KJ514矿井水文监测系统使用说明书

PAGE15KJ514矿井水文监测系统使用说明书山东诚德电子科技有限公司（2013年1月）警示：1、严禁改变系统中任一组成设备的本安电路和与本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号！2、其他未经联检的设备严禁与系统使用联机。3、井下严禁带电开盖。执行标准：GB3836-2000Q/CDD001-2010前言承蒙惠购由山东诚德电子科技有限公司新研制开发的新型矿井水文监测系统，谨至谢意。希望在使用过程中，加强沟通与联系，对仪器存在的问题和不足之处及时反馈给我们。本系统针对煤矿水害问题突出的现状，为加强矿井水文地质基础、建立健全煤矿水害预测预报制度等工作，而研发的实时监测传输系统。该系统解决了当前水文监测没有专用传输系统，不能完全独立工作，且无法建立水文专用系统的数据库，不能预测煤矿水文的发育变化。为了便于用户尽快学习和掌握KJ514矿井水文监测系统，对系统的软件和硬件有所了解，并在实际应用中能够熟练操作仪器，提高使用质量，推动这项技术进一步发展，我们编写了《KJ514矿井水文监测系统使用说明书》。该使用说明书按GB9969.1-1998要求编写，分系统简介、软件的安装及使用、仪器使用及操作、仪器的维护等四个部分，进行了较为完整和详细地介绍，突出了内容的实用性以及必须遵守的一些基本原则。由于编写时间所限，书中难免有缺点或错误之处，敬请读者指正，以利于我们更好的为您服务。编者2010年5月前言 1第一章概述 11.1系统概述 11.2型号及其含义 11.3系统设计要求 21.4特点 41.5系统工作条件 41.6基本功能 51.7主要技术指标 7第二章系统主站设置与操作 82.1系统环境（与前主站配置的区别） 82.2系统安装 82.3数据库的配置 11第三章系统软件的使用及操作 13.1系统登陆 13.2数据采集 13.3分站设置 23.4产品类型设置 33.5产品管理设置 53.6通讯串口设置 63.7数据查询 73.8数据曲线 83.9数据管理 10第四章常见故障及处理 124.1计算机与通讯分站通讯异常 124.2通讯分站与传感器通讯异常 124.3传感器显示数值错误 13第五章包装、运输及贮存 135.1包装 135.2运输 135.3贮存 13附录AKJ514矿井水文监测系统连接示意图 14附录BKJ514矿井水文监测系统装置组成表 14KJ514矿井水文监测系统第一章概述1.1系统概述KJ514矿井水文监测系统是在我公司根据煤矿发展需求，针对煤矿水害问题突出的现状，为加强矿井水文地质基础、建立健全煤矿水害预测预报制度等工作，而研发的实时监测传输系统。该系统解决了当前水文监测没有专用传输系统，不能完全独立工作，且无法建立水文专用系统的数据库，不能预测煤矿水文的发育变化的现状。本系统可实现水位的实时监测，井上监控软件可实时保存传感器数据，并形成报表和绘制曲线，对水文变化进行软件分析，使工作人员及时掌握井下水害的动态变化规律，做出及时预测及处理。该系统的成功研制，符合了煤矿全自动实时在线检测的发展需求，改进了煤矿信号传输制式，使用总线模式传输，提高了系统稳定性和可靠性。由于使用一条总线传输，降低了线缆的成本，且安装维护方便。系统工作示意图如下图所示。1.2型号及其含义KJ514登记序号矿用检测、控制系统或设备1.3系统设计要求1.3.1系统组成系统主要由主机、UPS电源、避雷器、传输接口、通讯分站、转换器、传感器、采集仪、18V和12V矿用隔爆兼本安不间断电源、电缆、打印机和其他必要设备组成。1.3.2硬件中心站采用现在主流技术的通用产品，满足可靠性、可维护性、开放性和可扩展性等要求。1.3.2.1地面中心站主机采用工控机。a)操作系统：简体中文WindowsXP；数据库：SQLServer2000；监控软件：KJ514矿井水文监测系统；b)内存：512M或以上；c)双硬盘：40G或以上；d)CPU：PIII/1G或以上；e)主板：支持40G以上硬盘和PIII/1G以上CPU；f)显卡：PCI或AGP，至少支持800×600，64k色显示模式；g)声卡：集成或独立声卡；h)打印机：普通打印机；1.3.2.2KJJ220矿用一般兼本安型数据传输接口a)传输方式：RS232（接口与主机），CAN（分站与传输接口）；b)传输速率：2400bps；c）与KJF12矿用本安型监测通讯分站最大传输距离：10km（电缆参数MHYV电缆，电缆分布参数：分布电容：≤0.06μF/km；分布电感：≤0.8mH/km；直流电阻：≤12.8Ω/km，电缆应有安标证并在有效期内）。