单片机原理及应用知识课件

单片机原理及应用知识课件前言煤矿安全生产检测系统，用于对煤矿井下环境参数、通风设备、采掘运输设备等的安全和生产工况参数进行实时检测与数据处理，并将环境与生产信息传送给地面中心站。地面中心站将分站采集的数据信息经过分析处理后，在监视器上以图形或文本方式显示，并将设定的超限控制信号发送给井下分站，由井下分站发初声光报警或者控制断电。因此，必须了解的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护。2前言煤矿安全生产检测系统，用于对煤矿井下环境参数、通一、任务分析二、相关知识三、任务布置3一、任务分析3煤矿安全生产检测系统，不仅能够准确、及时、全面的记录环境参数，而且还能应用趋势分析软件，实行对瓦斯等灾害的早期预测、预报。同时，还为生产调度及时提供煤矿各种设备的运行状况，便于正确、安全、快速地指挥生产。但是必须充分掌握的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护，才能够更加安全、有效。一、任务分析返回4煤矿安全生产检测系统，不仅能够准确、及时、全面的记二、相关知识（一）煤矿监测系统主要功能及技术指标、系统主要功能（）可以监测高低浓甲烷、一氧化碳、风速／风量、温度、压力、风门、风筒状态等环境参数。也可以监测煤仓煤位、原煤产量计量、水位、电压、电流、功率、机电设备开／停等生产监控参数。凡是输出信号符合行业标准统一信号制的所有传感器均可接入系统。做到安全监测、生产监控和安全生产管理相结合。返回5二、相关知识（一）煤矿监测系统主要功能及技术指标（（)支持双串口同步巡检，并按主、从队列两种扫描方式，对各个分站按需要安排不同的采样周期，确保系统的实时性能。（)系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能、故障闭锁功能以及瓦斯抽放监控功能。（）当系统挂接的传感器值超限或开关量输人状态变化时，分站能自动控制设备断电和声光报警。分站还具备异地控制、地面中心站具备手动(最高优先级)控制井下机电设备断电／复电的功能。（)系统可以配置系列的各种分站，新、老分站兼容；电压型、电流型传感器兼容；同一个输入口既可以接频率型模拟量传感器，也可以接开关量传感器。6（)支持双串口同步巡检，并按主、从队列两种扫描方式，()所有类型的井下分站都具备备用电池供电功能以及记忆功能，可自行消除瞬高、瞬低的干扰信号。当通信电缆被砸断，与地面中心站失去通信联络时，井下分站仍能独立工作，按照预先设定的报警、断电要求实现控制功能。()系统可以按需要配备多台远程终端、图形工作站以及工业电视系统；通过挂接各种子系统来扩充系统功能。()系统保存全部传感器一年的趋势数据、小时的实时采集数据及最长时限六个月的运行统计报告，自动生成各种报表(日报、月报、季报、年报表)，灵活选择报表风格。()系统可显示全矿井通风网络模拟图、全系统分站布置图和各种机电设备动态运行。／停止模拟图，动态图元丰富、动感和立体感好。绘图修改可局部放大、显示图形可采用不同比例。7()所有类型的井下分站都具备备用电池供电功能以及记()系统采用移频键控()传输技术，抗干扰能力强；双线传输无极性，为系统的安装和服务带来很大方便；传输信号的幅度从到之间变化时。均能保证系统正常传输。()系统具备自诊断功能和容错能力，及时发现分站、传感器和传输电缆的故障，并予以报警。、系统主要技术性能指标（）系统容量个井下工作站，可扩充至个井下工作站。模拟量输人：点，可扩至点开关量输入：点，可扩至点8()系统采用移频键控()传输技术，抗干扰能力强；双线控制量输出：非本安型断电控制：点，可扩至点本安型断电控制：点，可扩至点（）模拟量输入信号类型电压型：～、～电流型：～～频率型：～（）累计量输入信号型式脉宽>．秒的脉冲信号（）开关量和控制量电平开关量输入：触点型或±电流型控制量电平：本安型断电控制：电平输出、电流环输出或触点型非本安型断电控制：、（）模拟量监测精度(不包括传感器)：％9控制量输出：非本安型断电控制：点，可扩至点本安型断电（)累计量监测精度(不包括传感器)：％（)系统分辨宰：％()系统巡检时间：(接满个分站时)：﹤秒()传输距离从地面中心站到井下分站(采用一电缆)：从井下分站到传感器(采用电缆)：()传输速率：或，由用户选择()传输误码率≤10（)累计量监测精度(不包括传感器)：％10（二）系统组成系统由地面中心站、井下分站、电源箱、各种矿用传感器、矿用机电控制设备和矿用安全生产监测应用软件等部分组成，如图所示。图10-1KJ4-2000系统11（二）系统组成系统由地面中心站、井下分站、电源箱、各（三）各部分功能及工作原理地面中心站是系统的控制中心，随矿井大小以及对系统功能要求的差别，可有不同的配置方式。地面中心站的框图如图

