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文档简介
1、 KJ83N煤矿安全监控系统培训教材煤炭科学研究总院2013年8月 KJ83N煤矿安全监控系统培训教材目 录1 系统概述12 系统组成13 系统主要功能特点24 系统主要技术指标35 系统配套设备详细参数45.1 KJT-2A传输接口45.2 KJ83J矿用信息传输接口45.3 KJ83N-F矿用传输分站55.4 KJF39-2型通用监控分站65.5 KJ83-F2型通用监控分站75.6 KTG113矿用本安型数据光端机85.7 KJJ83矿用多业务接入设备95.8 KDW660(380)型隔爆兼本安型不间断电源箱105.9 KDW-2/660(380)型双路隔爆兼本安型不间断电源箱105.1
2、0 GTH500(B)一氧化碳传感器115.11 GPD1/5负压传感器125.12 GWD100型煤矿用温度传感器125.13 GFC-15煤矿用风速传感器135.14 KXB(A)型声光报警器135.15 GKT-L煤矿用设备开停状态传感器145.16 GFK-L煤矿用风门开闭状态传感器146 KJ83N软件系统157必要的名词解释177.1监测点177.2传感器分类177.3监测点编号187.4巡检187.5误差带197.6其它术语198 系统的安装与维护198.1煤矿安全监控系统操作规程198.2系统安装主要步骤208.3系统安装过程中应注意的问题209 微机监控室的选址与装修219.
3、1监控室选址219.2监控室装修219.3监控室各设备布置2110 分站的选址与安装2210.1分站的选址2210.2分站的安装2210.3传感器的接线2310.4断电控制接线2410.5远程控制接线方法2411 使用与维护2611.1检修机构2611.2校准气体2611.3调校2711.4 维护2711.5便携仪2811.6备件2811.7报废2812 系统配接设备的安装与使用29附件:1KJ83N煤矿安全监控软件系统11 前言11.1 概述11.2 运行环境22 软件安装22.1 SQL Server2000数据库安装22.2监控系统中心站软件安装112.3监控系统中心站程序的删除142.
4、4 监控系统监控终端程序的安装152.5监控终端程序的删除173 中心站监控软件使用173.1监控系统主界面173.2系统主菜单183.3工具栏463.4风电瓦斯的设置463.5双机热备数据同步系统的设置543.6 VISUAL MINE图形编辑软件使用说明654 监控终端系统使用说明874.1监控终端软件登录页面874.2监控终端软件主页面884.3监控终端软件主菜单与二级菜单885 常见故障解决975.1中心站软件常见故障及处理975.2网络终端软件常见故障及处理100 IV 1 系统概述KJ83N煤矿安全监控系统采用当前最先进的计算机技术、通讯技术、网络技术、控制技术、数据库技术及图形图
5、象处理技术,结合我国煤矿特点,充分分析了国内外同类产品的特点、技术优势及存在的不足,在此基础上开发出了适用于各类煤矿的KJ83N煤矿安全监控系统。系统主要监测瓦斯、风速、温度、负压、一氧化碳、氧气、烟雾、风门开关、主扇、局扇、风机开停等环境参数,以及电流、电压、水仓水位、煤仓煤位、箕斗提升数量、机电设备开停和馈电、断电状态等生产运行参数,可以监测瓦斯抽放数据,控制相应的电气设备的工作状态。系统采用光缆、FSK调制解调、CAN总线及RS485总线等多种方式进行数据传输,抗干扰能力强,可靠性高。系统软件采用数据库技术、图形技术、组态软件技术、多进程和多线程的技术,提供高效、稳定、实时性强的数据采集
6、、存储、管理和分析功能,为用户提供了丰富的图表、统计、打印信息,为煤矿的安全生产提供有力保障,系统软件运行于Windows XP/Windows 2003 Server系统。2 系统组成KJ83N煤矿安全监控系统由地面中心站、KJ83N安全监控软件、传输接口装置、地面环网接入设备、井下环网多功能接入设备、本安数据交换机、井下智能分站、各种矿用传感器及控制执行器组成。整个系统的组成如图1.1和图1.2所示。图1.1 KJ83N煤矿安全监控系统电缆传输方式结构示意图图1.2 KJ83N煤矿安全监控系统光纤环网传输式结构示意图3 系统主要功能特点² 满足煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6
7、201-2006)及煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)和煤矿安全规程(2005年版)的规定。² 系统监测监控瓦斯、风速、温度、负压、CO、氧气、烟雾、风门开关、主扇、局扇风机开停等环境参数,以及电流、电压、水仓水位、煤仓煤位、箕斗计数、各机电设备开停和馈电、断电状态等生产运行参数。系统实现了风电瓦斯闭锁功能和全矿井的瓦斯超限断电功能及断线断电。² 系统能够监测监控电压、电流、电量、顶板压力、位移等参数,并且提供了对顶板压力、位移的报警分析。² 系统软件采用“变值变态、疏密结合、数据库动态生成”的数据存储技术,使数据存储的容量只和计算机
