KJ95型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)

1、 該系統(tǒng)融計算機網絡技術、監(jiān)測監(jiān)控技術、程控 調度通信技術于一體，主要用于監(jiān)控礦井上下各類安 全、生產參數(shù)及電力參數(shù)，匯接管理多個安全與生產 環(huán)節(jié)子系統(tǒng)。適合大中小各類礦井使用，主要特點有： （1）技術先進，組合方式多樣，綜合能力強。 （2）兼容性能好，保護原有投資。 （3）傳輸網絡簡單、可靠 。 （4）分站自主性、適應性強 。 （5）系統(tǒng)軟件功能強大 。 一、主要功能與技術指標一、主要功能與技術指標 1、主要功能、主要功能 （1）監(jiān)測甲烷、風速、負壓、一氧化碳、煙霧、 溫度、風門開關等環(huán)境參數(shù)，也可監(jiān)測煤倉煤位、水 倉水位、壓風機風壓、箕斗計數(shù)、各種機電設備開停 等生產參數(shù)和電壓、電流、功率

2、、電度等電量參數(shù)， 以及膠帶跑偏、膠帶速度、軸承溫度、機頭堆煤等各 種機電設備的運行情況。 （2）配接膠帶集中控制、軌道運輸信集閉、電 力監(jiān)測、火災監(jiān)測等系統(tǒng)，實現(xiàn)局部環(huán)節(jié)的自動化。 （3）在全監(jiān)測系統(tǒng)范圍內通過便攜式調試電話機 與地面中心站或分站、傳感器進行語音通信。 （4）平臺采用Windows軟件，所有功能操作均具 有在線幫助，在中文菜單提示下完成。并可方便地點擊 圖形，即點即得所需信息。可隨時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖形、 曲線和報警點及數(shù)值。 （5）主機CRT可顯示以下幾大類信息：系統(tǒng)生 成及操作；測點生成及操作；時鐘和日期顯示； 工藝流程模擬圖形顯示；各測點數(shù)據(jù)表格顯示；模 擬量參數(shù)的實時值

3、表格、二維或三維圖、變化曲線顯示； 開關量的實時值、開/停時間顯示；累計量的實時 值顯示；各類報警表格顯示；系統(tǒng)相關設備及軟件 操作說明顯示。 （6）支持多種圖形格式，配備簡便的繪圖工具， 可以方便地在屏幕上繪制各種模擬圖形。繪圖時不影 響系統(tǒng)傳輸。 （7）方便地由用戶自行生成各類表格，打印所要 求的各類數(shù)據(jù)表格、圖形及曲線。 （8）主機串行口實時地與分站級設備進行廣播式 通信。 （9）主機串行口實時地與模擬盤進行廣播式通信。 （10）接大屏幕或投影機，以便在更大的面積上 顯示更多的工藝流程模擬圖、監(jiān)測曲線、表格和文字， 以及主機CRT上所能顯示的全部內容。 （11）報警信息進行處理，并實時地

4、存儲和報警。 傳感器超限時有聲光報警顯示，并在主機屏幕上有醒目 的報警條，顯示傳感器的數(shù)值、地點及報警時間。 （12）報警斷電點通過軟件設定或修改，也可以在 分站上直接設定。具有局部區(qū)域斷電和全礦范圍內異地 斷電多種形式。 （13）實時數(shù)據(jù)進行處理，并采用數(shù)據(jù)庫存儲。模 擬量每2min存一個平均值，開/停信息按小時計時，累計 量按小時累計。存儲時間可以根據(jù)要求調整。 （14）分站具有甲烷風電閉鎖功能，可單獨使用。 大顯示屏能夠顯示所配按的各類模擬量和開關量狀態(tài)， 紅外遙控或鍵盤設定及存儲有關參數(shù)和顯示甲烷數(shù)據(jù)曲 線。還可以作為主站掛接小分站。 （15）擴展，并可與其他系統(tǒng)聯(lián)網，形成全礦井的 監(jiān)

5、測信息管理中心。監(jiān)測主機以工作站的形式方便地接 入網絡，實現(xiàn)資源共享。 （16）各種診斷功能，包括系統(tǒng)的傳輸校驗、誤碼 率測試、傳感器故障統(tǒng)計、分站故障統(tǒng)計等監(jiān)測系統(tǒng)的 自身診斷，還可以通過Modem進行遠程診斷。 2、技術指標 （1）容量：128臺分站級設備。 （2）傳輸速率：1200/2400bps （3）傳輸制式：RS485 （4）傳輸電纜芯線：2芯 （5）中心站到分站之間無中繼最大傳輸距離： 20km （6）分站到傳感器之間的最大傳輸距離：2km （7）模擬量傳感器信號；2001000Hz及其他非標 準制式信號 （8）開關量傳感器信號：0 5mA，無電位觸點 （9）供電：地面中心站為A

6、C220V，井下設備為 AC127V、380V或660V 二、系統(tǒng)組成 KJ95系統(tǒng)主要由監(jiān)控主機及其外設、傳輸接口、傳 輸電纜、分站和各種傳感器組成。主要設備配置見圖7.1 和表7.1 圖圖7.1 KJ95型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要設備配置圖型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要設備配置圖 表表7.1 KJ95煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要設備配置煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要設備配置 圖圖7.2 全礦井綜合自動化系統(tǒng)典型配置圖全礦井綜合自動化系統(tǒng)典型配置圖 二、系統(tǒng)工作原理 監(jiān)控主機連續(xù)不斷地輪流與各個分站進行通信，每個分站接收到 主機的詢問后，立即將該分站接收的各測點的信號傳給主機，各分站又 不停地對接收到的各傳感器信號（開關