KJ4—2000图形显示器调制解调器GDK-4ASGJ-5系统主机系统备机终端打印机井下图系统中心站及相关配接设备12（三）各部分功能及工作原理图形显示器调制解调器GD、地面中心站的基本配置为：()主频在以上的计算机台(主机、备用各一台：以上的内存，以上的硬盘；()黑白或彩色汉字打印机台；()调制解调器台。按矿井生产规模以及对系统功能的要求，可以在地面中心站中扩充以下几部分：)矿长、总工和通风调度等处配置多媒体远程终端，便于领导及时掌握系统和井下情况。)地面、井下配备摄像设备，在生产调度室配备工业电视控制系统。与远程终端相连接，受远程终端的控制。)领导办公室和生产调度室配备图形工作站。实时显示系统的数据和图象。可配置．屏显示器或寸背投。13、地面中心站的基本配置为：13、井下分站配置一系统的—个特点是，井下分站已形成系列，包括：脚、、、、、、、等多种型号，如表所示。型号模拟量输入开关量输入开关量输出传输速率外形尺寸（）配用电源备注**已停产**系统改造／**

／**

最大最大最大／柜式稳压电源个任选／**

／**

**(—)／()**

频率型自带隔爆电源／**优选电流型自带隔爆电源／**优选(小)自带隔爆电源／**小型矿井表井下分站系列14、井下分站配置型号模拟量开关量开关量传输速率外形尺寸配用电源、井下分站电源箱系统配备了种电源箱：，、、、、(电源部分)，如表上图所示。当选定了分站型号后，电源箱的对应型号也跟着确定。、配套传感器—系统是—个开放性系统，只要传感器的输出信号符合煤炭行业规定的信号制，可以接入系统。允许接入—系统的传感器有类种，如表所示。15、井下分站电源箱系统配备了种电源箱：，、、、、(电源表允许接入Ⅺ—系统的传感器名称型号测量范围低浓甲烷传感器

