kj83N培训教材08

1、kj83n 煤矿安全监控系统培 训 教 材煤炭科学研究总院北京神州鼎天数码信息技术公司1 目录第一章kj83n 型煤矿安全监控系统简介2 第二章计算机、软件系统的使用及注意事项 .3第三章硬件介绍.3第四章监控系统设备接线方法.8第五章故障检修 .20第六章系统维护的注意事项.242 kj83n 型煤矿安全监控系统培训教材kj83n 型煤矿安全监控系统在国内已得到广泛的应用。为了使煤矿安全监控系统维修人员尽快地了解、掌握对本系统硬件的使用、维护，特将我们在维护实践中总结出的安装、维护经验奉献给大家，希望对维护人员有一定的指导借鉴作用，以便更好地为用户服务，为煤矿安全事业做出我们的贡献。一、kj

2、83n 型煤矿安全监控系统简介 kj83n型煤矿安全监控系统采用现代化微计算机技术对井下环境进行监测、控制的网络管理系统。它是电子传感技术、数字通讯技术和微计算机技术等技术的集合。kj83n型煤矿安全监控系统主要应用于含有甲烷爆炸性气体、一氧化碳危害性气体的矿井 , 对井下环境进行监测控制, 同时参与生产管理 . 新一代系统改变了传统的系统结构, 并按 aq(1029-2007)、aq(6201-2006)标准增加了新功能。井下以小型分站作为井下信息处理的基本单元, 配接各种类型的传感器组成监测群体 ,完成对关键生产场所的安全监测与控制。如对甲烷、一氧化碳、风速、温度、负压、机电设备开 /停、

3、风门开关等多种参数进行适时监测控制。地面部分主要以奔腾系列工控机（联想商用机）、通讯接口、打印机、 ups电源、线路避雷器、网卡 ( 系统联网时用 ) 、监视器及专用监测管理软件等组成信息采集处理中心。也可以将井下传上来的监测控制情况传输到矿井各个生产管理部门, 以便对井下环境进行综合分析和科学判断, 保证煤矿生产的安全。系统软件经过多年的现场实践和不断改进，功能与可靠性日臻完善。 其显示、打印、3 检索、报警、控制、联网等功能齐全，操作简便，响应迅速。适合各种矿井使用。二、计算机、软件系统的使用及注意事2.1 计算机在安装时无论有无正式机房，都应避免阳光直射，且应将系统安装在通风干燥，远离热

4、源、潮湿和有尘埃的地方。2.2 系统加电时，应先打开各个外部设备的电源，如打ups电源，开监视器、打印机电源。 然后再打开主机电源。当关闭主机时，应和上述次序相反。并在完全关闭 windows系统下关闭主机。为了保护整个系统，从开电源到关电源或从关电源到开电源的时间间隔不得少于 10 秒。2.3 不可带电源拔插主机与外部设备间的信号连线，只关闭设备开关仍然有可能损坏设备接口电路，必须停掉交流电源方可操作。2.4 对来历不明的软件，不要随便使用，以免计算机染上病毒。2.5 当安全监控系统正常运行时，不得进行任何与监控无关的操作。2.6 坚决杜绝与系统无关的人员操作计算机。2.7 当监控系统正常运

5、行时不可关断计算机，防止数据丢失和损伤硬盘，造成不可逆转的损坏。应关闭在监控系统主监测软件后，关闭 windows 操作系统，再关闭计算机。2.8 不要随意拆下避雷器。2.9 计算机外壳一定要妥善接地。三、硬件介绍3.1 分站接线示意图如下： （以 kj83n-f）b型分站为例监控分站接线腔平面图见图1， （j10 j8 j6对 j7）为为三路控制固态继电器输；j4对 j5 为专用风电瓦斯闭锁输出； （k1k4）为开关量传感器输入； （m1 m4 ）模拟量传感器输入 . 4 开关量输入模拟量输入传输端声光报警第一路断电第二路断电第三路断电第四路断电（图 1）m1 第一路模拟量传感器，m2 第二

6、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接系统传输信号线， t2声光报警；c1 c4 四路断电控制输出口，具体接线如下：c1通过 j10(+) 、j7() 接线柱接第一路断电输出 , c2 通过 j8(+) ，j7( )接线柱接第二路断电输出 ,c3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, 备用电源置于防爆腔内。其中c4为为专用风电瓦斯闭锁输出。 j11,j9 为备用电源连接接线柱。j0 接

