KJ101N监控系统技术说明书

目录（一）KJ101N煤矿安全监控系统技术优势（二）KJ101N煤矿安全监控系统技术方案

第一部分KJ101N煤矿安全监控系统技术优势一系统的技术优势和创新点镇江中煤电子有限公司是行业中资深的专业制造企业，我国第一套煤矿安全监控系统创始者，以雄厚的研发实力和独特的创新意识所著称，企业综合实力国内三强，公司技术团队拥有一批经验丰富、技术过硬的系统开发队伍。1技术创新优势1）全新概念的耐高浓瓦斯冲击瓦斯气体检测方法甲烷传感器应用我公司的发明专利，使催化检测元件在任何瓦斯浓度环境下不受损伤，用户不必再为瓦斯突出等原因担心传感元件的损坏。甲烷传感器只用一对黑白元件，全量程内不停测，不保护，不用切换热导元件，实现不间断0.00-100%CH4的精确测量，在0.00-10%CH4量程内有0.01%CH4的分辨率，在10-100%CH4量程内有良好的线性和极好的重复性，多次成功地记录过瓦斯突出的全过程，已成为用户一致推崇的名优品牌。2）长寿命、高稳定性的瓦斯传感器甲烷传感器的恒温工作模式使检测元件具有极长的工作寿命，预期寿命可达三年，在义煤集团李沟井等地有长达五年以上的使用记录，许多元件终止使用不是因灵敏度衰减，而是日久后气室粉末冶金罩被煤尘阻塞才更换。甲烷传感器独创的稳零技术，可使传感器零点与精度具有超低漂移性能，现场有100天不调校未超标的记录，远远超过国家新标准的15天。仪器在全量程下只设一个软件调零，由红外线遥控操作，使用非常方便。详见《全量程瓦斯传感器研制细节和鉴定过程》。全量程甲烷传感器，实现了0.00－100％的连续测量，获江苏优秀专利成果奖。3）系统优异的抗干扰性能KJ101N系统最突出的优势是具有无可比拟的抗干扰性能，应用自己的多项专利技术，杜绝了监控系统异常大数干扰，2007年6月，KJ101N监控系统在常州检测中心率先通过了电磁兼容测试，首创煤矿安全监控系统抗干扰性能的最高记录，其中瞬变脉冲群和浪涌冲击都超过了国家最高标准4级，打破了煤矿安全仪表无法通过电磁兼容标准的技术瓶颈。KJ101N系统采用的技术方案与常规产品有很大不同，譬如：SDLC同步通信协议、智能锁相技术、冗余校验容错、高速本安限流、尖峰浪涌抑制、共模干扰抑制等等多项技术措施，从根源上杜绝了误报警、冒大数的顽疾，是国内唯一能做到既能快速响应，又无“异常大数干扰”的监控系统。KJ101N系统带给用户的不仅仅是管理上的轻松感，给予煤矿领导者更多的是自信和自豪。4）快速，高可靠断电技术监控分站断电速度和可靠性是相互矛盾的二个指标，井下强电磁干扰环境下极易造成误报警误断电发生，为了确保信号采集的真实性，往往都采取多层滤波措施，须要反复比照采集数据，结果牺牲了快速响应功能，在二者之间很难找到折衷点，一直是众厂家伤透脑筋的问题。频繁的误断电极大地伤害了监控系统的可信度，对此人们已经失去了耐心和信心，是不是所有的监控系统都时如此呢？今天展现在您面前的KJ101N系统真正兼顾了二项性能指标，做到了“绝对可靠”的2秒断电功能，其优异性能得到了众多用户同声赞誉。5）开关量输入三态识别技术AQ6201新标准初稿中有一项开关量三态输入的要求，目前常规产品尚未解决开关量三态识别技术问题，贯标过程中不得不暂时取消了此项要求，开关量失效与逻辑0无法区分，对重要设备的监测尚有漏洞，譬如馈电回传问题，使用人员无法判读检测传感器是“故障”还是“停电”状态。KJ101N系统的分站全部具有开关量三态输入功能，即逻辑1；逻辑0；故障，能有效区别逻辑0与故障的不确定性，KJ101N系统在此项技术上早已领先于众厂家。6）可靠的馈电检测技术目前监控系统普遍存在着馈电状态回传的难题，主要是由于井下动力电源中心点浮地造成的，馈电传感器是根据电场感应原理制造的，电源浮地会造成传感器检测的不确定性，致使众多系统被困扰在此项技术瓶颈中，许多厂家改用直接转换式馈电传感器，又存在着磁力开关喇叭嘴无法引出电缆的尴尬，中煤电子的新颖检测技术克服了“浮地”技术难关，KGT19型感应式馈电传感器专为此项功能所设计，其工作性能稳定，检测状态准确可靠，是目前国内独一无二的技术，可与各型号系统配套使用。7）全新的二线制技术KJ101N型矿井监控系统应用自主创新的专利技术－供电与编码信号叠加技术，信号与供电合用一对芯线，实现了开关量传感器、远程断电箱、遥控分路器等设备的二线制连接，在一对电缆上同时进行设备供电和信号传输，简化了现场接线，特别是远程断电控制方式与传统的有很大不同，在一对控制线上挂接多只继电器箱，远程断电控制器不必再外接动力电源，实现多路遥控即方便又简捷。中煤电子20年发展历程的核心价值就是不断地创新，它的所有产品总是那样地与众不同，超乎您的想象。2产品结构优势1）一体化分站国内大部分产品都是分体式分站，这是受国外产品影响形成的流派，电源与分站以及变送器、匹配器、断电器等设备分开设计，井下设备繁杂且不方便管理与维护，不适合我国国情，KJ101N-F2型分站采用一体化设计，一体化分站汇聚了监控分站、断电仪、本安电源箱、后备电池、风电瓦斯闭锁仪等五项产品的功能，体积纤巧重量轻盈浑然一体。2）应用新材料KJ101N系统部件外壳几乎全部采用不锈钢和玻璃钢材料加工制造，有良好的耐腐蚀、抗冲击性能，模具压铸的产品具有造型美观一致性好等优点，是焊接钢板外壳无法比拟的。例如：KJ101N-F2型监控分站内装有模压玻璃钢总承，将电路主板、电源副板、变压器、接线柱等部件全部牢牢地紧固在总承上，不仅结构紧凑、整体稳定性良好、方便拆卸，而且绝缘安全，是国内独一无二的精品。3）结构创新KJ101N-F2型16端口分站外壳采用玻璃钢材料压铸而成，体积小重量轻、壳体绝缘、外形美观、净重13公斤，加上后备电源仅17公斤，是目前一体化分站中体积重量最小的、业内独一无二的产品。目前常规产品外壳大都采用薄铁皮冲压，或钢板焊接，电路板与变压器直接固定在金属壳体上，各电路用飞线相互连接，可靠性差维修不方便；4）高可靠、免维护、易维护结构KJ101N型矿井监控系统各部件结构设计打破常规方式，譬如：KJ101N型监控系统的许多部件均采用防水、防震、防尘、防腐的高可靠设计，能耐受严酷的井下的高潮湿、高粉尘、腐蚀性滴水环境，又如：全系列模拟量传感器、监控分站等设备的电路板采用全接插结构，方便拆解维修。