安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)

1、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)31、1礦井簡(jiǎn)介31、2礦井通風(fēng)系統(tǒng)31、3通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)31、4井巷開(kāi)拓及其特征參數(shù)32我國(guó)相關(guān)煤礦安全法規(guī)、安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范。32、1對(duì)于煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)計(jì)，我國(guó)相關(guān)的煤礦安全法規(guī)。32、2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)52、3平煤七礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容、原則和方法。72、3、1設(shè)計(jì)的內(nèi)容72、3、2設(shè)計(jì)原則82、3、3設(shè)計(jì)方法82、4監(jiān)控范圍確定。83礦井監(jiān)控系統(tǒng)布置83、1傳感器布置83、1、1功能概述83、1、2分采區(qū)傳感器布置方法要求83、1、3分采區(qū)傳感器用量統(tǒng)計(jì)123、1、4總結(jié)分析143、2分站布置143、2、1功能概述143、2、2分采區(qū)分站布置方法要求14

2、3、2、3分采區(qū)分站用量統(tǒng)計(jì)153、2、4總結(jié)分析173、3中心站布置173、3、1功能概述173、3、2中心站布置方法要求173、4傳輸線路系布置183、4、1類(lèi)型選擇183、4、2供電方式193、4、3電纜計(jì)算194系統(tǒng)及設(shè)備選型204、1型號(hào)選擇204、1、1KJ90型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)204、1、2KJ95型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)234、1、3KJ101型礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)264、1、4系統(tǒng)選型對(duì)上述礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比304、2設(shè)備選型314、2、1總體要求314、2、2設(shè)備選型314、2、3地面主機(jī)房及其它配置335系統(tǒng)配置圖345、1監(jiān)控系統(tǒng)布置圖345、2監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D3

3、46系統(tǒng)概算34參考文獻(xiàn)361平煤七礦礦井實(shí)際條件1、1礦井簡(jiǎn)介平頂山七礦位于河南省平頂山市境內(nèi)，礦區(qū)內(nèi)鐵路專(zhuān)用線與孟平、焦枝線接軌，煤炭運(yùn)輸便利。礦井原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1、2Mt/a，1959年8月投產(chǎn)。1991年被中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司命名為現(xiàn)代化礦井。井田位于平頂山煤田的西南側(cè)，北部以落差70200m的鍋底山正斷層為界。井田走向長(zhǎng)6、25km，傾斜寬1、72km，面積10、75km?。現(xiàn)有可采煤層己15和己1617兩個(gè)煤層。己15煤層較薄且地質(zhì)條件復(fù)雜；己1617煤層為主采煤層，厚度24m，傾角平均12。礦井相對(duì)瓦斯涌出量15、23m/1,絕對(duì)瓦斯涌出量8、3m/min,屬高瓦斯礦井；煤層有自然

4、發(fā)火傾向性，自然發(fā)火期1012個(gè)月；煤塵有爆炸性，揮發(fā)分值為32、035、0%;礦井最大涌水量3400m/h，正常涌水量1700m/h。1、2礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，風(fēng)流通過(guò)風(fēng)機(jī)由副井進(jìn)入，再分別有井田兩側(cè)的2號(hào)和3號(hào)立井及中央1號(hào)斜井回至地面。進(jìn)風(fēng)井口安設(shè)2臺(tái)2K5894）10、4、7規(guī)定，礦井采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷、主通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐，應(yīng)設(shè)置連續(xù)風(fēng)速傳感器，并接入礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此外，在風(fēng)速高于或低于設(shè)計(jì)風(fēng)速20%時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。傳感器安裝地點(diǎn)一般設(shè)置在頂板較好，無(wú)明顯淋水，又不妨礙運(yùn)輸和人、車(chē)工作，且前后至少10m,最好70m內(nèi)無(wú)障礙物的安全地帶。傳感器