～％

～％

～％高浓甲烷传感器—～％一氧化碳传感器

～．～

～．～氮氧化物测定器

～风速传感器—～／温度传感器

～℃

～℃()一～℃压力传感器

～

～～16表允许接入Ⅺ—系统的传感器型号测量范围—一一～

～烟雾传感器

有／无两个状态风门传感器

开／关两个状态

开／关两个状态一开／关两个状态开／停传感器—一开／停两个状态—开／停两个状态

开／停两个状态液位传感器

～料位计

～～电流变送器

～电压变送器

～煤产量计量

～／17—一一～～烟雾传感器（四）地面中心站的安装和通电检查、按说明书以及系统连接框图连接地面中心站设备。、不间断电源的使用应严格按其说明书操作，若需预充电时，必须按其说明书求充电到规定时间后再接入系统带载。、检查无误后，方可加电开机。计算机加电引导出操作系统后，应按维护说明书要求进行操作，并检查软件版本是否正确，功能是否齐全。、系统后，调制解调器的指示灯正常闪亮。、若连有图形工作站，应能正常显示图形。若连有远程终端，则在远程终端上操作。显示与主机屏幕一样的画面18（四）地面中心站的安装和通电检查、按说明书以及系统连接框（五）井下分站、电源箱和传感器的通电检查步骤、分站、电源箱和传感器的通电检查应首先在地面调试间进行。、打开分站箱盖，检查所有插头座是否因运输震动而松脱，板上器件有无脱落。打开电源箱盖，对照输入的交流电压，将电源箱中输入电源引线接至变压器输入端子的正确位置；根据输入电源电压，检查电源箱保险管丝是否合适；检查电池接线是否牢靠，可充电电池电压是否达到规定值。、按井下实际使用电缆长度，将合适的电缆接人非本安电源接线端。若需接入非本安控制，应将合适长度的电缆接人非本安输出端子。19（五）井下分站、电源箱和传感器的通电检查步骤、分站、电源、对需要下井使用的传感器，也需在地面调试间逐一开箱检查，并根据需要给传感器配接合适的电缆。、将电源箱与分站、传感器相连接，将分站与地面中心站的调制解调器相连接。检查无误后，方可送电调试。、在分站中测量电源箱供电电压是否正确(直流．)，所连接的传感器应能正常工作。若有瓦斯传感器，其显示值应为．；若有温度传感器，应正确显示地面调试间的实际温度。、分站、电源箱和传感器在地面调试间通电调试正常后，方可运输到井下规定位置。按监测系统安装设计要求将分站、电源箱和传感器配置到规定位置，正确接入井下供电电源，并将断电控制线接到所控制的电源开关上。、井下电源箱的接线应由用户专职人员按煤矿有关规定操作20、对需要下井使用的传感器，也需在地面调试间逐一开箱检、传感器与分站连接要特别注意按说明书规定的接线端子对应接线，不可将电源线接到传感器的输出端(两线制频率输出型传感器有特殊规定)。、干线通信电缆的安装必须牢固。通信电缆使用接线盒连接时，必须按色彩正确、牢固连接，屏蔽线连接时注意不得与外壳、地线及通信电缆芯线接触。通信电缆应尽量避免与高压电源线、大功率交流电源线及其它非屏蔽信号电缆并行走线或铰接挂线，若必须并行走线时，要保持一定的距离。、在井下分站上检查电源箱的供电电压，采用允许下井的三用表测量分站上的电压，、、、，和都应符合要求。在地面中心站显示屏上观察分站的数据通信以及所接传感器的显示数据是否都正常。21、传感器与分站连接要特别注意按说明书规定的接线端子对（六）系统测试步骤、系统测试前工作、分站和电源箱要逐一下井安装、通电，并挂接好有关传感器。、分站、电源箱的下井安装过程中，对所发现的问题要做好记录，仔细检查每一环节，找到出现问题的原因并加以排除。、待分站、电源箱的安装达到分阶段要求，或者已经达到验收要求的规模时。可以进行系统测试。系统测试步骤：（)地面中心站电源和井下电源均正常供电，避免在测试期间出现意外断电现象。（)系统通信正确无误。可以用示波器检查通信线上的波形。在示波器屏幕上应看不到干扰信号(或干扰信号很小)。若系统通信有误，应首先检查干线电缆，井按调制解调器说明书要求，作必要的调整。22（六）系统测试步骤、系统测试前工作、分站和电源箱要逐(）地面中心站发出的各项指令。所有分站均能正常接收并执行。(）各分站的传感器均能正常显示数据，并对井下的瓦斯、一氧化碳逐一标校，按用户要求调整好传感器的报警设置点。(）系统中挂接的所有传感器的测试数据正确，地面中心站能正确显示，报警、断电功能正常、有效。(）模拟交流断电(地面和井下)，测试地面供电状况和井下电源箱备用电池供电状况。(）系统各项功能和指标测试正常后，系统即已进入连续试运行阶段。在试运行阶段。．地面中心站机房应昼夜值班，按规定要求打印各种数据、曲线、报表和图形，认真做好记录。(）系统试运行达到规定期限后，要书写系统安装调试总结和系统运行报告。为系统验收作好准备。23(）地面中心站发出的各项指令。所有分站均能正常接收并执行（七）系统使用维护注意事项、系统各组成部分不得用其它型号的设备来代替，不得与其它系统的设备互换。、