再如：遥控分路器、开关量扩展器、高压断电器、线路避雷器等设备的控制电路采用一体化设计，全机集中在一块线路板中，镶嵌于牢固的框架上，机内见不到连线，使维修更换变得容易简单，非专职维修人员也能进行应急处理。5）挑战传统结构，开拓制造非金属材料隔爆外壳新途径煤矿井下机电设备受隔爆外壳制约，体积重量无法做小，各厂家不断改进设计已经达到了体积性能的极限，继续沿着传统金属外壳的老路走难有突破，应用非金属材料加工隔爆外壳，必须通过2万小时的材料稳定性模拟试验，这好比是一项耗时长、高风险高代价的赌博，众多厂家对此都望而生畏不敢问津，中煤电子成功首创高分子材料制造隔爆外壳的先河，为煤矿电器设备小型化开辟了一条崭新的路径。详见专题报道：《煤矿安全监控技术的新突破》KJ101N系统产品结构有个共同的特征，外壳几乎全部模具化生产，保障了它的一致性和品质优良的性能，内部结构几乎全部免维护和易维护结构。全新的非金属材料制造的一体化八模八开监控分站，体积小、重量轻、坚固、绝缘耐腐蚀3系统功能优势1）远程启动分站：

本系统特有的总清“分站”和总清“传感器”功能，使用人员无须下井，通过地面监控主机即可下发总清启动命令，以唤醒“死锁”的分站和传感器，常规系统发生分站死机必须要人为下井重新启动方能恢复运行，该项技术是目前国内系统中独一无二的功能。2）通播断电功能：

系统具有快速播发紧急命令的功能，在紧急情况下只用一条命令，就能快速实现全矿井中被控机电设备的断电控制，从通播命令发出到断电执行完毕的时间小于0.5秒，特别适合高突瓦斯矿井使用。常规系统尚无此快速通播断电功能。3）双机热备功能

系统独创简单可靠的双机热备功能，由接口中专用电路进行监控识别和切换，动作准确可靠，不需要额外添置设备。其他系统大都采用服务器及磁盘阵列等方式实现的双机热备，服务器引入附加设备后，其自身的可靠性相对下降，本系统的双机热备性能远远优于常规系统。4）监控分站设有红外遥控式电源开关

本系统井下设备广泛运用了红外遥调、遥控技术，分站电源的“开/关”瓦斯风电闭锁状态的“解锁”、参数设置等全部由遥控器操作，仪器可在井下现场控制机内电源通断，机内还另设有磁控电源开关，可在机外用磁钢启动或关闭本安电源，维修时也不必停660伏动力电源，如同使用遥控彩电一样方便。常规产品由于结构上的原因，很少设计有交流电源开关，带有后备电源的系统就更麻烦，必须在井下现场开盖“通电”。5）信号线短路自动切除功能

据统计，监控系统的故障中有近70%是传输线造成的，时分制总线系统一旦发生短路故障，全系统就将瘫痪，KJ101N系统设计有智能三通（KFF1型遥控分路器），当系统传输线发生短路时，能自动切除短路支线，保障系统不中断运行并报警记录故障点，系统传输线发生短路后3秒钟内系统会自动检出并示警，自动或手动切除故障支线，脉冲编码控制，状态自保，静态不耗电，镇江中煤电子的荣誉产品。6）断电执行状态回传功能

本系统设计有断电状态回传功能，远程断电器内设有馈电状态检测电路，采用感应式非接触检测电路，测量执行电路的激磁电流来判断被控设备的馈电状态，在执行远程断电的同时，回传被控设备的供电状态。设备构成简单实用，无须另设馈电传感器和电缆，可有效解决断电失效监控的难题。AQ6201新规程要求系统必须具有馈电状态检测功能，常规产品必须另行加装“馈电传感器”才能实现此功能。4优异的抗雷击性能1）KJ101N型矿井监控系统在二十余年的实践中积累了大量防雷知识和经验，开发有性能优良的防雷装置和避雷技术，曾经多次在权威刊物上发表过专题文章，提出了12项防雷抗浪涌新理念，并将其融于产品设计之中。2）在国内率先推出具有安标的KJ101-L型线路避雷器、电源避雷器等产品，其优异的保护性能国内领先。3）产品设计时，在基础部件上全部加装了有效的浪涌抑制电路，使防雷性能分布覆盖在产品的内部，如：监控分站电源入口、通信接口输出、本安电源出口、传感器接线端内部等等，使监控设备的抗浪涌性能得到前所未有的强化。4）2006年我公司研发出了矿用光纤接口和小型以太环网交换机，通信干线换成了光纤传输，兼容现有的井下设备，用户无需太多的成本就能方便升级，使雷击损坏永远成为历史。5广泛的兼容方式1)分站灵活的传感器配接方式KJ101N型矿井监控系统传承了灵活的传感器配接模式，方便适应大小工作面监控要求，比如模拟量与开关量的各种搭配：除了标准的4模4开方式以外，8模8开分站可以虚拟成双4模4开分站使用。2)兼容原产品部件每个模拟量端口依然可以扩展成八开关量使用，兼容KJU3的开关量扩展器；兼容原远程断电箱；兼容新老传感器，分站可以接入各种制式的频率量、不连续脉冲、串行码等。3）监控分站几乎可以配接国内外所有厂家的传感器输入频率的上限下限、满度显示、显示量纲、量程分段折线均可以随意设定，只要符合国家标准的产品均可以方便地接入本系统。4）多种制式输出的传感器本系统的传感器兼有多种输出制式，比如：各种标准的频率量0-300HZ；0-5000HZ；200-1000HZ；200-1000-1960HZ等，模拟量1-5mA；4-20mA；还有串行码等方式，用遥控器即可方便转换制式。KJ101N系统的特点就是发展创新的同时传承优势特点和顾及产品换代的连续性。6高可靠、高标准、大冗余参数设计1）井下设备宽范围输入电压煤矿井下动力电源波动范围相当大，不同于实验室中的仪表，现场电压在大型设备启动时660电源能跌落到500伏以下，空载时又能冲过800伏以上，KJ101系统许多技术指标没有沿袭传统产品模式，井下设备能在极宽的宽电压范围工作性能，比如660伏的设备能在490－830范围之内正常工作。2）断电能力强系统断电控制功能，主控接点耐压高、容量大，断电等级为：660V/40A，可直接控制1140V－36V回路，可拖动高压脱扣线圈。3）大容量后备电源系统设计指标>4小时中煤电子的产品最大的特点就是留有余量，研发不脱离现实，一切为现场用户着想。7全系列高性能矿用传感器KJ101N系统配备的模拟量矿用传感器、品种齐全，包含高低甲烷、一氧化碳、风速、温度、氧气、氢气、二氧化碳、硫化氢、流量、压力、水位、管道、风门、开停、馈电、风筒等等一应俱全。中煤电子生产的全系列矿用传感器，性能优异工艺精湛，堪称行业的精品，在用户中有极好的口碑，许多用户认识中煤产品大都是从使用传感器开始的。