7、量、模擬量和累計量）進行檢測 變換和處理，時刻等待主機的詢問，以便把檢測的參數(shù)送到地面。需要 對井下設備進行控制時，主機將控制命令與分站巡檢信號一起傳給分站， 由分站輸出通過遠動開關控制設備。監(jiān)控主機將接收到的實時信號進行 處理和存盤，并通過本機顯示器、大屏幕、模擬盤等外設顯示出來。可 顯示各種工藝過程模擬盤、測量參數(shù)表、各種參數(shù)的實時或歷史曲線、 柱狀圖、圓餅圖等，也可通過打印機打印各種報表，或通過繪圖儀繪制 各種圖表和曲線。 光纖高速通道主要由地面光端機、井下光端機以及光纜組成。地面 光端機將電信號變成光信號通過光纖傳輸，井下光端機將光信號轉換成 電信號與井下分站級設備相連。 KJ95型煤

8、礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)在地面建立了一套局域網絡，配置服務器 和若干臺工作站。中心站主機都插有網卡，作為計算機網絡的一個工作 站，監(jiān)測主機的信息可以全部上網。其余的工作站分別放置在礦領導和 有關的職能部門。 KJF16A通用監(jiān)控分站的防爆型式為本質安全型， 其型號說明如下： 一、主要功能及技術指標一、主要功能及技術指標 1、主要功能、主要功能 （1）具有數(shù)據(jù)采集、控制輸出、鍵盤輸入、遙控 輸入、液晶顯示和與下一級數(shù)據(jù)采集站通信的功能； （2）分站可設置為普通的數(shù)據(jù)采集站或具有甲烷 風電閉鎖功能的監(jiān)控站。 2、主要技術指標、主要技術指標 （1）電源電壓：直流15V20 （2）工作電流：300mA （3）輸

9、入輸出容量 16路模擬量或開關量信號輸入； 8路開關量信號輸出； 4臺下一級數(shù)據(jù)采集站（擴展4臺KJ8001型串行擴 展器，每臺KJ8001型串行擴展器有4路模擬量或開關量 信號輸入，4路開關量信號輸出）。 （4）與上一級計算機傳輸）與上一級計算機傳輸 制式：異步時分制基帶傳輸或制式：異步時分制基帶傳輸或RS485方式傳輸；方式傳輸； 速率：速率：1200/2400bps； 最大距離：最大距離：20km（傳輸電纜（傳輸電纜MHYVR31）。）。 （5）輸人輸出信號）輸人輸出信號 開關量輸入信號：高電平時，信號幅度應不小于開關量輸入信號：高電平時，信號幅度應不小于 3V，電流應不小于，電流應不小

10、于1mA；低電平時，信號幅度應不大于；低電平時，信號幅度應不大于 0.5V，電流應不大于，電流應不大于0.1mA； 模擬量輸入信號：模擬量輸入信號：2001000Hz頻率信號（適當頻率信號（適當 修改分站軟件，也適于輸入不高于修改分站軟件，也適于輸入不高于1200Hz的頻率信號），的頻率信號）， 脈寬大于脈寬大于0.3ms，幅度不小于，幅度不小于3v，電流應不小于，電流應不小于1mA； 開關量輸出信號：高電平空載時不低于開關量輸出信號：高電平空載時不低于10v，負，負 載拉出電流載拉出電流2mA時不低于時不低于5v；低電平不大于；低電平不大于0.7v。 （6）與）與KJ8001型串行擴展器等下

11、一級數(shù)據(jù)采集站傳型串行擴展器等下一級數(shù)據(jù)采集站傳 輸輸 制式：制式：RS485方式傳輸。方式傳輸。 速率：速率：1200bps 最大傳輸距離：最大傳輸距離：3km（傳輸電纜（傳輸電纜PUYVR31）。）。 （7）測量誤差：滿量程時不大于）測量誤差：滿量程時不大于0.4（不包括傳感（不包括傳感 器的測量誤差）。器的測量誤差）。 （8）區(qū)域斷電）區(qū)域斷電 分站接入的模擬量輸入信號可以控制下一級數(shù)據(jù)采分站接入的模擬量輸入信號可以控制下一級數(shù)據(jù)采 集器的開關量信號輸出；集器的開關量信號輸出； 分站接入的下一級數(shù)據(jù)采集器模擬量輸入信號可以分站接入的下一級數(shù)據(jù)采集器模擬量輸入信號可以 控制分站本機或其他下

12、一級數(shù)據(jù)采集器的開關量信號輸出；控制分站本機或其他下一級數(shù)據(jù)采集器的開關量信號輸出； 分站接入的模擬量輸入信號及在分站上接入的下一分站接入的模擬量輸入信號及在分站上接入的下一 級數(shù)據(jù)采集器的模擬量輸入信號可以控制其他下一級數(shù)據(jù)級數(shù)據(jù)采集器的模擬量輸入信號可以控制其他下一級數(shù)據(jù) 采集器的開關量信號輸出。采集器的開關量信號輸出。 （9）自動斷電：分站接入的模擬量輸入信號可以控制分）自動斷電：分站接入的模擬量輸入信號可以控制分 站的開關量信號輸出。站的開關量信號輸出。 （10）人工斷電：分站上的開關量輸出口可以由上一級計）人工斷電：分站上的開關量輸出口可以由上一級計 算機控制。算機控制。 （11）顯

13、示）顯示 顯示方式：液晶顯示漢字和字符；顯示方式：液晶顯示漢字和字符； 顯示漢字或字符數(shù)：橫向顯示漢字或字符數(shù)：橫向8個漢字或個漢字或16個字符，縱向個字符，縱向4個個 漢字或字符。漢字或字符。 顯示模式：顯示模式：a.顯示顯示“風電甲烷閉鎖分站風電甲烷閉鎖分站”或或“通用監(jiān)控通用監(jiān)控 分站分站”；b. 顯示分站所接的下一級數(shù)據(jù)采集站的當前狀態(tài)；顯示分站所接的下一級數(shù)據(jù)采集站的當前狀態(tài)；c. 依次顯示分站所接傳感器的名稱和當前測量值；依次顯示分站所接傳感器的名稱和當前測量值；d. 依次顯示分依次顯示分 站所接下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳感器的名稱和當前測量值。站所接下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳感器的名稱和

