Устройство обеспечивает:

• •  измерения объемной доли метана в воздухе шахты и передачу измеренного значения в «Систему наблюдения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией, «SBGPS», (далее

• - Систему);

• •  сигнализацию об обнаружении превышения допустимого уровня объемной доли метана в воздухе - звуковым и световым сообщениями.

• •  освещение рабочего места шахтера в основном и экономичном режимах;

• •  оповещение шахтера об аварийной ситуации, о необходимости связаться с диспетчером

• - голосовыми фразами при получении соответствующих сигналов от Системы;

• •   сигнализацию о готовности к работе, о наличии или отсутствии связи - голосовыми фразами;

• •  сигнализацию о разряде батареи до 25 % от номинальной емкости - звуковым сообщением и переключением в режим пониженной освещенности (аварийный режим);

• сигнализацию о переходе в режим поиска звуковым сообщением, отключением освещения;

Конструктивно устройство состоит из фары, соединенной гибким кабелем с блоком аккумуляторным.

Блок аккумуляторный состоит из крышки и корпуса, внутри которого размещены герметичные никель-металлгидридные аккумуляторы и блок искрозащиты. Блок искрозащиты обеспечивает защиту от короткого замыкания и контроль напряжения батареи. На корпусе блока аккумуляторного имеются две металлические скобы для крепления на поясе.

В фаре помещаются динамическая головка (звукоизлучатель), плата управления с управляющим микроконтроллером и микроконтроллером связи, антенна, гнездо для подключения устройства к зарядному столу, светоизлучающий блок, в который входит мощный светодиод, четыре дополнительных светодиода и отражатель. В исполнении «SBGPS Light-М» в фаре устанавливается сенсор метана. От механических повреждений сенсор и динамическую головку защищают защитные крышки. Крышка фары уплотняется резиновой прокладкой и крепится к корпусу винтом, который пломбируется.

Принцип действия сенсора метана - термокаталитический, основанный на беспламенном сжигании метана на рабочем элементе сенсора, с использованием мостового метода измерения. Появление метана приводит к изменению сопротивления рабочего резистора сенсора и разбалансировке мостовой схемы. Напряжение с диагонали моста, пропорциональное объемной доле метана в воздухе метана, поступает на управляющий микроконтролер (УМК), преобразуется в цифровое значение объемной доли метана. Это значение передается на микроконтроллер связи для передачи на пульт диспетчера (верхний уровень Системы) и сравнивается с заданным значением порога срабатывания. При достижении заданного значения УМК выдает соответствующее звуковое сообщение и передает данные о достижении порога срабатывания на микроконтроллер связи для передачи на пульт диспетчера.

Для рабочего освещения используются светодиод, который может работать в двух режимах (основном и аварийном). Переключение в экономичный режим работы осуществляется кнопкой на фаре непосредственно после включения. При выходе из строя основного (рабочего) излучателя автоматически включаются вспомогательные светодиоды.

Связь с пультом диспетчера осуществляется микроконтроллером связи по беспроводной сети 802.11b (Wi-Fi). С периодичностью, установленной Системой, устройство передает данные об объемной доле метана в воздухе, напряжении аккумуляторной батареи, работоспособности устройства и величине сигналов от базовых станций.

Также устройство принимает по сети Wi-Fi сигнал оповещения от Системы, формируемый Системой или командой диспетчера, передает сигнал подтверждения получения оповещения, передает сигнал вызова диспетчера.

Для предотвращения вскрытия фары или крышки блока аккумуляторного в процессе эксплуатации, предусмотрены специальные болты с отверстиями для пломбирования

Уровень взрывозащиты устройства - особовзрывобезопасное электрооборудование, маркировка взрывозащиты - РО ExiasI X по ГОСТ Р 51330.0-99.

Взрывозащищенность устройства обеспечивается видами взрывозащиты: «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia» по ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), специальный вид взрывозащиты «s» по ГОСТ 22782.3-77, ГОСТ 24032-80 и выполнением его конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-11-98).

