地面中心站与并下分站课件

第三章

地面中心站与井下分站第一节主控计算机及操作系统第三章

地面中心站与井下分站第一节主控计算机及操作系1第一节主控计算机及操作系统一、煤矿安全监测监控系统的组成一般煤矿安全监测监控系统是由地面中心站、传输通道、分站、传感器、执行机构等装置组成，如下图所示第一节主控计算机及操作系统一、煤矿安全监测监控系统的组成2（一）地面中心站地面中心站是煤矿监控系统的数据处理中心。它主要作用是完成对井下传输上来的数据进行采集、存贮、整理、编辑、显示、打印等工作，同时具有对井下某局部生产环节发出控制指令和信息。地面中心站主要由数据采集存贮器、主控计算机、主控机外围设备、监控应用软件等组成。（一）地面中心站31.主控计算机：一般由主板、软硬盘驱动器、显示器、键盘、鼠标、电源、主机箱等组成。它的主要作用是调用数据采集存贮编辑器内数据，进行显示、判断、整理、编辑、处理、存贮、人机对话等。主控计算机多选用工控机。根据《煤矿安全规程》规定，地面监控中心需配备2台工控机，一台工作一台备用。1.主控计算机：42.数据采集存贮编辑器：数据采集存贮编辑器也叫调制解调器，他主要是采集井下通过传输通道上来的数据，进行分类存贮编辑和转换，供给主控机调用。并将主机输出的数据进行转换，传输给分站。还具有本质安全和非本质安全之间的隔离和转换作用。2.数据采集存贮编辑器：53主控机外围设备主机的外围设备很多，各系统不一样。一般来说，有备用主机、不间断电源（UPS）、大屏幕和多个显示仪、打印机、绘图仪、远距离发送或网络联接装置、防雷电装置等。3主控机外围设备6一、矿井监控系统通用要求矿井监控系统除应满足公井监控信息传输要求外，还应满足下列要求：(1)系统应具有模拟量、开关量和累计监测功能。(2)系统应具有声光报警、模拟量和开关量手动与自控功能。(3)系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对主要监控量继续监控续监控时间府不小于2h。(4)系统应有自检功能*当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时问、故障设备，以供杏询及打印。(5)系统主机应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，以保证系统正常工作。

一、矿井监控系统通用要求7(6)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：①重要测点模拟量的实时监测值；②模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)；③开关量动作时间及状态；④累计量值；⑤报警及解除报警时间及状态；⑥模拟量输出位；⑦模拟量输出统计值(最大他、平均值、最小值)；⑧开关量输山时间及状态；⑨设备放陈恢复正常工作时间反状态留。在这些存盘项目中，除重要监测点模拟量的实时监测值和输汽值存盘记录用保持24h外，其余均应保存3个月以亡，并发当系统发生故障时．丢失上述信息的时间长度不大于10min。(7)系统加具有列表显示功能。模拟量及相关内容包括地点、名称、单位、报警门限、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障、封锁与解锁等。Jr关量显示内容包括地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传感器状态、封锁与解锁淬。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量值等。(8)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能，在同一坐标上用不同颜色显(6)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：①重要测点模拟量8示最大值、平均值、最小值3种曲线。在同一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。(9)系统应具有柱状图显示功能，以便宣观地反映设备开机率。显示内容包括地点名称、最后—‘次开／停时刻和状态、工作时间、仆机率、开／停次数、传感器状态、封锁与解锁等，并设备时间标尺。(10)系统J征具商模拟动画显示功能，以便形象、自观、全面地反映安命生产状况。显不内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态及相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有—‘幅显示全矿概况的总图外，一般按作用功能划分为多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、带式输送机运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供屯系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图反避灾路线图等。