14、當前測量值。 （12）鍵盤和遙控：可通過鍵盤或使用遇控器選定當前所）鍵盤和遙控：可通過鍵盤或使用遇控器選定當前所 需顯示的測點或分站所接模擬量傳感器需顯示的測點或分站所接模擬量傳感器24小時的曲線。在分站小時的曲線。在分站 單獨使用時，才能通過鍵盤或使用遙控器修改分站的參量。單獨使用時，才能通過鍵盤或使用遙控器修改分站的參量。 （13）功率：小于）功率：小于6W。 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配置 1、工作原理、工作原理 KJF16A型通用監(jiān)控分站原理如圖7.6所示。 圖圖7.6 KJF16A型通用監(jiān)控分站原理圖型通用監(jiān)控分站原理圖 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配置 （

15、1）KJF16A型通用監(jiān)控分站安裝完畢后由電源箱供 電，分站的四個指示燈亮（分站的紅色指示燈為向上一 級計算機發(fā)送的指示燈、綠色指示燈為接收上一級計算 機信號的指示燈、黃色指示燈為向下一級數(shù)據(jù)采集器發(fā) 送的指示燈、白發(fā)紅色指示燈為接收下一級數(shù)據(jù)采集器 的指示燈）。并同時進行分站本機初始化、禁止本分站 控制的設備工作。 （2）上一級計算機發(fā)送命令，分站接收（分站的紅 色指示燈閃爍），分站判斷接收的命令是否是本分站應 該接收的，如是則將接收到的本分站的信息存貯；如不 是則放棄。 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配置 （3）分站根據(jù)接收來的命令采集各傳感器輸入口的 信號，并將其轉換、存貯。

16、（4）分站根據(jù)接收來的命令判斷是否需要巡檢 KJ8001型串行擴展器等下一級數(shù)據(jù)采集器。如分站需巡 檢下一級數(shù)據(jù)采集器時，分站的黃色指示燈閃爍；在下 一級數(shù)據(jù)采集器回送分站信息時，分站的紅色指示燈閃 爍；如下一級數(shù)據(jù)采集器不回送分站信息，分站的紅色 指示燈長亮。如分站不需巡檢下一級數(shù)據(jù)采集器時分站 的黃色指示燈、紅色指示燈長亮。 （5）分站根據(jù)接收來的命令判斷是否需要直接輸出 控制信號，或根據(jù)傳感器的輸入自動輸出控制信號。在 分站工作大約一分鐘后，分站自動開始起作用；并根據(jù) 檢測甲烷風電閉鎖所需的傳感器信號，允許本分站控制 的某些設備成全部設備工作。 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配

17、置 （6）分站根據(jù)接收來的命令判斷在分站管轄的區(qū)域 內是否需要輸出區(qū)域控制信號。如分站需要輸出區(qū)域控 制信號時，分站的黃色指示燈閃爍；在下一級數(shù)據(jù)采集 器回送分站信息時，分站的白色指示燈閃爍；如下一級 數(shù)據(jù)采集器不回送分站信息，分站的紅色指示燈長亮。 如分站不需要輸出區(qū)域控制信號時分站的黃色指示燈、 紅色指示燈長亮。 （7）分站將所能采集的各種信息經處理后回送上一 級計算機。這時分站的綠色指示燈閃爍。 （8）分站將采集的分站本機各傳感器信號和各下一 級數(shù)據(jù)采集器采集的各傳感器信號送給分站顯示板（在 異步時分制基帶傳輸分站則不顯示下一級數(shù)據(jù)采集器采 集的信號）。 二、工作原理及分站配置二、工作原

18、理及分站配置 （9）分站顯示板的液晶顯示器可以輪流顯示分站本 機及下一級數(shù)據(jù)采集器各傳感器信號和各下一級數(shù)據(jù)采 集器的狀態(tài)或通過鍵盤、遙控器固定顯示分站本機及下 一級數(shù)據(jù)采集器的各傳感器信號。 （10）分站在單獨使用時可通過分站顯示板上的按 鍵修改分站的參量。 （11）分站在單獨使用時，可在分站正前方不超過l 米正對分站觀察窗的地點，用遙控器修改分站的參量。 （12）分站在基帶傳輸時，可通過鍵盤、遙控器選 擇分站上配置的開關量測點、累計量測點、模擬量測點 所對應的傳感器。 （13）分站可以按照甲烷風電閉鎖的要求監(jiān)控由本 分站管理的區(qū)域。 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配置 1、分站配

19、置、分站配置 1）配置為普通數(shù)據(jù)采集站 （1）分站的所有輸入口沒有區(qū)別，既可以接入模擬 量傳感器，也可以接入開關量或累計量傳感器。 （2）全部開關量輸出按照上一級計算機的要求進行 控制輸出；或按自動斷電的方式進行控制輸出；或按區(qū) 域斷電的方式進行控制輸出。 二、工作原理及分站配置二、工作原理及分站配置 1、分站配置、分站配置 2）配置為甲烷風電閉鎖分站 （1）配置方法 將分站的十六路傳感器輸入中的五路作甲烷風電閉鎖檢測的輸入； 將分站的八路開關量輸出中的四路作甲烷風電閉鎖控制。具體配置如下： 傳感器輸入信號的配置：第一路傳感器輸入設置為工作面甲烷傳 感器輸入：第二路傳感器輸入設量為回風流甲烷傳

20、感器輸入；第三路傳 感器輸入設置為串聯(lián)通風工作面入風流甲烷傳感器輸入；第四路傳感器 輸入設置為局部通風機風筒中的風速開關；第五路傳感器輸入設置為局 部通風機開停。 開關量輸出的配置：第一路開關量輸出控制工作面設備；第二路 開關量輸出控制回風流設備；第三路開關量輸出控制串聯(lián)通風工作面設 備；第四路開關量輸出控制聲、光報警。 分站的其它傳感器輸入和其它開關量輸出按普通數(shù)據(jù)采集站的要 求工作。 （2）功能 分站發(fā)生故障而失電時，切斷整個監(jiān)視區(qū)域的動力電 源并閉鎖。 分站上電一分鐘以內，切斷整個監(jiān)視區(qū)域的動力電源 并閉鎖。 甲烷傳感器故障或斷電時，分站切斷相應被控設備的 動力電源并閉鎖。 掘進工作面甲

