được kiểm chứng với các thiết bị hiện mỏ đang sử dụng đều đạt yêu cầu (sai số nằm trong phạm vi cho phép).
- Thiết bị lắp đặt đơn giản, vận hành dễ dàng, không mất nhiều thời gian hướng dẫn.
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong hầm lò phục vụ an toàn lao động” 83 - Kết cấu vỏ Inox phù hợp với điều kiện môi trường hầm lò Việt Nam và đồng bộ
với các sản phẩm của VIELINA.
- Thiết bị được đánh giá là đủ điều kiện đưa vào sử dụng tại các mỏ than của VINACOMIN.
Dự án SXTN cấp Bộ: “Chế tạo máy đo tốc độ gió dùng trong hầm lò phục vụ an toàn lao động” 84
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA DỰ ÁN