1. 电磁辐射监测技术在煤岩动力灾害预测中的应用
8.2.1 电磁辐射监测仪简介
对于煤岩变形破裂电磁辐射现象的研究及监测仪器的研制，最早的是20世纪80年代末至90年代初前苏联矿山测量与地质力学研究院先后研制的“EГ—9”、“BOЛa—1”、“BOЛa—2”等型号的测量仪器，主要是通过测定工作面前方的电磁辐射脉冲数来评价其冲击矿压和煤与瓦斯突出危险性。煤炭科学研究总院重庆分院的马超群等［192］研制了MMT—92型煤与瓦斯突出危险探测仪，该仪器采用点频（57±5 kHz）天线来接收煤岩破裂的电磁辐射，测定指标也是电磁辐射的脉冲数，根据脉冲数的高低来预测工作面突出危险性。上述仪器的一个共同缺点是测定参数只有电磁辐射脉冲数一项指标，且测定的只是单一频率，这与实际煤岩体变形破裂过程电磁辐射参数的特征是不符合的，因而导致其判定结果的不准确性，使其应用受到一定的限制。
KBD-5矿用本安型电磁辐射监测仪是中国矿业大学根据对受载煤岩电磁辐射特征的研究而设计制造的，可用于煤矿井下预测预报冲击矿压、煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象以及工作面前方应力状态的监测，也可以对金属矿山岩爆危险性以及混凝土构造的隧道安全性等进行监测，是按照GB3836.4～83《爆炸性环境用防爆电器设备通用要求》制造的。该仪器使用宽频带、高灵敏度定向天线，接收电磁辐射参数有电磁辐射强度和脉冲数两个指标。
主要技术参数有：
频率：宽频
天线灵敏度：50μV/m
测试方式：非接触定向测试
报警方式：手动设置预警临界值，超限自动报警
接收机输入信号：Vpp≥2μV
电源：MCDX-III型隔爆本安电源
工作电压：（12±0.5）V
工作电流：不大于500 mA
有效预测距离：7～22 m
防爆形式：Ex ibI，矿用本质安全型
KBD-5矿用本安型电磁辐射监测仪整个系统包括天线、接收机、微机、电源、充电器、天线固定支架和数据处理及分析软件，其中KBD-5电磁辐射监测系统软件是在Windows操作平台上开发而成的，软件功能强，包括文件操作、数据传输、图表显示、数据连接、动态分析及预测预报、结果打印、远程监测及控制、帮助系统，并具有良好的主界面，如图8.6所示。
图8.6 KBD-5电磁辐射监测系统软件操作界面图
KBD-5矿用本安型电磁辐射监测仪的主要特点有：
1）电磁辐射技术及监测实现了非接触、定向、区域及连续预测；
2）电磁辐射信号的采集、转换、处理、存储和报警由监测仪自动完成。
监测仪具有人机对话、定向接收、数据接收和处理、数据存储和查询、数据和图形显示、与PC机通讯和报警等功能。
其电原理图和电磁辐射监测仪测试方式图如图8.7、图8.8所示。
图8.7 KBD-5电磁辐射监测仪电原理图
图8.8 KBD-5电磁辐射监测仪测试方式图
8.2.2 电磁辐射监测技术在煤岩动力灾害预测中的应用［193～196］
目前，煤岩动力灾害如煤与瓦斯突出的预测方法从预测的范围和时间来分有：区域预测和局部预测，前者又称长期预测，主要是确定矿井、煤层区域的危险性；后者的任务是在前者的基础上及时预测局部地点的危险性，又称为日常预测。若根据突出过程及其连续性有静态（静态）预测方法和动态（连续）预测方法，静态预测是指从现场提取煤岩体在某一时刻所处状态的某种量化指标（如钻屑量、钻孔瓦斯涌出初速度法、R指标法等）来确定危险性，动态预测指通过动态连续监测能够综合反映煤岩体所处应力状态的某种指标（如声发射法、电磁辐射法等）来确定待测地点的危险性。其中电磁辐射非接触预测法是近年来发展较快且取得较好效果的预测方法，尽管在实验室研究和仪器的研制方面均取得了显着的成绩，但是在现场煤岩灾害危险区域的确定方面仍然有许多工作要做。
（1）煤岩开采巷道围岩内部应力区及其电磁辐射监测技术
岩爆、冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害是煤岩体在地应力（包括构造应力）作用下发生变形破坏的过程，发生的结果是煤岩体的快速抛出及瓦斯的大量释放，是煤岩体、瓦斯及地应力共同作用的结果。在掘进或回采空间形成后，工作面煤岩体失去应力平衡，处于不稳定状态，煤壁中的煤体必然要发生变形或破裂，以向新的应力平衡状态过渡，即发生流变；煤体中的瓦斯也失去动态平衡，在瓦斯压力梯度的作用下，沿煤体中的裂隙向工作面空间涌出，这两种过程均会引起电磁辐射。即使当工作面煤体处于基本稳定状态时，由于煤体仍然承受着上覆岩层的应力作用，此时工作面煤体处于弱流变状态，这同样会产生电磁辐射。