21、烷超過1.5時，分站切斷工作面被控設 備、回風流被控設備的動力電源并閉鎖。工作面甲烷低于1.0 ，分站對工作面被控設備、回風流被控設備的動力電源解 鎖。 掘進工作面回風流甲烷超過1.0時，分站切斷工作面 被控設備、回風流被控設備的動力電源并閉鎖。同時驅動聲、 光報警。工作面甲烷低于1.0，分站對工作面被控設備、回 風流被控設備的動力電源解鎖，同時解除聲、光報警驅動。 （2）功能 串聯(lián)通風工作面入風流甲烷超過0.5時，分站切斷串聯(lián) 通風工作面被控設備的動力電源井閉鎖。同時驅動聲、光報警。 串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.4時，分站對串聯(lián)通風工作 面被控設備的動力電源解鎖，同時解除聲、光報警驅動。

22、 局部通風機風筒中的風速開關低于預置值時，分站切斷 工作面被控設備、回風流被控設備、串聯(lián)通風工作面被控設備 的動力電源并閉鎖。同時驅動聲、光報警。局部通風機風筒中 的風速開關高于預置值時，分站對工作面被控設備、回風流被 控設備、串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電源解鎖，同時解除 聲、光報警驅動。 局部通風機停止時，分站切斷工作面被控設備、回風流 被控設備、串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電源并閉鎖。同時 驅動聲、光報警。局部通風機開時，分站對工作面被控設備、 回風流被控設備、串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電源解鎖。 同時解除聲、光報警驅動。 （3）甲烷風電閉鎖分站的工作流程 分站上電的和上電后一分鐘內，

23、分站用于風電甲烷閉鎖的四路開 關量輸出保持輸出低電平，切斷所有被控設備的動力電源并閉鎖；并允 許聲、光報警。 分站上電一分鐘后，若工作面甲烷低于1.5、回風流甲烷低于1.0 或串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.5，且局部通風機風筒中的風速 開關大于預置值、局部通風機開時，分站用于甲烷風電閉鎖的四路開關 量輸出為高電平，解鎖被控設備的動力電源；并禁止聲、光報警。 分站上電一分鐘后，工作面甲烷高于1.5或工作面甲烷傳感器故 障或工作面甲烷傳感器斷電，回風流甲烷低于1.0、串聯(lián)通風工作面入 風流甲烷低于0.5，且局部通風機風筒中的風速開關大于預置值、局部 通風機開時，分站用于風電甲烷閉鎖的四路開關雖輸

24、出中的第一路開關 量輸出和第二路開關量輸出為低電平、第三路開關雖輸出和第四路開關 量輸出為高電平，切斷工作面被控設備、回風流被控設備的動力電源并 閉鎖。工作面甲烷低于1.0，分站用于風電甲烷閉鎖的四路開關量輸出 中的第一路開關量輸出和第二路開關量輸出為高電平，對工作面被控設 備、回風流被控設備的動力電源解鎖。 （3）甲烷風電閉鎖分站的工作流程 分站上電一分鐘后，工作面甲烷低于1.5、回風 流甲烷高于1.0或回風流甲烷傳感器故障或回風流甲烷 傳感器斷電、串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.5，且 局部通風機風筒中的風速開關大于預置值、局部通風機 開時，分站用于風電甲烷閉鎖的四路開關量輸出中的第 一路

25、開關量輸出、第二路開關量輸出和第四路開關量輸 出為低電平、第三路開關量輸出為高電平，切斷工作面 被控設備、回風流被控設備的動力電源并閉鎖，并允許 聲、光報警?；仫L流甲烷低于1.0，分站用于風電甲烷 閉鎖的四路開關量輸出中的第一路開關量輸出、第二路 開關量輸出和第四路開關量輸出為高電平，對工作面被 控設備、回風流被控設備的動力電源解鎖；并禁止聲、 光報警。 （3）甲烷風電閉鎖分站的工作流程 分站上電一分鐘后，工作面甲烷低于1.5、回風 流甲烷低于1.0、串聯(lián)通風工作面入風流甲烷高于0.5 或串聯(lián)通風工作面入風流甲烷傳感器故障或串聯(lián)通風工 作面入風流甲烷傳感器斷電，且局部通風機風筒中的風 速開關大

26、于預置值、局部通風機開時，分站用于風電甲 烷閉鎖的四路開關量輸出的第三路開關量輸出為低電平， 第一路開關量輸出、第二路開關量輸出和第四路開關量 輸出為高電平，切斷串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電 源并閉鎖。串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.5，分站 用于甲烷風電閉鎖的四路開關量輸出中的第三路開關量 輸出為高電平，對串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電源 解鎖。 （3）甲烷風電閉鎖分站的工作流程 分站上電一分鐘后，工作面甲烷低于1.5、回風 流甲烷低于1.0、串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.5， 局部通風機風筒中的風速開關小于預置值、局部通風機 開時，分站用于甲烷風電閉鎖的四路開關量輸出為低電 平，切斷工

27、作面被控設備、回風流被控設備和串聯(lián)通風 工作面被控設備的動力電源并閉鎖；并允許聲、光報警。 局部通風機風筒中的風速開關大于預置值，分站用于甲 烷風電閉鎖的四路開關量輸出全部輸出為高電平，對工 作面被控設備、回風流被控設備和串聯(lián)通風工作面被控 設備的動力電源解鎖；并禁止聲、光報警。 （3）甲烷風電閉鎖分站的工作流程 分站上電一分鐘后，工作面甲烷低于1.5、回風 流甲烷低于1.0、串聯(lián)通風工作面入風流甲烷低于0.5， 局部通風機風筒中的風速開關大于預置值、局部通風機 停時，分站用于甲烷風電閉鎖的四路開關量輸出為低電 平，切斷工作面被控設備、回風流被控設備和串聯(lián)通風 工作面被控設備的動力電源并閉鎖，

