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KJ102煤矿安全监控系统
培训教材
编写单位:温州楠江集团有限公司
永嘉县防爆机电厂
单位网址:http:/
2003 年5月
绪论 监控系统概述
一、组成
矿井监控系统一般由四个功能部分组成。
1)传感器和执行器包括声光报警器、控制器和工作电源等。
2)信息传输装置包括传输接口、分站、传输线、接线盒和电源等。
3)中心站或主站的硬件包括计算机、外围设备及电源等。
4)中心站或主站的计算机软件包括应用程序、操作系统(或监控程序)及存储介质等。
二、我国监控系统主要技术指标
1)中心站到最远测点的距离不小于10km,对于只适应中小煤矿的系统不大于7km。
2)传感器到分站的传输距离不大于1km。
3)系统误差不大于1%。
4)时分制监测系统的误差率不大于10-6。
5)系统巡检时间不超过30s。
6)控制执行时间不超过30s。
三、技术现状
我国矿井监控从安全监控起步,早期的系统是将瓦斯遥测仪地面接收机的信号输入计算机,井下只有瓦斯传感器。经过多年的开发研究,目前已有KJ102、KJ101、KJ4、KJ92等20多型号的系统通过了技术鉴定。配套的传感器已有数十种之多,包括瓦斯、风速、一氧化碳、差压、温度、烟雾等环境参数,电压、电流、功率等电量参数,皮带速度、皮带跑偏、轴承温度等各种机电设备的状态参数等等。
系统的信息和被控设备在空间上是分散的,在局部地区又是相对集中的。为适应这一特点,必须选择合理的结构,以获得最佳性能/价格比。国内大多数系统如KJ102、KJ4、KJ92等都是集散型结构,为树形网络。随着科学技术的发展,计算机等电子产品的价格越来越低,而电缆的价格则越来越高。因此,系统传输电缆应采用多路复用方式,以减少电缆的投资。早期研制的系统采用频分多路复用方式,如MJC-100A,WDJ-1等,一条传输通道可以传输10路信息。近期研制的系统普遍采用时分多路复用方式,与频分制相比,所有信号都可通过一条信道传输,具有电缆用量少、设备简单等优点。
集散型结构的系统具有容量大、配置灵活、造价低等优点。
监控系统的计算机软件应具备以下功能:实时地完成信息采集和处理:具有适当的存储容量,存储一定数量的实时数据和历史数据;可以显示被测量的数值、生产系统的运行情况和变化曲线、各种工艺过程的模拟图:可以自动打印或召唤打印各种报表、图形和曲线;当测量值超限或系统发生故障时报警;对被控设备发出控制命令。软件开发应遵循《煤矿监控系统中心站软件开发规范》的规定,做到标准化、规范化,使用简单、灵活、方便。
总之,我国监控系统目前大都采用集散结构,树状网络,以大容量(多达数千个测点)、多参数(可接入数十种传感器)、多功能、时分制传输方式占主导地位,基本能够满足煤矿对监测、监控的需要。
第一章 KJ102型煤矿安全监控系统
第一节 系统介绍
一、企业简介
温州楠江集团有限公司永嘉县防爆机电厂创建于1984年,是中国原煤炭部第一批定点生产厂家之一。
温州楠江集团有限公司永嘉县防爆机电厂座落于国家级名胜风景区楠溪江畔——永嘉县瓯北镇,与温州市区隔江相望。现有厂房面积7600m2,职工215人,其中工程技术人员85人,属于技术密集型企业。1999年被浙江省人民政府评为“区外高新技术企业”,历年来被永嘉县人民政府及温州市人民政府评为“纳税大户”,“明星企业”等称号。
一直以来,由于我们坚持科技兴厂,依靠开发高新技术产品,企业得到了快速发展。2002年产现产值5600万元,在全国的煤矿安全仪器市场占有很大份额。目前与全国60多个矿务局,20个省的地方煤管局,建立了长期稳定的供求关系,得到用户的普遍好评,取得了较好社会效益和经济效益。
二、KJ102系统构成
KJ102系统是温州楠江集团有限公司永嘉县防爆机电厂在总结国内外监控技术的基础上,开发研制而成的,KJ102系统采用一级分布式总线结构,KJF47监控站直接接入6路模拟量传感器和6路开关量传感器,并有6路开关量输出和1路移频键控通信信号输出,并带有2—4小时的备用供电电源。
地面中心站为Windows98下的基于网络的组态式安全监控系统。基于网络的工作站工作方式,使安全监控系统接入局矿网成为现实。
三、系统的主要技术指标及功能:
1. 系统容量:
系统能带8个监控站,地面的通信接口有一条干线。
2. 模拟量输入信号制式:
频率型:200~1000HZ(优先),或其它频率。
3. 开关量输入信号制式:
触点信号或三态开关量。
4. 开关量输出信号制式:
TTL电平信号。
5. 传输距离:
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