矿山信号与监控系统_矿山监控与信号_ 电子教案.doc

第一章 绪 论 3 第一节 矿山监控系统的发展及分类 3 第二节 矿山监控的特点及要求 12 第二章 矿山监控信号的处理与传输 17 第一节 基本概念 17 第二节 模拟信号的种类及处理 19 第三节 数字信号的种类及处理 23 第四节 传输线 28 第五节 网络结构与多路复用 34 第六节 信号传输协议 38 第三章 煤矿安全生产监控系统 40 第一节 概 述 40 第二节 KJ4—2000系统组成及工作原理 42 第三节 KJ4—2000系统软件 47 第四节KC6001D调制解调器（接口） 50 第五节 KJ2007G分站(频率型) 53 第六节 KJ2007F分站(频率型) 61 第七节 系统的安装、使用与维护 75 第四章 矿井机车运输监控系统 78 第一节 概 述 78 第二节 机车运输监控系结构 81 第三节 KJ41矿井机车运输监控系统 83 第四节 电动转辙机 95 第五节 机车运输监控系统的传感器 101 第六节 机车运输监控系统模拟盘 118 第五章 煤矿电网监控系统 125 第一节 概述 125 第二节 地面调度监控中心 128 第三节 KJF81型井下测控分站 136 第四节 ZBT-11型高爆开关综合保护装置 144 第六章 煤矿综合监控系统 150 第一节 煤矿综合监控系统组成及主要特点 150 第二节 井下工业监控电视 153 第三节 井下人员管理系统 156 第四节 电力监控系统 158 第五节 皮带监控系统 159 第六节 井下安全监控系统 160 第七节 生产信息与管理信息处理 161 第八节 系统维护与常见故障的处理 163 第七章 矿山生产信号与通讯 164 第一节 矿山信号的概念 164 第二节 矿山信号系统图的绘制原则及矿山信号设备 166 第三节 采区信号系统 172 第四节 提升信号系统 175 第五节 矿山调度信号 187 第六节 综采工作面通讯、控制装置 196 第一章 绪 论 矿山监控系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视，推广使用了环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系统，提高了生产率和设备利用率，增强了矿山安全。由于煤矿井下是一个特殊的工作环境，有瓦斯(主要成份是甲烷)等易燃、易爆性气体，有硫化氢等腐蚀性气体，有淋水、环境潮湿、空间狭小、矿尘大，电磁干扰严重、电网电压波动大、工作场所分散且距离远。因此，矿山监控系统不同于一般工业监控系统。这主要体现在电气防爆、传输距离远、网络结构宜采用树形结构、监控对象变化缓慢、电网电压波动适应能力强、抗干扰能力强、抗故障能力强，不宜采用中继器、传感器宜采用远程供电、设备外壳防护性能要求高等方面。采用监控系统后，保障煤炭高产、高效安全生产，具有重大的实用价值。 第一节 矿山监控系统的发展及分类 矿山监控系统是由单一甲烷监测和就地断电控制的瓦斯遥测系统和简单的开关量监测模拟盘调度系统发展而来的。 一、早期的矿山监控系统 矿山监控系统是由瓦斯遥测系统发展而来的，早期的矿山监控系统如图1-1所示。 图1-1早期的矿井监控系统 瓦斯遥测系统是用来监控井下环境中甲烷浓度的监控系统，并具有瓦斯超限声光报警和断电功能。瓦斯遥测系统一般由甲烷传感器、断电仪、遥测仪和记录仪组成，甲烷传感器将被测甲烷浓度转换为电信号送断电仪，并具有甲烷浓度显示和甲烷度超过报警门限后声光报警功能。甲烷传感器至断电仪最大传输距离为1Km，采用3芯或4芯矿用信号电缆(1芯用作信号线、1芯用作地线、l芯用做断电仪向传感器供电)，模拟基带信号传输(电压型、电流型或频率型)。 断电仪对甲烷传感器送来的甲烷浓度信号进行调制，将调制后的信号经2芯矿用信号电缆远距离传送至位于地面的遥测仪(可达10Km)，断电仪同时对接收到的甲烷浓度信号行判别，若超过断电门限，则通过控制继电器切断被控区域的动力电源。断电仪还兼作电源，将井下电网的交流电转换为断电仪和传感器所需的本质安全型电源。 遥测仪对接收到的调制信号解调后显示，并进行报警判别，当甲烷浓度超过报警门限时，发出声光报警信号。记录仪将甲烷浓度实时记录下来。 在发展甲烷遥测系统的同时，为了保证轨道运输、提升运输、胶带运输等运输系统的安全、提高生产率和设备利用率，推广应用了模拟盘调度系统。例如，用于轨道运输监控的信、集、闭系统，用于提升运输监控的信号系统和用于胶带运输监控的信号系统等。这些系统均采用集中监控，每路信号使用一对电缆芯线接至总控制台、总控盘，使用指示灯显示设备状态，为形象直观，常常将设备图形等制成背景，在被监控的设备处设置指示灯，如图1-2所示。这些系统的