7、地线；j2，j3交流 380v输入；j1，j3交流 660v输入；3.2 分站地址编码当分站与系统软件进行配套使用时必须进行编码。编码可以空缺，不得重复。软件对分站的管理与识别是按分站号来区分的，分站编码的形成是由该分站的八位k1 m1 k2 m2 k3 m3 k4 m4 t1 t2 j10 j11 k j8 j9 j0 j1 接地j6 j7 j2 公共端j4 j5 j3 备用电池660v 接入380v 接入公用端显示窗口5 （或六位）地址拨码开关来生成。kj83n系统管理分站的最大编号为64，地址开关的编码公式为：252423222120； 上式中各个加数只有在地址拨码开关拨向off（向下）

8、时该位才有效，否则该位为0，例如：将该分站的拨码开关拨如下图2，该分站的地址编码为： 20225 onoff 20 0 22 0 0 0 0 0 图 2 拨码开关示意图3.3 数码管显示下表中显示窗口左侧的第一个数码管显示通道号或其它状态，；第二位、第三位、第四位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、第四位显示对应路数模拟量的数值k1 k2 k3 k4 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关量的状态。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，

9、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6 表 1 kj83n-f 3.4 通讯指示灯与电源指示灯分站显示窗口上面的双色发光二极管为通讯状态指示灯，绿灯亮时表示地面主机查询分站，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。红绿交替闪烁表示通讯正常；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。3.5 系统布置图（图 3）3.6 航空插头的焊接焊接航空插头是一件十分细致的工作

10、。它直接涉及到系统7 运行的稳定，数据传输的可靠。所以,焊接的质量一定要保证。通常焊接方法如下：2 （红） (正) 1 (白) (负) 3 (绿) (信号 ) （图 4）3.7 井上分站的安装根据煤矿安全规程对地面风机房监测的需要，对于主扇及备扇均应装设开停传感器，在总回风巷测风站应装设甲烷、风速、一氧化碳等传感器，监测风峒负压传感器可装设在风机房。因此，可在风机房装设一台分站，监视主、备扇的开停状、风峒负压值及总回风巷各种气体浓度的变化情况。并将分站信息通过信号电缆传送到主机。供操作人员及时监测并通过光纤电缆将信号传送到县煤炭局服务器。3.8 井下分站的安装在计算好的井下短接线并焊接完成后，

11、矿方就可以组织人员将短线、分站、甲烷传感器、负压传感器、风速传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、开停传感器、断电馈电传感器、风门传感器、接线盒、分站电源线、分站闭锁线等设备带到井下安装。在每条事先敷设好并做好标记的通讯电缆与短接线用接线盒连接好后，分别插在分站上。分站的电源应接在局扇开关电源测。闭锁线应接在被控回路的动力开关2、 9 脚上,9 脚接地。打开电源，分站应正常工作。显示各模拟量及开关量的工作状态。8 3.9 计算机软件的安装在矿方井下设备安装的同时，可以进行计算机软件的安装。首先进入windows2000xp 系统，然后分别装入主板、声卡、打印机驱动程序。在装入 sql serve

12、r 数据库及 kj83n 监控系统软件后，根据煤矿的具体情况，对系统软件进行各分站、测点定义，画出监控系统设备布置模拟图(图 4)。并将备用电脑安装成与主机系统完全一样的监控软件。3.10 避雷器的安装线路避雷器是系统必不可少的防雷设施。对于井上架空线路在被保护端一定要装设线路避雷器。有个别煤矿因避雷器装设不当导致雷击，致使监控系统损坏,其生产、经济都受到了很大损失。装设几台线路避雷器要根据各矿具体情况而定。out in out in in out (图 5) 需要注意的是：1）雷电输入端为 in, 被保护设备端为out ，不要接反。（如图 6 所示）2）对于机房的地线一定要按接地标准施工，接

13、地电阻要小于4。四监控系统设备接线方法(图 6)县煤矿监控系统设备接线图计算机机房避雷器井口避雷器分站风机房避雷器分站9 接口避雷器避雷器地面井下负压开停交流380v 1#分站风机房主扇一氧化碳馈电甲烷开停开停温度甲烷k1 m1 k2 m2 k3 m3 k4 m4 t t 380v交流掘进面回风流2#掘进面掘进面回风流1#掘进面2# 风 机负载1# 动 力8，13 1# 风 机负载2#动力开关2，9 2分站2# 动 力8，13 k1 m1 k2 m2 k3 m3 k4 m4 t t 回采面3#分站1#动力开关2，9 回采动力开关2，9 回采回风避雷器馈电温度一氧化碳甲烷380v交流火区火区回采