监控系统的稳定性是软硬件多元体的集合，选型人容易被五彩斑斓的软件界面所迷惑，以往用户的经验告诉人们，选择系统一定要看传感器质量，再看门类是否齐全，它是监控系统性能的关键部位，如果传感器不稳定，再好的软件系统也会失去价值。8充满创新意识的软件1）以创新为主调的监控软件软件运行环境硬件环境:计算机要求主频>1.8GHZ内存>1G硬盘>500G显示分辨率1920*1080软件环境:WindowsXP数据存储结构:MYSQL数据库，SQL_SERVER2000数据库风速测试风硐。系统功能:使用WINDOWSAPI编程，方便系统调用和联接，便于系统的再开发。可根据实际情况绘制井下监控图，系统直接调用、显示各点情况。用户操作简洁方便，可使用曲线图、点状图、折线图、面积图等多种方式分色显示各点记录。施行分级登陆，有效保证安全控制。采用声音报警和弹出菜单报警相结合的方法，对传感器的详细资料设置和修改，对上限、下限、差限、点限，双值等特殊情况详细记录，并可根据用户需要自定义设置报警条件。使用结构化编程，并与数据库相链接，保证数据的精确记录和长时间保存。可保证重要数据保存两年，普通数据四个月。监控软件具有全网络功能，可实现远程控制和访问，进行局域网内部数据的自由交换。系统软件性能:在计算机上安装WINDOWSXP操作系统和最新的KJ101N型煤矿安全监控系统软件。●软件（含图形和终端软件）●监测参数为低浓瓦斯、设备开停、风速情况等参数。●屏幕菜单显示和打印全部采用汉字，汉字输入方式可挂智能全拼、双拼、五笔、普通码等。在系统进行实时数据传送的同时，操作系统可进行记录、显示、分析运算、网络通讯超出限报警，操作员可同时联机编辑、查询、动态定义、查看图型和曲线，定义的数量不受限制，可按操作员预选规定的要求显示屏幕，并打印实时报表，通讯故障报表和班、组、月报表等工作，打印格式和显示格式要提供格式设定工作，使技术人员可以按自己的想法去设计和修改，并能使其自动调用相关数据。必须能够迅速调用前后台的监测数据和相关报表和曲线。屏幕显示为页面式，每页显示的信息由用者自行定义和编制，直到屏幕显示满为止，显示页可随意调用，系统采用视窗图形界面，用鼠标和键盘均可操作，对图形的设备、名称、图标定义、机件驱动采用层次剥离视窗、在显示图中，对转动等情况可根据监测量实时数以动态显示。●系统能对被测的参数进行实时曲线跟踪和显示，并能统计、显示和打印72小时内的的实时数据，对历史数据进行趋势显示、曲线能够进行横向、纵向放大和缩小、并能打印输出。●系统能分色、分时连续显示和打印至少5（1小时到一个点任意选取的时段）条曲线。●系统能存储一年的全部监测参数，自动生成趋势曲线或报表，并可进行屏幕显示和打印，数据在硬盘内可由操作系统自动压缩处理，调用时能自动解压。趋势报表能记录最大值和最小值、平均值和累计值，可打印输出任意时段的监测数据。●系统能实现报警参数的信息设置●系统具有良好的自检功能，能对通讯、电源、传感器等硬件故障进行自检和功能诊断，并报警和记录（含累加记录、显数时间、故障时间、位置），在中心站将故障自动切除而不影响其它监控站的正常运行。●系统允许绘制交互式立体图形，除完成监测量对位显示图形和根据现场提供的显示图形制作外，还必须提供具有设备实用的制图图元库、操作员可在不间断监测的同时实现开机并完成图形编辑、绘制和修改●屏幕显示的多种图形，数据都具备打印功能。●软件死机率小于1次/720小时。全息显示模式列表显示模式经典显示模式2）图形显示采用矢量图处理技术图形具有无级缩放功能，尤其是曲线显示方式更是独树一帜，操作灵活简便，数据库使用新一代的MYSQL，为用户二次开发和组网奠定了良好的基础，软件结构采用组态模式，根据用户需要可以很方便的修改和扩展。系统设计有局域网终端和互联网远程终端，可将终端延伸到地球上任意角落，用户只需很小的投资即可迅速组网。本软件集各类监控系统的优点于一身，功能齐全，可靠实用，符合AQ6201全部规范要求。3）系统软件是产品的脸面，界面容易包装美化，要了解它的真实性能需要很长的使用时间，软件有很大的可塑性，只要企业拥有雄厚的实力，日后软件性能还可以慢慢雕琢，要切记避免选择拼凑组装的系统，用外买的软件和硬件组成的监控系统极容易发生扯皮推诿事件，软件也是与时俱进的产品，如果厂家没有能力驾驭软件的能力，势必为用户带来诸多麻烦。9极小的系统误差KJ101N系统从传感器到地面的采集处理链路先进，不同于传统的模数采集方式，通常的A/D变换与V/F变换都是分别使用专业器件独立完成的，各行其道必然会造成本地显示与远传信号不一致，使用与调试要顾及同步与跟踪的问题（零点频率和满度频率的准确性），使用人员调试传感器的桥路时，仅仅能改变传感器的本地显示，对远传的频率信号无法感知，必然造成很大的离散性，即使不管线性失真的因素，矫正显示零点、频率零点和显示满度、频率满度也是十困难的事情。101系统的传感器信号全部由单片机统一处理，没有同步跟踪的问题，它的全系统误差不会超出一个显示字的偏差（传感器最后一位数），只要传感器标校可靠，使用者不必担心安检人员的严格核查，是目前监控系统中的佼佼者。

第二部分KJ101N煤矿安全监控系统技术方案1KJ101N型煤矿安全监控系统概述煤矿安全监控系统在煤矿生产过程中的重要作用不言而喻，选择一套稳定可靠的监控系统，对于提高煤矿的生产效率和效益，保障安全生产至关重要。KJ101N型煤矿安全监控系统是继A1、KJ10、KJ101系统后的第四代更新换代产品，系统采用当今先进的微控制和网络技术，系统和产品性能稳定，数据传输快捷可靠。历经多年发展和技术更新，如今的KJ101N系统性能趋于完善。KJ101N型煤矿安全监控系统是镇江中煤电子有限公司自主研发的产品，它的软硬件设计没有沿袭传统的集成模式，一贯秉承技术创新思维，在近三十年的进化完善过程中，日益显现出产品成熟、技术先进、品质优良、工艺精湛、功能实用的特点，越来越受到用户推崇，其软件和硬件均有突出的独创风格和与众不同的技术性能。KJ101N型煤矿安全监控系统具有优异的抗干扰技术性能，是目前国内唯一能高标准通过3级电磁脉冲群干扰和浪涌冲击测试的系统。系统具有绝对可靠的数据采集与传输，彻底杜绝了假数和误报警。良好的抗干扰性能源于特殊的电源设计技术和智能锁相传输技术。