5、可掛在巷道壁面、中部，最好該點(diǎn)風(fēng)速值能代表該點(diǎn)巷道斷面的平均風(fēng)速值。如果測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速不是平均風(fēng)速，也可通過(guò)調(diào)整傳感器內(nèi)輸出幅度電位器使輸出信號(hào)值與巷道斷面的平均風(fēng)速值一致。傳感器側(cè)頭的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口一定要與風(fēng)流方向一致，偏移角度應(yīng)不大于5。（3）一氧化碳傳感器布置一氧化碳傳感器主要用于監(jiān)測(cè)煤炭自燃的發(fā)展情況。目前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)對(duì)一氧化碳傳感器的布置做具體規(guī)定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合孔莊礦的煤炭自然發(fā)火特性，在本設(shè)計(jì)中一氧化碳傳感器只布置在各回采工作面上隅角，與瓦斯傳感器一同布置。傳感器安裝時(shí)，不要靠近熱輻射源，以免引起內(nèi)部溫度升高而失準(zhǔn)。傳感器應(yīng)垂直懸掛，在通電情況下不得倒置。應(yīng)定期清除防塵罩的煤塵以保

6、證測(cè)量精度。（4）溫度傳感器布置溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境溫度、預(yù)防火災(zāi)。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，采掘工作面不能超過(guò)26*，機(jī)電硐室不能超過(guò)30*。因此，本設(shè)計(jì)中，在采掘工作面和所有機(jī)電硐室（如變電所、炸藥房、水泵房等）都布置上溫度傳感器，對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視。（5）負(fù)壓傳感器布置在礦井的通風(fēng)工作中，礦井的風(fēng)壓是礦井通風(fēng)的一個(gè)重要參數(shù)，通過(guò)對(duì)風(fēng)壓的連續(xù)監(jiān)測(cè)，可為礦井的通風(fēng)管理，風(fēng)量的測(cè)配等通風(fēng)安全工作及時(shí)提供必要的數(shù)據(jù)。在礦井均壓滅火技術(shù)中，密閉內(nèi)外的壓力是滅火工作中的一個(gè)參數(shù)，它的連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)防滅火工作是分必要的。在煤礦還須監(jiān)測(cè)瓦斯抽放泵的工作壓力、井下主要風(fēng)門(mén)兩端的壓力，這些情況下都需使用礦井負(fù)

7、壓傳感器。圖3-5負(fù)壓傳感器安裝示意圖為了對(duì)全礦井用風(fēng)量情況及其分配有較好的了解，在井底車(chē)場(chǎng)、各采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷設(shè)置負(fù)壓傳感器。傳感器的固定支架埋入巷道側(cè)壁或風(fēng)機(jī)墻壁上，用水泥封。傳感器應(yīng)垂直固定，安裝地點(diǎn)應(yīng)無(wú)淋水。測(cè)量通風(fēng)總負(fù)壓與密閉壓力時(shí)，負(fù)壓傳感器安裝方法見(jiàn)圖。測(cè)量風(fēng)門(mén)時(shí)安裝方法與之類(lèi)似，但應(yīng)注意正負(fù)壓嘴不得裝反。測(cè)量密閉壓力時(shí)，一般選用0500Pa的傳感器。（6）開(kāi)關(guān)量傳感器布置為了對(duì)井下各設(shè)備的工況參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，需對(duì)設(shè)備安裝各開(kāi)關(guān)量傳感器。在本設(shè)計(jì)中，對(duì)關(guān)系重大的風(fēng)門(mén)、采區(qū)軌道巷絞車(chē)、人行車(chē)、皮帶機(jī)、水泵及局扇進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。3、1、3分采區(qū)傳感器用量統(tǒng)計(jì)針對(duì)所確定的監(jiān)控范

8、圍及上述傳感器布置方法，各監(jiān)測(cè)量統(tǒng)計(jì)如表4-1所示：總體上說(shuō)，監(jiān)控范圍涉及整個(gè)礦井。但由于本監(jiān)控系統(tǒng)側(cè)重于井下環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，因此，監(jiān)控范圍主要集中在各采煤工作面和采掘工作面。具體說(shuō)來(lái)，主要有己17-22062綜采工作面，己17-21121綜采工作面，己-21051綜采工作面，己17-23070綜采工作面，以及己17-掘進(jìn)工作面，己17-21011掘進(jìn)工作面，己17-23060掘進(jìn)工作面，己17-22091掘進(jìn)工作面，此外，各東，中，西采區(qū)的回風(fēng)巷、人行道、材料道以及各大巷，井底車(chē)場(chǎng)以及各硐室也在監(jiān)控范圍之內(nèi)。表3-1監(jiān)測(cè)量統(tǒng)計(jì)表-采區(qū)工作面監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量己-21

