液压支架大修电液控和集中控制系统技术协议2020518最终1_第1页
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第第页陕西旬邑青岗坪矿业有限公司青岗坪煤矿42108综放工作面液压支架大修和改造工程项目技术协议甲方:陕西旬邑青岗坪矿业有限公司乙方:中煤北京煤矿机械有限责任公司日期:2020年5月日陕西旬邑青岗坪矿业有限公司(以上简称甲方)与中煤北京煤矿机械有限责任公司(以下简称乙方),经双方友好协商,于2020年4月28日就陕西旬邑青岗坪矿业有限公司在中煤北京煤矿机械有限责任公司进行42108综放工作面液压支架大修和改造工程项目达成一致。本技术协议中所有改造明细为主要设备明细,乙方提供的产品及服务包含但不仅限于此,必须保证设备改造完毕后可以正常运行,设备性能达到甲方要求,乙方在改造过程中增加明细外的设备或材料,均由乙方无偿提供。改造方案及改造明细(一)液压支架大修和改造技术要求1.大修和大截深改造明细详见下表:液压支架大修和改造明细表序号名称规格型号单位数量备注1基本支架ZF7600/20/32台962端头支架ZT18560/21/35组12架一组3过渡支架ZFG8000/21/34台62.质量及验收标准大修和改造后设备必须根据GB25974或MT312-2000进行整架性能试验和验收,设备必须符合国家相关标准和甲方使用要求。3.设备及存在问题3.1整机部分结构件、立柱、千斤顶缺失,侧护板、插板、连接销轴等存在变形等问题。3.2液压管路及阀类腐蚀严重,存在堵塞、漏液等情况。3.3立柱、及各部位千斤顶密封老化严重,存在不动作、漏液、活塞杆变形、缸体破裂等情况。3.4现在使用采煤机为800mm截深,支架需进行相应的800mm截深配套(原为630mm)。4.维修原则4.1液压支架整机需返厂大修。4.2维修液压支架更换的旧部件(包含:阀类组件,液压缸等),待液压支架维修完毕后同支架一同运至青岗坪煤矿。4.3乙方换新的高压胶管、密封和辅助阀类组件(采用不锈钢3Cr13材质)。5.支架大修主要内容5.1更换主机全部千斤顶密封(部分活塞杆表面需要重新电镀),根据千斤顶损坏情况无法修复的千斤顶必须进行更换(最低换新率为5%,如实际维修换新率高于5%由乙方无偿予以补充),千斤顶明细如下:5.1.1基本支架千斤顶明细(单架)序号图号名称型号单位数量备注125520448护帮千斤顶Q-80/60*435件2维修225830131伸缩梁千斤顶Q-100/70*670件2维修325560563前梁千斤顶Q-160/105*180件2维修4L79H.00立柱L79H-250/230*1235件4维修525570069尾梁千斤顶Q-180/120*535件2维修625520246插板千斤顶Q-80/60*550件2维修725560084推移千斤顶Q-160/105*730件1更换825440106抬底千斤顶Q-125/90*250件1维修925510081前梁侧推千斤顶Q-63/45*100件1维修1025420103侧推千斤顶Q-80/60*170件3维修1125450004拉后溜千斤顶Q-140/85*800件1更换5.1.2端头支架千斤顶明细(一组2架)序号图号名称型号数量备注1L58F00前立柱L58F-200/185×139012维修2L58E.00尾立柱L58E-200/185*11004维修325830133挡矸千斤顶Q-100/70*2502维修425830134调架千斤顶Q-100/70*4503维修525420104侧推千斤顶Q-80/60-25024维修625580331推移千斤顶Q-200/120*7504更换5.1.3过渡支架千斤顶明细(单架)序号图号名称型号单位数量备注125520448护帮千斤顶Q-80/60*435件2维修225830131伸缩梁千斤顶Q-100/70*670件2维修325560563前梁千斤顶Q-160/105*180件2维修4L79J.00立柱L79J-250/230*1305件4维修525590013尾柱千斤顶Q-230/150*540件2维修625520449插板千斤顶Q-80/60*700件2维修725570165推移千斤顶Q-180/120*730件1更换825440106抬底千斤顶Q-125/90*250件1维修925510081前梁侧推千斤顶Q-63/45*100件1维修1025420103侧推千斤顶Q-80/60*170件4维修1125450004拉后溜千斤顶Q-140/85*800件1更换注:以上明细只列出设备主要千斤顶及立柱数量,实际数量以设备随机图册为主,包括但不限于以上明细。5.2结构件部分:5.2.1对支架架体包括顶梁、底座、掩护梁、连杆、伸缩梁、侧护板、护帮板、推移杆等进行全面拆解、清洗。5.2.2对所有结构件采用抛丸器进行表面喷砂除锈。5.2.3对结构件作进一步检查,并根据检查情况进行整形、补焊。5.2.4对部分磨损、变形严重的护帮板等无法修复的结构件需更换新件。5.2.5检修侧护板复位弹簧及各种销轴,对于损坏严重无法修复的进行更换。5.2.6补充缺失的零部件(主要结构件、立柱以及主要千斤顶除外),变形及磨损严重的销轴、横档销及其他链接件必须换新(更换配件材质及强度不得低于出厂标准)。5.2.7对检修合格的各部件刷防锈漆。5.2.8所有结构件焊缝开裂处需要修补,焊条和加强板都必须与原板性能相符,以确保强度。