本发明涉及一种应用于教学培训的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统及其操作方法，具体技术方案为：一种煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，包括计算机控制与显示终端和多个演示单元，所述计算机控制与显示终端通过与所述多个演示单元之间进行信息交换，将所述多个演示单元的所有电动模拟装置和设备的运行情况、环境参量实时传输、存储于所述计算机控制与显示终端，从而演示瓦斯电闭锁、风电闭锁、故障闭锁、双风机切换、井下远程手动断电与复电、局部风机“三专两闭锁”等功能。本发明还涉及所述煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统的其操作方法。本发明演示考核系统模拟煤矿井下环境的设备布置运行情况开发，可以满足煤矿类技工学校多个课程的演示、实训实操的实际需要，对煤矿职工技能培训和技工学校教学、技能培训具有较强的实用性。
1.一种煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，包括计算机控制与显示终端和多个演示单元，所述多个演示单元包括瓦斯电闭锁演示单元、故障闭锁演示单元、局部风机“三专两闭锁”演示单元、风电闭锁演示单元、断电控制模拟单元和馈电状态模拟单元，所述计算机控制与显示终端用于模拟提供监测监控系统的运算和实施平台，通过与所述多个演示单元之间进行信息交换，将所述多个演示单元的所有电动模拟装置和设备的运行情况、环境参量实时传输、存储于所述计算机控制与显示终端，从而演示瓦斯电闭锁、风电闭锁、故障闭锁、双风机切换、井下远程手动断电与复电、局部风机“三专两闭锁”功能；
所述瓦斯电闭锁演示单元包括甲烷气体流量计、甲烷传感器和瓦斯电闭锁模拟装置，所述甲烷气体流量计的信号输出端、瓦斯电闭模拟装置的信号输出端均与所述甲烷传感器的信号输入端相连，所述甲烷传感器的信号输出端通过中间数据转换接口与所述计算机控制与显示终端相连；
所述故障闭锁演示单元包括故障闭锁模拟装置，所述故障闭锁模拟装置的信号输出端连接于所述甲烷传感器和所述计算机控制与显示终端之间，所述故障闭锁模拟装置与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输；
所述局部风机“三专两闭锁”演示单元包括“三专两闭锁”模拟装置、模拟局部通风机和模拟局部通风机开停传感器，所述“三专两闭锁”模拟装置的信号输出端依次与模拟局部通风机、模拟局部通风机开停传感器和计算机控制与显示终端相连接；
所述风电闭锁演示单元包括风电闭锁模拟装置，所述风电闭锁模拟装置的信号输出端与所述模拟局部通风机开停传感器的信号输入端相连；
所述断电控制模拟单元包括断电控制器、模拟照明装置、模拟采煤机装置、模拟掘进机装置、模拟皮带机装置和模拟激光指向仪装置，所述断电控制器的信号输出端均与模拟照明装置的信号输入端、模拟采煤机装置的信号输入端、模拟掘进机装置的信号输入端、模拟皮带机装置的信号输入端和模拟激光指向仪装置的信号输入端相连，模拟照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端均与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输；所述馈电模拟单元包括馈电传感器，所述馈电传感器的信号输入端分别与所述模拟照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端相连，所述馈电传感器的信号输出端与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输；
所述故障闭锁模拟装置、“三专两闭锁”模拟装置和风电闭锁模拟装置分别设置有“故障闭锁”按钮、“风电闭锁”按钮和“风电闭锁”按钮。
2.根据权利要求1所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，所述断电控制器通过远程控制器控制。
3.根据权利要求1所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，所述计算机控制与显示终端与多个演示单元之间通过以太网络交换机进行信息交换。
4.根据权利要求3所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，所述以太网络交换机与多个演示单元之间通过RS485接头和新型接口板相连。
5.根据权利要求1所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，所述演示考核系统通过开关电源和电压器稳压两种方式实现电能的变换和稳定及电能电压的转换。
6.根据权利要求1所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，所述“故障闭锁”按钮、“风电闭锁”按钮和“风电闭锁”按钮均采用气体电子开关。