在传统产品上，电磁干扰造成的冒大数、误报警、误断电已经成了监控系统的顽疾，单靠电路改进和软件滤波是无法根治这种干扰的，充分显现出KJ101N型煤矿安全监控系统与众不同的技术性能。2KJ101N型煤矿安全监控系统功能2.1基本功能1、数据采集功能具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及警报功能。具有馈电状态风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及警报功能。具有瓦斯抽采（放）量各参数监测、采集、显示功能，累积量由地面主机完成。2、控制功能1）系统具有自动、手动、就地、远程及异地控制（含断电、声光报警）功能。2）系统具有由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复位电控制功能：a) 甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；b)甲烷浓度达到或者超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；甲烷浓度低于复电，浓度时，自动解锁；c) 与闭锁控制有关的设备（含甲烷传感器、监控分站、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）未投入正常运行或故障时，切断该设备所有监控区域的全部非本质安全型电气型设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。3）甲烷风电闭锁功能a) 掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.0％CH4时，声光报警；掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.5％CH4时，切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.0％CH4时，自动解锁；b) 掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0％CH4时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1.0％CH4时，自动解锁；c) 掘进工作面入风流中的甲烷浓度达到或超过0.5％CH4时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5％CH4时，自动解锁；d) 局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时；切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；局部通风机停止运转或风筒恢复正常工作时，自动解锁；e) 局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3.0％CH4时，应对局部通风机进行闭锁使之不能起动，只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1.5％CH4时，自动解锁；f) 与闭锁控制有关的设备（含甲烷传感器、监控分站、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）故障或断电时，声光报警切断设备所监控区域内的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源1min内，继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。严禁对局部通风机进行断电控制。4）系统具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作权限管理和操作记录管理。5）系统具有异地断电/复电功能。6）存储和查询功能存储内容包括： a) 重要测点模拟量的实时监测值； b) 模拟量统计值（最大值、平均值、最小值）； c) 馈电异常报警时刻及状态； d) 瓦期抽采（放）量等累计值； e) 报警及解除报警时刻及状态； f) 断电/复电时刻及状态； g) 局部通风机、风筒、主通风机、风门等状态及变化时刻； h) 设备故障/恢复正常工作时刻及状态等。7）显示功能●列表显示功能：a)模拟量及相关显示内容包括：地点、名称、单位、报警门限、断电门限、复电门限、监测值、最大值、最小值、平均值、断电/复电命令、馈电状态、超限报警、传感器工作状态等；b)开关量显示内容包括：地点、名称、开/停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器工作状态、报警及解除报警状态及时刻等；c)累计量显示内容包括：地点、名称、单位、累计量值等。●系统具有在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等。●系统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示最大值、平均值、最小值等曲线。●系统具有开关量状态图及柱状图显示功能。●系统具有模拟量动画显示功能。显示内容包括：通风系统模拟图、相应设备开停状态、响应模拟量数值等。具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。●系统具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括：传感器、监控分站、电源箱、断电控制器、传输接口和电缆等设备的设备名称、相对位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。H打印功能 系统具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能。