9、051綜采工作面及其周?chē)咚?己17-23070綜采工作面及其周?chē)咚?風(fēng)速1風(fēng)速1風(fēng)筒0風(fēng)筒0溫度1溫度1一氧化碳1一氧化碳1開(kāi)停0開(kāi)停0饋電0饋電0風(fēng)門(mén)1風(fēng)門(mén)1氧氣1氧氣1煙霧1煙霧1己17-22062綜采工作面及其周?chē)咚?己17-21121綜采工作面及其周?chē)咚?風(fēng)速1風(fēng)速1風(fēng)壓0風(fēng)壓0溫度1溫度1一氧化碳1一氧化碳1開(kāi)停0開(kāi)停0饋電0饋電0風(fēng)門(mén)1風(fēng)門(mén)1氧氣1氧氣1煙霧1煙霧1表3-1監(jiān)測(cè)量統(tǒng)計(jì)表-掘進(jìn)工作面監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量I己17-21081掘進(jìn)工作面及其周?chē)咚?己17-21011掘進(jìn)工作面及其周?chē)咚?風(fēng)速0風(fēng)速0風(fēng)筒2風(fēng)筒2溫度1溫度1一氧化碳0一氧

10、化碳0開(kāi)停2開(kāi)停2風(fēng)門(mén)0風(fēng)門(mén)0氧氣1氧氣1己17-23060掘進(jìn)工作面及其周?chē)咚?己17-22091掘進(jìn)工作面及其周?chē)咚?風(fēng)速0風(fēng)速0風(fēng)門(mén)0風(fēng)門(mén)0溫度1溫度1一氧化碳0一氧化碳0開(kāi)停2開(kāi)停2風(fēng)筒2風(fēng)筒2氧氣1氧氣2表3-1監(jiān)測(cè)量統(tǒng)計(jì)表-其余地點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量風(fēng)井和回風(fēng)巷周?chē)咚?所有井底車(chē)場(chǎng)和機(jī)電洞室周?chē)咚?1風(fēng)速3風(fēng)速2風(fēng)壓0風(fēng)壓1溫度4溫度12一氧化碳4一氧化碳3開(kāi)停1開(kāi)停6風(fēng)筒2饋電2風(fēng)門(mén)2風(fēng)門(mén)5饋電0煙霧3風(fēng)電瓦斯閉鎖0風(fēng)電瓦斯閉鎖23、1、4總結(jié)分析在分區(qū)布置完后，經(jīng)上述統(tǒng)計(jì)很清晰的將各采區(qū)大范圍內(nèi)傳感器的布置展現(xiàn)出來(lái)。3、2分站布置3、2、1功能

11、概述由傳感器輸出的統(tǒng)一制式的信號(hào)必須進(jìn)入井下發(fā)送裝置才能進(jìn)入下一級(jí)信息傳輸系統(tǒng)，這個(gè)發(fā)送裝置稱(chēng)為井下分站。分站的作用是，收集接入的各種傳感器送來(lái)的模擬信號(hào)并進(jìn)行整理；根據(jù)中心站的命令將各種監(jiān)測(cè)參數(shù)和設(shè)施、設(shè)備工作參數(shù)發(fā)送給中心站；接收中心站的控制信息，執(zhí)行中心站的各種控制命令，控制所關(guān)聯(lián)的設(shè)備、設(shè)施。一些智能化程度比較高的分站，在系統(tǒng)電纜斷開(kāi)后，分站仍能獨(dú)立工作，如實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警、斷電、連續(xù)記錄監(jiān)測(cè)參數(shù)等。一般來(lái)說(shuō)分站備有備用電源，在電網(wǎng)停電時(shí)仍能繼續(xù)工作。表3-2傳感器用量統(tǒng)計(jì)表傳感器類(lèi)別種類(lèi)數(shù)量預(yù)留量（30）合計(jì)模擬量甲烷531669風(fēng)速9312溫度24832一氧化碳11415風(fēng)壓112氧氣

