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    煤礦安全監控系統

    一、系統介紹

    KJ91N(A)型煤礦安全生產(chǎn)監控系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“系統”)適用于對煤礦井下環(huán)境參數、工況參數的監測與控制,它能接入各種類(lèi)型的傳感器:如瓦斯、氧氣、一氧化碳、風(fēng)速、負壓、溫度、濕度、流量、煙霧、風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)等環(huán)境參數傳感器;水倉水位、煤倉煤位、壓風(fēng)機風(fēng)壓、箕斗計數、主扇、局扇、水泵、采煤機、掘進(jìn)機、運輸機開(kāi)停等生產(chǎn)參數傳感器;當井下某一局部瓦斯超限時(shí),可根據需要而切斷相關(guān)區域的電源,以保證該區域的安全,避免對工作人員的生命及國家財產(chǎn)帶來(lái)的巨大損失。該系統適用于各類(lèi)大、中、小型礦井。

    系統的設計、制造按照國家的相關(guān)安全標準進(jìn)行,完全符合國家的相關(guān)標準要求,可應用于煤礦有瓦斯和粉塵爆炸危險的環(huán)境中。

    二、主要特點(diǎn)

      1、在系統軟件方面

    KJ91N(A)系統的軟件,包括其系統主控軟件、網(wǎng)絡(luò )終端軟件、報表查詢(xún)處理軟件、作圖軟件、圖形工作站軟件等,都在隨著(zhù)計算機技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展而不斷升級換代,已從早期的WIN98運行環(huán)境到現在的WIN2000/XP/2003 /Vista版。

    (1)它是一套綜合性軟件,支持安全監測、生產(chǎn)監測、抽放、火災、人員定位、考勤、工業(yè)電視、視頻會(huì )議等各種子系統;操作方便、網(wǎng)絡(luò )功能強大、可靠性好、支持C/S和B/S模式;支持異地遠程訪(fǎng)問(wèn),圖形軟件可支持矢量圖方式;報表軟件采用微軟公司Excel表格處理軟件,可支持錯誤信息剔除、數據統計、自動(dòng)計算處理等功能;全局聯(lián)網(wǎng)可支持WEBGIS方式,實(shí)現礦、局、市、省等各級聯(lián)網(wǎng);利用公用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可實(shí)現GPRS分級安全信息分級報警功能。

    (2)在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用了先進(jìn)的可視化面向對象程序設計技術(shù)、多線(xiàn)程、動(dòng)態(tài)鏈接庫及對象嵌入技術(shù),使得系統的模塊化程度進(jìn)一步提高,系統具有更加靈活的集成方式,可適應不同用戶(hù)對系統規模的要求,有很高的擴展性和開(kāi)放性。

    (3)由于系統運行于WIN98/NT/2000/XP/2003多任務(wù)環(huán)境,并在數據通訊方面采用了動(dòng)態(tài)鏈接庫及多線(xiàn)程技術(shù),實(shí)現了真正的實(shí)時(shí)響應及前后臺監測數據的無(wú)縫鏈接。

    (4)系統提供強大的矢量化組態(tài)圖等多種顯示功能,可隨時(shí)顯示監測數據、圖形、曲線(xiàn)和報警點(diǎn)及數值;圖形編輯器提供了豐富的圖元,并提供自定義圖元功能,用戶(hù)可用它編輯強大的組態(tài)圖形顯示;所有圖形均支持無(wú)級放大、縮小、漫游等功能;支持AUTOCAD等多種圖形格式的導入。