采掘空间形成后，采掘工作面前方存在三个区域：松弛区域、应力集中区和原始应力区，并随着工作面的推进而前移。在松弛区，煤体已发生屈服，在煤体内部形成了大量的裂隙，煤体呈破碎状态，煤体已不能承受太大的应力作用。因此，该区域的应力较低。由松弛区到应力集中区，应力及瓦斯压力越来越高，因此在垂直于煤壁的内部方向上单位煤体产生的电磁辐射信号也越来越强。在应力集中区，应力和瓦斯压力达最大值，因此煤体的变形破裂过程也较强烈，该处电磁辐射源产生的电磁辐射信号最强。越过峰值区后进入原始应力区，不同深度方向上电磁辐射源产生的电磁辐射的强度将有所下降。沿着工作面煤体深度方向上不同位置的电磁辐射源产生的电磁辐射有一个类似于应力曲线型的理论曲线（如图8.9）。采用非接触电磁辐射法测定的是总体电磁辐射强度和脉冲数，是不同深度煤体的电磁辐射场在测试地点的叠加场的反映，预测范围包含应力松弛区和应力集中区。
图8.9 工作面煤体内电磁辐射（E）和应力（σ）分布示意图
综上所述，电磁辐射和煤的应力状态及瓦斯状态有关，应力越高、瓦斯压力越大时电磁辐射信号就越强，电磁辐射脉冲数就越大。应力和瓦斯压力越高，突出危险越大。电磁辐射强度和脉冲数两个参数综合反映了煤体前方应力的集中程度、瓦斯压力的大小和含瓦斯煤体突出危险的程度，因此可用电磁辐射法进行突出预测。煤岩电磁辐射（EME）是煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的一种现象，与煤岩体的变形破裂过程密切相关。
同样，在煤岩体中进行钻孔后，由于钻孔周围的煤岩体产生应力的释放，发生变形破裂。钻孔周围的地应力越大，或者说应力集中程度越大，则钻孔周围的煤岩体其变形破裂的程度也越大，因而产生的电磁辐射信号也越强。因此，电磁辐射信号能够反映钻孔过程中煤岩体破坏的程度，由煤岩体钻孔检测的电磁辐射结果也能够确定采掘工作面前方应力区域的范围。
钻孔电磁辐射测定系统包括电容式电磁信号传感器、推拉杆和电磁辐射仪。其工作原理是：首先由电容式信号传感器接收钻孔过程中产生的电磁辐射信号，通过放大器放大，然后由电磁辐射监测仪记录感应电势值。实验时，一般垂直煤岩壁面钻孔，每次钻孔1.0 m后立即用电磁辐射仪测定电磁辐射信号。测定系统布置图如图8.10所示。
图8.10 工作面煤体内钻孔电磁辐射测定示意图
（2）电磁辐射与常规预测指标及突出危险性关系
2002年4月在淮南矿业（集团）有限责任公司潘三矿进行了现场试验，主要进行了以下工作：
1）在潘三矿1452（3）轨顺、1452（3）运顺掘进工作面安装了煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪，并确定了电磁辐射监测参数；
2）现场测试掘进工作面煤与瓦斯突出与电磁辐射的关系；
3）现场测试掘进工作面电磁辐射与钻屑量、钻孔瓦斯涌出初速度指标间的关系；
4）测试了工作面不同方位电磁辐射的分布。
下面是测定结果分析，从图8.11中可以看出：
图8.11 潘三矿1452运巷同一地点不同方位电磁辐射与常规预测对比
1）电磁辐射强度和脉冲数平均值在同一监测地点不同方位的测定结果其变化趋势均是一致的，即左前方、右前方和正前方在某一个时刻测定的结果相差不大，但是正前方的值要稍微大于左前方和右前方，此变化规律与本文的力电耦合计算结果是一致的；
2）电磁辐射强度和脉冲数平均值测定结果与常规预测法测试值进行对比，发现二者也具有相同的变化趋势，从而说明煤岩变形破裂过程产生的电磁辐射信号反映了煤岩体内部应力的变化，二者呈现正相关的关系。
（3）煤岩体不同深度电磁辐射的变化
2002年12月在淮南矿业（集团）有限责任公司潘三矿进行了现场钻孔电磁辐射试验，测定实验结果如图8.12和图8.13所示。从图中可见：
1）现场钻孔内不同深度测定的电磁辐射强度是不同的，其一般是随着离孔口的距离的增加，先是逐渐增大，在离孔口大约3～5 m范围内达到峰值，然后又开始降低；基本上呈现出与钻孔应力变化相同的趋势，同时也证明了本文第九章力电耦合计算的合理性；
2）对不同测定位置，发现在正前方测定值要大于左前方，说明正前方同一深度的应力值或应力变化要大于左前方的，这一现场测定结果与前面模拟计算值在巷道深度方向的分布规律是吻合的。
图8.12 EME现场测定幅值与钻孔不同深度的关系
图8.13 EME现场测定脉冲数平均值与钻孔不同深度的关系
8.2.3 煤岩变形破裂电磁辐射临界值的确定
为判断待测煤层的突出危险性，需要对KBD-5型电磁辐射监测仪的两个参数：电磁辐射强度和脉冲数，进行临界值的设定。KBD-5型电磁辐射监测仪主要由高灵敏度宽频带定向接收天线和电磁辐射接收及数据处理主机组成，是通过电磁辐射强度值和脉冲数两个参数指标三个值（电磁辐射强度最大值Emax、电磁辐射强度平均值Eavg和电磁辐射脉冲数N）来监测工作面冲击危险程度的。在应用过程中，发现临界值设定的好坏直接影响预测效果，因此本文对此进行了研究。
（1）临界值确定的步骤
对一般矿区采用临界值法，即当电磁辐射强度或脉冲数超过临界值时，监测仪自动报警，应采取防治措施。不同矿区因其不同的地质情况、煤岩内应力分布、煤岩物性电性参数、煤中瓦斯状态和煤岩含水率等，其电磁辐射水平也各有差异，因此必须设定不同的临界值。煤岩体破裂过程中产生的EME，其影响因素主要有：煤岩电性参数、加载条件、煤岩组分等。电性质是煤岩材料的重要物理性质，也是研究煤岩电磁辐射传播特性的主要参数；对此何学秋、聂百胜［64］等进行了一定程度的研究。本书第4章也对影响电磁波在煤岩介质中的衰减特性进行了分析与研究。