8、的硬盘容量有关系,解决了数据维护的问题。 ² 系统软件具有短信息收发功能,可以将异常数据以短信的方式发送到管理人员的手机上。² 系统配有专用的图形编辑软件,用于动态图元素、煤矿巷道的绘制。所有的动态、静态图形都可由矿方操作人员绘制,同时能将CAD、MapInfo两种常用的矢量图导入系统,系统支持多种图形格式(bmp、jpg、gif等)。² 系统的监控设备、配套传感器、执行器种类齐全,传感器配有遥控器,调校方便、使用寿命长。² 系统配套的分站都能实现风电瓦斯闭锁、断电仪的功能;分站脱离系统可独立运行并且能实现风电瓦斯闭锁、断电仪功能;分站配接的传感器种类、
9、量程、断电点、复电点、风电瓦斯闭锁等参数在地面中心站定义生成,并下发到分站,分站免编程。² 系统能与公司开发的KJ236人员定位考勤系统和KJF-05主通风机在线监控系统共缆运行。4 系统主要技术指标² 系统设计:系统符合由国家安全生产监督管理总局提出的安全生产行业标准煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ62012006)和煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)的要求。² 系统容量:系统最多可配接64个监控分站。 ² 信息传输:RS485或CAN总线两芯传输,传输速率:4800bps; FSK总线两芯传输,传输速率:1200bps
10、; 以太网传输速率为:10M/100M。 ² 传输距离:地面中心站到分站之间最大传输距离:15km; 分站到传感器之间的最大传输距离:2km。 ² 接入的传感器信号:模拟量传感器信号:2001000Hz或420mA以及其它非标准信号;开关量传感器信号:无电位接点及电平信号。 ² 供电 :地面设备为AC220V,井下设备为AC127/380/660V。5 系统配套设备详细参数5.1 KJT-2A传输接口KJT-2A传输接口是用于监控分站和地面监控主机之间进行通讯的智能型接口装置。该装置以FSK或CAN、RS485总线方式通讯,通过二芯无极性电缆与分站通讯,接口装置内
11、置光电隔离、保护安全栅,抗干扰性能好,可以自动实现在线切换,同时2路串行接口。主要技术指标(1)供电电压:AC220V; (2)整机功耗: 10W; (3)与分站间传输速率:1200 (4)最大传输距离:不小于15km; (5)信号线最大短路电流:50mA; (6)接口与主计算机传输:RS232C、距离不大于15m; (7)防爆型式:一般兼本质安全型; (8)传输接口工作方式:主从、半双工、单层连接。5.2 KJ83J矿用信息传输接口KJ83J矿用信息传输接口具有以太网电接口与以太网光接口之间数据通信功能;2个以太网光接口可组成光纤环网,光口支持解环自愈功能;具有485 通信功能。将数据通过转
12、换单元转换为标准TCP/IP协议的网络信号,通过工业环网网络交换机将数据传输。主要技术参数(1) 电气性能供电电源: AC 220 V ,允许偏差-2510,整机功率: 50W。(2) 以太网光接口接口数量:2个光纤以太网口;传输方式:全双工TCP/IP传输协议,波长为1310nm的单模光纤,到其它网络接口之间最大传输距离:15km。(使用MGTSV-(2-72)B 煤矿用阻燃通信光缆,安全标志编号:200612659 )(3)以太网电接口接口数量:4个,传输方式:TCP/IP以太网电信号传输,到其它网络接口之间最大传输距离:30m(4) RS485数据通信接口接口数量:2个 ,传输方式:半双
13、工、RS485 信号、双极性,波特率: 自适应或4800 bps5.3 KJ83N-F矿用传输分站KJ83N-F监控分站内含本质安全电源,省去了向传感器供电的电源箱,结构紧凑,便于在井下安装使用。该装置各项功能齐全,除具备采集、显示井下各种安全参数数值、设备运行状态以及接受主机命令传送数据和状态信息以外,还具有如下功能:(1)具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。传输线断线或中心站软件故障时,分站仍可独立工作,确保井下安全生产;(2)具有监控设备故障闭锁功能,防止不接入监控设备违章生产;(3)配接的传感器种类、量程、断电点、复电点等参数在地面中心站主机定义生成并下发到分站,分站免编程;
14、(4)根据测点定义,分站能够执行异地断电功能,使井下断电控制更灵活;(5)分站装有备用电池,交流电源断电后自动投入工作,供电时间2h。主要技术指标(1)容量:模拟量输入 4个;开关量输入4个;控制量输出4个,还具有一路报警器接入口; (2)输入信号制式:模拟量 2001000Hz、0200Hz、0400Hz、2006001000Hz;开关量:26mA; (3)控制输出:断电继电器接点容量 AC220V/5A;DC12V。5.4 KJF39-2型通用监控分站KJF39-2通用监控分站是KJ83N煤矿安全监控系统的重要组成部分,具有数据采集、控制输出、遥控输入、液晶显示等功能。分站能完成两路甲烷风