    (5)地面中心站為開(kāi)放式系統,軟硬件均可以擴充,系統地面設備以全網(wǎng)絡(luò )方式運行,支持NT及NETWARE網(wǎng)絡(luò )操作系統,運行協(xié)議為T(mén)CP/IP、NETBUI、SPX/IPX,可與企業(yè)計算機局域網(wǎng)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),方便地與生產(chǎn)監控、工業(yè)電視和生產(chǎn)調度系統聯(lián)網(wǎng),在網(wǎng)上可運行任意一臺網(wǎng)絡(luò )終端,同時(shí)支持終端通過(guò)服務(wù)代理的遠程連接(通過(guò)公用電話(huà)PSTN網(wǎng)等),實(shí)現監控信息的遠程實(shí)時(shí)共享。系統軟件能與企業(yè)構筑的INTERNET/INTRANET網(wǎng)絡(luò )環(huán)境能很好融合,真正實(shí)現安全監控信息網(wǎng)絡(luò )化共享(按用戶(hù)權限)。

    (6)主控機軟件有一個(gè)控制軟件包,為用戶(hù)提供邏輯選擇編制各種自動(dòng)控制方案的功能,從而為實(shí)現遠程異地自動(dòng)控制和數字邏輯運算提供可靠手段。系統具備完善的由中心站手動(dòng)控制斷電、分站異地斷電控制和程控斷電、智能傳感器輸出斷電控制組成的三重斷電控制功能,從而保證監測參數超限等異常信息斷電的萬(wàn)無(wú)一失。

    (7)數據處理與存儲:系統的數據采用SQL2000/2005標準數據庫格式存儲,運用先進(jìn)的變值變態(tài)分時(shí)存儲技術(shù),各種數據(異常信息記錄、實(shí)時(shí)數據、歷史數據、密采數據)能夠保存10年以上,用戶(hù)可隨時(shí)查看、打印輸出;也可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),整合入現有綜合系統中;并提供OPC協(xié)議等數據導出服務(wù)。

    (8)利用本系統掛接的礦井人員定位信息子系統,可將儀器攜帶人員在井下任意工作地點(diǎn)的瓦斯濃度和位置信息實(shí)時(shí)上傳,局礦領(lǐng)導、管理人員可隨時(shí)掌握礦井的動(dòng)態(tài)瓦斯數據;同時(shí)可實(shí)現人員尋呼和緊急信息通知功能。

    (9)系統獨具特色的主從通訊協(xié)議,較好克服了通常主從式監控系統普遍存在的因巡檢周期偏長(cháng)(20s~30s之間時(shí))出現的系統報警異常值或斷電異常值漏測的缺陷。采用光纖環(huán)網(wǎng)通訊模式,巡檢周期可縮短到5s。

    2、在系統硬件方面

    (1)本公司是專(zhuān)業(yè)從事煤礦安全技術(shù)的高科技公司,有很強的技術(shù)實(shí)力,具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢,運用于系統的井下設備在質(zhì)量及性能方面在國內屬一流,而且我們一直在跟蹤當今先進(jìn)技術(shù),不斷地完善和發(fā)展。

    (2)自主開(kāi)發(fā)了各種型號規格的智能監控分站和穩壓電源,形成了大、中、小型全系列,可滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求,且在產(chǎn)品體積、重量、性能等方面較國內同類(lèi)產(chǎn)品具有較大優(yōu)勢。

    (3)在各類(lèi)傳感器及斷電器方面本系統是國內自配套性較強的系統之一,其各類(lèi)主要傳感器及斷電器由自己生產(chǎn)制造,傳感器種類(lèi)齊全,斷電器有多種系列可以選用,完全能滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需要,具有很高的性?xún)r(jià)比。

    (4)系統通訊也采用了目前高速數據有線(xiàn)通訊中廣泛使用的先進(jìn)的光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù),通訊距離遠,抗干擾能力特強。

    (5)全系列監控分站均具有2h實(shí)時(shí)監控數據存儲功能;均配置了標準RS485智能通訊接口,支持各種智能通訊儀器、設備直接接入系統。

    (6)系統配備的斷電器均具有斷電反饋功能,系統軟件具有斷電回控比較指令,可完全確保斷電的可靠性。

    (7)監控分站及傳感器實(shí)現了智能化,調校均采用紅外遙控方式,操作簡(jiǎn)單方便。

    (8)系統配備的各型監控分站均采用高性能16位單片機,極大地提高了系統的運行速度和穩定性,同時(shí)全部具有監測信息“黑匣子”功能。

    (9)各型智能監控分站選用新型非易失性存貯器,所有數據掉電不丟失;獨具的斷電次數、斷電時(shí)間、設備開(kāi)停次數,開(kāi)停時(shí)間累計功能,避免了因系統通訊線(xiàn)路出現故障時(shí),誤計累計時(shí)間,累計次數的缺陷。