为此，煤岩破裂电磁辐射临界值的主要影响因素分析如下：
1）应力变化率决定裂纹扩展的速度以及煤岩破坏所需的能量，也就决定了破坏过程电磁辐射能量的大小。这与不同矿区不同煤岩具有不同流变突变速率有关，从而影响电磁辐射的幅度和频度。
2）不同变质程度煤体受载下产生的电磁辐射具有不同的幅度和频度特征。
3）煤体电阻率和相对介电常数随应力的变化而变化。因此现场电磁辐射传播在原始煤体和受载煤体中由于电性参数不同而有很大变化，从而造成了电磁辐射幅值的变化，也影响了临界值的确定。
因此，为确定适用于不同矿区煤岩动力灾害危险性电磁辐射预测的临界值，可以在预测初期采用危险性常规预测法和非接触的电磁辐射监测法同步测定，然后通过对比分析和数据处理，以确定合理的幅度和频度（即电磁辐射强度和脉冲数）临界值。确定好临界值后，只需采用电磁辐射方法，就可以真正实现煤与瓦斯突出危险性的动态、连续预测。临界值确定方法的步骤如下：
1）首先了解待测煤层的地质情况、物性电性参数、应力状况、含水率等，并对所取煤样进行受载下电磁辐射的实验研究。
2）采用常规的突出预测方法如钻孔瓦斯涌出初速度qm和钻屑指标（Smax、K1值、Δh2值）进行跟班测定，并对待测煤层的测定数据进行详细记录。
3）采用KBD-5电磁辐射监测仪对同一含瓦斯煤层同一地点进行同步监测，也可进行动态跟踪监测。定点监测就是在巷道中选定某一测点，监测选定区域内煤体在采掘过程中电磁辐射的变化。动态跟踪监测就是随着工作面的进尺，在工作面迎头布置测点，监测进尺后工作面前方煤体的电磁辐射，以预测工作面前方煤体的突出危险程度。如图8.2所示，安装好支架和天线，并连接好主机及电源。然后打开仪器，先根据经验设置初步的临界值、门限值和组数等；按开始键进行测试，测定电磁辐射强度和脉冲数。
4）测试结束后，将便携式监测仪带到井上，将数据传输到微机中，结合常规预测方法的测定数据，进行进一步的趋势分析。
5）通过一定时期的同步测定和数据分析后，不断修正临界值，最后根据分析结果确定一个合理的适用于特定煤层的电磁辐射预测临界值。
（2）现场应用效果
以东庞煤矿2900北辅轨道巷、2900轨道下山的掘进工作面煤与瓦斯突出危险性预测为例。常规预测采用钻孔瓦斯涌出初速度qm、钻屑量S等不连续法进行工作面突出危险性预测，同时采用KBD-5矿用本安型煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪进行了同步预测。
根据一定时期的测定和对测定数据的分析表明，电磁辐射强度和电磁辐射脉冲数与钻孔瓦斯涌出初速度qm和钻屑指标（Smax、K1值、Δh2值）之间基本上呈正相关。钻孔瓦斯涌出初速度qm或钻屑指标大的地方，电磁辐射强度或脉冲数也较大（如图8.14，8.15）。试验期间，钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑瓦斯解吸指标Δh2和电磁辐射强度和脉冲数指标的测定结果相对比较一致。根据测定结果和试验地点煤层稳定情况分析，2号煤层钻孔瓦斯涌出初速度q临界指标可暂定为4.0 L/min，钻屑瓦斯解吸指标Δh2临界值可暂定为200 Pa。从图上可以看出一段测定时间内电磁辐射强度最大值的平均值在200 mV左右，脉冲数最大值的平均值在100次/s水平。
图8.14 电磁辐射与钻孔瓦斯涌出初速度关系
图8.15 电磁辐射与钻屑量、Δh2指标间关系
因此分析东庞矿2号煤的实验室和现场实际电磁辐射测定结果、结合其他突出矿井的电磁辐射临界指标，确定东庞煤矿2号煤电磁辐射强度和脉冲数指标的临界值分别为200 mV和100次/s。电磁辐射强度E大于200 mV，或者脉冲数大于100次/s时需采取防突措施。
确定好电磁辐射强度值和脉冲数的临界值后，再利用KBD-5矿用本安型煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪对2900北辅轨道巷2901下巷电磁辐射进行测定，测定结果如图8.16～8.17。
试验结果表明，有突出危险时，工作面煤体电磁辐射信号强度较强，脉冲数较高，如图8.16所示；没有突出危险时，工作面煤体电磁辐射信号强度较弱，脉冲数较低，如图8.17所示。
图8.16 2900北辅轨道巷电磁辐射测试结果
图8.17 2901下巷电磁辐射测定结果
2. 粉尘浓度传感器的粉尘浓度传感器
粉尘浓度传感器利用激光散射原理，专门用于煤矿监测井下粉尘浓度。它能在自然风流状态下实现实时、就地、连续不间断的粉尘浓度监测，并能输出与洒水喷雾降尘装置相关的开关量信号，确保测尘与降尘效果最佳。