28、并允許聲、光報警。 局部通風機風機開，分站用于甲烷風電閉鎖的四路開關 量輸出全部輸出高電平，對工作面被控設備、回風流被 控設備和串聯(lián)通風工作面被控設備的動力電源解鎖；并 禁止聲、光報警。 3、液晶顯示 在分站的液晶顯示上能顯示分站及分站所接的下一 級數(shù)據(jù)采集站的當前狀態(tài)；顯示分站所接傳感器的名稱 和當前測量值；顯示分站所接下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳 感器的名稱和當前測量值。 1）開機顯示狀態(tài) 分站開機時顯示“通用監(jiān)控分站”，如圖7.7所示。 當作為甲烷風電閉鎖分站使用時，開機時顯示“甲烷風 電閉鎖分站”。 圖圖7.7 開機顯示狀態(tài)開機顯示狀態(tài) 3、液晶顯示 2）顯示下一級數(shù)據(jù)采集器狀態(tài) 在分站上共

29、接有四個下一級數(shù)據(jù)采集器，目前暫定 為四個KJ8001型串行擴展器（簡稱為串擴器）。它們的 狀態(tài)有未定義、無測點、傳輸通和傳輸斷。除未定義沒 有串擴器號外，其余在顯示狀態(tài)時，同時顯示串擴器號， 如圖7.8所示。 圖圖7.8顯示下一級數(shù)據(jù)采集器狀態(tài)顯示下一級數(shù)據(jù)采集器狀態(tài) 3、液晶顯示 3）顯示分站所接傳感器的名稱及當前測量值 分站能依次顯示分站上所具有的十六路輸入端子目前所 接傳感器的名稱和當前測量值。在單獨使用時和異步時分制基 帶方式傳輸時，未定義傳感器的端子顯示“未知測點”；在異 步時分制RS485方式傳輸時未定義傳感器的端子顯示“開?！保?并顯示當前狀態(tài)。 分站共有十六路傳感器信號輸入，

30、分四屏依次顯示；每屏 四路傳感器信號輸入。 （1）分站處于異步時分制RS485方式傳輸時，分站液晶 顯示器的顯示如圖7.9所示。 圖圖7.9顯示分站所接傳感器的名稱及當前測量值顯示分站所接傳感器的名稱及當前測量值 分站的測點號從01至16； 在甲烷風電閉鎖分站中01號測點的傳感器類型為甲烷、02號測 點的傳感器類型為甲烷、03號測點的傳感器類型為甲烷、04號測點的 傳感器類型為風筒、05號測點的傳感器類型為風機；其余測點傳感器 類型按主機定義的顯示；主機未定義的測點傳感器類型顯示為“開 ?！?。 （2）分站處于異步時分制基帶方式傳輸時，分站液晶顯示器的顯 示如圖7.9所示。 分站的測點號從01至

31、16； 分站所接傳感器分三類，第一種傳感器是開關量類傳感器，顯 示為“開?！?，第二種傳感器是累計量類傳感器，顯示為“鉤數(shù)”； 第三種傳感器是模擬量類傳感器，顯示為“頻率”； 在甲烷風電閉鎖分站中01號測點的傳感器類型為甲烷、02號測 點的傳感器類型為甲烷、03號測點的傳感器類型為甲烷、04號測點的 傳感器類型為風筒、05號測點的傳感器類型為風機，其余測點的傳感 器類型按主機定義的顯示；主機未定義測點的傳感器類型顯示為“未 知測點”。 4）顯示分站下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳感器的名稱和 當前測量值 分站能顯示下一級數(shù)據(jù)采集器所接的傳感器信號名稱 及當前測量值。 分站上的四路下一級數(shù)據(jù)采集器與分站之間

32、的傳輸全 部正常時，顯示如圖7.10所示。 圖圖7.10 顯示分站下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳感器的名稱和當前測量值顯示分站下一級數(shù)據(jù)采集站所接傳感器的名稱和當前測量值 當這四路下一級數(shù)據(jù)采集器與分站之間的傳輸只有一 路或幾路正常時，在分站液晶顯示器上（如圖7.10所示） 顯示的四路下一級數(shù)據(jù)采集器所接的傳感器名稱和當前測 量值不會全部出現(xiàn)，只會顯示這四路下一級數(shù)據(jù)采集器傳 輸正常的某一屏或某幾屏。在顯示下一級數(shù)據(jù)采集器狀態(tài) 時，將傳輸不正常的下一級數(shù)據(jù)采集器顯示為“傳輸斷”。 在分站上的四路下一級數(shù)據(jù)采集器如在上一級計算機 上只定義某一路或某幾路，旦目前已經在上一級計算機中 定義過的下一級數(shù)據(jù)采集

33、器與分站之間的傳輸只有某一路 或某幾路正常時，顯示傳輸正常的某一屏成果幾屏。在顯 示下一級數(shù)據(jù)采集器狀態(tài)時，將傳輸不正常的下一級數(shù)據(jù) 采集器顯示為“傳輸斷”；將未定義的下一級數(shù)據(jù)采集器 顯示為“未定義”。 KJ8001型串行擴展器為礦用本質安全型，主要用 于信息采集和傳輸。既可接在KJF16A型分站上作它的 下級采集器，又可與地面計算機相連作為KJ95型煤礦 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的小型分站。 下文中無論KJF16A型分站還是地面計算機，均簡 稱為KJ8001型串行擴展器的上一級數(shù)據(jù)處理裝置。 一、主要功能及技術指標一、主要功能及技術指標 （1）電源電壓：直流15V20 （2）工作電流：120mA （3

34、）容量：4路模擬量或開關量信號輸入，4路開關量輸出。 （4）與上一級數(shù)據(jù)處理裝置傳輸 制式：異步時分制基帶傳輸方式或RS485傳輸方式； 速率：1200/2400bps 最大距離：20 km（傳輸電纜PUYV31）。 （5）輸入輸出信號： 開關量輸人信號：高電平時，信號幅度應不小于4V，電流應不小 于1mA；低電平時，信號幅度應不大于0.5V，電流應不大于0.1mA。 模擬量輸入信號：2001000Hz頻率信號（在適當修改軟件的情況 下，也可輸入不高于1200Hz的頻率信號），脈寬大于0.3ms，幅度不小于 4v，電流應不小于1mA。 測量誤差：滿量程時不大于0.4（不包括傳感器的測量誤差）；