d)最大监测容量：6台KJF12矿用本安型监测通讯分站。1.3.2.3a)交流输入电压：127V；b)直流电压输出：12.5V/900mA；c）直流电压输出路数：1路。1.3.2.4KDW28-18矿用隔爆兼本安不间断电源a)交流输入电压：127V；b)直流电压输出：19V/900mA；c）直流电压输出路数：1路。1.3.2.5GUY50矿用本安型水位传感器a)测量范围：(0～50)m，分辨率：0.0b)输出信号制式：频率：200Hz～1000Hz，高电平：≥3V，低电平：≤0.5V，正负脉冲宽度：≥0.3ms。1.3.2.6YHL100流量监测仪a)测量范围：(0～100)m3，分辨率：0.0b)输出信号制式：频率：200Hz～1000Hz，高电平：≥3V，低电平：≤0.5V，正负脉冲宽度：≥0.3ms。1.3.2.7YHY-(D)水压监测仪a)测量范围：(0～10)MPa，分辨率：0.01MPa。b)输出信号制式：频率：200Hz～1000Hz，高电平：≥3V，低电平：≤0.5V，正负脉冲宽度：≥0.3ms。1.3.2.8KJ514-Z矿用本安型数据转换器a)频率输入（转换器与传感器）频率：200Hz～1000Hz，高电平：≥3V，低电平：≤0.5V，正负脉冲宽度：≥0.3ms。b)RS485输出，传输速率：2400bps。1.3.2.9KJF12矿用本安型监测通讯分站a)传输方式：RS485（分站与传感器），CAN（分站与传输接口）；b)传输速率：2400bps；c)最大监测容量：16台传感器。1.3.2.10传输介质MHYV传输电缆导线截面积为1.5mm2，电缆参数：分布电阻≤12.8Ω/km,分布电容：≤0.06μF/km,分布电感：≤0.8mH/km，电缆应有安标证并在有效期内。1.3.2.11接地措施系统应有单独接地，不允许与其它系统共地。地面中心站设备的外壳和通讯电缆的屏蔽层应接到安全保护地，接地电阻不应大于4Ω。系统通讯电缆干线的屏蔽层仅允许在地面中心站机房或井口一处可靠接屏蔽地上，决不允许多点接地。1.3.3软件使用WindowsXP操作系统，数据库：SQLServer2000，监控软件：KJ514矿井水文监测系统，可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟。软件有详细的汉字说明和汉字操作指南。1.4特点系统具有较高的抗干扰能力及较高的稳定性、可靠性。采用高速数据交换技术，系统具有最佳的实时性。系统组态灵活方便，可按现场需求增加对不同水平、不同工作面支架压力变化量的实时监测。系统支持井下监测站点及通信距离的扩展。子站具有测量精度高，测量范围大，且具有密封、防潮、防爆等安全保护措施。1.5系统工作条件1.5.1环境条件1.5.1.1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。a)环境温度：15℃～30b)湿度：(40～70)%；c)温度变化率：小于10℃/hd)大气压力：80kPa～110kPa；e)接地电阻：≤4Ω；f)GB/T2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。1.5.1.2系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作：a)环境温度：0℃～40b)湿度：≤95%；c)大气压力：80kPa～110kPa；d)有瓦斯或煤尘爆炸危险的场所，但无显著震动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。1.5.31.5.3.1a)额定电压220V，波动范围：额定电压的（90～110）%；b)谐波：不大于5%；c)频率：50Hz，允许偏差±5%。1.5.31.5.3.2.1采用KDW28-12a)额定电压127V，波动范围：额定电压的（75～110）%；b)最大输出电压电流：12.5V/900mA；c)备用电源：满负载条件下可连续工作2h。1.5.3.2.2采用KDW28-18a)额定电压127V，波动范围：额定电压的（75～110）%；b)最大输出电压电流：19V/900mA；c)备用电源：满负载条件下可连续工作2h。