    (10)各型智能監控分站自帶高精度時(shí)鐘,具有各路傳感器供電電壓的檢測功能;同時(shí),各型智能監控分站均予留彩色漢字液晶顯示屏接口。

    (11)分站具備掉電閉鎖功能;當分站掉電(指交直流供電均無(wú))時(shí),立即切斷與閉鎖控制相關(guān)的設備電源并閉鎖;當分站復電并工作正常、穩定運行后,自動(dòng)解鎖。

    三、監控中心站具有以下功能

    1、具備故障閉鎖功能:當與閉鎖有關(guān)的設備未投入正常運行或故障時(shí),切斷該監控設備所監控區域的全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源并閉鎖;當與閉鎖控制有關(guān)的設備工作正常并穩定運行后,自動(dòng)解鎖。

    2、具有手動(dòng)遙控斷電/復電功能,斷/復電響應時(shí)間不超過(guò)2s。

    3、具有雙機熱備份,實(shí)現手動(dòng)/自動(dòng)切換,當工作主機故障時(shí),備份主機立即自動(dòng)投入工作,保證系統正常工作。

    4、現場(chǎng)模擬量、開(kāi)關(guān)量和累計量數據的采集、記錄、查詢(xún)、報表、實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線(xiàn)、柱狀圖顯示、實(shí)時(shí)圖形動(dòng)態(tài)顯示、打印等。

    5、具有自診斷功能,當系統中傳感器、分站、主站、傳輸電纜及接口、電源供電、斷電控制、軟件運行等發(fā)生故障時(shí),報警并記錄故障時(shí)間及故障設備及地址。

    6、光纖環(huán)網(wǎng)結構具備切除故障段回路功能:任意段線(xiàn)路和分站出現故障,系統自動(dòng)對故障回路進(jìn)行隔離切斷,不至因個(gè)別故障點(diǎn)而影響整個(gè)系統的通訊。

    7、具有斷電、饋電狀態(tài)監測。

    8、在不中斷監測的情況下,能完成現場(chǎng)各模擬量、開(kāi)關(guān)量傳感器的定義、設置、參數修改以及各種數據報表、曲線(xiàn)、圖形畫(huà)面的生成和修改。

    9、可對通風(fēng)、排水、瓦斯抽放、注氮、防火、束管監測等系統的主要設備工況、工藝參數進(jìn)行集中監視。

    10、工作穩定,性能可靠,容錯能力強,在操作不恰當時(shí)有信息提示,且不影響系統的正常運行。

    11、具備較強的人機交互能力,故障發(fā)生時(shí)能以顏色、圖形、語(yǔ)音報警及實(shí)時(shí)信息窗對操作者發(fā)出提示信息。

    12、具備上傳信息管理系統的數據聯(lián)網(wǎng)接口。

    四、分站具有以下功能

    1、具備故障閉鎖功能:當與閉鎖控制有關(guān)的設備未投入正常運行或故障時(shí),切斷該監控設備所監控區域的全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源并閉鎖;當與閉鎖控制有關(guān)的設備工作正常并穩定運行后,自動(dòng)解鎖。