5.3更换所有阀类元件,更换的组件全部选用不锈钢材质,支架主要阀类组件如下:5.3.1基本支架液压阀明细(单架)序号图号名称型号单位数量备注1YDF-200/42液控单向阀YDF-200/42件4237801040阀接板16/13/10件43DAF1.00安全阀P=41.5MPa件44BG8.00过滤器A19件15ZNJF3.00F截止阀19/31.5D件16ZNJF4.00E截止阀19/B40件17YD-PK125/40IY液控单向阀YD-PK125/40IY件58ZHYF1A安全阀P=36MPa件49JDF4.00交替单向阀A10件110PSF2.00喷水阀2-A13接口,2-A10控口件211NZJF2.00B截止阀13/25件112QPW.00前喷雾装置接口A13件2锥形喷雾13DAF1.00安全阀P=38MPa件114SSF4.00双向锁A10件115QPW.00前喷雾装置接口A13件2扇形喷雾16QJ10(G)球形截止阀A10件25.3.2端头支架液压类明细(单架)序号图号名称型号单位数量备注1YDF-200/42液控单向阀YDF-200/42件163DAF1.00安全阀P=37MPa件164BG8.00过滤器A19件15ZNJF3.00F截止阀19/31.5D件26ZNJF4.00E截止阀19/B40件27YD-PK125/40IY液控单向阀YD-PK125/40IY件178ZHYF1A安全阀P=37MPa件179FJD.00交替单向阀A13件211NZJF2.00B截止阀13/25件212QJ19(G)球形截止阀A19件45.3.3过渡支架液压阀明细(单架)序号图号名称型号单位数量备注1YDF-42/200液控单向阀YDF-42/200件6237801040阀接板16/13/10件63DAF1.00安全阀P=41.5MPa件54BG8.00过滤器A19件15ZNJF3.00F截止阀19/31.5D件16ZNJF4.00E截止阀19/B40件17YD-PK125/40IY液控单向阀YD-PK125/40IY件38ZHYF1A安全阀P=36MPa件49JDF4.00交替单向阀A10件110PSF2.00喷水阀2-A13接口,2-A10控口件211NZJF2.00B截止阀13/25件112QPW.00前喷雾装置接口A13件1锥形喷雾13SSF4.00双向锁A10件114QPW.00前喷雾装置接口A13件2扇形喷雾15QJ10(G)球形截止阀A10件2注:以上明细只列出支架主要阀类组件数量,实际数量以设备随机图册为主,包括但不限于以上明细内容,满足设备大修改造和智能化建设为准。5.4更换主机全部液压管路。5.5修复支架受损结构件,无法修复的需进行更新。5.6更换损坏液压支架销轴(材质40Cr、30CrMnLTi)。6.液压支架大修和改造要求6.1整套液压支架改装及修复6.1.1液压元件类大修:(需做800mm截深改造的液压元件除外)(1)对立柱、千斤顶表面进行清洗、有锈蚀的进行电镀修复;(2)有锈蚀或轻微损坏的零部件,进行修复和衍磨处理;损坏严重且无法修复的零部件,需重新投制新件;所有零部件如有遗失,需按原设计重新投制新件;所有新投零部件需参照;所有镀层锈蚀、破坏或存在严重划痕、磨损的,需退镀后重新镀铬(按原设计制造要求);(3)更换所有的立柱、千斤顶密封。(4)所有立柱、千斤顶修复完成后,需按照出厂要求进行打压试验;(5)所有立柱、千斤顶大修完成并经检验合格后,方可涂漆防锈。6.1.2顶杆、导杆、销轴及挡销等连接件类大修:(需做800mm截深改造的连接件除外)。(1)有轻微变形,能够修复且修复后能够达到使用要求的,进行修复处理;变形、损坏严重不能达到使用要求的,需重新投制新件;所有连接件类零件如有遗失,需重新投制新件;所有新投连接件类零件需参照执行原设计图纸要求;(2)连接件类需全部按原设计制造要求镀锌处理。6.1.3液控辅助阀类、胶管及管路附件类以及紧固件类大修:(需做电液控升级改造的阀类除外)(1)更换所有的阀类元件;(2)所有液压胶管(包括液压支架之间连接胶管,主进液管≥KJ32,主回液管≥KJ38)及管路附件全部更换新件,胶管及辅件采用KJ系列优质耐腐蚀管接头及辅件。(3)辅助阀均为优质不锈钢材质。(4)更新全部的螺栓、螺母、U型卡、开口销等紧固件;(5)完成整架装配;(6)需提供与甲方顺槽现有供回液管路相匹配的管接头进行对接。(7)为配合支架电液控系统改造,乙方配全整套液压支架的自动反冲洗过滤器,保证可以正常投入使用;(8)返厂检修过程中所缺少的所有零部件,均由乙方免费提供,保证支架完整交货。7.液压支架改造内容及技术要求:7.1改造内容:原支架适应采煤机截深630mm,对支架推移装置及底座改造适应采煤机截深800mm的工艺需要,为此,主体结构改造设计工作至少包括不限于以下内容:7.1.1推移千斤顶、拉后溜千斤顶等需要更新有效行程为800mm的千斤顶,千斤顶的缸径和杆径维持原支架规格不变,其中推移千斤顶装行程传感器。7.1.2改造推移杆,适应800mm推移步距。7.1.3改造底座适应800mm推移步距的推移装置。7.1.4端头支架仅对移架千斤顶进行有效行程800mm改造。7.2技术要求:7.2.1以上数量包含全部96架基本架、6架过渡支架和2架一组端头支架,共计104架。7.2.2为保证报价的准确性,乙方可自行到达设备现场进行详细查看,甲方配合乙方工作。7.2.3整台改造必须更换的新部件由乙方负责。7.2.4液压支架维修完毕后,必须经过性能测试,各项指标不低于维修出厂标准。8.支架整体组装、调试验收要求8.1所有零部件检验合格后,表面喷涂防锈漆和面漆,再进行支架总体组装。8.2总体组装时,各种销轴、导杆、弹簧、孔等均需在安装前涂抹润滑脂。8.3大修升级改造支架需安装首架(2台),经甲方验收合格后签订验收纪要,后续支架安装参照首架标准严格执行。8.4按GB2597或MT312-2000进行整架性能试验和验收,至少包含以下内容:8.4.1立柱、千斤顶密封性能试验:采用专用设备对立柱、千斤顶上下腔进行密封性能试验,高压按额定压力1.1倍,低压5~8MPa,闭锁压力腔,保压5分钟,压降不得超过0.5MPa,记录试验结果并判定是否合格。8.4.2立柱、千斤顶最低开启压力试验:a.立柱在空载无背压工况下,活塞腔启动压力应小于3.5MPa,活塞杆腔启动压力应小于7.5MPa,记录试验结果并判定是否合格;b.千斤顶在空载无背压工况下,活塞腔和活塞杆腔的启动压力应小于3.5MPa,记录试验结果并判定是否合格。8.4.3立柱、千斤顶空载试验:立柱、千斤顶在空载工况下,全行程往复动作3次,应能自由平稳动作,无阻滞、爬行和外渗漏等现象,记录试验结果并判定是否合格。8.4.4立柱、千斤顶外观质量:立柱、千斤顶外表面漆层需均匀、结合牢固、不得有起皮脱落现象,支架组装前进、回液口用塑料堵帽封严。8.4.5活塞杆电镀层:a.镀层:活塞杆采用乳白铬(软铬)和硬铬的加厚复合镀层,质量要求不低于支架设备原要求。b.厚度:乳白铬(20-35)μm,硬铬(30-45)μm,记录检验结果并判定是否合格。c.硬度:硬铬≥800HV,记录检验结果并判定是否合格。d.