1.6基本功能1.6.1数据采集、显示系统具有对水位及流量模拟量数据的采集、显示及报警功能。1.6.2存储和查询系统具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。1.6.2.11.6.2.21.6.2.31.6.3系统中心站能显示和打印：a)各被测量的瞬时值和历史记录显示；b)分站巡检及传输系统故障状态显示；c)实时时钟显示；d)数据报表显示及打印；e)模拟量历史曲线显示；f)设备布置图显示；g)异常记录处理；h)设备运行异常记录打印；i)历史曲线打印。1.6.4系统能用菜单式人机对话方式完成各种功能的操作。1.6.5系统具备自诊断功能，当系统中分站等设备发生故障时，分站颜色发生变化报警并记录故障时刻和故障设备，以供查询及打印。1.6.6系统具有手动双机备用功能。当工作主机的故障，需手动更换至已通电待用的备用主机，使备用主机投入正常工作。1.6.7系统具有数据手动备份功能，采用人工进行进行数据备份。1.6.8系统具有实时多任务功能1.6.9设置在各种显示模式下都有主菜单显示，主菜单包括：系统管理、基础信息、实时在线、数据查询、数据曲线、数据管理、系统帮助七个主要功能按钮。在主菜单下设置子菜单：a）系统管理：系统设置、权限设置、人员设置、日志管理、注销用户、隐藏系统；b）基础信息：分站设置、产品类型设置、传感器设置、通讯串口设置；c）实时在线：实时在线、模拟图显示；d）数据查询：数据查询、日报警查询、月报警查询、分站状态查询；e）数据曲线：数据曲线；f）数据管理：数据管理；g）系统帮助：帮助主题、技术支持、关于本系统、打开临时窗体。1.6.10快捷方式在主界面模式下，均可直接进入系统设置、有线监控、站点管理、退出系统等方式。1.6.11模拟量曲线显示将模拟量监测值随时间变化的状况用带坐标和实时值的曲线直观地显示出来。在主界面左边表明传感器所属矿井、所测站点名称与类别，点击界面左边的站点，则右边自动出现相应的站点曲线图：点击站点时，坐标的纵轴为水位值或流量值，横轴为时间；为便于读值，设置工具条，点击工具栏中各种工具，则可以对图进行放大、缩小、左移、右移、上移，下移、复原的相应操作1.6.12模拟图显示在具有说明巷道、设备布置等背景图上，将实时监测到的开关量状态，用相应的图样在相应的位置模拟显示；将实时监测到的模拟数值在相应位置显示。1.6.13备用电源当电网停电后，系统能满负载条件下可连续工作2h。1.7主要技术指标1.7.1最大监测容量6台分站（每台分站可接8台传感器）。1.7.2模拟量输入传输处理误差模拟量输入传输处理误差不大于1.0%。1.7.3最大巡检周期系统最大巡检周期应不大于30s。1.7.4存储时间实时监测数据值能存盘记录保存7d以上。当系统主机发生故障时，丢失上述信息的时间长度不大于5min。1.7.5画面响应时间调出整副画面85%的响应时间不大于2s，其余画面不大于5s。1.7.6误码率不大于10-8。1.7.7传输性能1.7.7.1KJJ220矿用一般兼本安型数据传输接口与计算机a)传输方式：RS232，半双工；b)传输速率：2400bps；c)接口到计算机：5m。1.7.7.2KJJ220矿用一般兼本安型数据传输接口与分站a)传输方式：CAN，半双工；b)传输速率：2400bps；c)通讯信号电压峰值：≤7V。1.7.7.3分站与转换器a)传输方式：RS485、半双工。b)传输速率：2400bps。c)通信信号的电压幅值：≤12.5V。1.7.7.4转换器与传感器a)传输方式：（200～1000）Hz频率输入。b)高电平：≥3V，低电平：≤0.5V，正负脉冲宽度：≥0.3ms。1.7.7.5最大传输距离a)传输接口到分站：10km。b)分站与转换器：2km。c)转换器与传感器：2km。1.7.7.6电气间隙、爬电距离，127V：电气间隙≥5mm,爬电距离≥8mm。本安端子:电气间隙,爬电距离。本安接线端子与非本安接线端子间≥50mm。第二章系统主站设置与操作2.1系统环境（与前主站配置的区别）使用586或更高级处理器(推荐使用IntelPentium处理器).