这种传感器的技术特点包括：额定工作电流小，减轻分站电源负担，最大工作电流为180mA；输入电压范围宽，适用于煤矿井下各种分站，在12V～24VDC（本安电源）范围内都能正常工作；测量精度高，采用分段式控制算法，结合温度补偿功能；具备自动校准零点功能，可设置校准零点漂移的时间；具有软启动模式，减小启动时对供电电源的冲击，最大启动电流为130mA；支持在线标定，使用CCGZ-1000型直读式测尘仪进行标定；测量量程可设定为0－500mg/m3或0－1000 mg/m3；能够测量瞬时粉尘浓度或平均粉尘浓度，平均粉尘浓度的测量时间可在1～3600秒内调整。
主要技术参数包括：总粉尘浓度测量范围为0 mg/m3～500 mg/m3或0 mg/m3～1000 mg/m3；测量误差≤15%；输出信号为200Hz～1000Hz或1mA～5mA；工作电压为12V～24VDC（本安电源）；最大传输距离为1500m；外形尺寸为265mm×200mm×190mm；重量为10kg。它既可与安全监控系统联网使用，也可独立接电源使用。
3. 求化工仪表及自动化的考试题，最好是厉玉鸣版的
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一、 判断题
（ × ）1. 工业自动化仪表是工控机的组成部分之一。
（ √ ）2. 工业自动化仪表是计算机控制系统的基本组成部分之一。
（ √ ）3. 计算机控制系统就是自动控制系统。
（ × ）4. 工控机就是我们常用的计算机。
（ × ）5.计算机可以直接实现生产对象的控制。
（ × ）6.计算机控制只需要特定的程序，就可以实现过程控制。
（ √ ）7.DCS控制系统是指集散控制系统。
（ √ ）8. DCS系统是一个由过程管理级、控制管理级和生产管理级所组成的一个以通讯网络为纽带的集中操作管理系统。
（ √ ）9. DCS的硬件系统通过网络系统将不同数目的操作站和控制站连接起来，完成数据采集控制、显示、操作和管理功能。
（ √ ）10.DCS系统分层结构中，过程控制级是DCS的核心，其性能的好坏直接影响到信息的实时性、控制质量的好坏及管理决策的正确性。
（ √ ）11.DCS系统的所有硬件均看=可实现冗余设置。
（ × ）12.DCS控制站是DCS系统的核心，但只能执行简单的控制功能，一些复杂的控制算法必须由工程师站执行
（ × ）13.DCS操作站和工程师站功能不同，硬件配置也必须不同
（ √ ）14.DCS I/O卡件包含有模拟输入和模拟输出卡件，也有集两种功能为一体的卡板。
(√)15.在调看DCS历史趋线时，不能对趋势曲线时间轴的间隔进行调整，而实时趋势就看有。
（ √ ）16 .DCS控制站一般不用操作系统，且一般不设人机接口。
（ × ）17. DCS工程师站是DCS核心，其性能直接影响到控制信息的实时性，控制质量。
（ × ）18.DCS组态只能在工程师上完成，操作站不能代替工程师站进行组态。
（ √ ）19.DCS系统分层结构中，处于工厂自动化系统最高层的是工厂管理级
（ × ）20.DCS控制站是DCS系统的核心，但只能执行简单的控制功能，一些复杂的控制必须由工程师站执行。
（ √ ）21.在DCS系统中，操作站作为系统站和操作员之间的接口，在用户和所有系统功能之间提供一个界面，并在视频监视器上做显示。
（ √ ）22.第一代集散控制系统已经包括了DCS的三大组成部分，即分散的过程控制设备，操作管理设备和数据通讯系统。
（ √ ）23.在过程控制级，过程控制计算机通过I/O卡件与现场各类设备，对生产过程实施数据采集，控制，同时还把实时过程信息传到上下级。
（ √ ）24.在数字式调节器或DCS中实现PID运算，当采用增量型算式时，调节器第n次采样周期的输出△u(n)与调节阀开度变化量相对应。
（ √ ）25.TPS的英文全称是Total Plant Solutions System，称为“全厂一体化解决方案系统”。
（ × ）26.从网络安全角落考虑，DCS控制站不能进行开方性互连设计，各DCS厂家应只有自己的标准。
（ × ）27.集散控制系统JX-300是北京和利时公司的产品。
（ √ ）28.横河电机公司的CS集散系统主要由EWS工程师站，ICS操作站，双重化现场控制站等组成。
（ √ ）29.在数字式调节器或DCS中实现PID运算，当采用增量型算式时，调节器第n次采样周期的输出△u(n)与调节阀开度变化量相对应。
（ √ ）30.程序控制指令可以控制PCL程序执行顺序，使CPU依据不同的具体情况，改变程序的走向或者按照不同的需要调用不同的子程序等。
（ √ ）31.KMM可编程调节器共有三类模块，它们分别是输入模块，控制运算模块和输出模块。
（ × ）32.可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。
（ √ ）33.目前某些智能变送器采用DE协议。它采用200波特率低频电流脉冲串行位信息流，以独立的4mA和20mA电流脉冲代表“0“和|“1”，在进行数字通讯时需要中断直流信号的传输。
（ √ ）34.用于扑救仪表。电器等初始火灾的灭火机是CO2或1211.