15、电闭锁功能。当监控系统故障或数据传输线断线时,分站可独立工作。分站可以接收电流、频率等符合煤矿行业标准规定的多种信号制式传感器信息。主要技术指标 (1)防爆型式:矿用本质安全型;防爆标志:Exib (2)工作电压:DC 18V (3)最大工作电流:不大于250mA (4)分站容量 模拟量输入:8路模拟量输入,可输入频率型、电流型,通过跳线互换; 开关量输入:8路开关量输入; 控制量输出:8路开关量输出。 (5)输入输出信号制 模拟量输入信号:频率型模拟量输入:200Hz1000Hz;电流型模拟量输入:1mA5mA或4mA20mA。频率型和电流型通过跳线互换,其中开关量和模拟量可互换。 (6)模
16、拟量的转换误差不大于1% 。 (7)开关量输入信号:0/5mA。 (8)控制量输出信号:高低电平,高电平时不小于5V(负载电流3mA),低电平时不大于0.5V。 (10)通信口的传输方式:主从、半双工。5.5 KJ83-F2型通用监控分站KJ83-F2型通用监控分站是KJ83N煤矿安全监控系统的重要组成部分,实时采集矿井环境参数,如瓦斯、一氧化碳、风速、温度等,监测机电设备馈电、开停状态等生产信息,控制用电设备的接通、断开。分站具有甲烷超限及断线报警、断电功能及甲烷风电闭锁功能。当通讯中断时,分站可以独立工作。当交流电断电时,分站可以持续工作两个小时,并且保存相应数据。分站可以配接电流型、电压
17、型、频率型、开关量等符合煤矿行业标准规定的各种传感器,灵活方便。分站还可配接声光报警器。 主要技术指标(1) 防爆型式:矿用本质安全型;防爆标志:Exib (2) 工作电压: DC18V(3) 最大工作电流:不大于250mA(4) 分站容量:输入:十六路输入端口,可以连接各种类型的传感器(电压、电流、频率、两态或者三态开关量等);输出:八路电平型开关量输出,通过断电器控制电气设备。(5) 频率型模拟量输入:200Hz1000Hz。高电平时不小于2.5V,低电平时不大于0.7V,正负脉冲宽度不小于0.3ms,转换误差不大于1%;(6) 电流型模拟量输入:1mA5mA或4mA20mA;(7) 电压
18、型模拟量:1V5V;(8) 两态开关量输入信号:(0/5)mA。(0-2.5)mA输入为断开,(4.5-5.5)mA输入为闭合;(9) 三态开关量输入信号:(0/1/5)mA。0mA为断线,(0-2.5)mA输入为断开, (4.5-5.5)mA输入为闭合;(10) 输出信号:高低电平。高电平时不小于5V,低电平时不大于0.5V 。(11) 分站与监控主机之间采用CAN总线或者RS485总线进行通讯,异步、半双工、主从方式,通讯速率可以在1200bps、2400bps、4800bps和9600bps中指定一种,缺省值为4800bps;(12) CAN总线通讯方式下,分站与监控主机之间的最大传输距
19、离为10 km;传输电缆使用MHYV1*2;电缆分布参数:分布电容:0.06F/km;分布电感:0.8mH/km;直流电阻:12.8/km。(13) RS485总线通讯方式下,分站与监控主机之间的最大传输距离为1.2 km;传输电缆使用MHYV1*2;电缆分布参数:分布电容:0.06F/km;分布电感:0.8mH/km;直流电阻:12.8/km。(14) 分站与传感器之间的最大传输距离2 km;传输电缆MHYV1*4;电缆分布参数:分布电容:0.06F/km;分布电感:0.8mH/km;直流电阻:12.8/km。(15) 温度:040(16) 相对湿度: 95%(25)(17) 大气压力:80
20、kPa106kPa(18) 允许在有瓦斯、煤尘爆炸危险环境中使用;(19) 周围介质无腐蚀性气体。5.6 KTG113矿用本安型数据光端机KTG113数据光端机实现光信号和R485电信号的相互转换,同时可作为光信号转以太网信号的收发器。允许在有瓦斯、煤尘爆炸危险环境中使用。主要技术指标(1)防爆形式:矿用隔爆兼本质安全型,其标志为ExibI;(2)电源输入额定工作电压:DC 18V;工作电流:200mA; (3)光纤接口接口数量:1或2路;发射光功率:-9dBm-6dBm (单模1310nm);接收灵敏度:-25.4dBm-9.2dBm (单模1310nm); (4)RS485通讯接口接口数量
21、:2或4个;通讯速率:4800bps; (5)外形尺寸(长)×(宽)×(高):210 mm×163mm×51mm; (6)重量:5kg。5.7 KJJ83矿用多业务接入设备KJJ83多业务接入设备为井下数据交换设备,完成以太网光电信号和以太网、RS485 电信号之间的数据通信,设备配套的软件实现了对多功能接入设备网络端口的管理。接入设备允许在有瓦斯、煤尘爆炸危险环境中使用。主要技术指标(1)防爆形式:矿用隔爆兼本质安全型,其标志为ExdibI;(2)供电电源:AC 127/380/660V,电压波动范围 75%110%;(3)整机功率:50W;(4)接口