更高版本的Windows95/98操作系统128MB以上内存10GB以上硬盘空间Microsoftmouse或兼容设备2.2系统安装1、首先查看系统，如果系统本身已经有SQLServer2000，那么不用安装SQLServer2000，那么直接跳到2；否则安装SQLServer2000，安装开发版，选择安装SQLServer2000组件，选择安装数据库服务器，然后单击下一步如图0－1，出现如图0－2所示，选择本地计算机，单击下一步，出现如图0－3，创建新的SQLServer实例或安装客户端工具，单击下一步，出现如图0－4，选择安装服务器和客户端工具，单击下一步，出现如图0－5，选择典型安装，单击下一步，出现如图0－6，选择本地系统帐户，单击下一步，出现如图0－7，选择混合模式，输入密码sa，其余的过程，单击下一步，直到安装结束。如果有文件相同，建议覆盖。安装结束后，单击开始菜单，选择所有程序，MicrosoftSQLServer，单击服务器管理器，单击开始/继续。图片见下：2、在光盘中选择setup.exe,双击鼠标即可，在安装过程中每一步骤都有相应的提示，按提示操作即可。2.3数据库的配置安装结束之后，首先运行数据库设置，选择服务器名称，或者设置IP地址，选择数据库认证方式，然后单击测试连接，如果测试连接成功，那么说明数据库连接成功，第一次运行程序前，要安装系统数据库，如果更改连接，保存设置，数据库配置好之后，运行执行文件，矿用离层监测系统.EXE就可以了，默认用户名为admin密码也为adminKJ514矿井水文监测系统第三章系统软件的使用及操作3.1系统登陆单击开始，单击程序选择矿井水文监测系统软件（或是通过键盘使光标移到矿井水文监测系统软件图标处，按回车键即可），就可运行矿井水文监测系统软件（见图1）。3.2数据采集 输入正确的信息，单击登陆按钮（图1）即可进入系统，将会显示系统主界面（图2）；如果单击取消，那么将停止系统的运行。 进入主界面后，系统将展示当前所有的测点的信息。进入系统就自动接收数据，可以选择某个分机，单击将弹出此分机的实时曲线窗口（图4-2），数据的更新和采集同步，存储周期由分机在系统设置时而设定。图3-2主界面（没有测量）图3-3主界面（有测量）图3-4分机实时曲线（有测量）3.3分站设置 请单击系统基本设置菜单→分站设置，系统显示分站设置窗口（见图5）图3-5分站设置窗口如果您要增加新的分站，那么请单击“添加”按钮将会出现图6的窗口，您可以输入分站的相关信息，（但是）分站编号、所属采面、分站号是必须输入的。分站编号自动生成，所属采面、分站号是您要设置的采面名称和分站号，备注可根据情况进行填写。然后点击“保存”按钮进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮（见图6）。图3-6分站添加窗口如果您要修改分站内容，那么请单击“修改”按钮将会出现图7的窗口，您可以修改分站的相关信息，（但是）分站编号、所属采面、分站号是必须输入的，然后点击“保存”按钮进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮（见图7）。如果您要删除某分站，那么请先选择需要删除分站，然后单击“删除”按钮就会将其删除。3.4产品类型设置请单击系统基本设置菜单→产品类型设置，系统显示分站产品类型设置窗口（见图8）图3-8产品类型设置窗口如果您要增加新的类型，那么请单击“添加”按钮将会出现图9的窗口，您可以输入类型的相关信息，（但是）类型名称是必须输入的，而且必须是唯一的，然后点击“保存”按钮进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮（见图9）。如果您要修改类型内容，那么请单击“修改”按钮将会出现图10的窗口，您可以输入类型的相关信息，（但是）类型名称是必须输入的，而且必须是唯一的，然后点击“保存”按钮进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮（图10）。如果您要删除某产品类型，那么请先选择需要删除类型名称，然后单击“删除”按钮就会将其删除。3.5产品管理设置请单击系统基本设置菜单→产品管理设置，系统显示分站产品管理设置窗口（见图11）图3-11产品管理窗口如果您要增加新的分机，那么请单击“添加”按钮将会出现图12的窗口，您可以输入分机的相关信息（编号是区别与其他分机的字段，名称是该分机的分机号，类型名称是该分机所属类型名称，所属分站是该分机所在的分站，信号类型是该分机使用的信号类型，数值单位与类型相关，量程上下限和报警上下限根据具体情况进行设置），然后进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮（见图12）。