煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)

1、第六章第六章 煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng) 通信的廣泛含義是包括模擬量和數字量等一切信息的交換。狹義的講，就是進行語言信息的交換。將語言通信、生產監(jiān)控、安全監(jiān)測三者結合為一體，既傳送語音信號，又傳送生產監(jiān)控與安全檢測信號的煤礦生產調度綜合信息網，將是煤礦生產調度通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。 第六章第六章 煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信第二節(jié)第二節(jié) 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信一礦井通信的分類及特點一礦井通信的分類及特點. 礦井通信的分類礦井通信的分類 礦井通信可分為行政通信和調度通信兩大類，礦井通信可分為行政通信和調度通信兩

2、大類，調度通信分為固定通信和移動通信。移動通信又分為調度通信分為固定通信和移動通信。移動通信又分為工作面通信、輸送機通信、電機車通信、井筒通信、工作面通信、輸送機通信、電機車通信、井筒通信、救護通信。救護通信。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信行政通信機關處理行政事務以及日常生活中聯(lián)絡各種事項所需的通信 礦井通信礦井通信可分為行政通信和調度通信兩大類 調度通信用來完成生產指揮、監(jiān)測控制、事故處理、搶險救災所需要的通信 固定通信移動通信工作面通信輸送機通信電機車通信井筒通信大巷通信救護通信第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信2.礦井通信的特點 由于煤礦生產條件的特殊性，對礦井通信提出了若干特殊要求。歸納為

3、以下六個方面：(1) 安全 (2) 堅固耐用 (3) 三防 (4) 可靠性高 (5) 有應急手段 (6) 靈活方便 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信二礦井通信系統(tǒng)礦井通信系統(tǒng)礦井通信系統(tǒng)是由電話機，傳輸線路、交換機及其輔助設備組成。電話機電話機）電話機的組成電話機的組成各式電話機主要由通話器件和信號器件組成。各式電話機主要由通話器件和信號器件組成。通話器件包括送話器、受話器等元件，用來實現(xiàn)通話器件包括送話器、受話器等元件，用來實現(xiàn)聲音的發(fā)送和接收。送話器是聲電轉換部件，有炭晶聲音的發(fā)送和接收。送話器是聲電轉換部件，有炭晶式、電磁式、駐極體式，后者體積小、重量輕、頻率式、電磁式、駐極體式，后者體積

4、小、重量輕、頻率范圍寬，廣泛使用。受話器是電聲轉換部件，按轉換范圍寬，廣泛使用。受話器是電聲轉換部件，按轉換原理不同有電磁式、動圈式和壓電陶瓷幾種，后者體原理不同有電磁式、動圈式和壓電陶瓷幾種，后者體積小重量輕，因而廣泛使用。積小重量輕，因而廣泛使用。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信電話機的分類手搖式（即磁石式）電話無撥盤式（即共電式）電話 撥盤式電話、按鍵式電話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信無線電話 擴音電話 載波電話 感應電話 漏泄電話按電話機的傳送方式分按電話機的傳送方式分電話機的分類第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信按電話機的安裝方式可分為： 固定電話和移動電話（如上述感應電話、漏泄電話、

5、無線電話） 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信按電話機的工作方式可分為： 單工電話 半雙工電話 全雙工通話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信礦用本質安全型電話礦用本質安全型電話 礦用隔爆型電話礦用隔爆型電話 聲能電話聲能電話 普通電話普通電話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信傳輸線路礦用通信電纜 礦用通信電纜又稱為對稱電纜，其基本組成與普通電纜一樣也是由芯線、絕緣層、保護層等組成，組成材料和類型也相同，不同的是一條電纜內有多對、甚至幾百對以致上千對芯線，它的每對芯線都象麻繩或電燈的花線那樣兩股扭在一起，使彼此間的電磁影響互相抵消，可以消除串音。由于每對芯線都是由兩根完全相同的芯線組成，因此稱為“對稱電

6、纜”。 圖6-2 HUYV型礦用通信電纜結構示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信同軸電纜 同軸電纜又稱為不對稱電纜。它的外部為一空心的金屬管(或金屬編織帶)，作為一個導體，稱為外導體；管內中心有一根導體，稱為內導體。內、外導體之間用塑料之類絕緣隔開，并使每處都保持軸心重合(即同一個圓心)，所以稱為“同軸電纜” 圖6-3 同軸電纜的結構 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信同軸漏泄電纜 同軸漏泄電纜一般稱為漏泄電纜，它是在同軸電纜的屏蔽外導體上，按特種工藝要求進行穿孔、開槽、銑縫、疏織等處理，斷續(xù)的或有規(guī)則的破壞外導體層的完整性，利用外導體表面的波阻抗作用，在漏泄電纜徑向建立連續(xù)且均勻的漏泄電磁場，從

7、而實現(xiàn)移動無線電收發(fā)機的天線與漏泄電纜之間無線電信號的雙向耦合。 圖6-4 各國漏泄電纜結構示意圖 a-英國疏織屏蔽型漏泄電纜，b-美國穿孔螺管型漏泄電纜， c-德國縱向開槽型漏泄電纜，d-日本八字槽幣型漏泄電纜第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信光纜光纜是由像毛發(fā)一樣粗細的玻璃纖維堆放在聚乙烯骨架上并包有堅固外皮而組成。光纖對拉力的承受能力較強，不容易拉斷，但對彎折的承受力則較差，容易折斷，所以在光纖外面包了兩層保護層構成二次包覆。第一保護層采用紫外線硬化樹脂材料。將包裹后的狀態(tài)稱做基準線。在基準線的外面用尼龍包裹構成第二保護層。為了便于識別，將尼龍著上顏色。包有兩層保護層的光纖稱為芯線。芯線有時