7.一种权利要求1中所述的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统的操作方法，包括：
(1)瓦斯电闭锁的演示操作：打开甲烷气体流量计，给甲烷传感器注入浓度1.03％的标准甲烷气体，以此模拟煤矿井下瓦斯气体的不断升高，当瓦斯传感器浓度升高至0.8％以上时，甲烷传感器按照预先设定的数值实现声光报警；当瓦斯浓度一直升高至1.00％以上时，整个演示考核系统中模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电；此时模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；然后通过停止注入甲烷标准气体，模拟井下通风加强，瓦斯浓度降低，使得甲烷传感器显示甲烷浓度逐渐降低，当低至0.8％以下时，模拟装置自动恢复供电，全部设备开始工作；
(2)风电闭锁的演示操作：按动演示考核系统中模拟“风电闭锁”按钮，模拟局部通风机停止供风，这时整个演示考核系统中模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电；当恢复局部通风机供电时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作，从而体现井下“风电闭锁”优先权最高的原则；
(3)故障闭锁演示操作：按动演示考核系统中模拟“故障闭锁”按钮，模拟所述计算机控制与显示终端中监测监控系统出现故障，从而甲烷传感器停止工作，此时整个演示考核系统中井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电；此时局部通风机能正常工作；当恢复甲烷传感器工作时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作；
(4)双风机切换演示操作：按动演示考核系统中模拟“双风机切换”按钮，模拟局部通风机的主机和备用机互相转换实现无缝切换工作；
(5)模拟矿井远程断电功能演示操作：模拟煤矿井下有危险源可能波及其他作业区域的情况下，所述计算机控制与显示终端中监测监控系统根据该情况通过计算机网络，实现远程切断“三闭锁”装置电源，此时模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机将断电停止工作，模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；
(6)远程复电功能演示操作：模拟井下在正常工作情况下，通过所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”断电指令模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电停止工作，模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”装置复电指令，“三闭锁”装置模拟井下设备恢复供电模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机通电运转。
煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统及其操作方法
技术领域
[0001] 本发明属于煤矿机电一体化教学与培训设备领域，具体涉及一种应用于教学培训的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统及其操作方法。
背景技术
[0002] 煤矿安全监测监控“三闭锁”技术在煤矿井下生产一线具有广泛的应用，对保证煤矿安全生产的重要意义不言而喻，因此一直是煤矿通风机和相关人员操作培训及煤矿技工学校日常教学的重点内容。
[0003] 目前，我国煤矿通风机和相关人员操作培训，主要通过脱产培训和师傅“传帮带”方式进行，脱产培训主要靠教师讲授，因缺乏直观具体的实物，空乏的理论内容易使学员失去学习兴趣，学习效率不高。而“传帮带”方式则易受师傅的水平和素质影响，如果师傅将错误的操作方法或平时的不良操作习惯传授给学员，则容易误导学员，不但达不到预期的培训目的，而且也会因操作不规范为实际生产埋下安全隐患。
[0004] 煤矿技工学校井下安全监测监控“三闭锁”知识和操作系统的学习主要是靠课堂教学方式进行，这种学习方式主要靠教师传授理论知识，同煤矿通风机和相关人员操作培训一样，由于脱离井下实际生产环境，理论内容较为抽象，学生对科学规范的“三闭锁”技术的理解和掌握程度较低，学习效率也不高，达不到预期的教学效果。因学生对“三闭锁”技术中“闭锁”功能应用和理解不到位，日后参加工作，就会在风电闭锁安装过程中发生风筒风量传感器不规范、设置不合理等操作失误，结果在正常生产的情况下，风筒风量传感器也会跌落，造成人为的 “风电闭锁”，结果会直接断掉掘进机工作电源，影响煤矿企业正常的生产。如果是错误的“三闭锁”操作，甚至还会给实际生产带来严重的安全事故。