（ √ ）35.溯源性是指通过连续的比较链，使测量结果能够与有关的计量标准联系起来的特性。
（ √ ）36局部网络常见的拓扑结构有星形，环形，总线三种结构。
（ √ ）37.螺纹的要素有牙形角，直径，线数，螺距及6.3mm。
（√）38.ANSI 150LB 3＂表示美国国家标准法兰，公称压力PN150LB(2.0MPa)，公称通径3＂
（ √ ）39.采用4～20mADC模拟信号的传送，在DCS中必须进行A/D.D/A数据转换。而现场总线采用数字信号的传送，故不需要此数据转换。
（ √ ）40.安全仪表系统（SIS）故障有两种：显性和隐性故障安全故障。
（ √ ）41.安全仪表系统（SIS）必须经专门的安全机构（如德国技术监督协会等）认证，达到一定的安全度等级。
（ √ ）42.DCS系统的通讯系统通常采用1：1冗余方式，以提高可靠性。
（ √ ）43.故障安全是指安全仪表系统（SIS）故障时按一个已知的预定方式进入安全状态。
（ × ）44.工艺过程对安全功能的要求越高，安全仪表系统（SIS）按要求执行制定功能的故障概率（PFD）应该越大。
（ √ ）45在玻璃温度计上有一安全泡，是防止被测温度超过测量上限时，吧玻璃管胀破。
（ × ）46.本质安全电路和非本质安全电路可以共用一根电缆或穿同一根保护管。
（ √ ）47.在防爆区域，电缆沿工艺管道敷设时，当工艺介质的密度大于空气时，电缆应在工艺管道上方。
（ √ ）48. 安全栅是保证过程控制系统具有安全火花防爆性能的关键仪表。必须安装在控制室内，它是控制室与现场仪表的关联设备，既有信号传输的作用，又有限制流入危险场所的能量。
（ √ ）49.安装阀门定位器的重要作用就是可以用于消除执行器薄膜的不稳定性，以及各可动部分的干摩擦影响，从而提高调节阀的精确定位和可靠性。
（ × ）50.智能仪表就是现场总线仪表。
（ √ ）51.智能控制的主要功能是学习功能，适应功能和组织功能
（ √ ）52.智能变送器就是模拟变送器采用了智能化得微处理器。
（ √ ）53.智能变送器的校验只需用手持终端通讯器在线与智能变送器进行通讯，就可任意改变智能变送器的量程范围。
（ √ ）54.螺纹的要素有牙型角、直径、线数、螺距及旋向、
（ √ ）55.调节阀的理想可调比等于最大流量系数与最小流量系数之比，它反映了调节阀调节能力的大小，是由结构设计所决定的。
（ √ ）56.迭加定理只适用于线性电路，可用于计算满足线性关系的量，如电压和电流，但不能用来计算功率。因为功率是电流的二次函数，不成线性关系。
（ √ ）57.拆卸压力表、压力变送器时，要注意取压口可能堵塞，出现局部憋压。
（ × ）58.当以液柱高度来计算大容器内的介质数量，应考虑容器不规则带来的误差而可以不考虑介质温度、压力等的影响。
（ × ）59.用差压法测量一密封容器的液位，由于安装位置比最低液位还低，所以仪表的量程应增大。
（ × ）60.放射源防护容器关闭后，放射源不再继续放射射线，可以延长放射源的使用寿命。
（ × ）61.定值控制系统的主要任务是使被控变量能够尽快的、正确无误的跟踪定值的变化，而不考虑扰动对被控变量影响。
（ × ）62.同一管线上若同时有压力一次点和温度一次点，温度一次点应在压力一次点的上游。
（ √ ）63.现场总线是应用在生产现场，进行开放式、数字化、多点通讯的底层控制网络。
（ × ）64.在现场总线中，测量变送仪表一般仍为模拟仪表，故它是模拟数字混合系统。
（ × ）65.现场总线网络中的现场设备由于由不同厂家制造，因此现场总线网络部具有开放性。
（ √ ）66.现场总线除了能提供传统的控制外，还可以提供如阀门开关次数、故障诊断灯信息。
（ × ）67.现场总线接线简单，一对双绞线或一条电缆通常可挂多个设备，节约了投资，但可靠性和精度都有了一定得下降。
（ √ ）68.现场总线实现了彻底的分散控制，其控制功能能够不依赖原DCS控制室的计算机或控制仪而直接在现场完成。
（ √ ）69为了使孔板流量计的流量系数a趋向定值，流体的雷诺数Rt应大于界限雷诺数值。
（ √ ）70实现积分作用的反馈运算电路是组RC微分电路，而实现微分作用的反馈运算电路是组RC积分电路。
（ √ ）71角接取压和法兰取压只是取压的方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。
（ × ）72离心泵出口流量小于喘振流量时，泵将发生喘振。
（ √ ）73当用双法兰变送器测量密闭容器的液位时，变送器要进行零点的负迁移调整。
（ √ ）74阀门定位器可以改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后。
（ √ ）75调节器的比例度越大，则系统愈稳定，但此时余差亦愈大。
（ × ）76用电容式液位计测量导电液体的液位时，液体变化，相当于两极间的介电常数在变化。
（ × ）77对于φ14×4的仪表高压引压管线，可以热弯，但需一次弯成型。
（ √ ）78四不放过原则是指，发生事故后，做到事故原因分析不清，当事人及群众没有受到教育，整改措施没有落实，事故责任人未得到处理不放过。