35、 開關量輸出信號：高電平空載時不低于10V，低電平不大于0.7V； 負載輸出電流2mA時不低于5V；低電平不大于0.7V； （6）功率：小于2W。 二、工作原理二、工作原理 KJ8001型串行擴展器原理如圖7.11所示。 圖圖7.11 KJ8001型串行擴展器原理框圖型串行擴展器原理框圖 （1）串擴器安裝完畢后由電源箱供電，串擴器的紅色發(fā)送指示燈、綠色 接收指示燈亮并進行本機初始化 。 （2）上一級數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送命令，各串擴器接收并判斷，將接收到的本 串擴器的信息存貯。 （3）串擴器根據(jù)接收來的命令采集各傳感器信號，并對其規(guī)格化處理。 （4）串擴器根據(jù)接收來的命令直接輸出控制信號，或根據(jù)傳感

36、器的輸入自 動直接輸出控制信號。 （5）串擴器將所能采集的各種信息經處理、歸類后回送上一級數(shù)據(jù)處理裝 置。 （6）具有語音通訊的專用插孔，可插入攜帶式話機與地面通話。 KDW15隔爆兼本質安全型電源箱用于向礦用本質 安全型設備提供電源。允許在有甲烷、煤塵爆炸危險 的環(huán)境中使用。 一、主要功能及技術指標 （1）輸入 AC127V、220V或660V（用戶訂貨時選定）頻率 50Hz，電壓變化范圍80115。 （2）輸出 單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源，具體參數(shù)見表7.2。 表表7.2單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源參數(shù)單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源參數(shù) 通過二極管雙重化隔離后，允許多路輸出每路 電容不得超過該最

37、大負載電容，具體接法如圖7.12所示。 圖圖7.12單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源接法單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源接法 電壓調整率：是指負載 為額定負載時，輸入交 流電壓在額定值上下變 化10時，穩(wěn)壓電源 輸出電壓的相對變化量 電流調整率：是指在額定 交流輸入電壓條件下，負 載電流從零變化到額定輸 出電流值時，輸出電壓變 化V0與輸出額定電壓V0 的比值 紋波電壓：是指在額定輸 出電壓、額定輸出電流、 額定輸入電壓情況下，輸 出交流分量電壓的絕對值 大小 （3）保護 截止式雙重化過壓、過流保護。 （4）工作方式 連續(xù)工作方式。 二、工作原理 電流經交流變壓器降壓、濾波器濾波后，由整流 橋整流，電解電

38、容濾波，再經穩(wěn)壓環(huán)節(jié)得到穩(wěn)定的電 源輸出。為滿足本質安全性能要求，采用雙重過流過 壓保護，使輸出滿足本安性能要求。 KDW16隔爆兼本質安全型電源箱用于向礦用本質 安全型設備提供不間斷電源。允許在有甲烷、煤塵爆 炸危險的環(huán)境中使用。 一、主要功能及技術指標 （1）輸入 AC127V、220V或660V（用戶訂貨時選定）頻率 50Hz，電壓變化范圍80115。 （2）輸出 單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源，具體參數(shù)見表7.3。 表表7.3單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源參數(shù)單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源參數(shù) 通過二極管雙重化隔離后， 允許帶多路輸出，每路電 容不得超過該最大負載電 容，具體接法如圖7.13所 示

39、。 圖圖7.13單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源接法單路直流本質安全型穩(wěn)壓電源接法 （3）備用電源 轉換時間：0s； 電池容量：12V 4.0Ah，2節(jié)； 供電時間：交流停電時，輸出額定電流條件下，電池供電不少于4 小時； 充電方式：恒流充電后轉浮充。 （4）保護 截止式雙重化過壓、過流保護。 （5）工作方式 連續(xù)工作方式。 二、工作原理 交流輸入經隔離式AC/DC轉換器輸出穩(wěn)定的直流電壓，此直流電 壓一路經充電電路對備用蓄電池充電，貯存電能；另一路經穩(wěn)壓環(huán)節(jié) 得到穩(wěn)定的電源輸出。當交流電停電時，蓄電池中貯存的電能通過穩(wěn) 壓環(huán)節(jié)放電，保持穩(wěn)定的電源輸出，實現(xiàn)不間斷供電功能。為滿足本 質安全性能要求，

40、采用雙重過流過壓保護，使輸出滿足本安性能要求。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KP1001型遠動開關為隔爆兼本質安全型，可將KJ95型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的 本安控制信號轉換成無電位觸點輸出，控制設備的開停。 2、技術指標 （1）輸入 與KJF16A型分站、KJ8001型串行擴展器等產品配套使用時，輸入信號電壓 幅值不低于4V，電源電壓直流15V（波動范圍：1520），即可正常工 作。 （2）輸出 a. 非本安側輸出為一對常開常閉觸點開關，負載電壓等級為AC 36V和 AC127V，頻率為50Hz，負載電流為1.5A。 b. 本安側反饋輸出信號 控制輸出閉合時，空載時高電平不低于10V，帶

41、負載輸出5mA電流時不低于 5V； 控制輸出開路時，低電平不高于1V； 反饋信號輸出端短路時電流不大于12mA。 （3）工作方式 連續(xù)工作，隨輸入信號的消失而停止。 二、工作原理 KP1001型遠動開關原理如圖7.14所示。 圖圖7.14 KP1001型遠動開關原理型遠動開關原理 （1）一般情況下，遠動開關的輸入信號為分站輸出控制信號，該信 號通過遠動開關的驅動電路控制繼電器觸點的開合。當繼電器的線圈有電 流流過時，發(fā)光二極管L1將點亮，以表示驅動電路工作正常。 （2）遠動開關的反饋信號輸出電路提供一個輸出信號，該信號送至 分站的輸入口，并由分站將其傳給主機，以使主機知道遠動開關的工作狀 態(tài)。