[0005] 为了解决上述技术问题，国内一些煤矿和技工学校按照井下模式，修建实操基地，用于培训或教学。但是这种方式投资大，且对于像煤矿安全监测监控“三闭锁”这样的综合性煤矿机电一体化大型系统，实操基地的建设既不经济，也不现实。
发明内容
[0006] 为了解决目前煤矿和技工学校在井下安全监测监控“三闭锁”技术和操作系统培训和教学过程中存在的脱离井下环境、理论学习空乏抽象而实操基地又投资大、不现实等技术问题，本发明的目的在于提供一种应用于教学培训的煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统及其操作方法，旨在加深学员或学生对科学规范的“三闭锁”技术的理解和掌握程度，改善培训或课堂教学效果。
[0007] 本发明是通过如下技术方案来实现的：一种煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，其特征在于，包括计算机控制与显示终端和多个演示单元，所述多个演示单元包括瓦斯电闭锁演示单元、故障闭锁演示单元、局部风机“三专两闭锁”演示单元、风电闭锁演示单元、断电控制模拟单元和馈电状态模拟单元，所述计算机控制与显示终端用于模拟提供监测监控的运算和实施平台，通过与所述多个演示单元之间进行信息交换，将所述多个演示单元的所有电动模拟装置和设备的运行情况、环境参量实时传输、存储于所述计算机控制与显示终端，从而演示瓦斯电闭锁、风电闭锁、故障闭锁、双风机切换、井下远程手动断电与复电、局部风机“三专两闭锁”等功能。
[0008] 进一步地，所述瓦斯电闭锁演示单元包括甲烷气体流量计、甲烷传感器和瓦斯电闭锁模拟装置，所述甲烷气体流量计的信号输出端、瓦斯电闭模拟装置的信号输出端均与所述甲烷传感器的信号输入端相连，所述甲烷传感器的信号输出端通过中间数据转换接口与所述计算机控制与显示终端相连。
[0009] 进一步地，所述故障闭锁演示单元包括故障闭锁模拟装置，所述故障闭锁模拟装置的信号输出端连接于所述甲烷传感器和所述计算机控制与显示终端之间，所述故障闭锁模拟装置与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输。
[0010] 进一步地，所述局部风机“三专两闭锁”演示单元包括“三专两闭锁”模拟装置、模拟局部通风机和模拟局部通风机开停传感器，所述“三专两闭锁”模拟装置的信号输出端依次与模拟局部通风机、模拟局部通风机开停传感器和计算机控制与显示终端相连接。
[0011] 进一步地，所述风电闭锁演示单元包括风电闭锁模拟装置，所述风电闭锁模拟装置的信号输出端与所述模拟局部通风机开停传感器的信号输入端相连，所述模拟局部通风机包括主机和备用机两台通风机。
[0012] 进一步地，所述断电控制模拟单元包括断电控制器、模拟照明装置、模拟采煤机装置、模拟掘进机装置、模拟皮带机装置和模拟激光指向仪装置，所述断电控制器的信号输出端均与模拟照明装置的信号输入端、模拟采煤机装置的信号输入端、模拟掘进机装置的信号输入端、模拟皮带机装置的信号输入端和模拟激光指向仪装置的信号输入端相连，模拟照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端均与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输。
[0013] 进一步地，所述馈电模拟单元包括馈电传感器，所述馈电传感器的信号输入端分别与所述模拟照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端相连，所述馈电传感器的信号输出端与所述计算机控制与显示终端之间进行信号传输。
[0014] 进一步地，所述故障闭锁模拟装置、“三专两闭锁”模拟装置和风电闭锁模拟装置分别设置有“故障闭锁”按钮、“风电闭锁”按钮和“风电闭锁”按钮，均采用常闭触点的机械开关，人为设置局部通风机故障，让其停止工作，通过系统多个传感器检测到故障的出现，就会实现系统闭锁停止各个设备的工作，计算机终端系统会有故障部位提示。所述“故障闭锁”按钮、“风电闭锁”按钮和“风电闭锁”按钮优选采用气体电子开关。
[0015] 其中，所述断电控制器通过远程控制器控制。
[0016] 其中，所述计算机控制与显示终端与多个演示单元之间通过以太网络交换机进行信息交换，采用普通工业用12/24口交换机，通过一定的物理电路，实现多台计算机同时共享监测数据，并实现局域网络的建设。
[0017] 其中，以太网络交换机与多个演示装置之间通过RS485接头和信息接口板相连，通过计算机通讯DI协议板，以TCP/IP协议以及地址编码，实现RS485信号转化为基于IEEE802.3，以10M波特率进行数据传输。信息接口板为数据传输枢纽，实现模拟量到数字量的数据格式转变，十分重要，实现各类传感器数据整形、矫正、编译和A/D转换，为给类传感器提供工作电压，实现双工通讯。
[0018] 其中，所述演示考核系统通过开关电源和电压器稳压两种方式实现电能的变换和稳定及电能电压的转换。
[0019] 一种应用上述权利要求所述的演示考核系统的操作方法，包括：