22、数量光缆接口:2个以太网光接口具有光纤环网冗余功能,支持光口解环自愈功能,恢复时间300ms,速率100或1000Mbps。采用单模光纤,波长1310nm,最大传输距离15km,多模最大传输距离2Km;以太网接口:2个本安以太网接口,采用矿用阻燃CAT5类网络双绞线,最大传输距离 100m,速率10/100Mbps自适应;RS485接口:4个本安RS485接口,采用矿用阻燃屏蔽信号电缆,速率1200bps,最大传输距离6km;(5)备用电源:多功能接入设备内部备有电池,交流停电时,自动切换至电池供电,并保证工作时间不小于2小时;(6)外形尺寸:680 mm (长)×426 mm (宽
23、)×284 mm (高)(7)重量:70kg5.8 KDW660(380)型隔爆兼本安型不间断电源箱该设备能输出多路本质安全电源,向KJF39-2通用监控分站和所配接的传感器供电。该电源箱还具有备用电源功能,当煤矿井下交流电源断电后仍能不间断向设备供电2小时以上。主要技术参数(1)电源箱输入电压:380VAC/660VAC (2)本质安全电源参数见表2:表2 KDW660(380)型本质安全电源1路 2路3路 4路 5路 6路 7路 8路 输出电压/V 18 1818 18
24、18 18 18 18 输出电流/mA 250 250250 250 250 250 250 250 开路电压/V 1818 18 18 18 18 18 18 短路电流/mA 255 255 255 255 255 255 255 255过流保护整定值/mA 255 255 255
25、60;255 255 255 255 255(3)备用电池型号:额定电压21V,4Ah;最高充电电压25.2V,放电终止电压20V;完全充电后,满负载连续工作时间2h;(4)电源电压波动范围:电源电压标称值的75110; (5)尺寸重量尺寸:460mm(L)×280mm(W)×164mm(H)重量:30kg 5.9 KDW-2/660(380)型双路隔爆兼本安型不间断电源箱KDW-2/660(380)双路电源箱是KTG113矿用本安型数据光端机的配套设备。该设备能输出二路本质安全电源,向数据光端机器供电,电源箱还具有备用电源功能,当煤
26、矿井下交流电源断电后仍能不间断向设备供电2小时以上。主要技术指标(1)电源箱输入电压:380VAC/660VAC; (2)电源箱输出电压:额定电压18V、2Ah;最高充电电压21.2V,放电终止电压16V; (3)完全充电后,满负载连续工作时间4h。 (4)电源电压波动范围:电源电压标称值的75110; (5)本质安全电源参数见下表3:表3 KDW-2/660(380)型本质安全电源参数1路2路输出电压/V16±5%16±5%输出电流/mA300300开路电压/V1919短路电流/mA300300过流保护整定值/mA3003005.10 GTH500(B)一氧化碳传感器GT
27、H500(B)煤矿用一氧化碳传感器是用于连续检测煤矿井下一氧化碳气体浓度的高精度仪表。传感器使用进口检测元件,使传感器的性能、测量精度、使用寿命都大大提高。具有红外遥控调校零点、灵敏度、报警点等功能。传感器除了和本公司KJ83N煤矿安全监控系统配套使用外还可和国内其它监控系统配套使用。主要技术指标(1)测量范围:0-500ppm (2)测量误差0-100 ppm±4ppm 100-500 ppm±5%pp (3)响应时间:小于35s (4)报警点:可测量范围内任意设置 (5)显示:三位LED就地显示 (6)报警方式:红色LED灯闪烁、蜂鸣器鸣叫、报警声压级80dB(7)输出
28、信号:200-1000Hz或4-20mA (8)工作电压:本安DC9V-24V (9)额定电流:60mA(10)距分站距离:2km5.11 GPD1/5负压传感器GPD1/5煤矿用负压传感器是采用扩散硅压力传感器芯片开发的固定式仪表。主要用于连续监测矿井通风总负压、矿井风机差压、井下风门两侧及矿井密闭墙内外压力差,是矿井通风安全参数测量的重要仪表。具有红外遥控调校功能和调校简单的特点。传感器除了和本公司KJ83N监控系统配套使用外还可和国内其它监控系统配套使用。主要技术指标(1)测量范围:0-5kPa (2)测量误差:±2 (3)报警方式:红色LED灯闪烁、蜂鸣器鸣叫、报警声压级80
29、dB(4)输出信号:200-1000Hz或4-20mA(5)工作电压、电流:本安DC9V-24V、额定电流60mA(6)至分站距离:2km5.12 GWD100型煤矿用温度传感器GWD100型煤矿用温度传感器是采用一线式数字温度传感元件开发的固定式仪表。主要用于连续测量煤矿通风巷道、工作面及火区密闭温度,是矿井通风安全参数测量的重要仪表。传感器为矿用本质安全型,结构简单,使用、调校方便,可以就地用数码管显示温度数值,并具有频率信号输出,可以与国内各种煤矿安全监控系统配套使用。主要技术指标(1)测量范围:0100 (2)测量精度:±1.0(3)反映时间:2min(4)输出信号:2001