    2、具有甲烷—風(fēng)—電閉鎖功能。

    3、具有甲烷濃度超限聲光報警和斷電/復電控制。

    4、異地斷電/復電功能,斷/復電時(shí)間不超過(guò)系統巡檢周期的2倍。

    5、具備記憶功能,在分站掉電時(shí),能自動(dòng)保護原有的初始化信息和生產(chǎn)累加量信息。

    6 備用電池供電功能:當交流電源因故斷開(kāi)時(shí),備用電池投入工作,在最大負荷下可連續工作2h以上。

    7 可自動(dòng)消除瞬高、瞬低的干擾信號。

    8 在傳輸通道斷路或短路的情況下,與地面中心站失去通訊聯(lián)系時(shí),分站仍能獨立工作,按照預先設定的報警、斷電要求實(shí)現監控功能。

    五、技術(shù)特性

    1、最大監控容量

    系統最大可監控64臺分站。

    2、最大巡檢周期:系統最大巡檢周期應不大于30s。

    3、控制執行時(shí)間

    甲烷超限斷電及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執行時(shí)間應不大于2s。其他的控制執行時(shí)間應不大于30s。異地控制執行時(shí)間應不大于60s。

    4、畫(huà)面響應時(shí)間:調出整幅畫(huà)面85%的響應時(shí)間應不大于2s,其余畫(huà)面應不大于5s。

    5、誤碼率:誤碼率應不大于10-8。

    6、信號制

    (1)模擬量

    頻率型信號:200Hz~1000Hz,輸出高電平時(shí)應不小于3V(輸出電流為2mA時(shí)),輸出低電平時(shí)不大于0.5V,其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.3ms;1200Hz~2000Hz,輸出高電平時(shí)應不小于3V(輸出電流為2mA時(shí)),輸出低電平時(shí)不大于0.5V,其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.15ms。

    (2)開(kāi)關(guān)量

    電流型信號:1mA/5mA,1mA~2mA對應邏輯“0”,4mA~5mA對應邏輯“1”。

    無(wú)源接點(diǎn)信號:截止狀態(tài)輸出時(shí),漏電阻不小于100kΩ;導通狀態(tài)輸出時(shí),電壓降不大于0.5V(電流為2mA時(shí))。截止狀態(tài)對應邏輯“0”;導通狀態(tài)對應邏輯“1”。

    (3)累計量

    輸出高電平時(shí)應不小于3V(輸出電流為2mA時(shí)),輸出低電平時(shí)不大于0.5V,其正、負脈沖寬度不應小于0.3s,正、負脈沖的轉換時(shí)間不大于5ms。

    (4)控制量

    電平型信號:輸出高電平時(shí)應不小于3V(輸出電流為2mA時(shí)),輸出低電平時(shí)不大于0.5V。

    無(wú)源接點(diǎn)信號:截止狀態(tài)輸出時(shí),漏電阻不小于100kΩ;導通狀態(tài)輸出時(shí),電壓降不大于0.5V(電流為2mA時(shí))。

    7、模擬量輸入處理誤差不大于1%。

    8、累計量輸入處理誤差不大于1%。

    9、傳輸性能

    (1)接口與分站的傳輸

    接口與分站的傳輸口數量:1路;

    接口與分站的傳輸方式:主從式、半雙工、RS485、雙極性;

    接口與分站的傳輸速率:2400bps;

    接口與分站的的最大傳輸距離:10km(使用MHY32、MHYVRP電纜,線(xiàn)徑截面不小于1.5mm2)。

    (2)接口與交換機的傳輸

    接口與交換機的傳輸口數量:4路(2對光口);

    接口與交換機的傳輸方式:全雙工TCP/IP以太網(wǎng)光信號傳輸,使用波長(cháng)為1310nm的單模光纖;

    接口與交換機的傳輸速率:10M/100M;

    接口與交換機的最大傳輸距離:20km(使用波長(cháng)為1310nm的單模光纖)。

    (3)接口與計算機的傳輸

    接口與計算機的傳輸口數量:1路(接口含7個(gè)網(wǎng)口);

    接口與計算機的傳輸方式:全雙工TCP/IP電信號傳輸;

    接口與計算機的傳輸速率:10M/100M;

    接口與計算機的的最大傳輸距離:5m。

    (4)交換機與分站的傳輸

    交換機與分站的傳輸口數量:6路;