外观:镀层结晶应细致、均匀不得有起泡、起皮、脱落、无电镀效果或暴漏中间层等现象,麻点、针孔数量应少于5点/dm²,空隙直径不大于0.2mm。8.4.6支架空载性能、外观:a.支架在额定供液压力与流量下,完成降柱、升柱动作的循环时间满足设计要求。b.支架需操作方便,各部件动作准确、灵活、无别卡、干涉现象,各千斤顶及液压元件不得出现渗漏。c.立柱的活柱外伸至全行程的2/3处,自然状态下放置12小时,回缩量不得大于2mm(排除温度变化影响),并记录检验结果。d.管路和零部件安装、连接是否正确可靠,排列需整齐、美观。e.支架面漆喷涂应均匀,无起泡、脱皮等缺陷。8.5对基本支架改造先期完成一副支架后,按标准在乙方支架试验台进行压架实验,各项参数指标满足要求方可进行集中改造,整套支架返矿前取得相关检测报告(全部费用由乙方负责)。8.6交货形式:整架组装,批量交货。(二)电液控制系统技术要求1.液压支架参数1.1架型:四柱放顶煤液压支架系列1.2型号:ZF7600/20/32型四柱放顶煤液压支架1.3控制及操作系统:电液控制1.4推移千斤顶安装方式:倒装1.5推移千斤顶有效行程:800mm1.6数量:基本支架96架,过渡支架6架,端头支架1组(2架一组),超前支架5组。2.电液控换向阀材质:换向阀组材质:Y10Cr17;先导阀阀体材质:全黄铜。2.1基本支架每架采用16功能16出口电液换向阀和6功能6出口电液换向阀,共需96架电液换向阀。电液控制功能包括不限于:(1)16功能16出口电液换向阀电液控制功能包括不限于:功能1/2:前立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16);功能3/4:后立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16)功能5/6:推移千斤顶拉架(喷雾)/推溜(2功能,2出口,2-KJ16);功能7/8:抬底千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能9/10:护帮千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能11/12:伸缩梁千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能13/14:前梁千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能15/16:侧护千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);电液换向阀主进液:KJ19;主回液:KJ19。(2)6功能6出口电液换向阀电液控制功能包括:功能1/2:尾梁千斤顶伸/收(喷雾)(2功能,2出口,2-KJ13);功能3/4:插板千斤顶伸/收(喷雾)(2功能,2出口,2-KJ10);功能5/6:拉后溜千斤顶伸/缩(2功能,2出口,2-KJ10);电液换向阀主进液:KJ19/KJ16;主回液:KJ19/KJ16。2.2过渡架每架采用16功能16出口电液换向阀和6功能6出口电液换向阀,共需6架电液换向阀。电液控制功能包括不限于:(1)16功能16出口电液换向阀电液控制功能包括:功能1/2:前立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16);功能3/4:后立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16)功能5/6:推移千斤顶拉架(喷雾)/推溜(2功能,2出口,2-KJ16);功能7/8:抬底千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10)功能9/10:护帮千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能11/12:伸缩梁千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能13/14:前梁千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能15/16:侧护千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);电液换向阀主进液:KJ19;主回液:KJ19。(2)6功能6出口电液换向阀电液控制功能包括不限于:功能1/2:尾立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ13);功能3/4:插板千斤顶伸/收(喷雾)(2功能,2出口,2-KJ10);功能5/6:拉后溜千斤顶伸/缩(2功能,2出口,2-KJ10);电液换向阀主进液:KJ19/KJ16;主回液:KJ19/KJ16。2.3端头架采用每架采用22功能22出口电液换向阀,1组端头架,共需2组电液换向阀。电液控制功能包括不限于:功能1/2:前立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能3/4:中立柱1升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能5/6:中立柱2升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能7/8:后立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能9/10:推移千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能11/12:底调架千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能13/14:尾挡矸千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能15/16:内侧护推千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能17/18:外侧护推千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能19/20:顶调架千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);;功能21/22:前梁千斤顶(或备用)伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);电液换向阀主进液:KJ25/KJ19;主回液:KJ25/KJ19。