Степень защиты от внешних воздействий, обеспечиваемая оболочкой устройства -IP 54. Степень защиты сенсора и динамической головки - IP51 по ГОСТ14254.

По защите от поражения электрическим током устройство относится к III классу по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Комплект поставки указан в таблице 1. Таблица 1 - Комплект поставки устройства

• •  Нормированные значения порога срабатывания выбираются из ряда: 1,0 или 2,0 % объемных долей метана (далее - %).

• •  Диапазон измерения объемной доли метана в воздухе от 0,5 до 2,5 %.

• •  Пределы допускаемой абсолютной погрешности срабатывания и измерения ±0,2 %.

• •  Пределы допускаемых дополнительных погрешностей, вызванных изменением условий эксплуатации:

а) при отклонении температуры окружающей среды от нормальной области значений в рабочих условиях эксплуатации на каждые 10°С - предел допускаемой основной абсолютной погрешности;

б) при отклонении относительной влажности окружающей среды от нормальной области значений в рабочих условиях эксплуатации - предел допускаемой основной абсолютной погрешности;

в) от изменения пространственного положения фары в любом направлении на угол 90° от горизонтального направления оси светового потока - 0,5 предела допускаемой основной абсолютной погрешности;

г) от изменения скорости движения метано-воздушной смеси от 0 до 8 м/с на каждые 4 м/с

- 0,7 предела допускаемой основной абсолютной погрешности;

д) от влияния углекислого газа в объёмных долях от 0 до 2 % - предел допускаемой основной абсолютной погрешности.

• •  Коэффициент возврата, не менее - 0,9.

• •  Время срабатывания устройства при скачкообразном изменении концентрации метана от О до 3,2 %, не более - 20 с.

• •  Время прогрева сенсора метана устройства должно быть, не более - 10 минут.

• •  Нестабильность измерений (срабатывания сигнализации) устройства находится в пределах ± 0,2 % в течение не менее 3 суток

• •  Устройство должно выдерживать воздействие газовой перегрузки с 3,2 % метана в течение 2 часов без ухудшения метрологических характеристик получаемой информации. Время восстановления работоспособного состояния должно быть, не более - 4 часов.

• •  Время до появления звукового сообщения о превышении заданного порога срабатывания сигнализации, не более 30 с.

• •  Изоляция электрических цепей устройства относительно корпуса выдерживает в течение одной минуты действие испытательного напряжения переменного тока частотой 50 Гц, равного:

• -  при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C и относительной влажности от 30 до 80 % - 500 В;

• -  при температуре окружающего воздуха (35 ± 3)°С и относительной влажности (100 -2) % - 300 В.

• •  Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса:

• -  при температуре окружающего воздуха (20±5) °C и относительной влажности не более 80 % - не менее 40 МОм;

• -  при температуре окружающего воздуха 35 °C и относительной влажности 98 % -не менее 2 МОм.

• •  Устройство отключает питание при коротком замыкании между любыми проводниками кабеля, соединяющего аккумуляторный блок с фарой.

• •  Габаритные размеры не более:

• -  аккумуляторного блока - 175 х 54 х 140 мм;

• -  фары - 90 х 94 х 95 мм.

• •  Масса не более:

• -  аккумуляторного блока - 0,96 кг;

• -  фары - 0,26 кг.

• •  Средняя наработка на отказ в рабочих условиях с учетом технического обслуживания, регламентируемого руководством по эксплуатации, - 10000 часов.

• •  Срок службы - 2 года.

• •  Нормальные области значений климатических влияющих факторов:

• -  температура окружающей среды от (20±5)°С;

• -  относительная влажность воздуха от 30 % до 60 % при 20 °C.

• •  Рабочие условия эксплуатации:

• -  температура окружающей среды от 5 °C до 35 °C;

• -  относительная влажность до 100 % при 35 °C;

• -  атмосферное давление от 630 до 800 мм.рт.ст.;

• -  содержание углекислого газа в объемных долях до 2%;

• -  скорость движения газовоздушного потока до 8 м/с;

• -  содержание угольной пыли в атмосфере до 2500 мг/м³.