8、由一條基準線組成，有時由多條基準線整齊地排列成帶狀組成。帶狀芯線具有線體容易識別，在光纖連接時可一齊完成等優(yōu)點。將芯線或者帶狀芯線堆放在聚乙烯上切開的空槽中，在聚乙烯的中心部分使用了抗拉強度很高的加強構件，防止光纜被拉伸。外皮根據不同用途，采用了不同的防護措施，所以外徑也有所不同。圖6-5 光纜的結構示意圖 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信交換機交換機交換機可分為：人工交換機和自動交換機。交換機可分為：人工交換機和自動交換機。 人工交換機又分為磁石式電話交換機（現(xiàn)已淘汰）、共電式電話交換機，該機結構簡單、價格低廉安裝、維護簡便，適用于小型煤礦使用；自動交換機又分為：步進制、縱橫制、程控制、數控制

9、。由于數控式功能強大，并可以發(fā)展為電話兼作數據通信等綜合通信網，將逐漸取代其它制式。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數字式程控交換機系統(tǒng)組成圖6-6 MD110數字式程控交換機系統(tǒng)組成示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信圖6-7 MD110線路接口模塊示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數字式程控交換機的軟件 數字程控交換系統(tǒng)的軟件包括程序和數據，分別存放在程序存儲器和數據存儲器中。圖6-8 MD110軟件框圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數字式程控交換機系統(tǒng)的功能 話務臺的功能話務臺的功能 用戶業(yè)務功能用戶業(yè)務功能計費功能計費功能 綜合業(yè)務數據網（綜合業(yè)務數據網

10、（ISDN）功能）功能組網功能組網功能第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信輔助設備輔助設備1交換機電源交換機采用直流電路工作，因此有整流柜和蓄電池兩種電源。 3匯接器礦用通信匯接器應用于井下有線固定通信與移動通信（擴音通信、載波通信、感應通信、漏泄通信）之間的匯接。2分線盒 在地面采用保安配線架或配線箱實現(xiàn)通信電纜和交換機之間的接線，內裝試驗排及保安排，供測試和保護交換機用 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信三三KT7型礦用程控調度通信系統(tǒng)型礦用程控調度通信系統(tǒng)該系統(tǒng)為本質安全型，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井中作為生產調度之用。該系統(tǒng)利用微機程序控制技術實現(xiàn)雙向擴音緊急呼叫，其中包括話機緊呼調度臺、

11、調度臺緊急選呼、組呼、全呼電話機，具有同播功能、錄音功能、會議功能、電話機檢測功能等。該系統(tǒng)井上可與行政自動交換機、礦務局調度室、無線電話系統(tǒng)、直通電話連接，用戶之間的通話自動交換，減輕調度員的工作負擔；第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)組成及功能圖6-9 KT7型礦用程控調度通信系統(tǒng)示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KT7003型礦用程控調度臺有如下電路組成：擴音電路 調度電路 井上直通電路井下直通電路電池檢測信號接收電路夜鈴電路程控控制器程控控制器包括主控制器和分控制器二部分。主控制器設在調度臺上，由微型計算機、針式打印機和其軟件組成。分控制器安裝在耦合器中，由CPU單板機

12、和8塊I/O接口板組成。主控制器主要完成人機對話，由鍵盤輸入命令，通知分控制器執(zhí)行相應的命令，并接受分控制器送來的數據。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KT8010型礦用程控耦合器 KT8010型礦用程控耦合器用來實現(xiàn)井下本質安全型電話與地面非本質安全型電話的耦合，完成安全隔離、語音耦合、各種脈沖信號（撥號脈沖，緊急信號等）的傳遞。它有如下電路組成： 鈴流轉換電路 安全隔離電路 恒流源電路 摘掛機電路 緊急呼叫接收電路 緊呼輸出電路 緊呼轉換電路 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KTl016型礦用程控電話機 KTl016型礦用程控電話機為本質安全型，是KT7型礦用程控調度通信系統(tǒng)的井下終端設備。該

13、電話機的技術功能如下：(1)全雙工通話功能。(2)接收擴音呼叫信號，具有擴音呼叫功能。(3)接收同播信號，實現(xiàn)擴音同播功能。(4)接收催掛機信號，實現(xiàn)手柄未掛好的催掛機功能。 (5)接收耦合器發(fā)來的振鈴信號。 (6)電話機電池電壓檢測功能。(7)向調度臺發(fā)出緊急呼叫信號。(8)實現(xiàn)脈沖或雙音多頻撥號功能。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信整機結構整機結構KT7003型礦用程控調度臺型礦用程控調度臺 本調度臺整機結構為金屬型材組裝而成，加工組裝方便。由五個單體臺柜組成 KT8010型礦用程控耦合器 KT8010型礦用程控耦合器的整機結構，用金屬型材加工組裝而成。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信使用與維 使用方法 調度員用調度電路呼叫被叫用戶 調度員用主控制器緊急呼叫被叫用戶 調度員對若干被叫用戶同時呼叫 調度員呼叫某幾部電話機召開電話會議 調度員催掛未掛好的電話機 調度員呼叫直通用戶 調度員呼叫礦務局調度臺 本安電話機通過自動交換機呼叫調度臺 本安電話機緊急呼叫調度臺 直通用戶呼叫調度臺 礦務局調度臺呼叫礦調度臺 電池檢測 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信維護(1)在調用功能模塊時，有時出現(xiàn)“串行口通信故障，必須檢修”的提示。這說明主控制器與分控制器之間的數據通信系統(tǒng)的硬件出現(xiàn)故障