2.4超前架每架采用22功能22出口电液换向阀,两巷共5组超前架,需10套电控阀。电液控制功能包括不限于:功能1/2:前立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能3/4:后立柱升/降(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能5/6:推移千斤顶伸/收(2功能,2出口,2-KJ16/KJ13);功能7/8:左侧护梁千斤顶1伸/收(2功能,2出口,2-KJ16/KJ10);功能9/10:左侧护梁千斤顶2伸/收(2功能,2出口,2-KJ16/KJ10);功能11/12:右侧护梁千斤顶1伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能13/14:右侧护梁千斤顶2伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能15/16:左侧护伸缩千斤顶1伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能17/18:左侧护伸缩千斤顶2伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能19/20:右侧护伸缩千斤顶1伸/收(2功能,2出口,2-KJ10);功能21/22:右侧护伸缩千斤顶2伸/收(2功能,2出口,2-KJ10)电液换向阀主进液:KJ25/KJ19;主回液:KJ25/KJ19。3.系统技术要求3.1电液控换向阀流量不小于500L/min。3.2支架配置电液控制系统,能够完成支架的各种动作功能。3.3电液控制系统显示菜单语言为中文。3.4支架可实现成组程序自动控制,包括成组自动移架、成组自动推溜、成组自动拉后溜、成组自动伸收护帮板、成组自动伸收前梁、成组自动伸收伸缩梁、成组自动放顶煤、成组自动喷雾等。3.5支架可实现邻架及隔架电控的手动、自动操作,实现本架电磁阀按钮的手动操作。3.6配备红外线发射、接收装置,可与工作面采煤机实现联合自动动作,支架能满足与采煤机、刮板机进行自动割煤要求。3.7对立柱的工作压力、推移千斤顶的行程、支架姿态、煤机的位置、方向进行监测,在井下电液控制主机上能够对上述信息进行显示和存储,将数据传输至地面调度中心并操作、显示。3.8支架电液控制系统本身信息及需要上传的其它综采设备(采煤机、刮板输送机、转载破碎机、乳化液泵站、语音通讯系统、组合开关等设备)信息能够通过井上下数据传输系统上传到地面并在井下和井上计算机上显示、操作,接入到矿井自动化系统,向其提供数据格式,采用标准OPC协议。3.9支架配备手动放煤键盘,能够实现通过放煤键盘手动放煤,包括单动作放煤和成组自动放煤。每10台支架配置1个支架高度传感器,测量误差:<±50mm,集成设计倾角传感器,显示支架顶梁姿态,采用帕斯卡原理直接测量技术,不允许采用倾角测量间接计算取值,防止较大误差,并可以在控制器上显示。3.10电液控制系统设有声音报警、急停、本架闭锁及故障自诊断显示功能,并能方便地进行人工手动操作,能够在线进行参数调整设定。3.11电液控制系统的电源为隔爆兼本安型,供电电压为AC127V50Hz。“隔爆-本安型”电源:每6架1个。3.12电液控制系统具备防水防尘能力,控制器防护等级达到IP68,必需提供第三方检测机构提供的试验证明。3.13电液控制系统具备抗干扰能力,不允许有误动作。3.14电控系统连接器的插接可靠,有较好的抗砸、抗挤、抗拉能力,插接灵活。3.15压力传感器的量程不小于60MPa。推移千斤顶位移传感器尾部增加支撑环,磁致伸缩原理,采用直径40mm的整体永磁磁环,位移传感器精度控制在±3mm范围内。3.16电液控换向阀为整体式结构,主阀应取得《GB25974.3-2010》标准下液压控制系统及A类阀的(MA)证书,且MA证书必须在有效期内。主阀流量≥500L/min,阀芯采用插装式,材质为优质不锈钢,电磁阀驱动接口采用防水性能可靠的螺纹连接密封形式。电磁先导阀先导部分采用全黄铜材质,接口采用圆形lumberg接头,具有良好防尘防水能力,接头座与电磁铁、电磁铁与先导阀部分都应加装防水、防尘密封圈。3.17电液控换向阀配备先导阀过滤器,过滤精度不低于25μm。3.18支架配备前部及后部自动喷雾系统,由电液控换向阀控制,实现架前自动辅助采煤机喷雾及放煤自动喷雾。3.19能够实现任意截深前部自动推溜。3.20电控系统为非主-从机型,当工作面控制系统与工作面控制主机断开后,仍能完成各种操作功能和操作模式设置。3.21具备初撑力自动保持功能,补偿初撑力可调(不超过泵压),前后立柱的初撑力补偿功能可单独设置和屏蔽;具有带压移架功能。3.22所有液压产品按KJ系列制造,该控制系统要与现有支架液压系统匹配。3.24所供应的货物将按下列标准(推荐)进行设计和制造电气:IEC标准/EN标准机械:ISO标准必须类似或高于上述标准的货物原产国的国家标准或其它目前使用的国家标准。3.25防爆电气设备应按中国GB3836-1-42010标准,或其它被中国防爆检验部门认可的标准制造。3.26所提供的产品要求具有《煤矿安全规程》所规定的各种保护及要求,产品具有国家煤矿安全标志办公室颁发的煤矿产品安全标志证书,电气产品符合国家防爆标准并具有相应的防爆证书。3.27主要部件寿命担保:电液控制装置:循环次数25000次。电液控换向阀:循环次数30000次。其它电气元件:循环次数20000次智能化工作面集中控制系统技术要求1.系统总体要求1.1实现向地面调度中心传输综采工作面设备“一键”启停功能。1.2实现在集中控制中心对综采工作面设备的监测及集中控制功能。1.2.1具有采煤机工况监测和远程控制功能。