[0020] （1）瓦斯电闭锁的演示操作：打开甲烷气体流量计，给甲烷传感器注入浓度1.03%的标准甲烷气体，以此模拟煤矿井下瓦斯气体的不断升高，当瓦斯传感器浓度升高至0.8%以上时，甲烷传感器按照预先设定的数值实现声光报警；当瓦斯浓度一直升高至1.00%以上时，整个演示考核系统中模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机等断电；此时模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；然后通过停止注入甲烷标准气体，模拟井下通风加强，瓦斯浓度降低，使得甲烷传感器显示甲烷浓度逐渐降低，当低至0.8%以下时，模拟装置自动恢复供电，全部设备开始工作；
[0021] （2）风电闭锁的演示操作：按动演示考核系统中模拟“风电闭锁”按钮，模拟局部通风机停止供风，这时整个演示考核系统中模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机等断电；当恢复局部通风机供电时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作，从而体现井下“风电闭锁”优先权最高的原则；
[0022] （3）故障闭锁演示操作：按动演示考核系统中模拟“故障闭锁”按钮，模拟所述计算机控制与显示终端中监测监控系统出现故障，从而甲烷传感器停止工作，此时整个演示考核系统中井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机等断电；此时局部通风机能正常工作；当恢复甲烷传感器工作时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作；
[0023] （4） 双风机切换演示操作：按动演示考核系统中模拟“双风机切换”按钮，模拟局部通风机的主机和备用机互相转换实现无缝切换工作；
[0024] （5） 模拟矿井远程断电功能演示操作：模拟煤矿井下有危险源可能波及其他作业区域的情况下，所述计算机控制与显示终端中监测监控系统根据该情况通过计算机网络，实现远程切断“三闭锁”装置电源，此时模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机将断电停止工作，模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；
[0025] （6）远程复电功能演示操作：模拟井下在正常工作情况下，通过所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”断电指令模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电停止工作，模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”装置复电指令，“三闭锁”装置模拟井下设备恢复供电模拟井下照明装置、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机通电运转。
[0026] 本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统及其操作方法主要应用于煤矿安全监测监控“三闭锁”的演示，井下远程断电与复电操作，矿井通风与安全相关内容的演示，采掘工作面布置情况和“三专两闭锁”等理论教学的演示、实操与计算机网络应用技能考核等。
[0027] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统模拟煤矿井下环境的设备布置运行情况开发，有电动模型进行直观地运行演示，通过计算机网络，实时地对设备的运行工况、环境参量进行远程监测、预警和有效控制，计算机通过网络将所有的设备运行情况、环境参量实时传输、存储以便对相关数据查询与分析。该装置为技工学校多个专业、多学科进行演示教学、实操、实训和考核，得到了广泛的应用，产生了很好的培训与技能提升效果，对技工学校教学、技能培训起了积极的推动作用，得到受训学生的认同与一致好评。
附图说明
[0028] 图1为本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统的控制原理图。
具体实施方式
[0029] 现在结合附图对本发明的工作原理、演示和操作过程作进一步详细的说明，需要说明的是附图是本发明简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0030] 本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统属于机电一体化教学与培训设备，应用机电远程控制、传感器识别技术、LED应用技术和监测监控等多种技术，通过计算机软件实现远程的监测和断电控制器的远程控制，以达到模拟井下危险源的有效识别与防控，实现手动断电与系统自动断电的功能的教学目的。其中，多种传感器检测与信号识别，执行器的远程控制功能，应用到了微电子电路技术和数字逻辑控制电路，按照需要依照一定的逻辑顺序和优先权进行控制，应用到了计算机网络技术等，通过各种传感器输出的频率信号，通过数字电路转化RS485信号，以便于数据传输的稳定性和抗干扰性，变换最终转化为计算机系统可以识别的SMII信号，最终通过计算机软件得以解析、运算和储存。