示最大值、平均值、最小值3种曲线。在同一屏上，同时显示不小于9(11)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状态、便于管理与维修。显尔内容包括传感器、执行结构、分站、电控箱、主站和电缆等设备名称、他置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分贝或总图加局部放大。(12)系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等数据打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。(13)系统应具有人机对话功能，以便于系统牛成、参数修改、功能调用、输入。(14)系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。(15)系统应且备抗干扰措施．防止架线电机车火花、大型机电设备肩停等电磁干扰影响系统正常工作。(16)系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，韧始化参数丢(17)系统宜具有工业电视图像等多媒体功能．以便于提高信息的利用率。(18)系统窃具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用(19)地面设备应具有防静电措施。(20)系统旧工作稳定，性能可靠，出厂—前要进行连续7天的稳定性试验!死机率应小于1阶720h。(21)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5s。(22)电源波动适应范围为90％—110％(地面)、75％—110％(井下)。(11)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配10二、对计算机的要求1硬件组成推荐的配量如下：(1)Intel奔腾lGHz以上CPU(2)硬盘容量20GB以上(3)128MB以上内存。(4)17英寸彩色显不器。(5)3．5英吋软盘驱动器。(6)40倍速以上cD—BOM驱动器。(7)汉字打印机。(8)以太网卡。二、对计算机的要求112．软件电脑运行在MicmsoftW1ndsxP小文操作系统平台上(1)windowsxP中文操作系统。(2)煤矿安全生产监控系统小心站软件。(3)打印机、网卡、声卡等驱动程序。主机需安装以下软件：(4)GPS地面联网程序(对已具备GPS地面联网用户而言)。(5)其他相关外设的驱动软件。视2012-7-27煤矿安全监控系统课件.m2p频2．软件视2012-7-27煤矿安全监控系统课件.m2p频12三矿井监控系统软件性能要求(1)实时性。(2)数据处理精度。(3)死机率。。(4)键盘响应。(5)中文功能。(6)自检功能。(7)信息输出和存储功能。(8)生成功能。三矿井监控系统软件性能要求13第三章地面中心站与井下分站第二节安全监测监控计算机网络第三章地面中心站与井下分站第二节安全监测监控计算机网络14第二节安全监测监控计算机网络

计算机网络是现代计算机技术与通信技术密切结合的产物，是随着社会对信息共享和信息传递的日益增强的需求而发展起来的。计算机网络，就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)来实现网络中资源共享和信息传递的系统。第二节安全监测监控计算机网络计算机网络是现代计算机技术15第二节安全监测监控计算机网络一、计算机网络的分类1．按照通信距离来划分（1）局域网(LAN)。如果网络的服务区域在一个局部范围(一般几十千米)之内，则称为局域网。（2）城域网（MAN）。城域网规模局限在一座城市范围内10—lookm的区域。校园网。可以看做是一个介于普通局域网和城域网之间的、规模较大的、结构较复杂的局域网络。（3）广域网。(3)广域网(WAN)。服务区域不局限于某—个地区．而是一个相省广阔的地区(如各省市之间，全国甚至全球范围)的网络称为广域网。第二节安全监测监控计算机网络一、计算机网络的分类16第二节安全监测监控计算机网络

2．按照网络的拓扑结构来划分网络的拓扑结构是指网络连线及工作站点的分布形式.常见的网络扑结构有：星形结构、环形结构、总线形结构、树形结构和网状结构5种，如图3—1所示。第二节安全监测监控计算机网络2．按照网络的拓扑结构来划17第二节安全监测监控计算机网络二、煤矿安全监控网络结构系统网络结构是指系统中的分站与分站之间、分站与中心站之间、分站与传感器（含执行机构)之间的相互连接关系。矿井监控系统的网络结构应满足下列要求：(1)有利于系统本质安全防爆。(2)在传感器分散分布的情况下用量最少。(3)抗电磁干扰能力强。(4)抗故障能力强，煤矿安全生产监控系统网络结构夫要分为星形、环形、树形三种。第二节安全监测监控计算机网络二、煤矿安全监控网络结构18第二节安全监测监控计算机网络1．星形网络结构星形(又称放射状)网络结构，就是系统中的每一分站(或传感器)通过一根传输电缆与中心站(或分站)相连，如图3—2所示。第二节安全监测监控计算机网络1．星形网络结构19第二节安全监测监控计算机网络2．树形网络结构树形(又称树状)网络结构，就是系统中每一分站(或传感器)使用一根传输电缆就近接到系统传输电缆上，如图3—3所示。第二节安全监测监控计算机网络2．树形网络结构20第二节安全监测监控计算机网络3．环形网络结构环形网络结构，就是系统中各分站与中心站用一根电缆串在一起形成—‘个环，如图3—4所示。第二节安全监测监控计算机网络3．环形网络结构21第三节中心机房环境要求

煤矿安全监控中心计算机房最基本要求是房间干净整洁，密封性能好，远离灰尘或煤尘大的地方；并保持通风和干燥；要有良好的接地装置。应按照AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》中规定执行。一、环境条件(1)系统中用于机房、调度室的设备，应能在下列条件下正常工作：①环境温度为15~30cC。②相对湿度为40%—70%。③温度变化率小于100℃/h，且不得结露。④大气压力为80—106kPa。⑤GB/T2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。

第三节中心机房环境要求

煤矿安全监控中心计算机房最基本要22第三节中心机房环境要求(2)除有关标准另有规定外，系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作：①环境温度为0—40℃。②平均相对湿度不大于95%(+25℃)。③大气压力为80—106kPa。④有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。第三节中心机房环境要求(2)除有关标准另有规定外，系统中23第三节中心机房环境要求二、供电电源1．地面设备交流电源(1)额定电压：220V/380V，允许偏差±10%。(2)谐波：不大于5%。(3)频率：50Hz，允许偏差±5%。2．井下设备交流电源(1)额定电压：36V/127V/380V/660V/1140V。允许偏差：专用于井底车场、主运输巷为-20%一+10%。其他井下产品为-25%。+10%。(2)谐波：不大于10%。(3)频率：50Hz，允许偏差±5%。第三节中心机房环境要求二、供电电源24第三节中心机房环境要求三、接地