30、000Hz频率或4-20mA(5)供电电压:DC 1224V (6)工作电流50mA (7)调校方式:红外遥控调校5.13 GFC-15煤矿用风速传感器GFC-15煤矿用风速感器是采用超声波测量原理。主要用于连续监测矿井通风总回风巷、井下主要测风站、扇风机等处的风速,是矿井通风安全参数测量的重要仪表。具有红外遥控调校功能和调校简单的特点。传感器除了和本公司KJ83N煤矿安全监控系统配套使用外还可和国内其它监控系统配套使用。主要技术指标(1)测量范围:0.3-15 m/s(2)测量误差:小于 ±0.3 m/s(3)响应时间:小于40s(4)显示:三位LED就地显示(5)输出信号:200
31、-1000Hz或4-20mA (6)工作电压:本安DC8V-21V (7)工作电流:70mA 5.14 KXB(A)型声光报警器KXB(A)型声光报警器,是KJ83N煤矿安全监控系统监控分站的配套设备,当分站采集的监测值超限、传感器故障时就地报警。可以与国内各种煤矿安全监控系统配套使用。主要技术指标 (1)输入控制信号:DC 5V18V (2)报警方式:红色LED灯闪烁、蜂鸣器鸣叫、报警声压级80dB、闪烁光信号在20m远处清晰可见 (3)工作电压、电流:本安DC9V-24V 、额定电流25mA (4)至分站距离:2km5.15 GKT-L煤矿用设备开停状态传感器GKT-L煤矿用设备开停状态传
32、感器主要用于监测矿井机电设备运行状态,如矿井主扇、局扇、链板运输机、胶带运输机、水泵等的开停状态。传感器将机电设备开停状态信号转换为电流信号,传送到监控分站。该传感器具有灵敏度高,结构紧凑,功耗低,安装使用方便及免维护等特点,该传感器既可以用于两线三态监测,也可以用于三线两态监测,适合与国内现有监控设备配套使用。主要技术指标(1)工作电源:本安 DC9V-21V(2)整机电流:10mA (3)动作值及允许误差:5±0.5mA(4)输出信号:三线两态:5mA/0mA 两线三态:6mA/2mA/0mA (5)运行显示:LED亮/灭 (6)至分站的距离:2km5.16 GFK-L煤矿用风门
33、开闭状态传感器GFK-L煤矿用风门开闭状态传感器主要用于监测矿井主要风门的开关状态。传感器是磁性驱动的位置开关传感器,将风门开关状态信号转换为电流信号,传送到监控分站。该传感器既可以用于两线三态监测,也可以用于两线两态监测,适合与国内现有监控设备配套使用。主要技术指标(1)工作电源: 本安DC9V-21V、整机电流10mA(2)动作距离及允许误差:30mm(3)响应时间:1s (4)输出形式:二态:4mA/0mA 三态:5mA/1mA/0mA (5)触发磁钢材质:氧化物磁钢 (6)有效距离:2km6 KJ83N软件系统系统分为三层构架:业务逻辑层、数据采集层和数据表现层;采用C/S和B/S相结
34、合的结构。系统运行环境为:(1)Web网站运行在WINDOWS2003 Server、SQL Server 2000、Visual Mine;(2)客户端浏览运行在WINDOWS2000/XP、IE5.0以上;(3)数据采集监控主体软件运行在WINDOWS 2000 /XP、SQL Server 2000;专业的绘图软件 Visual Mine图6.1 KJ83N安全监控系统的主界面图6.2 图6.37必要的名词解释7.1监测点监测点是指安装在工作现场的某一监测位置的传感器,把这一监测传感器叫监测点。7.2传感器分类按照传感器测量的不同性质媒介,可将传感器分为不同的种类,如甲烷传感器、一氧化碳
35、传感器等,但这样对传感器分类不太细,比如:同样是甲烷传感器,我们可以把高浓度的甲烷和低浓度的甲烷传感器分开来对待,这样无论在软件上看还是和实际相比都更加接近。如果将测量同类性质媒介不同量程的传感器也作为不同类传感器,这样对传感器的分类更细化。所以在KJ83N软件系统中区别不同类型传感器可按如下区别:测量的媒介性质是否相同,如果媒介性质相同量程是否相同。7.3监测点编号在KJ83N系统中,我们将所有分站和分站相接的输入、输出量传感器称为监测点。每一个使用的监测点在KJ83N系统中心站软件中都必须有定义和相应的编号。系统将监测点分为以下4种类型:分站点:对应于一台井下和井上分站,反映分站的通讯和交
36、/直流供电状况和分站的运行状态。分站测点是其下属监测点的管理者。模拟量点:分站的模拟量输入,用于接入瓦斯、风速、一氧化碳、温度、负压、风压、电流、电压、煤仓煤位、水位等传感器。数字量点:分站的开停量输入,用于接入皮带开停、风门开关、水泵开停、继电器控制验证(馈电传感器)等。继电器点:分站的控制量输出,用于井下局部地区的断电等。为了区分以上4种类型的测点,KJ83N系统使用了一种监测点的编号规则。监测点的编号简称为点号,点号用5位数字和字符组成:n1n2n3n4n5。编号规则如下:n1n2表示测点所属的分站,01n1n264;n3根据测点类型决定;n5=A、D或C;n3n4表示所属分站的测点编号