[0031] 下面结合本发明的原理和附图，进一步说明本发明的具体工作原理、演示和操作过程。
[0032] 如图1所示，煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统，包括计算机终端，计算机终端与多个演示装置进行信息交换，多个演示装置包括瓦斯电闭锁演示装置、故障闭锁演示装置、三专两闭锁演示装置、风电闭锁演示装置、断电控制模拟装置和馈电模拟装置。计算机终端为普通商用或办公用计算机，主要由以下两个作用：一、远程监控并显示“三闭锁”装置采煤机、掘进机、双风机和模拟甲烷传感器等设备的工作状态。如有异常情况实现声光报警，并且计算机屏幕通过改变监测数值颜色和弹出异常工作对话框来做到特别提示；二、实现对“三闭锁”装置的远程断电控制功能。本发明通过开关电源和电压器稳压两种方式实现电能的变换和稳定，实现电能电压的转换，将220交流电变为3V,5V,8V和12V的直流稳压电源，受控于断电控制器，实现远程断电和系统闭锁功能。
[0033] 瓦斯电闭锁演示装置包括流量计、甲烷传感器和瓦斯电闭锁模拟装置，流量计的信号输出端、瓦斯电闭模拟装置的信号输出端均与甲烷传感器的信号输入端相连，甲烷传感器的信号输出端与计算机终端相连，通过气体电子开关控制，按下电子开关，自动打开甲烷气体流入甲烷传感器，随着气体浓度的升高，实现甲烷声光报警和断电控制现象，同时电脑终端有报警和断电提示。
[0034] 故障闭锁演示装置包括故障闭锁模拟装置，故障闭锁模拟装置的信号输出端连于甲烷传感器和计算机终端之间，故障闭锁模拟装置与计算机终端之间进行信号传输，通过常闭触点的机械开关控制，按下开关的常闭触点，使开关自锁定常开状态，人为设置“三闭锁”系统装置的故障，这时当系统多个传感器检测到故障的出现，就会实现系统闭锁以停止各个设备的工作，计算机终端系统会有故障部位提示。
[0035] 局部风机“三专两闭锁”演示单元包括三专两闭锁模拟装置、模拟局部通风机和模拟局部通风机开停传感器，所述“三专两闭锁”模拟装置的信号输出端依次与模拟局部通风机、模拟局部通风机开停传感器和计算机控制与显示终端相连接。
[0036] 风电闭锁演示装置包括风电闭锁模拟装置，风电闭锁模拟装置的信号输出端与开停传感器的信号输入端相连，本发明经过改进制作，采用常闭触点的机械开关，人为设置局部通风机故障，让其停止工作，通过系统多个传感器检测到故障的出现，就会实现系统闭锁停止各个设备的工作，计算机终端系统会有故障部位提示。
[0037] 断电控制模拟装置包括断电控制器、模拟井下照明装置、模拟采煤机装置、模拟掘进机装置、模拟皮带机装置和模拟激光指向仪装置，断电器的信号输出端均与模拟照明装置的信号输入端、模拟采煤机装置的信号输入端、模拟掘进机装置的信号输入端、模拟皮带机装置的信号输入端和模拟激光指向仪装置的信号输入端相连，模拟照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端均与计算机终端之间进行信号传输，通过多种系统和设备之间的相互联系和制约，来实现演示和教学。
[0038] 馈电模拟装置包括馈电传感器，馈电传感器的信号输入端分别与模拟井下照明装置的信号输出端、模拟采煤机装置的信号输出端、模拟掘进机装置的信号输出端、模拟皮带机装置的信号输出端和模拟激光指向仪装置的信号输出端相连，馈电传感器的信号输出端与计算机终端之间进行信号传输，馈电传感器对一部分电路的供电情况进行监测，对“三闭锁”模拟设备的系统供电进行监测，同时将检测到的结果送回到计算机终端系统，实时显示。如有异常，有声光报警提示。
[0039] 其中，断电控制器通过远程控制器控制，简单方便。
[0040] 其中，计算机终端与多个演示装置之间通过以太网络交换机进行信息交换，采用普通工业用12/24口交换机，通过一定的物理电路，实现多台计算机同时共享监测数据，并实现局域网络的建设。
[0041] 其中，以太网络交换机与多个演示装置之间通过RS485接头和信息接口板相连，通过计算机通讯DI协议板，以TCP/IP协议以及地址编码，实现RS485信号转化为基于IEEE802.3，以10M波特率进行数据传输。信息接口板为数据传输枢纽，实现模拟量到数字量的数据格式转变，十分重要，实现各类传感器数据整形、矫正、编译和A/D转换，为给类传感器提供工作电压，实现双工通讯。
[0042] 本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统模拟煤矿井下环境的设备布置运行情况开发，有电动模型进行直观的运行演示，通过计算机网络，实时的对设备的运行工况、环境参量进行远程监测、预警和有效控制，计算机通过网络将所有的设备运行情况、环境参量实时传输、存储以便对相关数据查询与分析。