    交換機與分站的傳輸方式:主從式、半雙工、RS485、雙極性;

    交換機與分站的傳輸速率:2400bps;

    交換機與分站的最大傳輸距離:10km(使用MHY32、MHYVRP電纜,線(xiàn)徑截面不小于1.5mm2);

    10、最大傳輸距離、本安供電距離

    分站到傳感器的最大傳輸距離2km,傳感器最大供電距離2km(使用MHYVR電纜,線(xiàn)徑截面不小于1.5mm2);

    分站到斷電器的最大傳輸距離2km(使用MHYVR電纜,線(xiàn)徑截面不小于1.5mm2)。

    11、電源到分站最大供電距離2m(就地供電,使用MHYVR電纜,線(xiàn)徑截面不小于1.5mm2)。

    12、存儲時(shí)間

    甲烷、溫度、風(fēng)速、負壓、一氧化碳等重要測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監測值存盤(pán)記錄應保存7d以上。模擬量統計值、報警/解除報警時(shí)刻及狀態(tài)、斷電/復電時(shí)刻及狀態(tài)、饋電異常報警時(shí)刻及狀態(tài)、局部通風(fēng)機、風(fēng)筒、主通風(fēng)機、風(fēng)門(mén)等狀態(tài)及變化時(shí)刻、瓦斯抽采(放)量等累計量值、設備故障/恢復正常工作時(shí)刻及狀態(tài)等記錄應保存一年以上。當系統主機發(fā)生故障時(shí),丟失上述信息的時(shí)間長(cháng)度應不大于5min。

    13、雙機切換時(shí)間:從工作主機故障到備用主機投入正常工作時(shí)間應不大于5min。

    14、備用電源工作時(shí)間:在電網(wǎng)停電后,備用電源應能保證系統連續監控時(shí)間不小于2h。

    15、統計值時(shí)間:模擬量統計值應是5min的統計值。

    16、瓦斯抽放累計量累計時(shí)間:瓦斯抽放累計量累計時(shí)間間隔為1min。

    六、故障判斷及處理

    1、系統中各設備出現的故障請按照其相應的使用說(shuō)明書(shū)中故障判斷及處理項進(jìn)行。

    2、系統數據傳輸鏈路出現故障,根據監控主機屏幕的顯示提示,既可判斷出故障所出現的范圍,有如下幾種情況:

    (1)若出現所有通訊中斷,首先應該檢查主機與智能數據傳輸裝置通訊是否正常,如果不正常,首先應該檢查它們之間的連接插頭接觸是否良好。若沒(méi)有問(wèn)題,可檢查主機RS232口或智能數據傳輸裝置是否損壞,若已損壞,請立即更換主機或智能數據傳輸裝置。

    (2)主機與智能數據傳輸裝置通訊正常,可檢查智能數據傳輸裝置輸出口是否連接好,若沒(méi)有問(wèn)題,可取下其輸出口的傳輸線(xiàn),使用地面備用分站進(jìn)行測試,若沒(méi)有問(wèn)題,則是主線(xiàn)路或分站數據接口故障。

    (3)主線(xiàn)路或分站數據接口故障,可以采用排除法進(jìn)行分段查找。

    七、維護及保養

    1、設備為礦用隔爆兼本安型或本質(zhì)安全型產(chǎn)品,在井下使用時(shí)應按照煤礦安全規程進(jìn)行操作。

    2、不得隨意更改系統中本安及其關(guān)聯(lián)電路中元器件的型號、規格及其參數。

    3、產(chǎn)品只能與說(shuō)明書(shū)中規定的產(chǎn)品連接使用,與其他設備連接時(shí)須經(jīng)防爆機關(guān)檢驗。

    4、檢修時(shí)不得隨意更改產(chǎn)品(及其關(guān)聯(lián)設備的)元器件的參數、規格、型號。

    5、不準用電纜接地芯線(xiàn)作本安控制回路。


                                 

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