14、动力8,13 回采刮板机8,13 馈电馈电k1 m1 k2 m2 k3 m3 k4 m4 t t 开停备扇回采刮板机2，9 风门风门联络风门1 联络风门2 一氧化碳总回风巷总回风巷总回风巷风速一氧化碳甲烷主机断电断电断电断电10 4.1 分站4.1.1四模四开（ b 型）开关量输入模拟量输入传输端声光报警第一路断电输出第二路断电输出第三路断电输出第四路断电输出（图 7）4.1.2 八模八开（ a 型）k1 m1 k2 m2 k3 m3 k4 m4 接地备用电池660v 接入380v 接入公用端显示窗口11 ?主要技术指标1）分站容量：模拟量输入： 8 路输入，输入频率型、电流型，通过跳线互换。

15、开关量输入： 8 路开关量输入。控制量输出： 4 路电平型开关量输出2）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，通过跳线互换，开关和模拟量可互换。3）显示采用液晶显示，分站具有汉字显示功能，能显示各种传感器类型。4）通信口的传输方式：主从、半双工5）功能及接线参考(b 型)分站4.2甲烷传感器12 五芯航空插头1 脚为负 (白) 2 脚为正（红）3 脚为信号 (绿)（图 8）4.3风速传感器（注：允许误差 0.3m/s）（图 9）显示窗口13 风速传感器外（图 10）进风口出风口三芯信号线显示窗口风速传感器内

16、部接线示意图t+ t- v+ v- f+ f- r+ r- 电源正极电源负极信号输出发射电源频率输出接收航空插头14 4.4开停传感器外观三芯信号电缆进口红绿指示灯被控设备电源电缆（图 11）开停传感器主要用于监测主扇风机或局扇风机的开停状态。当被控设备启动，风机负荷电缆有电流流过时，红绿指示灯绿灯亮。分站对应位置为反之红绿指示灯红灯亮。分站对应位置为。安装使用时开停传感器在被控设备负荷电缆适当的位置安装，以调整恰当的感应位置。如果负载电流太小，还应打开传感器，对灵敏度电位器调整。15 （航空插头为1 负，2 正， 3 信号）信号（绿）负端（白）正端（红）（图 12）4.5 远程馈电断电转换器

17、远程馈电断电转换器主要用于对掘进或回采工作面的动力电源开关进行监控和实现对动力电源开关的闭锁功能。当动力电源开关闭合时， 远程馈电断电转换器绿灯亮，分站对应开关量位置应显示；当动力电源开关断开时，远程馈电断电转换器绿灯灭， 分站对应位置应显示。当远程馈电断电转换器红灯亮时，允许动力电源开关合闸； 当远程馈电断电转换器红灯灭时，动力电源开关掉闸并对其实行闭锁，只有红灯重新亮起时动力电源开关才能合闸；接线见（图12）焊接航空插头一端接分站开关量输入端，ac36v 接动力开关的 8、13 脚；ddin 接分站控制输出端，ddout 接动力开关的 2、9 脚。 （注意：接分站两条线正负极不要接错。 ）

18、馈电断电转换器接线(图 13) 开停传感器线路板16 航空插头红（ 2）绿（ 3）红（）绿（）分站qc-815/60 磁力开关接线腔kj83n 监控系统风电甲烷闭锁装置原理图分站闭锁节点(图 14)上图为矿用 60/80开关，当其作为动力开关为掘进巷或采区提供动力电源时，可将其9 2 1 13 8 大肚开关+ 绿红绿红17 9 脚接地，并将 2，9 脚接在监控分站的相应输出控制接点上，当被监控的区域甲烷浓度超过预先设定值时或者被监控区域局扇停风时，输出接点断开60/80 开关 2，9 脚，使zj 失去 36v 交流电压从而断开动力开关，实现了风电甲烷闭锁功能。4.5负压传感器（航空插头为1 负

19、，2 正， 3 信号）（图 15）安装后， 传感器通电后进行自检，5 秒后进入工作状态。 15 分钟后，可用遥控器对传感器进行调零。（详见产品说明书）4.7 一氧化碳传感器显示窗口负压管接口红（正）黑（负）黄（信号）航空插头18 （图 16）一氧化碳传感器外观（注：基本误差45%测量值）4.8 温度传感器显示窗口三芯通讯电缆传感头19 内部接线（图 17）正负 信4.9 水位传感器(图 18) 4.10 风门传感器(图 19)接线：接开关量传感器线红（+）绿（）三芯通讯电缆显示窗口传感头1 2 3 20 五、故障检修5.1 传输5.1.1 分站不通讯a 用万用表交流电压10v 档在线测量通讯接