(1)系统保护接地。地面中心站计算机和各工作站计算机均要求接地，接地电阻不大于4欧姆。(2)通信屏蔽电缆接地。通信电缆的屏蔽层要求接地。(3)防雷接地。接地电阻不大于10Q，并远离系统保护接地和通信屏蔽电缆接地，避免雷击损坏地面中心站设备。第三节中心机房环境要求三、接地25一、填空1、按照通信距离来划分，计算机网络可以分为（）、（）和（）。2、煤矿安全生产监控系统网络结构主要分为（）、（）、（）三种。二、简答1、矿井监控系统的网络结构应满足哪些要求？一、填空26第三章

地面中心站与井下分站第一节主控计算机及操作系统第三章

地面中心站与井下分站第一节主控计算机及操作系27第一节主控计算机及操作系统一、煤矿安全监测监控系统的组成一般煤矿安全监测监控系统是由地面中心站、传输通道、分站、传感器、执行机构等装置组成，如下图所示第一节主控计算机及操作系统一、煤矿安全监测监控系统的组成28（一）地面中心站地面中心站是煤矿监控系统的数据处理中心。它主要作用是完成对井下传输上来的数据进行采集、存贮、整理、编辑、显示、打印等工作，同时具有对井下某局部生产环节发出控制指令和信息。地面中心站主要由数据采集存贮器、主控计算机、主控机外围设备、监控应用软件等组成。（一）地面中心站291.主控计算机：一般由主板、软硬盘驱动器、显示器、键盘、鼠标、电源、主机箱等组成。它的主要作用是调用数据采集存贮编辑器内数据，进行显示、判断、整理、编辑、处理、存贮、人机对话等。主控计算机多选用工控机。根据《煤矿安全规程》规定，地面监控中心需配备2台工控机，一台工作一台备用。1.主控计算机：302.数据采集存贮编辑器：数据采集存贮编辑器也叫调制解调器，他主要是采集井下通过传输通道上来的数据，进行分类存贮编辑和转换，供给主控机调用。并将主机输出的数据进行转换，传输给分站。还具有本质安全和非本质安全之间的隔离和转换作用。2.数据采集存贮编辑器：313主控机外围设备主机的外围设备很多，各系统不一样。一般来说，有备用主机、不间断电源（UPS）、大屏幕和多个显示仪、打印机、绘图仪、远距离发送或网络联接装置、防雷电装置等。3主控机外围设备32一、矿井监控系统通用要求矿井监控系统除应满足公井监控信息传输要求外，还应满足下列要求：(1)系统应具有模拟量、开关量和累计监测功能。(2)系统应具有声光报警、模拟量和开关量手动与自控功能。(3)系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对主要监控量继续监控续监控时间府不小于2h。(4)系统应有自检功能*当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时问、故障设备，以供杏询及打印。(5)系统主机应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，以保证系统正常工作。

一、矿井监控系统通用要求33(6)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：①重要测点模拟量的实时监测值；②模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)；③开关量动作时间及状态；④累计量值；⑤报警及解除报警时间及状态；⑥模拟量输出位；⑦模拟量输出统计值(最大他、平均值、最小值)；⑧开关量输山时间及状态；⑨设备放陈恢复正常工作时间反状态留。在这些存盘项目中，除重要监测点模拟量的实时监测值和输汽值存盘记录用保持24h外，其余均应保存3个月以亡，并发当系统发生故障时．丢失上述信息的时间长度不大于10min。(7)系统加具有列表显示功能。模拟量及相关内容包括地点、名称、单位、报警门限、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障、封锁与解锁等。Jr关量显示内容包括地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传感器状态、封锁与解锁淬。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量值等。(8)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能，在同一坐标上用不同颜色显(6)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：①重要测点模拟量34示最大值、平均值、最小值3种曲线。在同一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。(9)系统应具有柱状图显示功能，以便宣观地反映设备开机率。显示内容包括地点名称、最后—‘次开／停时刻和状态、工作时间、仆机率、开／停次数、传感器状态、封锁与解锁等，并设备时间标尺。(10)系统J征具商模拟动画显示功能，以便形象、自观、全面地反映安命生产状况。显不内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态及相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有—‘幅显示全矿概况的总图外，一般按作用功能划分为多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、带式输送机运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供屯系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图反避灾路线图等。