（ √ ）79由物质发生极激烈的物理反应，产生高温、高压而引起的爆炸，称为化学性爆炸。
（ × ）80根据燃烧的三个条件，可以采取除去助燃物（氧气）、隔绝可燃物、将可燃物冷却倒燃点以下温度等灭火措施。
（ × ）81变送器的量程比越大，则它的性能越好，所以在选用智能变送器时，主要应考虑它的量程比大小。
（ √ ）82智能变送器的零点和量程都可以在手持通讯器上进行设定和修改，所以不需要通压力信号进行校验。
（ √ ）83罗斯蒙特3051C智能变送器的传感器时硅电容式，它将被测参数转换成电容的变化，然后通过测电容来得到被测差压或压力值。
（ × ）84罗斯蒙特3051C智能变送器和横河川仪的EJA430系列智能变送器都使用硅电容式原理。
（ × ）85 PH电极长期不使用应保存在干燥的室温环境中。
（ √ ）86 气开气关阀的选择主要是从工艺角度考虑，当系统因故障等使信号压力中断时，阀处于全开还是全关状态才能避免损坏设备和保护操作人员。
（ √ ）87 DCS系统的发展趋势时朝着一体化的生产管理系统，即计算机集成制造系统（CIMS）的方向发展。
（ × ）88计算机控制只需要特定的程序，就可以实现过程控制。
（ × ）89 集散控制系统JX3000时北京和利时公司的产品。
（ × ）90在自动化领域中，把被调参数不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态平衡。
（ √ ）91程序控制指令可以控制PLC程序执行的顺序，使CPU依据不同的具体情况，改变程序的走向或者按照不同的需要调用不同的自程序等。
（ √ ）92集散控制系统(DCS)应该包括常规的DCS，可编程序控制器(PLC)构成的分散控制系统和工业PC机（IPC）构成的分散控制系统。
（ √ ）93工业计算机网络的响应时间一般比办公室计算机网络快。
（ √ ）94为了提高网络的可靠性，DCS网络一般采用专门的通讯协议。
（ √ ）95通讯系统实现DCS系统中工程师站、操作站、控制站等设备之间信息、控制命令的传递与发送以及与外部系统信息的交互。
（ × ）96可燃性液体与空气组成的混合物在一定浓度范围内发生爆炸，这个浓度范围叫做爆炸浓度极限。
（ √ ）97现场总线采用了OSI模型中的3个典型层。
（ √ ）98只要使遵循RT协议的手操器一定能对智能变送器进行编程组态。
（ √ ）99量值传递系统使指通过检定，将国家基准所复现的计量单位量值通过标准逐级传递倒工作用计量器具。
（ × ）100事故处理的“三个对待”是:大事故当小事故对待，已遂事故当未遂事故对待，外单位事故当本单位事故对待。
二、选择题
1. 控制高粘度、带纤维、细颗粒的流体，选用何种调节阀最合适（ B ）
A蝶阀 B套筒阀 C 角形阀 D偏心旋转阀
2.为保证阀门的调节性能越好，调节阀安装的前后直管段应为管道直径的（ B ）
A前10－20倍,后3－5倍 B前≥10－20倍，后≥3－5倍
C前3－5倍，后10－20倍 D前≥3－5倍， 后≥10－20倍
3．控制系统的过渡过程有（ D ）形式
A发散振荡、衰减振荡和等幅振荡
B发散振荡、衰减振荡和收敛振荡
C发散振荡、衰减振荡、收敛振荡和等幅振荡
D发散振荡、衰减振荡、单调过程和等幅振荡
4．关于比例度对闭环系统余差影响的描述，（ A ）是正确的
A对于自衡系统，比例度越小，余差越小
B对于自衡系统，比例度越小，余差越大
C对于非自衡系统，比例度越小，余差越大
D对于非自衡系统，比例度越小，余差越大
5.为了提高网络的可靠性，DCS网络一般采用( B )的通讯协议。
A合作 B专门 C公认 D统一
6.以下不属于DCS过程控制级功能的有( B )
A 采集过程数据进行转换和处理
B 数据实时显示历史数据存档
C 设备的自诊断
D 实施连续，批量和顺序的控制作用
7.以下不属于DCS控制站组成部分的是（ A ）
A I/A Series DCS 系统的通讯处理机 Series DCS 系统的现场总线
B I/A C机柜 D I/O卡件
8.以下对DCS输入/输出卡件的描述,错误的是( C )
A -300X系统中,模拟量卡件可以冗余配置
B DCS I/O卡件包含有模拟输入和模拟输出卡件,也有集两种功能为一体的卡件
C模拟量输出卡件一般输出连续的4~20mA电流信号,用来控制各种执行机构的行程,但电源须另外提供
D DCS系统的模拟输入卡的输入信号一般有毫伏信号,电阻信号,4~20mA电流信号等
9.以下对DCS控制站的描述,错误的是( A )
A DCS控制站的随即存储器(RAM)一般转载一些固定程序
B DCS控制站电源采用冗余配置,它是具有效率高,稳定性好,无干扰的交流供电系统
C DCS控制站的主要功能是过程控制,是系统和过程之间的接口
D 控制站和I/O卡件交换信息的总线一般都采用冗余配置
10.以下不属操作站组成部分的是( D )
A 系统监视器(CRT) B操作计算机
C 操作员键盘或球标 D 管理网服务器
11.以下对DCS操作站的描述,错误的是( B )
A DCS控制站一般由监视器,计算机,操作员键盘组成
B DCS系统必须配置工程师站,DCS工程师站不能由操作站替代