12、傳感器9312煙霧傳感器7310風(fēng)筒傳感器10414開(kāi)關(guān)量開(kāi)停傳感器15520風(fēng)門(mén)狀態(tài)傳感器11415饋電傳感器213風(fēng)電瓦斯閉鎖213總計(jì)1542073、2、2分采區(qū)分站布置方法要求分站布置時(shí)綜合考慮以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)監(jiān)測(cè)量的數(shù)量和分布情況，確定分站的位置和數(shù)量。（2）因?yàn)橐粋€(gè)分站的監(jiān)測(cè)范圍有限，為了能采集更多的信息量，分站的位置放在它所監(jiān)測(cè)地區(qū)的中心位置。（3）為了保證分站能長(zhǎng)期可靠地工作，分站一般放在環(huán)境條件較好和便于維護(hù)的地點(diǎn)（如采區(qū)變電所硐室）。3、2、3分采區(qū)分站用量統(tǒng)計(jì)按上述方法布置的分站數(shù)量統(tǒng)計(jì)如下表3-2所示：表3-3分站數(shù)量統(tǒng)計(jì)表分站序號(hào)擬安裝地點(diǎn)傳感器監(jiān)測(cè)量名稱(chēng)數(shù)量12

13、號(hào)回風(fēng)井口瓦斯?jié)舛葌鞲衅?開(kāi)停傳感器1溫度傳感器1一氧化碳傳感器1風(fēng)速傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器12己17-22091掘進(jìn)工作面（1）瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器1開(kāi)停傳感器2風(fēng)筒傳感器1氧氣傳感器13己17-22062綜采工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器1風(fēng)速傳感器1一氧化碳傳感器1氧氣傳感器1煙霧傳感器14東西膠帶輸送機(jī)大巷西末端瓦斯?jié)舛葌鞲衅?風(fēng)門(mén)傳感器1開(kāi)停傳感器2風(fēng)筒傳感器2溫度傳感器2氧氣傳感器15己17-22091掘進(jìn)工作面（2）瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器1風(fēng)筒傳感器16己17-22062綜采工作面軌道下山采區(qū)煤倉(cāng)瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器2一氧化碳傳感器1開(kāi)停傳感器1煙霧傳感器17中央變

14、電所、泵房、進(jìn)風(fēng)井溫度傳感器1風(fēng)速傳感器1開(kāi)停傳感器1饋電傳感器1風(fēng)電瓦斯閉鎖1風(fēng)壓傳感器18主井、采區(qū)煤倉(cāng)和爆破材料庫(kù)瓦斯?jié)舛葌鞲衅?一氧化碳傳感器2風(fēng)速傳感器1溫度傳感器2風(fēng)門(mén)傳感器1煙霧傳感器19己17-21121綜采工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?一氧化碳傳感器1風(fēng)速傳感器1煙霧傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器1氧氣傳感器1溫度傳感器110己變電所饋電傳感器1溫度傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器1風(fēng)電瓦斯閉鎖111己17-21081掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?開(kāi)停傳感器2溫度傳感器2風(fēng)筒傳感器2氧氣傳感器112己-21051綜采工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器1氧氣傳感器1風(fēng)速傳感器1煙霧傳感器1一氧化碳傳感器1131號(hào)回風(fēng)

15、井和己17-21011掘進(jìn)工作面和絞車(chē)房瓦斯?jié)舛葌鞲衅?風(fēng)速傳感器1一氧化碳傳感器1氧氣傳感器1溫度傳感器2風(fēng)筒傳感器2開(kāi)停傳感器214己三軌道上山采區(qū)煤倉(cāng)和絞車(chē)房瓦斯?jié)舛葌鞲衅?一氧化碳傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器4開(kāi)停傳感器1煙霧傳感器1溫度傳感器215己17-23070綜采工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?氧氣傳感器1煙霧傳感器1一氧化碳傳感器1溫度傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器1風(fēng)速傳感器116己17-23060掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛葌鞲衅?氧氣傳感器1開(kāi)停傳感器2溫度傳感器2風(fēng)筒傳感器2173號(hào)回風(fēng)井和絞車(chē)房瓦斯?jié)舛葌鞲衅?溫度傳感器1開(kāi)停傳感器1風(fēng)門(mén)傳感器1一氧化碳傳感器1風(fēng)速傳感器1由此可以計(jì)算，總計(jì)有154個(gè)傳感器