1.2.2具有液压支架工况监测和远程控制功能。1.2.3具有工作面运输设备工况监测及控制功能。1.2.4具有泵站系统设备工况监测及控制功能。1.2.5具有顺槽胶带机系统设备工况监测及控制功能。1.2.6具有工作面设备数据集成、处理、故障诊断、管理等功能。1.3配置顺槽工业以太网,实现数据的高速传输。提供传输地面调度中心的缆线。1.4需具有工作面视频系统,实现对主要综采设备(液压支架、采煤机、刮板运输机机头和机尾、转载点、胶带运输机机头、监控中心)进行实时监控。1.5可实现井上下数据传输功能。1.6当综采工作面自动化控制系统出现故障时,各子系统不受综采自动化系统控制,以保证在检修和综采自动化控制系统出现故障时,各子系统能单独开车,确保生产不受影响。2.系统组成和技术要求2.1工作面集中控制监控中心工作面集中控制监控中心就是将综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、乳化液泵站、喷雾泵站及供电系统、皮带输送机控制系统等有机结合起来,实现对综采工作面设备的远程监测、控制和实时显示等,为井下工作面现场和地面生产、管理人员提供实时的井下工作面生产及安全信息。2.1.1主要系统组成(1)工作面集中控制监控中心主要由主控计算机3台、本安显示器6台、操作台2台(液压支架远程操作台1台、主控操作台1台)、交换机等设备组成。(2)主控计算机与本安显示器分体安装,每台主控计算机可以接两台本安显示器,分别显示支架视频、采煤机视频、支架电液控、工作面设备信息、泵站相关信息。(3)主控计算机CPU要求I7或以上配置,四核,内存DDR4-2133-16G,需配备UPS不间断电源(可在断电情况下持续改造2小时),要求有RS422、RS485、CAN总线及以太网等接口。(4)本安显示器须采用本安显示器,须采用22″(及以上)液晶屏。(5)采用本安操作台2台,其中一台为支架操作台,负责进行液压支架远程操作,一台为主机操作台,负责对泵站、三机集中控制,以及采煤机远程控制。(6)交换机可以提供以太网电口、以太网光口,以及可以通过RS485接口接入串口设备,通过MODBUS协议进行通信。(7)向第三方提供标准的OPC协议,便于矿井自动化集成2.1.2主要监测、控制和故障诊断功能(1)主要监测功能a.工作面各设备运行工况显示。b.采煤机工况显示,主要包括:截割电机启停状态,采煤机工作位置,电机电流,电源电压,电机温度,牵引方向、速度,左右滚筒采高、卧底量,采煤机机身倾角、俯仰角,采煤机在工作面位置,故障显示等。c.刮板运输机的工况显示,主要包括:刮板运输机的启停状态、电机电流、电压、转矩、转速、方向等,按日期生成相应数据文件。d.液压支架工况显示:各支架压力值、各支架推移行程、各电磁阀动作状态、主机与工作面控制系统通信状态。e.泵站系统工况显示:泵站出口压力、泵站油温、泵站油位状态、泵站电磁阀动作情况、液箱液位、乳化油油箱油位。f.皮带机运行状态显示及启停操作,主要包括皮带机的启停状态、各项保护动作定位显示等。g.工作面设备与监控中心各主控计算机的通信状态显示。h.工作面设备保护信息显示,包括漏电、断相、过载、各种故障状态、数字信号的反馈等。i.工作面语音系统状态显示,包括电话闭锁状态显示、急停状态显示和断路位置显示(断路的具体架号)。j.环境参数的显示,包括工作面瓦斯、CO等数据。k.历史故障查询功能,所有可能出现故障的地方进行记录。l.矿压分析数据。m.工作面视频显示。n.进行视频管理,查询,存储等功能。(2)主要控制功能①液压支架远程控制:a.以电液控计算机主画面和工作面视频画面为辅助手段,通过操作支架远程操作台实现对液压支架的远程控制。b.远程控制功能包括液压支架推溜、降架、拉架、升架等动作。c.控制延时不超过500ms。d.远程操作台须采用本安操作台。②采煤机远程控制:a.依据采煤机主机系统及工作面视频,通过操作采煤机远程操作台实现对采煤机的远程控制。b.远程控制功能包括采煤机滚筒升、降、左牵、右牵、急停等动作。c.控制延时不超过500ms。d.远程操作台须采用本安操作台。③工作面三机及胶带运输机工况监测及集中自动化控制。④工作面泵站集中自动化控制。(3)主要故障诊断功能①采煤机故障诊断a.采煤机的通讯故障、开机率、位置错误等。b.在刮板运输机过载时,采煤机未暂停采煤过程控制。②液压支架故障诊断a.智能设备故障诊断,包括程序丢失、参数错误、输入错误、输出错误、通讯错误、人机交互错误和安全操作装置故障等。b.采集数据故障诊断,超出量程的报超限;数值固定不变的报故障;依据传感器逻辑判断存在问题的报不稳定。③刮板运输机故障诊断a.对设备的每台减速器及电动机进行温度、压力、流量、位移、转速等参数的检测,并对这些参数进行分析处理。b.实现设备运行数据的实时显示、报警、传输。c.能够完成刮板机自动伸缩机尾链条张力控制的要求,同时对输送机、转载机、破碎机和相关泵站的实现集中顺序启停控制和工作面沿线的语音预警和对讲功能。d.具有减速器输入轴轴承振动监测功能,通过矿用本质安全型加速度传感器及本安集线器和便携式振动故障分析仪来实现。e.通过油质传感器和在线滑油铁谱仪来实现减速器滑油含水量和金属磨屑含量的在线分析。f.通过电液控制自动系统调整转载机机头与胶带输送机机尾的相对位置。2.2工作面视频系统2.2.1系统总体要求a.能实现自动跟踪采煤机轨迹显示滚筒运行情况。b.能自动切换距离采煤机最近的摄像仪采集信息。c.能自动切换当前距离采煤机最近的视频画面至监视器。d.能支持多通道输出,可以在不止一台的监视器上查看不同的画面。e.采用防爆工控机作为上位机控制整个系统的输出、访问、切换、跟机等设置。f.视频控制分为自动跟机模式和手动显示输出模式两种,用户可通过上位机操作面板、键盘、鼠标等在上位机软件进行切换输出。g.井下视频监控系统能将采集到的数据通过井下网络交换机发送至地面视频处理系统。h.主综合控制器、防爆监视器、防爆控制器都安装在顺槽临时点,移动较为频繁,该部分线路连接须简单、方便维修及经常移位。i.井下跟地面通信须采用光纤传输整个工作面所有视频信息。j.通信设备具有当光缆折断、切断、摄像仪有故障等现象时,实现故障信号的显示画面报警和声光报警输出。当摄像机或光端机有故障时,可自动屏蔽故障设备,不阻断其他信号传输。