C 在DCS的操作站上也可以进行系统组态工作
D DCS的操作站除了具有标准显示卡外,还可以根据用户的组态进行自定义显示
12.以下是DCS通讯系统的描述,错误的是( B )
A 工业计算机网络响应时间一般比办公计算机往来快
B 为了提高网络的可靠性,DCS网络一般采用专用的通讯协议
C 通讯系统实现DCS系统中工程师站,操作站,控制站等设备之间信息,控制命令的传递与发送以及与外部系统信息的交互
D DCS系统的通讯系统通常采用1:1冗余方式,以提高可靠性
13.以下是DCS软件体系的描述,错误的是( D )
A DCS的软件分为系统软件和应用软件(过程控制软件)
B DCS硬件组态是指完成对系统硬件构成的软件组态,包括设置网络接点,冗余配置,I/O卡件类型,数量地址等
C 软件组态包括历史记录的创建,流程图画面的生成,生产记录和统计报表的生成,控制回路的组态,顺序控制的组态,联锁逻辑组态等
D DCS控制站具备所有采集控制系统的控制功能,而工程师站只需要将标准的控制模块进行组态就可以实现许多复杂的控制
14.以下不属于DCS操作站显示管理功能的是( D )
A 系统的组成结构和各站及网络的状态信息
B 现场各设备的状态信息
C 流程图模拟信息
D操作记录和事故记录
15.以下不属于控制站和I/O卡件交换信息的总线是( C )
A -300X系统SBUS-S1I总线 B I/A Series DCS 系统的节点总线
C -300X系统SBUS-S2总线 D CENTUM CS 3000系统R总线
16.DCS系统一般有3个地( A B C )地
A安全保护 B 仪表信号 C 本安 D 电器
17.DCS系统最佳环境温度和最佳相对湿度分别是( C )
A (15±5)℃，40％－90％ B (25±5)℃，20%-90%
C (20±5)℃，20%-80% D (20±5)℃，40%-80%
18.DCS是基于4C技术发展起来的，以下不属于4C技术的是( D )
。
A．计算机技术和CRT技术 B.控制技术
C．通讯技术 D.信号处理技术
19.下列DCS产品中，不属于第四代集散控制系统的有( D )
.
A. FOXBORO的I/A’ S 50 系列
B. YOKOGAWA公司的CENTUM CS-3000系统
C. 浙大中控的JX-300X系统
D. honeywell公司的TDC-2000系统
E. honeywell公司的PKS系统
20.根据国家标准GB3836-83，我国的防爆电气设备其防爆结构有( A )
种。
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
21.控制高黏度，带纤维，细颗粒的流体，选用何种调节阀最合适( A )
A 蝶阀 B 角行阀 C 套筒阀 D 偏心旋转阀
22.流量系数KV与CV的关系是( A )
A CV=1.167KV B KV =1.167 CV C CV=KV D 不能判断
23.在设备安全运行的工况下,能够满足气开式调节阀的是( A )
A 锅炉的燃烧气调节系统 B 锅炉汽包的给水调节系统
C 锅炉汽包的蒸汽出口温度调节系统
D 锅炉炉膛进口引风压力调节系统
24.某调节阀串联在管路系统中,假定系统总压差一定,随着流量的增加,管路的阻力损失亦增加,这时候调节阀上的压差( C )
A 将维持不变 B 将相应减少
C 将相应增加 D 可能增加亦可能减少
25.放射性物位计中,常用的放射源有钴-60(CO60)和铯-137(CS137),两者相比( A )
A CS137半衰期长(32.年), γ量子能弱
B CO60半衰期短(5.26年), γ量子能弱
C CO60半衰期长(32.2), γ量子能强
D CS137半衰期短(5.26), γ量子能强
26.R1/4和NPT1/4是仪表常用的锥管螺纹,它们的牙型角分别为55°和60°,它们每25.4mm内的牙数( B )
A 都是18牙 B R1/4是18牙 , NPT1/4是19牙
C都是19牙 D R1/4是19牙 , NPT1/4是18牙
27.根据国标GB/T4123-92规定,对调节阀体耐压强度实验时,应施加( B )倍公称压力
A 1.2倍 B 1.5倍 C 2.0倍 D 4.0倍
28.锅炉汽包出现”虚假液位”现象是由于( B )引起的
A 给水流量突然变化 B 蒸汽负荷突然变化
C 给水压力突然变化 D 燃料量突然变化
29.串级控制系统中主控制器的输出信号送至( B )
A 调节阀 B 副控制器 C主受控对象 D 副受控对象
30.对安全仪表系统(SIS)隐故障的概率而言,”三选二”(2003)和”二选二”(2002)相比,( B )
A前者大于后者 B 后者大于前者
C前者等于后者 D前者可能大于后者亦可能小于后者
31.对于测量转轴位移.振动的电涡传感器,其灵敏度受被测体磁导率和被测体表面尺寸的影响( B )
A 磁导率强.表面尺寸大的被测体灵敏度高
B磁导率弱.表面尺寸大的被测体灵敏度高
C磁导率强.表面尺寸小的灵敏度高
D磁导率弱.表面尺寸小的被测体灵敏度高
32.在下列论述中,是正确的是( C )