20、口箱后面航空插头的2-3（红、绿）脚之间有无一很小的脉动电压，这个电压是由通讯接口箱向井下提供。如果没有此电压，则为接口箱以上的故障；如果有此电压，顺着传输线向下找，从井下第一个接点开始，一直到找出断路或短路之处。b 如果通讯航空插头的2-3 脚之间有电压且有一个或几个分站不通讯时，可检查井下相应分站传输线有否此电压，如有此电压，找出故障分站更换信息板或修复信息板故障即可。c 在井下观察分站信息板上的传输指示灯只有绿灯闪烁，即为：分站地址码开关设置不正确。分站地址码开关损坏。本分站在主机软件上没有定义。d 在井下分站信息板上的传输指示灯不亮，即为本分站以前通讯线断路或短路。e通讯航空插头 2-

21、3 角之间如果有 16.5v 电压，为井下某分站传输线插错位置。5.1.2 井上通讯故障a 将插在接口箱后面的通讯航空插头断开时，接口箱上行或下行灯闪烁不正常，为接口箱坏。b 通讯测试接口箱上行灯无反应；com 口线断线或计算机com 口设置错误。c 接口箱电源指示灯不亮，熔丝断或变压器及接口箱内部故障。5.2 分站21 5.2.1 数码管不亮a 交流电停电两小时以上。b 变压器烧毁。c 熔丝装上就断，变压器匝间短路。d 开关损坏或接触不良。e 熔丝正常，变压器次级无电压。为变压器一次或二次断路。f 可控硅断路。g 芯片损坏。h 电源板箱信息板供电电源故障。i 信息板故障。j 开关量传感器内部

22、短路或开关量传感器电缆线路短路。5.2.2分站开关不能关闭a 开关损坏。b 可控硅击穿。5.2.3 电池不充放电 . a 电池损坏。b 充电回路损坏。c 电池保护。d 电池熔丝断。e 由于分站频繁停送电，缩短了电池寿命。5.2.4 分站显示模拟量传感器值为a 模拟量传感器数码管不亮，为16.5伏电源断路或短路。22 b 模拟量传感器不亮或闪烁，为本路电源电压欠压。c 模拟量传感器正常显示，为模拟量传感器电缆3 脚信号线断。d 引线接错。e 模拟量传感器本身故障。f 分站不能带四路模拟量传感器，为供电交流电源电压太低或电源单相。5.2.5 分站数码管缺划能向井上通讯，不影响信号上传；驱动电路损坏

23、，更换信息板。5.3 传感器故障5.3.1 甲烷传感器 显示甲烷值为零a 真实值。b 甲烷传感器失调或负飘。c 甲烷传感器故障。 显示甲烷传感器值为本路没有初始化 甲烷传感器数码管不亮本安电源断线 甲烷传感器值与分站显示值不符软件设置错误5.3.2 风速、负压、温度、一氧化碳传感器故障与甲烷传感器故障基本相同。5.3.3 开停传感器故障23 a 开停传感器绿灯亮分站为； 电缆信号线断。b 风机停止运转，开停传感器绿灯亮，分站为；开停传感器灵敏度太高或邻近通电电缆信号干扰。c 风机正常运转，开停传感器仍为红灯,分站为 ；开停传感器灵敏度太低。d 开停传感器灯不亮 ,；13 伏电源线断路。e 插上

24、开停传感器分站显示窗口灯灭；13 伏电源线或开停传感器内部短路。5.3.4 远程馈电断电转换器故障a 动力大肚开关闭合，分站显示，远程馈电断电转换器绿灯不亮；为大肚开关 813 脚没有电压。b 传感器线路断路或短路。c 远程馈电断电转换器故障。5.3.5 风门传感器故障a 风门关闭，分站显示打开。接线错误或两传感器距离太远。b 风门开关状态与模拟图显示相反模拟图属性设置错误5.3.6 甲烷、开停工作正常，闭锁接点不闭合。a 远程馈电断电转换器红灯亮。固体继电器坏。大肚开关控制回路电压低，合闸电流不足。b 远程馈电断电转换器红灯不亮监控系统软件设置错误。24 固化程序损坏或继电器坏。手控断电没有解除。开停传感器与馈电传感器插口插反。分站输出控制通道线路断线或接反。井上主机与该分站没有通讯成功，闭锁指令没有下传。远程馈电断电转换器故障。5.3 监控软件5.3.1 各矿备用机与在用机软硬件配置完全相同，必要时可代替使用。5.3.2 各矿 “监控系