42、當繼電器的線圈有電流流過時，發(fā)光二極管L2也將點亮，以表示反 饋輸出電路工作正常。 （3）交流側采用了滅弧吸收電路以起到消弧保護作用。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KDG8型遠動開關為隔爆兼本質安全型，可將KJ95型煤礦綜合監(jiān) 控系統(tǒng)的本安控制信號轉換成無電位觸點輸出，控制設備的開停。 2、技術指標 （1）輸入 與KJF16A型通用監(jiān)控分站、KJ8001型串行擴展器等產品配套使 用時，本安控制信號高電平時電壓幅值不低于4V、電流不小于1.5mA； 低電平時電壓幅值不大于1V、電流不大于0.5mA。供電電壓為交流 660V或127V，即可正常工作。 （2）輸出 非本安側輸出為一對常開無

43、電位觸點開關，負載電壓等級為 AC660V，頻率為50Hz，負載電流為5A。 本安側反饋輸出信號為三極管型OC門。 （3）工作方式 連續(xù)工作。 二、工作原理 KDG8型遠動開關原理如圖7.15所示。 （1）開關給電后，沒有控制信號加載，在反饋輸出為高電平時，綠 色指示燈亮、紅色指示燈滅；在反饋輸出為低電平時，綠色指爾燈亮、紅 色指示燈亮，開關處于導通狀態(tài)。 （2）控制信號加載后，在反饋輸出為低電平時，綠色指示燈滅、紅 色指示燈亮；在反饋輸出為低電平時，綠色指示燈滅、紅色指示燈滅，開 關處于斷外狀態(tài)。 （3）在繼電器與接觸器之間采用了滅弧吸收電路，可以起到消弧保 護作用。 圖圖7.15 KDG8

44、型遠動開關原理型遠動開關原理 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KX4010型聲光報警器為本質安全型，可在煤礦井 下及其它場合進行聲光報警。 2、技術指標 (1)供電電源： 輸入電源為本安電源(KDW15型或其他本安電 源)； 電壓：直流14V 18V； 報警最大工作電流：50mA； 靜態(tài)工作電流：3.5 mA。 (2)控制信號 電平信號：電壓為414V(電流2 mA時)能正常工 作； 或電源替代。 (3)輸出信號 光信號強度應在黑暗中20m處可見，交替時間為 0.50.1s的閃爍光信號； 聲信號采用變調，頻率分別為3.40.5kHz和 2.80.5kHz的報警信號，音響響度90dB。 二

45、、工作原理 由分站或其他設備輸入控制信號，通過光耦隔離 后，觸發(fā)4046及555時基電路產生振蕩，從而啟動蜂鳴 器和發(fā)光管進行聲光報警。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KGJ16型甲烷傳感器為隔爆兼本質安全型，用于檢 測煤礦井下空氣中的甲烷含量。能與各種煤礦安全監(jiān) 測監(jiān)控系統(tǒng)及甲烷斷電儀配套使用。 該傳感器是一種智能型檢測儀表，具有半自動調 零、調放大倍數(shù)和非線性補償功能，且所有功能均可 通過遙控器來實現(xiàn)。 2、技術指標 (1)測量范圍：04.0CH4 (2)測量誤差： 01.0CH4：0.1 CH4； 1.02.0CH4：0.2CH4； 2.04.0CH4：0.3 CH4； (3)響

46、應時間：小于30 s (4)遙控距離：不小于6m (5)報警： 報警點：0.5%1.5% CH4可任意設置（出廠調至 1.0%） 報警方式：紅色燈光閃爍，蜂鳴器振蕩 (6)斷電： 斷電點：0.53.0% CH4可任意設置（出廠調至 1.5% CH4） 斷電輸出信號：電流5mA (7)輸出信號可以在以下三種信號中任意選擇，傳 輸距離大于1.5km： 頻率信號：2001000Hz，電流不小于5mA 頻率信號：0200Hz，電流不小于5mA 恒流信號：1mA5mA，負載電阻500 (8)電源：DC618V，電流不大于100mA (9)標定流量：250 ml/min 二、工作原理 KGJ16型甲烷傳感

47、器由傳感頭及傳感頭供電電源、 儀表供電電源、檢測電橋、直流放大器、A/D變換器、 紅外接收頭、單片機以及顯示電路和輸出電路等部分 組成。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KGN1型煙霧傳感器為礦用本質安全型，可安裝在 煤礦井下的膠帶運輸巷、機電硐室、采空區(qū)和工作面， 監(jiān)測煤礦井下因機械摩擦、電纜發(fā)熱、煤層自燃等原 因引起的火災事故。 KGN1型煙霧傳感器可配接斷電裝置及聲光報警裝 置，實現(xiàn)報警及斷電控制；也可與各種生產、安全監(jiān) 控系統(tǒng)配套使用。 2、技術指標 (1)供電電源：本安電源，DCl2.5V18V。 (2)工作電流：不大于60 mA。 (3)檢測靈敏度 （KGN11 ）級(煙霧濃

48、度0.1mgm3，響應 時間15s) （KGN21 ）級(煙霧濃度0.1mgm3，響應 時間30s) （KGN31 ）級(煙霧濃度0.1mgm3，響應 時間60s) (4)輸出信號 開關量電流信號：（KGN1A）05mA 繼電器常開接點：（KGN1B）24V/2A 繼電器常閉接點：（KGN1C）24V/2A (5)電源指示及報警 紅色LED電源指示，報警時閃爍，頻率1Hz。 二、工作原理 離子式煙感探頭由內外兩個獨立的離子室組成，內離子室是密封 的，外離子室和被測空間的大氣相連。镅241使離子室內的空氣產生 電離。當空氣中沒有煙霧時，內外離子室的內阻相等；當煙霧侵入外 部離子室時，含煙的微粒被