16、，需要17個(gè)分站。3、2、4總結(jié)分析通過(guò)分站布置將傳感器以及分站的在煤礦井下的布置更清楚的展現(xiàn)在我們面前。更便于我們讀圖。3、3中心站布置3、3、1功能概述中心站是煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的地面數(shù)據(jù)處理中心。中心站完成監(jiān)測(cè)信息的采集、處理、存儲(chǔ)和顯示功能，還向分站發(fā)送控制指令。現(xiàn)代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)中心站一般要求能實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）數(shù)據(jù)顯示。按工作站實(shí)時(shí)顯示各測(cè)點(diǎn)模擬量及開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù),按測(cè)點(diǎn)位置實(shí)時(shí)顯示模擬量和開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù),同時(shí)可以觀察實(shí)時(shí)曲線以及傳感器故障情況。（2）曲線顯示。各種模擬量實(shí)時(shí)曲線顯示;歷史曲線顯示。（3）打印制表功能。打印每天安全參數(shù)日?qǐng)?bào)表（每小時(shí)內(nèi)模擬量出現(xiàn)的最大值和出現(xiàn)的時(shí)間）;模擬量超限

17、起止時(shí)間、地點(diǎn)、次數(shù)、最大值;打印各點(diǎn)模擬量各天的變化曲線。（4）存儲(chǔ)功能。具有適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)容量，能存儲(chǔ)一定數(shù)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。（5）聯(lián)網(wǎng)功能。系統(tǒng)具有與上一級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳遞信息或聯(lián)網(wǎng)的接口，所有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及人工輸入的數(shù)可以便利地進(jìn)入計(jì)算機(jī)礦井管理信息網(wǎng)絡(luò),方便有關(guān)部門(mén)及時(shí)了解安全和生產(chǎn)情況。3、3、2中心站布置方法要求為實(shí)現(xiàn)上敘功能，需配置相應(yīng)的設(shè)備。在本設(shè)計(jì)中，中心站主要配置主監(jiān)控計(jì)算機(jī)（一用一備）、打印機(jī)、監(jiān)視器、視頻處理器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、交換機(jī)、路由器及各種監(jiān)視終端。3、4傳輸線路系布置3、4、1類(lèi)型選擇1、傳輸方式礦井監(jiān)控信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)是礦井監(jiān)控系統(tǒng)硬件通用、軟件兼容、信道共用、信息共

18、享的基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)礦井監(jiān)控產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要作用。礦井監(jiān)控信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸方向、復(fù)用方式、信號(hào)量等進(jìn)行了規(guī)定。2、傳輸介質(zhì)煤礦井下的特殊環(huán)境制約了井下無(wú)線通信的發(fā)展，因此，除移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控外，一般都采用價(jià)格低廉，又便于安裝維護(hù)的雙絞線礦用電纜，也有采用大容量的光纜，以適應(yīng)多媒體綜合監(jiān)控的需要。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)可以是電纜、光纜等傳輸介質(zhì)。3、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)電纜敷設(shè)的自由度較大，可根據(jù)設(shè)備、電纜溝、電桿的。位置選擇星形、環(huán)形、樹(shù)形、總線形等結(jié)構(gòu)。而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸電纜必須沿巷道敷設(shè)，掛在巷道壁上。由于巷道為分支結(jié)構(gòu)，并且分支長(zhǎng)

19、度可達(dá)數(shù)千米。因此，為便于系統(tǒng)安裝維護(hù)，節(jié)約傳輸電纜，降低系統(tǒng)成本，宜采用樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4、傳輸方向單向傳輸僅適用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，全雙工傳輸使用傳輸通道較多。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)宜采用半雙工傳輸。5、復(fù)用方式常用的復(fù)用方式有頻分制、時(shí)分制、碼分制和它們的混合方式。比較如下：（1）時(shí)分制和碼分制多路合成后的信號(hào)不會(huì)造成能量在時(shí)間上的集中，因而對(duì)本質(zhì)安全性能無(wú)影響。頻分制多路合成信號(hào)的路數(shù)愈多，則在傳輸線上的信號(hào)的瞬時(shí)功率和平均功率均正比的增大，有可能造成能量過(guò)分集中而危害到系統(tǒng)的本質(zhì)安全性能。（2）時(shí)分系統(tǒng)可以方便的用多位數(shù)碼傳送模擬量，用1位碼位傳送開(kāi)關(guān)量（模擬量比開(kāi)關(guān)量有更多的信息量），這種傳輸方