示最大值、平均值、最小值3种曲线。在同一屏上，同时显示不小于35(11)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状态、便于管理与维修。显尔内容包括传感器、执行结构、分站、电控箱、主站和电缆等设备名称、他置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分贝或总图加局部放大。(12)系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等数据打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。(13)系统应具有人机对话功能，以便于系统牛成、参数修改、功能调用、输入。(14)系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。(15)系统应且备抗干扰措施．防止架线电机车火花、大型机电设备肩停等电磁干扰影响系统正常工作。(16)系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，韧始化参数丢(17)系统宜具有工业电视图像等多媒体功能．以便于提高信息的利用率。(18)系统窃具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用(19)地面设备应具有防静电措施。(20)系统旧工作稳定，性能可靠，出厂—前要进行连续7天的稳定性试验!死机率应小于1阶720h。(21)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5s。(22)电源波动适应范围为90％—110％(地面)、75％—110％(井下)。(11)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配36二、对计算机的要求1硬件组成推荐的配量如下：(1)Intel奔腾lGHz以上CPU(2)硬盘容量20GB以上(3)128MB以上内存。(4)17英寸彩色显不器。(5)3．5英吋软盘驱动器。(6)40倍速以上cD—BOM驱动器。(7)汉字打印机。(8)以太网卡。二、对计算机的要求372．软件电脑运行在MicmsoftW1ndsxP小文操作系统平台上(1)windowsxP中文操作系统。(2)煤矿安全生产监控系统小心站软件。(3)打印机、网卡、声卡等驱动程序。主机需安装以下软件：(4)GPS地面联网程序(对已具备GPS地面联网用户而言)。(5)其他相关外设的驱动软件。视2012-7-27煤矿安全监控系统课件.m2p频2．软件视2012-7-27煤矿安全监控系统课件.m2p频38三矿井监控系统软件性能要求(1)实时性。(2)数据处理精度。(3)死机率。。(4)键盘响应。(5)中文功能。(6)自检功能。(7)信息输出和存储功能。(8)生成功能。三矿井监控系统软件性能要求39第三章地面中心站与井下分站第二节安全监测监控计算机网络第三章地面中心站与井下分站第二节安全监测监控计算机网络40第二节安全监测监控计算机网络

计算机网络是现代计算机技术与通信技术密切结合的产物，是随着社会对信息共享和信息传递的日益增强的需求而发展起来的。计算机网络，就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)来实现网络中资源共享和信息传递的系统。第二节安全监测监控计算机网络计算机网络是现代计算机技术41第二节安全监测监控计算机网络一、计算机网络的分类1．按照通信距离来划分（1）局域网(LAN)。如果网络的服务区域在一个局部范围(一般几十千米)之内，则称为局域网。（2）城域网（MAN）。城域网规模局限在一座城市范围内10—lookm的区域。校园网。可以看做是一个介于普通局域网和城域网之间的、规模较大的、结构较复杂的局域网络。（3）广域网。(3)广域网(WAN)。服务区域不局限于某—个地区．而是一个相省广阔的地区(如各省市之间，全国甚至全球范围)的网络称为广域网。第二节安全监测监控计算机网络一、计算机网络的分类42第二节安全监测监控计算机网络

2．按照网络的拓扑结构来划分网络的拓扑结构是指网络连线及工作站点的分布形式.常见的网络扑结构有：星形结构、环形结构、总线形结构、树形结构和网状结构5种，如图3—1所示。第二节安全监测监控计算机网络2．按照网络的拓扑结构来划43第二节安全监测监控计算机网络二、煤矿安全监控网络结构系统网络结构是指系统中的分站与分站之间、分站与中心站之间、分站与传感器（含执行机构)之间的相互连接关系。矿井监控系统的网络结构应满足下列要求：(1)有利于系统本质安全防爆。(2)在传感器分散分布的情况下用量最少。(3)抗电磁干扰能力强。(4)抗故障能力强，煤矿安全生产监控系统网络结构夫要分为星形、环形、树形三种。第二节安全监测监控计算机网络二、煤矿安全监控网络结构44第二节安全监测监控计算机网络1．星形网络结构星形(又称放射状)网络结构，就是系统中的每一分站(或传感器)通过一根传输电缆与中心站(或分站)相连，如图3—2所示。第二节安全监测监控计算机网络1．星形网络结构45第二节安全监测监控计算机网络2．树形网络结构树形(又称树状)网络结构，就是系统中每一分站(或传感器)使用一根传输电缆就近接到系统传输电缆上，如图3—3所示。第二节安全监测监控计算机网络2．树形网络结构46第二节安全监测监控计算机网络3．环形网络结构环形网络结构，就是系统中各分站与中心站用一根电缆串在一起形成—‘个环，如图3—4所示。第二节安全监测监控计算机网络3．环形网络结构47第三节中