2.2.2主要系统组成工作面视频监控系统主要由前端摄像部分、传输部分和终端设备组成。①前段摄像部分:每6个支架配备1台矿用本安型云台摄像仪,安装于支架的顶梁上,视频系统能通过通信获取采煤机运行位置和方向,并在显示器上跟随采煤机自动切换视频摄像仪画面。用于监测工作面支架情况及监测采煤机情况。②传输部分:以太网传输。摄像仪的视频数据通过工业以太网网络传输到视频监视器显示。③终端设备:矿用本安型显示器和矿用本质安全型操作台。a.矿用本安型显示器主要用于视频显示,实时接收视频摄像仪发布在网络上的视频数据流,动态解码、实时显示,可以同时显示4路摄像头。视频系统通过通信获取采煤机运行位置和方向,实现在视频显示器上跟随采煤机自动切换视频摄像仪画面。b.矿用本质安全型操作台位于工作面集中控制主控车内,通过操作台可对视频画面进行切换。2.2.3主要设备技术要求(1)本安型云台摄像仪a.摄像仪须采用本质安全型。b.要求有红外灯进行补光。c.本安摄像仪要求结构紧凑,利于在支架上安装布控。d.摄像仪要求具备自喷洗结构,与支架厂家商定安装位置。e.摄像仪云台水平旋转角度范围:0°~180°±1°。光圈控制:支持自动光圈控制,手动光圈控制:最高像素:1280×960(V);f.摄像仪通过有线的方式接到综合接入器,通过接入器供电及进行视频信息的传输。(2)监控综合控制器和显示器a.监控中心配备2台本安型显示器,进行工作面视频显示,一台显示支架视频,一台显示采煤机视频。b.实现在视频显示器上跟随采煤机自动切换视频摄像仪画面。c.屏尺寸种类:不小于21″液晶屏。d.预览功能:可实现1~4路等多路实时预览。e.图像播放:可对工作面进行已采集的任何一路图像的回放,速度可调。f.须具备定时启/停录像的功能。g.显示延迟:<1秒。h.视频传输格式:D1及以上。i.视频分辨率:不小于704×576。2.3液压支架远程控制a.在工作面电液控制系统的基础上,实现在工作面集中控制监控中心对液压支架的远程控制。在工作面集中控制监控中心设置一台液压支架远程操作台,以电液控计算机(液压支架电液控制系统提供)主画面和工作面视频画面为辅助手段,通过操作支架远程操作台实现对液压支架的远程控制。b.显示所有支架立柱压力,推移行程,控制模式。c.显示所有支架控制器的急停状态、通信状态、驱动器与支架控制器通信状态。d.显示工作面的推进度,包括当班和累计进度。e.对任意支架进行远程控制,主要包括推溜、降架、拉架、升架以及其它功能动作。f.可以在集中控制监控中心集中修改工作面采煤工艺和参数。g.可以在集中控制监控中心显示工作面液压支架姿态。2.4采煤机远程控制a.在集中控制监控中心配置一台本安型操作台,可依据采煤机主机系统及工作面视频系统实现对采煤机的远程控制。b.采煤机自身需具备自动化控制系统,包括记忆割煤等高级功能。c.实现采煤机数据接收、传输,通过与主机进行双向通信,实现在集中控制中心和地面监控中心对采煤机实时远程自动监测、监控,包括采煤机启停状态、运行方向、采高、速度、位置等数据。d.实现对采煤机的启停、牵引速度及运行方向的远程控制。e.实现煤流平衡控制。当刮板运输机负荷超限时,能够自动实施对采煤机闭锁控制。f.实现采煤机与液压支架干涉自动闭锁控制。2.5工作面照明系统工作面照明系统按照200米配置,3架一盏,共配置45盏,选用用本安型LED照明灯AC127V/41W。2.6工作面三机、胶带输送机、泵站、负荷中心数据集成和集中控制a.实现与工作面三机、胶带机控制器等设备的双向通信。b.实现对刮板运输机、转载机、破碎机及胶带输送机的单设备远程起停控制。c.实现对刮板运输机、转载机、破碎机及胶带输送机的顺序远程起停控制。d.实现对刮板运输机、转载机及破碎机等设备的集中控制。e.实现与胶带机控制系统的双向通信。f.实现与负荷中心的双向通信。g.采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机、泵站开关状态显示,包括各个回路运行状态、电流大小、电压大小以及漏电、断相、过载等故障状态显示。h.实现与泵站控制器的双向通信。i.实现对泵站的单设备起停控制。j.实现多台泵站的联动控制。k.实现对泵站系统的数据采集。2.7数据上传a.支架电液控制系统本身信息及需要上传的其它综采设备(采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、泵站、负荷中心等设备)信息能够通过井上下数据传输系统上传到地面并在井下和井上计算机上显示,接入到矿井自动化系统,向其提供数据格式,采用标准OPC协议。b.提供以太网通信接口(ModbusTCP协议)或RS485通信接口(Modbus

RTU通讯协议),提供监测数据报文(包括数据点的名称、数据点的寄存器地址、数据点的范围、数据点的单位等)。c.可实现与三机控制系统通信,获取三机控制系统数据,并可反向控制三机设备启停。d.可实现与负荷中心通信,获取负荷中心数据,包括各个回路运行状态、电流、电压以及漏电、断相、过载等故障状态。e.可实现与泵站控制系统通讯,对泵站相关信息进行集中显示。f.可实现在地面调度中心对工作面设备信息进行显示。g.能够将工作面设备工作状态、运行参数等上传到地面调度室。2.8地面远程控制系统2.8.1实现在地面对井下设备的一键启停控制。2.8.2实现在地面对采煤机的远程控制。2.8.3实现在地面对液压支架的远程控制。2.8.4实现在地面对泵站控制系统的远程控制。2.8.5实现在地面对工作面运输系统的远程控制。(四)工作面通讯控制系统以及顺槽皮带机集中控制系统的配置和要求1自然条件:1.1海拔高度:不超过1300m。1.2环境温度:-40~+30℃。1.3相对湿度:不超过95%(+25℃)。1.4在有甲烷混合气体和煤尘,且有爆炸危险的矿井中。1.5无强烈颠簸、振动和与垂直的倾斜度不超过15°的环境中。1.6无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽。1.7工作制度:不间断工作,每天连续工作24小时。2工作条件:工作面长度150米,转载机长度60米,控制台到工作面2000米。控制设备:破碎机、转载机、前、后刮板输送机(变频驱动)。