49、已離子化的空氣吸附，離子電流減少，離 子室內阻增加，使內外離子室的電壓發(fā)生變化，電壓變化值的大小反 應了煙霧的濃度。電壓變化信號先經放大電路放大，放大器輸出電壓 經比較電路比較后輸出報警信號和輸出開關量信號。傳感器電源由礦 用本安電源提供，輸入電源經低壓差三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成12V供比較、 報警及輸出電路使用。升壓電路將輸入電壓升壓成24V供給離子室、 阻抗變換電路和放大電路使用。該傳感器原理如圖7.16所示。 圖圖7.16 煙霧傳感器原理框圖煙霧傳感器原理框圖 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KGF3型風速傳感器為本質安全型，主要用于礦井 下各種坑道、風口等處的風速測量。該傳感器是一種 智

50、能型帶紅外遙控的檢測儀表，能與各種煤礦安全監(jiān) 測系統(tǒng)配套使用。 2、技術指標 (1)測量范圍：0.415m/s (2)基本誤差：0.3 m/s (3)遙控范圍：2m；角度90 (4)顯示方式：3位LED數(shù)字就顯示 (5)輸出信號： KFG3-1型：2001000Hz，負載電阻1k； KFG3-2型：DC15mA恒流，負載電阻0500； KFG3-3型：RS485接口，通信波特率1200b/s (6)工作電壓：DC+1018V (7)工作電流：60mA。 二、工作原理 根據(jù)卡曼渦理論（如圖7.7示），在無限界流場中垂直方向插入 一根無限長非流線型阻力體（下稱渦節(jié)桿），在雷諾數(shù)Red為 20051

51、04范圍內，在渦節(jié)桿下游產生兩排交替、內旋的漩渦列，其 旋渦的頻率（稱旋渦頻率）正比于流場中流體的流速，可用式（7.3） 表示： f=StV/d （7.3） 式中，f為旋渦頻率；St為斯氏數(shù)，在2005104范圍內為常數(shù)0.21； V為流體流速；d為渦節(jié)桿線徑。 圖圖7.17 卡曼渦節(jié)原理圖卡曼渦節(jié)原理圖 由式（7.3） f=StV/d可看出只要知道f，流速V就 可求知。這樣，測量流體流速就歸結為測量旋渦頻率。 傳感器就是利用發(fā)射的超聲波幅度被旋渦列調制，使 接受到的超聲波幅度為隨旋渦頻率而變化的調幅超聲 波（如圖7.18示）。這時，可通過檢波器把調幅波檢出 來，測量被檢出的調幅波頻率（即旋渦

52、頻率f），即可 從式（7.3）算出風速。 圖圖7.18 旋渦調制超聲波幅度原理圖旋渦調制超聲波幅度原理圖 傳感器處理旋渦頻率信號的電原理如圖7.19所示。 圖圖7.19 GF3型風速傳感器信號處理電原理框圖型風速傳感器信號處理電原理框圖 (1)發(fā)射超聲波的換能器和接收被調制超聲波的換能器 組成。接收換能器接收到的被調制超聲波經二級高頻放大 后，由檢波電路檢出隨旋渦頻率變化的包絡波，經二級低 頻放大和整形消噪處理獲得無雜波、整齊、規(guī)則的方波信 號(其頻率即為旋渦頻率)送人單片機，經單片機軟件進行非 線性補償、濾波、歸一化、計算處理，得到風速值。由單 片機計算出的風速值送顯示電路顯示相應的風速；送

53、頻率 輸出電路或485接口電路或經D/A轉換變成電流信號通過分 站遠傳至地面調度室。 (2)紅外遙控器和紅外接收器。 紅外遙控器發(fā)出串行紅外光編碼信號，而紅外接收器 則將接收到的紅外光信號轉換成串行電信號經放大送單片 機處理，替代完成按鈕功能的各種操作。所以實際使用時 方便，無須觸及傳感器，可在遠距離完成各種操作功能。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KG3007A型礦用溫度傳感器為本質安全型，主要用于測量 煤礦井下的環(huán)境溫度，也可用于其他場所的穩(wěn)定測量。 2、技術指標 (1)測量范圍：5一45 (2)測量精度：0.1 (3)反應時間：小于2min (4)顯示方式：三位LED (5)顯示

54、分辨率：0.1 (6)輸出信號：2001000Hz頻率（51mA恒流脈沖） (7)輸出信號傳輸距離：2km (8)工作電壓：DC818V (9)工作電流：小于30mA 二、工作原理 KG3007A溫度傳感器實現(xiàn)了全數(shù)字化設計。溫度探 頭選用精密半導體感溫元件，其輸出即為數(shù)字信號，整 個電路不需要作任何調節(jié)。單片機讀取探頭的溫度信號 經運算處理后送顯示，同時輸出200Hz1000 Hz的頻率 信號，頻率信號可經驅動電路輸出。單片機選用 AT89C51，該單片機將程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、微處理器（CPU）以及輸入輸出接口(IO)融 為一體，性能好，可靠性高。顯示器由單片機直接

55、驅動， MAX813L是“看門狗”電路，同時監(jiān)視電源電壓及單片 機程序的運行，保證單片機系統(tǒng)的可靠性。 一、主要功能及技術指標 1、主要功能 KGY3型負壓傳感器為本質安全型，可用于煤礦井下檢測負 壓的大小。該傳感器能與各種煤礦安全及生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配 套使用。 2、技術指標 (1)量程：3kPa或5kPa (2)綜合精度：1 (3)輸出信號： KGY31型：15mA恒流，負載電阻0500 KGY32型：2001000Hz頻率，電流不小于4mA KGY33型：RS485接口，通信波特率1200bps (4)工作電壓：DC1218V (5)工作電流：不大于80mA(KGY33型時小于100mA) 二、工作原理 KGY3型負壓傳感器由傳感頭及傳感頭供電電源、儀表供電電源、 直流放大器、A/D變換器、單片機以及顯示電路和輸出電路等部分組成。 電原理如圖7.20所示。 圖圖7.20 KGY3型負壓傳感器電原理框圖型負壓傳感器電原理框圖 傳感頭由氣室、微型硅壓力傳感元件 等組成，傳感器由5V供電電源供電， 從氣室兩端輸入負壓信號，輸出與壓力信 號