安全监控系统报表应包括：模拟量日（班）报表、模拟量报警日（班）报表、模拟量断电日（班）报表、模拟量馈电异常日（班）报表、开关量报警及断电日（班）报表、开关量馈电异常日（班）报表、开关量状态变动日（班）报表、监控设备故障日（班）报表、模拟量统计值历史记录查询报表等。8）人机对话功能 系统具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。9）自诊断功能 系统具有自诊断功能。当系统中传感器、监控分站、传输口、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时刻和故障设备，以供查询及打印。10）双机切换功能系统具有自动双机备用功能。当主机发生故障后，备用主机投入正常工作。11）数据备份功能 系统具有数据备份功能，将数据备份到不同的硬盘上。12）备用电源功能 系统具有备用电源。当电网停电后，中心站配备UPS电源应保证中心站设备工作2小时以上；井下传感器由矿用监控分站供电,矿用监控分站内含有备用电源(电压DC24V)或由后备电源箱供电供电，当电网停电时能对甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、主通风机开停、局部通风机开停、风筒状态等主要监控量继续监控2小时及断电执行器状态维持功能。13）模拟报警和断电功能 接入系统的甲烷传感器具有现场模拟测试报警和断电功能。14）防雷功能系统具有防雷功能，分别在传输接口、入井口和电源等采取防雷措施。a）接地监控系统应有单独接地，不允许与其他系统共地。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。煤矿井下设备的接地应符合《煤矿安全规程》的有关规定。b）防雷保护措施在系统中的调制解调器﹑入井口处的信号电缆采用KJ101-L型避雷器防，地面中心站电源采用KNF2D电源避雷器防雷；井下供电线路的防雷电保护措施应符合《煤矿安全规程》有关规定。15）其它功能系统具有网络通信功能。系统具有软件自监视功能。系统具有软件容错功能。系统具有实时多任务功能。2.2软件功能1、操作管理软件必须具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作，并具有操作记录。2、主菜单在各种显示模式下都必须有主菜单显示，主菜单包括：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。在主菜单下必须设置子菜单：（1）参数设置：系统参数、模拟量、开关量、累计量、其他；（2）页面编辑：列表、曲线、模拟图、其他；（3）控制：控制编辑、操作、其他；（4）列表显示：报警（模拟量、开关量）、断电控制（模拟量、开关量）、馈电异常（模拟量、开关量）、调用（模拟量、开关量）、设备故障、其他；（5）曲线显示：报警、断电控制、馈电异常、调用、其他；（6）状态图与柱状图显示：状态图、柱状图、其他；（7）模拟图显示：通风系统、瓦斯抽采（放）、系统自检、其他；（8）打印：编辑、报警（模拟量、开关量）、断电控制（模拟量、开关量）、馈电异常（模拟量、开关量）、调用（模拟量、开关量）、设备故障、其他；（9）查询：报警（模拟量、开关量）、断电控制（模拟量、开关量）、馈电异常（模拟量、开关量）、调用（模拟量、开关量）、设备故障、其他；（10）帮助：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图与柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、其他。3、分类查询（1）报警查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印。（2）断电查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部断电的模拟量和开关量列表显示或打印。（3）馈电异常查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部馈电异常的开关量和模拟量显示或打印。（4）调用查询：根据输入的被查询量和查询时间，将查询期间内被查询量显示或打印。4、快捷方式在任何显示模式下，均可直接进入所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。5、中文显示与打印软件必须具有汉字显示、汉字打印和汉字提示功能。6、更改存储内容软件必须具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容（参数设置及页面编辑除外）功能。7、模拟量数据表格显示●显示内容模拟量数据表格显示包括如下内容：（1）传感器设置地点；（2）传感器所测物理量；（3）单位（可缺省）；（4）报警门限（除用于监察外，可缺省）；（5）断电门限（除用于监察外，可缺省）；（6）复电门限（除用于监察外，可缺省）；（7）断电范围（除用于监察外，可缺省）；（8）监测值；（9）平均值；（10）最大值；（11）最小值；（12）报警/解除报警状态及时刻；（13）断电/复电命令及时刻；（14）馈电状态及时刻；（15）实时时钟等。●实时显示模拟量报警、模拟量断电、馈电异常必须实时显示。●调用显示根据所选择的模拟量显示其相应内容：地点、名称、单位（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、监测值、最近一次统计的最大值、平均值、最后一次报警或解除报警时刻、最后一次断电或复电时刻等。●报警显示当模拟量大于或等于报警门限时，自动显示超限时刻等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、监测值、最近一次统计的最大值（可缺省）、平均值（可缺省）、报警时刻、最后一次断电/复电时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、措施（报警后所采取的安全措施，其中所采用的安全措施为人工录入，采用措施时间自动生成，以下同）等。