20、式對(duì)信道資源的利用而言是經(jīng)濟(jì)合理的。頻分系統(tǒng)由于區(qū)分頻率的濾波難以做得非常敏銳，開(kāi)關(guān)量和模擬量大體要站相同的頻帶寬度，這就造成開(kāi)關(guān)量信道頻率資源的浪費(fèi)。碼分制對(duì)開(kāi)關(guān)量和模擬量的傳輸優(yōu)于頻分制，劣于時(shí)分制。（3）時(shí)分系統(tǒng)的信號(hào)形式與計(jì)算機(jī)所需的信號(hào)非常相近，故時(shí)分系統(tǒng)便于計(jì)算機(jī)接口和系統(tǒng)的智能化。碼分制系統(tǒng)也便于計(jì)算機(jī)管理，而頻分系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的借口則比較復(fù)雜。（4）在信息傳輸速率不高的情況下，時(shí)分系統(tǒng)中各路之間的相互干擾較小。碼分制系統(tǒng)在系統(tǒng)同步情況下，各路之間無(wú)干擾。頻分制系統(tǒng)各路干擾較大。（5）時(shí)分系統(tǒng)和碼分系統(tǒng)中各路信息的發(fā)送與接收需要嚴(yán)格同步，否則將造成重大差錯(cuò)，而頻分系統(tǒng)則不需要同步。

21、在傳感器分散分布難以集中發(fā)送信息的場(chǎng)合，就顯示出頻分制這個(gè)可貴的優(yōu)點(diǎn)。（6）從傳輸信道資源的利用方面來(lái)考慮，時(shí)分系統(tǒng)是將信道時(shí)間分配給某一路信源，而頻分系統(tǒng)則是按頻率分配給某一信源，當(dāng)某一路信源停止工作時(shí)，該路資源就閑置不用，造成浪費(fèi)。這是兩者共同的缺點(diǎn)。碼分制不將傳輸線的實(shí)在資源固定的劃分，可以隨時(shí)將冗余轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的抗干擾能力，適合礦井監(jiān)控系統(tǒng)多變的要求，達(dá)到自適限錯(cuò)。通過(guò)比較不難看出，頻分制各項(xiàng)指標(biāo)均不如時(shí)分制和碼分制；碼分制雖在信道自適應(yīng)分配方面優(yōu)于時(shí)分制，但在模擬量與開(kāi)關(guān)量共同傳輸和設(shè)備復(fù)雜性方面劣于時(shí)分制。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)宜采用時(shí)分制復(fù)用方式。7、信號(hào)表示模擬量的信號(hào)可以是模擬信號(hào)

22、和數(shù)字信號(hào)兩種。數(shù)字信號(hào)同模擬信號(hào)相比具有：抗干擾能力強(qiáng)；傳輸中的差錯(cuò)可以控制、傳輸質(zhì)量高；可以傳遞各種消息，靈活通用；便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理、傳輸；便于本質(zhì)安全防爆隔離等特點(diǎn)。因此，宜采用數(shù)字信號(hào)傳輸，這包括分站至主站和傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)至分站之間。雖然在現(xiàn)有多數(shù)系統(tǒng)中，傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)到分站間的傳輸仍采用頻率型和電流型等模擬信號(hào)，但由于現(xiàn)有傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)有的已采用單片機(jī)，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸已分方便，并且不會(huì)過(guò)多增加成本。因此，傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)到分站間的傳輸也宜采用數(shù)字信號(hào)。在同樣傳輸速率情況下，不歸零信號(hào)比歸零信號(hào)的脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)；矩形信號(hào)較其他波形信號(hào)設(shè)備簡(jiǎn)單。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)宜采用不歸零矩形脈沖數(shù)字信號(hào)傳輸。3、4、2供電方式本設(shè)計(jì)中分站由主電