3主要技术参数和技术要求3.1启动功能:转载机、破碎机、刮板运输机逻辑程序控制,就地维修控制,逻辑闭锁;在工作面机头位置可实现刮板运输机的就地开停机;在转载机机头位置可实现转载机和破碎机的就地开停机;设备启停、保护、闭锁的语言预警,可说出被闭锁开关编号。3.2保护功能:(1)急停保护:所有急停闭锁装置带有上锁功能。(2)温度保护:采集电机及减速器的温度传感器信号,超温时可实现保护停机。(由甲方提供电机及减速器PT100以及明确采集温度个数)(3)油位保护:采集减速器的油位传感器信号,实现高低油位保护停机。(按照甲方提供减速机需要明确采集信号类型)。(4)过载保护:采集电机电流信号,实现过载保护停机4主要技术参数:4.1系统有集控、检修、点动等方式。4.2系统工作状态显示:不小于10寸彩色液晶显示屏以汉字或动态图形的方式显示设备运行状态及参数、沿线闭锁电话状态、控制器自检信息及其他连锁设备运行状态等。4.3故障性质及地点显示:以汉字和动态图形的方式显示检测输入线的断路和短路,检测系统自身电缆的故障位置,并显示,对设备起停、设备状态、沿线闭锁、传感器保护、各种故障等都有语言报警。4.4闭锁:按下闭锁后,强制切断控制输出,以汉字方式显示闭锁位置。4.5语言通讯:后备电池供电,保证在断电的情况下仍能正常工作72小时以上。4.6扩音电话:声强≥100分贝,报警喊话声音清晰,预警声音为汉语语音,能够区分故障停机还是正常停机。4.7全系统最大可能采用插接结构:防护等级达到IP67;外加阻燃防护附件,进一步加强电话自身的防潮防水功能。系统采用不锈钢快速接插件,U型销连接。4.8独立语音系统功能。4.9全系统统一安全回路,硬件方式实现强制闭锁。4.10控制器配有RS232/485标准通讯接口,采用Modbus协议。4.11参数设定:系统独立的操作系统,所有参数内置,所有的改动只需调整参数就可。4.12开机时间,开机率统计:自动统计设备开机时间和开机率,并实时统计和显示。4.13供电电压:交流127V(波动范围-25~+25%)。4.14组合扩音电话、闭锁开关、多功能终端均配防水护板,所有电缆联接处均带有防尘罩。4.15多机通信:胶带机与工作面之间可实现语音通话及连锁控制。5工作面通讯控制系统配置5.1配置明细表(包括不限于)综采工作面长距离通讯控制保护系统明细序号设备名称型号单位数量备注1矿用本质安全型主控制器KTC101-Z-DL3台12矿用隔爆兼本质安全型电源KDW101台13矿用本质安全型组合扩音电话KTK101-1(Z)台204矿用本质安全型组合扩音电话KTK101-1(IC)台45多功能终端KFD101台16输入输出KJS101-4台27快速两通KTK101-04台18825米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-25根119插座专用U型销KTK101-15个15010屏蔽阻燃控制软电缆MKVVRP-450/750-4*0.5米40011远程控制箱KDG-127/3-4台212输入输出KJS101-8台113100米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-100根201430米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-20根71540米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-40根2165米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-5根417T/F转换器KTC101-Z-11块818V-I/F转换器KTC101-Z-12块819输入输出KJS101-C台15.2配置说明(1)集中控制中心(工作面2000米外)控制台处放置主控制器一台,用于实现破碎机、转载机和刮板运输机等设备的启停控制、沿线检测、状态显示等功能;配置RS485通信接口,Modbus通讯协议,接入自动化系统,实现数据通信上传。(2)控制台配套安装一台电源箱,用于给主控制器和沿线扩音电话等设备供电,交流127V电压供电,供电距离不小于2000米。(3)从控制器的CS1沿线用一条100米的电缆连接在1600米的顺槽巷道中通过快速两通进行交替连接一直到运输机尾的KTK101-1闭锁电话中,在150米工作面中每隔15米安装一台通话闭锁扩音电话,型号为KTK101-1,因为安装在架间考虑到支架的移动(10米的余量),所以采用25米电缆连接。(4)在刮板机机头位置安装一台智能接口箱用于刮板机机尾驱动部的控制;两台带启停功能组合扩音电话(前后刮板机各一台),用于刮板机的就地启停。(5)在转载机头安装一台KTC101-1-IC电话用于就启停转载机,安装一台智能接口箱用于转载机驱动部的控制。(6)在破碎机头安装一台KTK101-1-IC电话,用于就地启停破碎机,安装一台智能接口箱用于破碎机驱动部的控制。一台能够与运输顺槽胶带机通讯控制系统共用的多功能终端,用于工作面被控设备和顺槽胶带机的急停、连锁和音频耦合。(7)投标时附配置明细表及配置系统图。(8)系统有电机温度、减速器温度、润滑油保护功能。(9)工作面通讯系统中任一处扩音电话均可急停工作面所有设备。6顺槽皮带机集中控制系统配置6.1配置明细(包括不限于)序号设备名称规格型号数量单位备注(一)工作面顺槽皮带(3×400kW/1140,长度1600米),三台矿用软启动器控制三台皮带电机1矿用本质安全型主控制器KTC101-Z-DL3-D台12矿用隔爆兼本质安全型电源KDW101-D台13矿用本质安全型组合扩音电话KTK101-1(HA)台154输入输出KJS101-C台15矿用本质安全型组合扩音电话KTK101-1(AI)台26多功能终端KFD101台1750米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-50根3285米钢丝编织橡胶护套连接器LCYVB-7-1-5根19堆煤传感器GUD-330-D1台110跑偏传感器GEJ-15-P台611速度传感器GSC6-SC台112温度传感器GWM-45-W台113超温洒水电磁阀DFB-20/10台114烟雾传感器GQG5-Y台115纵撕传感器GVY10台116温度传感器GWH300-W台117插座专用U型销KTK101-15个20018张紧传感器GAD200台119V-I/F转换器KTC101-Z-12块320T/F转换器KTC101-Z-11块321急停闭锁开关KHJ15/18-1(H)台1622屏蔽阻燃控制软电缆MKVVRP-450/750-4*0.5米40023远程控制箱KDG-127/3-4台124急停闭锁安装护板KHJ15/18-1台1625电话通用安装护板KTK101-16台1626电缆挂钩KTK101-17个60027COU模块KTC101-Z-05块11600米皮带通讯控制,闭锁按50米一个通话按100一个进行配置6.2配置说明(1)KTC101-Z型主控制器一台置于顺槽皮带式输送机的机头,用于实现对电机的启停控制、故障检测显示和保护。