●断电显示当模拟量大于或等于断电门限时，自动显示断电命令及时刻等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、监测值、报警及时刻、断电及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、安全措施等。●馈电异常显示当模拟量断电命令与馈电状态不一致时，自动显示馈电异常时刻等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、监测值、报警及时刻、断电及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、安全措施等。●报警记录查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间内的报警次数等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、报警浓度（可缺省）、累计报警次数、累计报警时间、报警期间最大值及时刻、每次报警期间最大值及时刻、每次报警时间、每次报警起止时刻、每次报警措施、查询起止时刻等。●断电记录查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间内的累计断电次数等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、累计断电次数、累计断电时间、查询期间最大值及时刻、每次断电最大值及时刻、每次断电时间、每次断电命令及起止时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、安全措施、查询起止时刻等。●馈电异常记录查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间内累计馈电异常次数等，显示内容包括：地点、名称、断电区域（可缺省）、馈电异常累计时间、累计次数、每次馈电异常时间、起止时刻、措施、查询起止时刻等。●统计值记录查询显示根据所选择的模拟量及查询时间，显示查询时间内模拟量的平均值、最大值等，显示内容包括：地点、名称、单位（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、查询期间最大值及时刻、平均值、每次统计起止时刻、最大值、平均值、最小值等。8、开关量状态表格显示●显示内容开关量状态表格显示包括以下内容：（1）所监测设备地点；（2）所监测设备名称；（3）报警状态（除用于监察外，可缺省）；（4）断电状态（除用于监察外，可缺省）；（5）断电范围（除用于监察外，可缺省）；（6）当前状态；（7）状态变动时刻；（8）报警/解除报警时刻；（9）断电/复电时刻；（10）馈电状态及时刻等。●调用显示根据所选择的开关量显示其相关内容：地点、名称、报警及断电状态（可缺省）、设备状态及时刻、报警/断电及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、措施及时刻等。●报警与断电显示当开关量为报警与断电状态时，自动显示报警与断电时刻和状态等，显示内容包括：地点、名称、报警/断电状态（可缺省）、设备状态及时刻、断电/报警及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、措施及时刻等。●馈电异常显示当开关量断电命令与馈电状态不符时，自动显示馈电异常状态及时刻等，显示内容包括：地点、名称、报警/断电状态（可缺省）、设备状态及时刻、断电/报警及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻、措施及时刻等。●状态变动显示当开关量状态发生变化时，显示当前状态变化的开关量的状态变动时刻和状态变动状况等，一般保持5min。显示内容包括：地点、名称、报警/断电状态（可缺省）、设备状态及时刻、断电/报警及时刻、断电区域（可缺省）、馈电状态及时刻等。●报警及断电记录查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间开关量累计报警次数等，显示内容包括：地点、名称、报警及断电状态（可缺省）、累计报警及断电次数、累计报警及断电时间、每次报警及断电时间、起止时刻、措施及采取措施时刻、查询起止时刻等。●馈电异常查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间内的开关量断电命令与馈电状态不符次数等，显示内容包括：地点、名称、断电区域（可缺省）、馈电异常累计时间、累计次数、每次时间、起止时刻、措施及采取措施时刻等。●状态变动记录查询显示根据所选择的查询时间，显示查询时间内的开关量状态变动次数等，显示内容包括：地点、名称、报警及断电状态（可缺省）、累计报警及断电时间、累计动作次数、每次动作状态及时刻等。9、模拟量曲线显示将模拟量监测值和统计值随时间变化的状况用带坐标和门限值得曲线直观地显示出来，并可无级放大或弹出放大窗。坐标的竖轴为监测值和统计值，横轴为时间。用平行于横轴的黄色虚线给出报警浓度，用平行于横轴的红色虚线给出断电浓度，用平行于横轴的兰色虚线给出复电浓度。实时监测值、最大值、平均值、最小值等用不同颜色表示。在屏幕上方表明传感器设置地点、所测物理量名称，起始、终止日期和时间，断电门限（可缺省）、复电门限（可缺省）、报警门限（可缺省）、断电范围（可缺省）、监测值、最大值、平均值、最小值等曲线的颜色等。为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应点的时刻、监测值、最大值、平均值、最小值、断电起止时刻及累计时间、报警起止时刻及累计时间、馈电异常起止时刻及累计时间、措施及采取措施时刻等。并随着游标的移动，起始、终止日期和时间变化。10、开关量状态图与柱状图显示●开关量状态图显示将开关量状态随时间变化的状态用直线显示。在屏幕上方标明传感器的设置地点、所测物理量名称、起始和终止日期和时间。为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应点的起止时刻、报警及断电状态、馈电状态、措施等。