37、01n3n416。分站点:n3=n4=0;模拟量点:n5=A, 01n3n416;开关量点:n5=D,01n3n416;继电器点:n5=C, 01n3n416;例如:0101 A 表示第1号分站的第一路模拟量;1904 D 表示第19号分站的第4路数字量;2003 C表示第20号分站的第3路控制量。7.4巡检KJ83N系统是按“中心站分站传感器”体系统设计和运行的。为了能取得井下传感器的数据和状态,中心站计算机必须向相应分站发出数据命令,分站应答后将数据送回中心站计算机,这样才能完成井下传感器数据和状态的显示。当系统接入多个分站后,中心站按照一定的规则周期性地对分站进行扫描,这样的扫描叫巡检。
38、7.5误差带在定义模拟量传感器时需要选择误差带,误差带的选择主要根据传感器的误差精度,同时它是KJ83N系统数据存储的一个标定值。如果这个标定值选择适当可减少数据的冗余量。误差带是一个百分比值。例如:当定义瓦斯传感器量称为0-4%时,如果选择的误差带为1%,则当瓦斯浓度的变化的范围超过0.04%时(量程最大值的1%),认为瓦斯浓度发生了变化,当小于此变化的细小变化认为是传感器正常的波动所造成的,不认为是传感器数值的真实变动。7.6其它术语中断:当中心站与分站通讯中断、软件退出都可能引起地面中心站的监测点出现中断现象,但是井下分站与传感器之间的数据采集状态有可能是正常的。断线:当中心站与分站通讯
39、正常,分站与传感器断开,中心站显示监测点的状态。负漂:当中心站与分站通讯正常,分站与传感器正常联接,有可能是传感器坏了或零点出了漂移,造成了监测值低于了量程下限值,此时的监测点的状态称为负漂。溢出:当中心站与分站通讯正常,分站与传感器正常联接,有可能是传感器坏了或零点调节有误或井下监测的浓度确实很大,出现了监测值高于量程上限值,此时的监测点的状态称为溢出。8 系统的安装与维护8.1煤矿安全监控系统操作规程(1)系统管理、操作人员必须熟悉新出版的煤矿安全规程,并严格按照规程的要求谨慎操作和要求自己。(2)系统管理、操作人员必须经厂家(煤炭科学研究总院鼎天数码公司)全面培训,并获得安全系统操作结业
40、证或者培训证,持证上岗。(3)监控系统主机严禁挪作他用和不用,严格实行“24小时开机”制。(4)严禁利用监控系统主机播放影音文件、进行电脑游戏或上因特网。(5)系统操作人员必须保持微机室良好的卫生环境,严禁吸烟,并定期清除工控机及键盘、鼠标的污垢。(6)系统管理、操作人员必须严密保守自己的“操作权限密码”,严禁越权对系统进行配置和操作。(7)系统操作人员除及时向矿领导递交本矿需要的各种报表外,必须对系统所提示的“报警信息”、观察到的危险现象,及时向主管人员以及安全矿长如实汇报,同时作各种报警信息的处理方法的记录。8.2系统安装主要步骤(1)监控系统设计根据安全规程和地方的实际情况制定的规程做好
41、煤矿安全监控系统的设计,在进行设计时一定要考虑高瓦斯矿井和低瓦斯矿井在设计时的一些区别。(2)安装前的简要培训和布线系统安装前,到矿上后可对用户作简单的培训,在叫用户布线或协助用户布线之前一定要充分与矿方进行沟通,搞清井下巷道之间的关系,尽量让线布置得合理。(3)系统软件的安装系统软件安装上计算机后,应确定所安分站的编号、每个分站的安装位置以及安装的传感器接在分站的哪个通道上,这些弄清楚后在软件上完成分站、传感器、监测点的定义。(4)分站与传感器的安装在安装分站和传感器的过程中,主要根据这个煤矿的监控系统安装设计来进行安装,如果根据设计没法进行安装可根据煤矿现场的实际情况进行调整。对于分站和传
42、感器的安装位置以及监测点参数的设置(报警点值、断电值、复电值)参考煤矿安装规程的第168、169、170、171、172、173、174、175条的规定。8.3系统安装过程中应注意的问题(1)系统应有可靠的接地为保障系统的可靠运行,系统应有一根单独的接地线,并与线缆的屏蔽层连接。在连接主传输电缆的接线盒中也应将屏蔽层连接,地线的接地电阻应不大于4-10。(2)电缆敷设井下敷设信号电缆和主传输电缆时,应避免与动力电缆同一侧走线。如果信号电缆与动力电缆在同一侧敷设时,其间距应大于300mm。同时应注意避免系统中供电电源AC380V/660V与大的机电设备供电共用一根电缆,以免设备启动时电源波动影响
43、系统正常工作。(3)系统接线(4)不允许带电操作地面设备如:计算机与打印机、大屏幕、传输接口相连时,应断电后进行,严禁带电拔插。井下设备在安装接线和更换设备等操作时,不允许带电操作,应先停电源,检查设备安装和接线无误后,再给设备供电。(5)监控分站的安装(6)传感器的安装9 微机监控室的选址与装修9.1监控室选址 监控室的大小一般不少于20,距离矿调度室比较近(便于协调矿有关领导指挥调度),离井口又不远(节省通信电缆)的房间;该房间应避免选在强磁场、强震动、噪音大、灰尘大的场合,以保护、保障监控室设备安全工作、可靠监控。9.2监控室装修监控室应严格按照国家有关通信室的有关要求装饰装修:室内墙面