A 人生的目的就在于满足人的生存与生理本能的需要
B 追求物质,金钱,享受的人的本体要求
C 人世在世要对社会和他人的承担责任,要有强烈的社会使命感
D 人生在世就是要追求个人的幸福与快乐
33.安全仪表系统是( A )
A SIS B APC C DCS D ESD
34.KMM的正常运行状态最多可以有( A )种
A 4 B 3 C 2 D5
35.用户组态程序的存储器是( C )
A RAM B ROM C EPROM D PROM
36.在设备安全运行的工况下,能够满足气开式调节阀的是( A )
A 锅炉的燃烧气调节系统 B 锅炉汽包的给水调节系统
C 锅炉汽包的蒸汽出口温度调节系统
D 锅炉炉膛进口引风压力调节系统
37.我们常提到的PLC是( B )
A 集散控制系统 B 可编程序控制器
C可编程序调制器 D 安全仪表系统
38.下列模块中( D )不是3500系统配置所必须要求的
A 电源模块 B 框架接口模块
C 监测器模块 D 通讯网关模块
39. 下列模块中( C )是3500系统配置所必须要求的
A 键相器模块 B 转速模块
C 监测器模块 D 通讯网关模块
40.安全仪表系统(SIS)的逻辑表决中,”二选一”(1002)隐故障的概率( B )”一选一”(1001)隐故障的概率
A 大于 B 小于 C 等于 D 可能大于亦可能小于
41.对安全仪表系统(SIS)的隐故障而言,”二选一”(1002)和”二选二”(2002)相比( C )
A前者大于后者 B 后者大于前者
C前者等于后者 D前者可能大于后者亦可能小于后者
42.对.对安全仪表系统(SIS)的显故障而言,”二选一”(1002)和”二选二”(2002)相比( B )
A前者大于后者 B 后者大于前者
C前者等于后者 D前者可能大于后者亦可能小于后者
43. 对.对安全仪表系统(SIS)的隐故障而言,”三选二”(3002)和”二选二”(2002)相比( B )
A前者大于后者 B前者等于后者
C后者大于前者 D前者可能大于后者亦可能小于后者
44. 对.对安全仪表系统(SIS)的显故障而言,”三选二”(3002)和”二选二”(2002)相比( A )
A前者大于后者 B前者等于后者
C后者大于前者 D前者可能大于后者亦可能小于后者
45.现场总线仪表采用的通讯方式( A )
A数字传输方式 B 模拟传输方式
C 混合传输方式 D 其它通讯方式
46.以下不能体现现场总线简化了系统结构的是( D )
A采用数字信号替代模拟信号,因而可实现一对电线上传输多个信号
B现场设备不需要模拟/数字,数字/模拟转换部件
C不再需要单独的调节器,计算单元
D现场总线在现场就能直接执行多种传感,控制,报警和计算功能, 因此可以不要操作站
47. 在我国法定计量单位中,单位和词头推荐使用国际符号.对面积单位 “平方千米”的符号应为( C )
A. k.m2 B. (km)2 C. km2 D. k×m2
48.一个字节(Byte)可以表示( B )
A 128种状态 B 256种状态 C 512种状态 D 1024种状态
49.下列材料对γ射线的屏蔽作用最强的是( B )
A 铁 B 铅 C混凝土 D 铝
50.关于污水一级处理,下列选项错误的是( A )
A 废水变净 B 去除水中的漂浮物和部分悬浮物状态的污染物
C 调节PH值 D 减轻废水的腐化程度和后续处理构筑物负荷
51.下列选项中( B )不属于污水一级处理的方法
A 筛选法 B渗透法 C 沉淀法 D 上浮法
52.下面关于火灾发展的阶段中,错误的一项是( D )
A 初期阶段 B 发展阶段 C 猛烈阶段 D 毁灭阶段
53.下面( C )是不属于静电导致火灾爆炸的五个条件中的一项
A 产生静电电荷 B有足够的电压产生火花放电
C有能引起火花放电的合适间隙
D 产生的点火花要有足够的能量
E 空间有足够的氧气
F 在放电间隙及周围环境中有易燃易爆混合物
54.下面报火警过程中错误的是( A )
A 拨火警电话112 B 讲清着火单位,着火部位
C 讲清什么物品着火 D 讲清火势大小
E 讲清报警电话号码和报警人姓名
F道口迎接消防车
55.DCS系统中DO表示( C )
A 模拟输入 B 模拟输出 C 开关量输出 D 开关量输入
56.我们常提到的PLC是指( B )
A 集散控制系统 B可编程序控制器
C 可编程序调节器 D 安全仪表系统
57.一台压力变送器,测量范围为3.0MPa~6.0MPa,当变送器显示25%时,测量输出值应为( B )
A 6 mA,3.75 MPa B 8 mA,3.75 MPa
C 10 mA,4.25 MPa D 12 mA,4.25 MPa
58.一压力变送器,测量范围为20~100KPa,那么它的最大可以测量到( C )
A 99.999KPa B 80KPa C 100KPa
59.杠杆式压差变送器的测量范围不同,主要是由于其测量墨盒的( B )
A 材料不同 B 直径不同 C 厚度不同 D 耐压不同
60.电容式差压变送器无输出时可能原因是( D )
A 电容损坏 B 线性度不好 C 任意引压管堵塞 D 以上均不对