●开关量柱状图显示将开关量单位时间内的开机效率（单位时间内开机时间）用直方图直观显示。坐标轴竖轴为开机效率；横轴为时间。在屏幕上方表明传感器设置地点、所测物理量名称、起始、终止日期和时间、报警状态（可缺省），为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应区间的开机效率、开机时间、开停次数等。11、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量数值在相应位置显示。同时用红色等标注报警、断电及馈电异常。点击设备模拟图或模拟量显示值，可以弹出相关信息的选择菜单，供进一步查询。对于较复杂的系统，模拟图可以分为总图及局部详图，并具有漫游、弹出详图等功能。●通风系统模拟图显示通风系统模拟图显示包括如下内容：能够说明通风系统网络及设备配置的模拟图。根据实时监测到的开关量状态，实时显示通风网络风流、设备工况（如主通风机、局部通风机、风门、风窗等）。在相应位置实时数字显示甲烷、风速（或风量）、风压、一氧化碳、温度等。●瓦斯抽采（放）系统模拟图显示瓦斯抽采（放）系统模拟图显示包括如下内容：能够说明瓦斯抽放系统管路和设备配置的模拟图等。根据实时监测到的开关量状态，实时显示相关设备工况（如抽放泵、阀门等）。在相关位置实时数字显示甲烷浓度、温度、风压、流量等。●监控系统自检模拟图显示显示系统运行情况、设备布置情况和故障状况包括如下内容：能够说明监控系统设备（传输接口、监控分站、传感器等）布置和电缆敷设的模拟图形等。根据系统自检情况，将具有故障的设备用不同颜色显示出来（如正常时为兰色，故障时为红色）等。12、报警当模拟量监测值超限（需要报警或断电）、馈电异常（断电命令与馈电状态不符）或开关量状态为报警状态时，发出报警信号。1）声音报警当模拟量监测值超限（需要报警或断电）、馈电异常（断电命令与馈电状态不符）或开关量状态为报警状态时，报警喇叭或蜂鸣器应发出声响或语音提示，点击后关闭。2）光报警在表格显示方式中，当模拟量监测值超限（需要报警或断电），馈电异常（断电命令与馈电状态不符）或开关量状态为报警状态时，有关该模拟量或开关量的文字、数值和图符等用红色显示，或用红色显示加闪烁。在模拟量模拟曲线显示和图形显示方式中，当模拟量监测值超限（需要报警或断电）、馈电异常（断电命令与馈电状态不符）或开关量状态为报警状态时，相应的曲线和图样应变为红色，数值变为红色，或红色显示加闪烁。13、存储记录1）统计值记录定时将模拟量平均值、最大值、最小值等存储在磁盘等存储介质上。2）模拟量报警记录当模拟量报警、解除报警、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。3）模拟量断电记录当模拟量断电、复电、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。4）模拟量馈电异常记录当馈电状态由正常变为异常、或由异常变为正常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。5）开关量状态变动记录当开关量状态发生变动时，计算机自动将该开关量的状态变动状况和变动时刻记录在磁盘等存储介质上。6）开关量报警及断电记录当开关量由非报警及断电状态变为报警及断电状态、或由报警及断电状态变为非报警及断电状态、或填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。7）开关量馈电异常记录当馈电异常变为正常、正常变为异常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。8）监控设备故障记录当监控设备（监控分站、传感器等）故障、恢复正常、填写措施时，记录其状态及时刻。14、打印●模拟量日（班）报表模拟量日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）单位（可缺省）；（6）报警门限（可缺省）；（7）断电门限（可缺省）；（8）复电门限（可缺省）；（9）平均值（本日或本班平均值）；（10）最大值及时刻（本日或本班最大值）；（11）报警次数（本日或本班累计报警次数）；（12）累计报警时间（本日或本班累计报警时间）；（13）断电次数（本日或本班累计断电次数）；（14）累计断电时间（本日或本班累计断电时间）；（15）馈电异常次数（本日或本班断电命令与馈电状态不符累计次数）；（16）馈电异常累计时间（本日或本班断电命令与断电状态不符累计时间）等。●模拟量报警日（班）报表模拟量报警日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）单位（可缺省）；（6）报警门限（可缺省）；（7）报警次数（本日或本班累计报警次数）；（8）累计报警时间（本日或本班累计报警时间）；（9）最大值及时刻（本日或本班报警期间最大值）；（10）平均值（本日或本班报警期间平均值）；（11）每次报警时刻及解除报警时刻；（12）每次报警时间；（13）每次报警期间平均值和最大值及时刻等；（14）每次措施及采取措施时刻。●模拟量断电日（班）报表模拟量断电日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）单位（可缺省）；（6）断电门限（可缺省）；（7）复电门限（可缺省）；（8）断电范围（可缺省）；（9）断电次数（本日或本班累计断电次数）；（10）累计断电时间（本日或本班累计断电时间）；（11）最大值及时刻（本日或本班断电期间最大值）；（12）平均值（本日或本班断电期间平均值）；（13）每次断电累计时间、断电时刻及复电时刻；（14）每次断电期间平均值和最大值及时刻；（15）断电区域；（16）馈电状态及其时刻、累计时间；（17）措施及采取措施时刻。●模拟量馈电异常日（班）报表模拟量馈电异常日（班）报表包括下列内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）地点；（4）名称；（5）断电区域（可缺省）；（6）累计次数（本日或本班模拟量断电命令与馈电状态不符累计次数）；（7）累计时间（本日或本班模拟量断电命令与馈电状态不符累计时间）；（8）每次馈电状态累计时间及起止时刻；（9）措施及采取措施时刻等。