44、要粉饰一新、安装空调、铺设防静电地毯、吸尘器、悬挂窗帘或百叶窗防止阳光直晒设备;即使条件不具备,也应铺设地板或地板革以防灰尘。室内应预留四个以上的三孔插座,机房应事先做好接地极(为避雷器和用电设备提供可靠的接地)。9.3监控室各设备布置监控室应配置Intel系列工控机2台(一台工作一台备用),KJT-2A型数据通信接口装置2台(一台工作一台备用),避雷器2台(监控室一台,井口一台),交流净化稳压电源、UPS不间断供电电源、打印机各1台以及矿内各部门或矿局间联网用交换机、Modem、双绞线等。有条件的话,还可配置大屏幕背投、多屏幕监视器、监控柜、沙发等。10 分站的选址与安装10.1分站的选址分
45、站应安装在距离工作面比较近(可节省传感器电缆),方便引入动力电源,并且便于看护调试及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中,安设时应垫支架,使其距巷道底板不小于300mm,或吊挂在巷道中。如果条件允许,最好一个工作面安设一台KJF39-2分站,以便于安装维护;也可在两个相近的工作面安设一台分站以节约资金。10.2分站的安装分站安装前应在井上进行分站的编码、通电检查和功能测试,确认无误后方可下井安装,安装时注意到电源接线桩的抽头是380V,还是660V,要针对井下电源实际相值调整好,避免电源接错烧坏变压器;供电电源要从被控开关电源侧取,引出两根相线和一根地线,接入电源引入装置后再引入分站。分
46、站接线示意图如下:备用电源M1M2M3M4T1K1K2K3K4T2G图12.1分站接线腔示意图监控分站接线腔平面图见图12.1,(D1D4)为输出控制继电器,(K1K4)为开关量传感器输入,(M1M4)模拟量传感器输入,K电源开关(含备用电源),顺时针开、逆时针关。M1第一路模拟量传感器,M2第二路模拟量传感器,M3第三路模拟量传感器,M4第四路模拟量传感器;K1第一路开关量传感器,K2第二路开关量传感器,K3第三路开关量传感器,K4第四路开关量传感器;T1系统传输总线,T2接下一个分站的T1口;D1D4 四路断电控制输出口,具体接线如下:D1通过J10、J11接线柱接第一路断电输出,D2通过
47、J8,J9接线柱接第二路断电输出,D3通过J6,J7接线柱接第三路断电输出,D4通过J4、J5接线柱接第四路断电输出,J10(+),J11()备用电源置于防爆腔内。J0接地线;J1,J2交流380V输入; J2,J3交流660V输入。10.3传感器的接线分站与传感器的相联是通过壳体两侧插座连接的。出厂时模拟量传感器的插座在显示窗口右侧,开关量传感器在显示窗口左侧。模拟量的插座在显示窗口右侧、M1M4,接线为:1地(黑线);2电源21V(红线);3频率信号输入(白线)。开关量插座在显示窗口左侧,K1K4,接线为:1地(黑线);2电源5V(红线);3信号线(白线)信号线电源正地图12.2探头接线示
48、意图在接入传感器时,要注意电源线和信号线,不要接错,要求一一对应之后,方可与分站插座相连。10.4断电控制接线分站内部共有4组断电输出,每组由继电器的一组常开触点引接在接线端子上,由图12.1左侧的4个端子输出。4组断电输出和4组模拟量有“一对一”的控制关系,即当M1第一路模拟量传感器超过断电值时,会自动切断D1通过J10、J11接线柱接第一路断电输出。10.5远程控制接线方法当分站距被控设备较远时,由于线损等原因,必须接远程断电器,具体接线方法见图12.3。图12.3 远程控制接线图需断电装置安装接线与断电继电器输出接线见下图12.4。图12.4 断电装置与继电器接线接线完成后,要仔细检查分
49、站各固定螺丝和喇叭嘴是否合乎规程要求:固定螺丝、弹簧垫圈均已拧紧不能短缺;未引线的喇叭嘴保证胶圈、堵片、垫圈不缺少且拧紧到位;有引线的喇叭嘴保证胶圈与电缆匹配,接线规范不失爆;引入动力电源的大喇叭嘴更要细心检查:电缆接入规范,压片压线牢靠,接地线可靠接入箱内接地桩。图12.5KJF39-2分站显示窗口上图12.5中显示窗口左侧的第一个8位数码管显示通道号或其它状态,供电LED显示备用电源工作指示,通讯LED显示通信发送幅值指示、通信接收幅值指示;第二位、第三位、第四位显示显示监测数据和开关量状态。分别说明如下:第一位第二位第三位第四位含义路数最高位中间位最低位当第一位显示路数时,第二位、第三位
50、、第四位显示对应路数模拟量的数值K1K2K3K4当第一位不显示路数时,第一位、二位、三位、四位分别表示对应开停传感器的状态。表示对应路数开关量为停;表示对应路数开关量为开。H不显不显不显当第一位显示H时,其它位不显示表示开机等候(1分钟)路数E第一位显示路数、第二位显示E第三位、第四位显示,表示本路未初始化路数不显第一位显示路数、第二位显示第三位不显、第四位显示,表示本路断线上面的双色发光二极管为通讯状态指示灯,绿灯亮时表示有数据收到(不一定是发给本分站的),红灯亮时表示本分站有数据发送。下面的红色发光二极管为供电状态指示灯,不亮时表示系统正由交流电源供电,点亮时表示系统正由备用电池供电。分站