图3-12产品管理添加窗口如果您要修改分机内容，那么请单击“修改”按钮将会出现图13的窗口，您可以输入分机的相关信息，然后点击“保存”按钮进行保存，若想放弃，请点击“放弃”按钮。图3-13产品管理修改窗口如果您要删除某分机，那么请先选择需要删除类型名称，然后单击“删除”按钮就会将其删除。3.6通讯串口设置请单击系统基本设置菜单→通讯串口设置，系统串口设置窗口（见图14）图3-14通讯串口设置窗口串口号：本机使用的串口号（我的电脑（右击）管理系统工具设备管理器端口（COM和LPT）（一般默认第一个COM））。波特率：使用默认2400。数据位、停止位、校验位都使用默认值。该设置非常重要，如果设置不正确，那么将采集不到数据。3.7数据查询请单击数据查询菜单→数据查询，系统显示数据查询窗口（见图15）图3-15数据查询窗口选择开始时间、结束时间、分站号、产品类型、产品编号，点击“查询”按钮，进行查询，查询后（见图16）点击“导出到Excel”按钮，弹出另存为窗口，如图，保存位置，并输入文件名称，点击“保存”按钮，即完成保存（见图17）。图3-17数据查询保存窗口点击“数据曲线”按钮，弹出数据曲线窗口（见图18）。3-18数据查询数据曲线窗口3.8数据曲线请单击数据查询菜单→数据查询，系统显示数据查询窗口（见图19）图3-19数据曲线窗口选择开始时间、结束时间、分站号、产品类型、产品编号，点击“查询”按钮，进行查询，查询后（见图20）图3-20数据曲线窗口点击“今天”按钮，可以查询系统时间当天的曲线图。点击“前一天”按钮，可以查询系统时间前一天的曲线图。点击“前两天”按钮，可以查询系统时间前两天的曲线图。点击“放大”按钮，曲线图以原图的10%进行放大。点击“缩小”按钮，曲线图以原图的10%进行缩小。点击“还原”按钮，曲线图恢复到初始大小。点击“保存”按钮，弹出另存为窗口，输入文件名，点击“保存”按钮（见图21）。图3-21数据曲线保存窗口点击“数据查询”按钮，弹出数据查询窗口（见图22）图3-22数据曲线数据查询窗口3.9数据管理要是为了减少网络的流量，提高数据查询的速度，把采集的数据定期导出导入指定的数据表文件。请单击数据管理菜单→数据管理，系统显示数据管理窗口（见图23）。图3-23数据管理窗口数据备份：选择数据备份，点击数据备份目标文件名后的按钮，弹出数据库备份窗口如图，选择备份路径，输入备份名称，进行保存（见图24）。图3-24数据备份窗口数据恢复：选择数据恢复，点击数据备份目标文件名后的按钮，弹出数据库恢复窗口如图，选择恢复路径，输入恢复名称，点击打开按钮（见图25）。图3-25数据恢复窗口数据删除：选择数据删除，然后选择开始时间、结束时间和分站号，点击“开始删除”按钮，即可删除你需要删除的数据（见图26）。图3-26数据删除窗口第四章常见故障及处理4.1计算机与通讯分站通讯异常此时监测软件会提示通讯异常。故障可能原因为：通讯接口断电。检查通讯接口电源指示灯是否点亮通讯接口与计算机连接线断开。检查九针串口线是否插牢。数据下行指示灯是否会闪烁。有闪烁则表示连接正常。井下通讯分站断电。检查通讯分站是否正常工作（循环显示）。通讯分站信号插头未连接。检查通讯分站信号插头是否正常连接。井下至井上信号线断开。若以上故障都排除，可断定是此问题。检查整条线路是否有断开或被拉伸。亦可换一根信号线使用。4.2通讯分站与传感器通讯异常此时通讯分站状态位会显示5，表示传感器无响应；同时监测软件提示传感器无响应。故障可能原因为：传感器工作异常。按下传感器按键，看是否能够启动分机。若不正常显示，则更换传感器。传感器信号线断开。检查传感器信号线是否有断裂、拉伸等；航空连接头是否完好；航空连接头是否进水。4.3传感器显示数值错误传感器与传感部分连接正确。检查连接线、航空连接头是否正常。传感器部分是否损坏。传感器部分是否与高压油管正常连接；高压油管是否有压力输出。第五章包装、运输及贮存5.1包装将检验合格的产品连同附件，装入塑料袋和含有减震材料的包装箱内,包装箱内应有下列文件：a.产品合格证；b.产品使用说明书；c.装箱单；d.防爆合格证复印件。5.2运输产品在运输途中，应避免雨、雪直接淋袭。5.3贮存产品贮存在温度－10～＋40℃,相对湿度﹤75％（＋25℃），无腐蚀性气体，通风良好的仓库内。附录AKJ514矿井水文监测系统连接示意图电源线地面监控室电源避雷器KJJ220传输接口备用