●开关量报警及断电日（班）报表开关量报警及断电日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）所监测设备地点；（4）所监测设备名称；（5）报警及断电（可缺省）；（6）累计时间（本日或本班累计报警及断电时间）；（7）累计次数（本日或本班累计报警及断电次数）；（8）每次累计时间及起止时刻；（9）断电区域（可缺省）；（10）馈电状态及起止时刻、累计时间；（11）措施及采取措施时刻。●开关量馈电异常日（班）报表开关量馈电异常日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）被监测设备地点与名称；（4）断电区域（可缺省）；（5）累计时间（本日或本班馈电异常累计时间）；（6）累计次数（本日或本班馈电异常累计次数）；（7）每次馈电状态；（8）每次累计时间及起止时刻；（9）措施及采取措施时刻等。●开关量状态变动日（班）报表开关量状态变动日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）所监测设备地点；（4）所监测设备名称；（5）累计运行时间（本日或本班累计运行时间）；（6）累计变动次数（本日或本班累计变动次数）；（7）状态变动状况及时刻等。●监控设备故障日（班）报表监控设备故障日（班）报表包括如下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）故障设备（传感器或监控分站）设置地点、编号、名称、所测物理量；（4）累计时间（本日或本班累计故障时间）；（5）累计次数（本日或本班累计故障次数）；（6）每次累计时间及起止时刻；（7）措施及时刻。●模拟量统计值历史记录查询报表统计值记录查询报表包括如下内容：（1）表头；（2）查询起始日期、时间和终止日期、时间；（3）取平均值、最大值、最小值的时间间隔及每一时间间隔的起止时刻；（4）传感器设置地点；（5）所测物理量名称；（6）单位（可缺省）；（7）报警门限（可缺省）；（8）断电门限（可缺省）；（9）复电门限（可缺省）；（10）平均值和最大值及时刻（查询期间内平均值和最大值）；（11）每段时间内平均值和最大值等。15、KJ101N系统具备WEBGIS图形管理系统对专业图纸实现矢量化动态浏览，保证市局信息中心可任意查看矿井各类图形，包括DXF、DWG、DWF、CAD等图形格式。基于VisualC++6.0和GIS组件（MO）运用，煤矿基础图形由基层矿提供且符合TD-GIS图形格式。系统应以WEB技术为基础，基于B/S模式开发，使用浏览器作为客户端界面，保证用户能穿越防火墙进行HTTP访问。WEBGIS图形管理平台：实现三级煤炭安全生产监督管理局调度中心所辖各矿井的通风、避灾路线图、安全监测装备布置图、水文地质图、井下电气布置图、井下通信系统图、排水防水防火压风瓦斯系统图、巷道布置图、井下运输系统图、采掘工程平面图等的WEB浏览，并和安全监测监控网络系统结合实现深层次的应用。通过灵活的方式进行空间图形、属性信息的查询和联合联动查询、定位查询，坐标、长度、坡度、面积等查询、计算及统计功能。16、系统采用组件技术构建，具有接口扩展功能通过标准化接口可将安全信息有效上传至省监管部门，实现服务于安全生产监督监察的各类信息的采集、存储、传输、处理、Web信息发布，并具有事故分级报警等功能。在硬件选型、网络设计、支撑环境和应用系统的建设中充分体现这一原则。在煤矿安全，网络系统的各个环节采取安全保密措施，来保证网络系统的各项性能。安全措施应包括：防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。多种授权模式，可以通过IP授权访问、用户登陆权限限制、等多种方式控制人员访问权限，保证监控系统的安全性。17、系统具有多种传输接口；瓦斯监控系统中心站与上级监控中心服务器上传网络通信协议采用TCP/IP协议和Socket接口通信，并能和本集团监控服务中心进行网络通讯，并与区（市）局监控中心及上一级监控中心进行联网。3信号传输方式3.1传感器与分站之间的信号传输方式本系统的所有模拟量传感器与分站之间采用串行码数字传输、1-5mA或200－1000HZ方式。采用串行码数字传输，传输速率为2400BPS，相比1-5mA或200－1000HZ的模拟传输方式能彻底杜绝了传感器与分站之间需要跟踪调试或受到外界干扰出现异常数据的弊端。使采集信息从源头上真实可靠。本系统的所有开关量传感器采用1/5mA或+5/-5mA的电流信号传输方式，分站可实现三态检测（开态、停态、故障态）。3.2主干线信号传输方式主干线信号传输方式分为电缆方式传输和光纤方式传输；主干线信号传输采用电缆方式，通过信息传输接口直接连接至监控分站，主干线信号传输采用多线程光纤并行信号传输采集方式。这两种传输方式都具有抗电磁干扰，防雷电高压冲击，稳定可靠等特点。井下的矿用光端机与分站之间的信号传输采用矿用阻燃电缆连接，因为这段电缆多数进入采区，在破损后便于修复，采用这种组合方式，更适合于井下的自然环境。与包括现场总线在内的其它网络相比，以太网具有以下优点：应用广泛以太网是目前应用最为广泛的计算机网络技术，受到广泛的技术支持。几乎所有的编程语言都支持Ethernet的应用开发，如Java，VisualC++及VisualBasic等。这些编程语言由于广泛使用，并受到软件开发商的高度重视，具有很好的发展前景。因此，如果采用以太网作为现场总线，可以保证多种开发工具、开发环境供选择。成本低廉由于以太网的应用最为广泛，因此受到硬件开发与生产厂商的高度重视与广泛支持，有多种硬件产品供用户选择。而且由于应用广泛，硬件价格也相对低廉。目前以太网网卡的价格只有Profibus，FF等现场总线的十分之一，并且随着集成电路技术的发展，其价格还会进一步下降。通信速率高1000Mbps以太网技术已成熟应用，10Gbps甚至更高速以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快得多。另外以太网可以满足对带宽的更高要求。软硬件资源丰富由于以太网已应用