51、本身14路探头对应控制14路的断电输出,因此应考虑探头接在哪几路来决定接在第几路断电输出上,如果用两路或更多路探头一起控制断电输出,或进行更复杂的控制关系(如风电瓦斯闭锁)则需要上位机软件来进行。11 使用与维护11.1检修机构13.1.1煤矿应建立安全测控仪器检修室,负责本矿安全测控仪器的调校、维护和维修工作。暂时不具备条件的小型煤矿可将安全测控仪器送到检修中心进行调校和维修。13.1.2 国有重点煤矿的矿务局(公司)、产煤县(市)应建立安全测控仪器检修中心,负责安全测控仪器的调校、维修、报废鉴定等工作,有条件的可配置甲烷校准气体,并对煤矿进行技术指导。13.1.3安全测控仪器检修室应配备甲
52、烷传感器、测定器检定装置、稳压电源、示波器、频率计、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备;安全测控仪器检修中心除应配备上述仪器装备外,宜配备甲烷校准气体配气装置、气相色谱仪或红外线分析仪、风洞等。11.2校准气体13.2.1甲烷校准气体宜采用分压法原理配制,选用纯度不低于99.9%的甲烷、氮气和氧气做原料气,对混合气瓶抽真空处理后,按配气要求的比例和程序,控制压力和流量,依次向混合气瓶充入甲烷、氮气和氧气原料气。配制好的甲烷校准气体应以标准气体为标准,用气相色谱仪或红外线分析仪分析定值,其不确定度应小于5。13.2.2甲烷校准气体配气装置应放在通风良好,符合国家有关防火、防
53、爆、压力容器安全规定的独立建筑内。配气气瓶应分室存放,室内应使用隔爆型的照明灯具及电器设备。13.2.3 高压气瓶的使用管理应符合国家有关气瓶安全管理的规定。11.3调校13.3.1 安全测控仪器设备必须定期调校。13.3.2安全测控仪器使用前和大修后,必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格,并在地面试运行2448h方能下井。13.3.3采用催化燃烧原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等,每隔10d必须使用校准气体和空气样,按产品使用说明书的要求调校一次。调校时,应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点,使仪器显示值为零,再通入浓度为1%-2%CH4的甲烷校准气体,调整仪器的
54、显示值与校准气体浓度一致,气样流量应符合产品使用说明书的要求。13.3.4 除甲烷以外的其它气体测控仪器应每隔10d采用空气样和标准气样进行调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其它传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校,使各项指标符合规定。13.3.5安全测控仪器的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。13.3.6为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠,每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。13.3.7 安全测控仪器在井下连续运行612个月,必须升井检修。11.4 维护13.4.1井下安全监测工必
55、须24h值班,每天检查煤矿安全监控系统及电缆的运行情况。使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照,并将记录和检查结果报地面中心站值班员。当两者读数误差大于允许误差时,先以读数较大者为依据,采取安全措施,并必须在8h内将两种仪器调准。13.4.2下井管理人员发现便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器读数误差大于允许误差时,应立即通知安全测控部门进行处理。13.4.3安装在采煤机、掘进机和电机车上的机(车)载断电仪,由司机负责监护,并应经常检查清扫,每天使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照,当两者读数误差大于允许误差时,先以读数最大者为依据,采取安全措施,并立即通知安全监测工,在8h内将两种仪器调准。13.4.4炮采工作面设置的甲烷传感器在放炮前应移动到安全位置,放炮后应及时恢复设置到正确位置。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等,由采掘班组长负责按规定移动,严禁擅自停用。13.4.5井下安全使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由所在采掘区的区队长、班组长负责管理和使用。13.4.6
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