[0043] 本发明煤矿安全监测监控“三闭锁”演示考核系统主要实现以下的演示、实操、实训与考核等功能：1、瓦斯电闭锁；2、风电闭锁；3、故障闭锁；4、双风机切换；5、井下远程手动断电与复电；6、局部风机“三专两闭锁”；7、其他功能，包括传感器的应用和计算机网络应用等。
[0044] 本发明演示考核系统的各部分功能的演示和操作是通过以下方式来实现的。
[0045] （1） 瓦斯电闭锁的演示。
[0046] 演示考核系统预设的甲烷传感器报警浓度（体积分数）是：≥0.8%；断电浓度是：≥1.0%；复电浓度是：＜0.8%；断电范围是：回采与掘进工作面所有非本质安全型电器设备。
[0047] 演示过程如下：打开甲烷气体流量计，给甲烷传感器注入浓度为：1.03%的标准甲烷气体，以此模拟煤矿井下瓦斯气体的不断升高，当瓦斯传感器浓度升高至0.8%以上时，甲烷传感器按照预先设定的数值实现声光报警；当瓦斯浓度一直升高至1.00%以上时，整个实验装置（模拟井底照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机）断电；此时模拟局部通风机（体现“三专”）和甲烷传感器（UPS供电）能正常工作；此时停止注入甲烷标准气体（模拟井下通风加强，瓦斯浓度降低），甲烷传感器显示甲烷浓度逐渐降低，当低至0.8%以下时，模拟装置自动恢复供电，全部设备开始工作。
[0048] （2） 风电闭锁的演示。
[0049] 按动本发明演示考核系统模拟“风电闭锁”按钮，模拟局部通风机停止供风，这时整个演示考核系统（模拟井下照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机等）断电；当恢复局部通风机供电时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作（体现在：“风电闭锁”优先权最高）。
[0050] （3） 故障闭锁演示。
[0051] 按动本发明演示考核系统模拟“故障闭锁”按钮，甲烷传感器停止工作（仅对监测监控系统出现故障），此时整个装置（模拟井下照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机）断电；此时模拟局部通风机能正常工作；当恢复甲烷传感器工作时，模拟装置全部设备自动恢复供电，开始工作。
[0052] （4） 双风机切换演示。
[0053] 按动本发明演示考核系统模拟“双风机切换”按钮，模拟局部通风机的主机和备用机互相转换实现无缝切换工作。
[0054] （5） 模拟矿井远程断电功能演示。
[0055] 当煤矿井下有危险源可能波及其他作业区域时，所述计算机控制与显示终端中监测监控系统根据情况通过计算机网络切断井下电源，迫使工人撤出工作面。通过计算机主机，实现远程切断“三闭锁”装置电源，此时模拟井下照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机将断电停止工作；模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作。
[0056] （6） 远程复电功能演示。
[0057] 模拟井下在正常工作情况下，通过所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”断电指令模拟井下照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机断电停止工作；模拟局部通风机和甲烷传感器能正常工作；所述计算机控制与显示终端中监测监控系统给“三闭锁”装置复电指令，“三闭锁”装置模拟井下设备恢复供电模拟井下照明灯光、采煤机、掘进机、激光指向仪、皮带运输机通电运转。
[0058] （7） 其他功能的展示。
[0059] 本发明演示考核系统还可以展示“三专两闭锁”概念的理解与演示；掘进巷道的主要设备及布置情况；回采工作面主要设备及布置情况；掘进机工作情况；采煤机工作情况；井下监测监控系统网络设置、联网；计算机历史故障记录、查寻等功能，是集声、光、机电一体和计算机网络控制等功能实现的产品。
[0060] 本发明演示考核系统综合了多种学科，多个专业，模拟煤矿井下环境的设备布置运行情况开发，有电动模型进行直观地运行演示，通过计算机网络，实时地对设备的运行工况、环境参量进行远程监测、预警和有效控制，计算机通过网络将所有的设备运行情况、环境参量实时传输、存储以便对相关数据查询与分析，集教学、实训、实操和考核评价信息为一体，可以满足煤矿类技工学校多个课程的演示、实训实操的实际需要，具有较强的实用性。本发明演示考核系统既可以用于煤矿类技工学校进行演示教学、实操、实训和考核等教学过程，也可用于煤矿企业模拟工作现场进行职业技能培训及对培训效果和相关工作技能进行考核评价，是煤矿类技工学校教学及煤矿企业职业技能培训过程的，开展实训、实操和考核的有效设备和课堂理论教学的有效补充。
[0061] 本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从那一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