配置RS485通信接口,Modbus通讯协议,接入自动化系统,实现数据通信上传。(2)KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源一台,用于给整套系统和各传感器供电。供电距离不小于2000米。(3)从主控制器CS1沿线开始,接出一条50米长的七芯屏蔽阻燃拉力电缆LCYVB-7-1-X50,在电缆的另一端接一台组合急停闭锁开关KHJ15/18-1(H)-D-SH,然后隔50米接一台组合扩音电话KTK101-2(HA)-F-SH,再隔50米接一台组合急停闭锁开关KHJ15/18-1(H)-D-SH;以保证每50米有一个闭锁点,每100米有一个通话点,用以实现输送机的启动预告、沿线扩音通话和急停闭锁。(4)在皮带机头分别配置GSC6-SC型本质安全型速度传感器一台;GWM-45-W型本质安全型温度传感器一台;GEJ-15-P型跑偏传感器两台;GUD-330-D1型堆煤传感器一台;GQG5-Y型烟雾传感器一台和DFB-20/10型矿用隔爆型电磁阀一台,以实现对电机和皮带沿线的监测和保护。(5)在皮带沿线中间和末尾部分安装一台组合扩音电话KTK101-2-(AI)-F-SH,用于接入跑偏传感器和撕裂传感器。(6)在沿线末尾安装一台KFD101型多功能终端,作为本系统的终结,用于控制沿线末端的数据监测及发送,同时与工作面通讯系统融合。7其它7.1工作面控制系统集成商应向甲方提供如下的详细设计资料:(1)工作面控制系统监控对象控制功能详细说明书。(2)工作面控制系统监控对象系统流程图,特别注明流程图上每一动态信号含义。(3)工作面控制系统监控对象信号表,特别注明工作面监控中心的信号类型、含义及用途。(4)工作面控制系统网络结构图、控制器类型、通讯协议及地址设定等详细资料。7.2以上资料深度、准确度达到系统集成要求,即满足中央集中监控所需要的监视与操作要求,提供必要的子系统状态、参数等数据,并保证中央操作人员能够通过集中控制监控中心及时掌握子系统设备故障和故障隐患数据(故障应划分轻故障和重故障,不应笼统地把各种故障集中成一个信号传送到中央监控系统)。二、备件和工具1.需免费维修支架立柱10根和免费提供更新的推移千斤顶(配带行程传感器)8根作为备用。2.所有为设备的组装、空载试验、带载试验、试运行、质保期内和质保期后1年必备的备件、消耗品,包括专用工具、仪器、仪表等,在设备交货时提供。3.乙方需提供完整备件手册、备件号、数量、规格型号、价格表的CD盘,随同设备发货。4.按照甲方提供的备件编码原则编写备件号。5.乙方应保证长期以最优惠的价格供给易损件和备件。如果备件发生设计变更,应将变更信息及时通知用户。(1)乙方备件价格在设备开始使用的3年内必须维持稳定。(2)五年内,因乙方技术升级导致部分备件不能提供时,乙方要免费为用户升级设备。三、设备出厂前检验1.为了对合同设备及其相关设备生产期间的质量检验,甲方将派人到乙方所在工厂进行检验。对于在乙方所在地的交通费用和为便于甲方质检要求,诸如必要的安全用具、办公用品、技术文件和图纸、核算数据、制造和检验标准及其它必备的检验数据应由乙方免费提供。2.设备中检既不能免去合同中属于供货商质量担保期范围内的责任,也不能替代设备抵运甲方现场的质量检验。3.设备在出厂前必须进行整体联合试运转(支架、电控和集控),根据试运转时间确定甲方检验时间,试运转与发货前验收应在甲方检验人员监督下进行。四、技术服务要求1.乙方将派出有技术、有能力胜任的服务工程师到现场,提供有关安装管理、调试、空载测试、执行测试、试运转、维修及现场培训维修人员的服务。乙方服务工程师的主要责任与任务如下:(1)给甲方安装人员提供完整的或系统的技术指导。(2)指导甲方人员进行合同设备的试运转,运行测试和性能测试。(3)矿区现场培训甲方人员。(4)质保期内技术服务。2.安装前,应由乙方的技术服务人员结合合同设备装配,给予甲方指定的安装人员提供合同设备的装配介绍、讲课与培训;详细解释技术文件、图纸和操作手册以及设备运行和相关的预防措施等;回答和解决甲方人员提出的技术问题。乙方技术人员的指导必须是正确的,如果由于非正确技术指导而造成损失,乙方自出资金维修、更换或补偿损失部分。3.乙方将提供所有的关于装配与组装所用的专用工具,例如:专用测试仪、测量仪和机械工具。4.设备发货前以传真形式发给甲方有关的装箱单。5.在现场举行由双方参加的会议,对所提供的合同设备进行安装的准备工作进行讨论。6.对于安装指导、测试运转、性能测试、试运转和验收,包括甲方操作和维修人员的现场培训,乙方需免费提供。7.乙方应提供用于甲方自行培训人员需要使用的相关培训材料。8.设备过质保期后,乙方应确保在设备使用寿命内均有服务工程师在现场进行技术服务。9.设备第一次在甲方试运转时乙方必须派技术服务工程师在规定时间内到现场进行技术指导。因技术服务工程师未按时到达组装现场导致设备不能按期投入使用,延误时间按推迟交货期来计算。10.电液控及集中控制系统乙方需向超前支架厂家免费提供相关安装件的技术支持。11.乙方必须免费提供后期智能化矿山建设所需的所有协议、接口软件等(并保留5%质保金作为后期服务保障)。12.终身免费提供技术支持。五、安装、检验、调试、试运行及验收1.在该附录中:安装:即为甲方安装人员在乙方的服务工程人员的监督与指导下,将一个系统安装起来。试运转:即为在空载条件下测试该系

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