矿井安全监控系统_第2讲课件.ppt

2 矿井监控系统通用要求 2.1 信息传输要求 总要求：硬件通用、软件兼容、信道共享、信息共享，促进产品标准化、提高产品质量。 ⑴传输介质：矿井监控系统一般都采用价格低廉、便于安装维护矿用双绞线电缆（受环境制约，难以实现无线通信；光缆断后难以接续，光纤的熔接防爆未解决，故少用）。 ⑵网络结构：因传输电缆须沿巷道敷设挂巷道壁上，为便于安装维护、节约电缆、降低成本，宜采用树形网络结构，也可采用环形、总线形、星形或其它网络结构。 ⑶工作方式：现多用主从工作方式。与无主工作方式比，抗故障能力差。考虑环境安全及运输等单方面集中监控需要，宜采用多主或无主、主从等其它工作方式。 ⑷连接方式：为满足环境安全运输等就地监控需要，宜灵活多样，可单层亦可多层连接。 ⑸传输方向：因单向传输仅适用于监测系统，全双工传输使用传输通道较多。故宜采用半双工传输，亦可采用全双工传输。 ⑹复用方式：常用频分、时分、码分制。比较见表2.1。矿井监控系统宜采用时分制。 表2.1 频分制、时分制、码分制对比 ⑺信号：表示模拟量的信号可是模拟信号和数字信号。传感器及执行机构至分站间，分站至主站间均宜采用数字信号传输。因数字信号①抗干扰力强；②传输质量高，差错可控制；③可传递各种消息，灵活通用；④便于计算机存储、处理、传输；⑤便于本质安全防爆隔离。又因在同样速率下不归零信号比归零信号脉冲持续时间长、抗干扰能力强、传输距离远；矩形信号较其它波形信号设备简单，故实宜用不归零矩形脉冲数字信号传输。 ⑻同步方式：根据井下控点分散特点，每一分站、传感器（或执行机构）每次需发送或接收 数据（或状态）较少，信号变化缓慢，宜用低速、小容量、设备简单的串行异步传输方式。 ⑼调制方式：因基带传输比频带传输设备简单、成本低、便于本质安全防爆、树状系统使用；调频调相抗干扰能力强。故宜用基带、调频和调相传输。 ⑽字符：系统字符长度为8位。由1位逻辑“0”表开始，1位逻辑“1”表停止，任意长度逻辑“1”表空闲。最高位与停止位间设1位地址/数据标志位，该位为逻辑“1”表该字符为地址字符，该位为逻辑“0”表该字符为数据字符。最高位与停止位间亦可设1位奇偶校验位，宜采用奇校验。 ⑾帧格式：为标明一帧信息的接收地址、长度和类别，并保证可靠的传输，在一帧中通常包括地址场、控制场、数据场和校验场。根据煤矿特点，矿井监控系统宜采用CRC-CCITT。 ⑿传输速率：宜在1200bps、2400bps、4800bps等中选取。 ⒀误码率：用于监测的矿井监控系统应不大于10-6，用于监控的矿井监控系统应不大于10-8。 ⒁传输处理误差：应不大于0.5%。 ⒂最大巡检周期：由于矿井监控信号变化缓慢，其最大巡检周期应不大于30s。当然越短越好。 ⒃最大传输距离：矿井监控系统不宜采用中继器来延长传输距离；分站至主站之间，分站至分站之间，最大传输距离应不小于10km；传感器及执行机构至分站之间最大传输距离应不小于2km。 ⒄最大节点容量：宜在8、16、32、64、128中选取，除考虑物理层外，还须便于2进制编码。 2.2 性能要求 ⑴应具有模拟量开关量和累计量监测功能。 ⑵应具有声光报警、模拟量和开关量手动（含远程地面）与自动控制功能。 ⑶具有备用电源。电网停电后系统对主要监控量继续监控时间不小于2h。 ⑷具有自检功能。当传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备以供查询及打印。 ⑸系统主机应双机备份，并具有手动切换功能。当工作主机出现故障备份主机投入工作。 ⑹应具有实时存储功能。（存储包括①~⑨）重要监测点模拟量实时监测值和输出值存盘记录应保持24h，其余应保存3m以上。 ⑺应具有列表显示功能。模拟量及相关显示地点、名称、单位、报警门限、控制门限、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障、封锁与解锁等；开关量显示地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传感器状态、封锁与解锁等。累计量显示地点、名称、单位、累计量值等。 ⑻应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值平均值最小值曲线。 ⑼具有柱状图显示功能。包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态、封锁与解锁等。 ⑽应具有模拟动画显示功能。包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等 ⑾应具有系统设备布置图显示功能。包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的名称、位置、运行状态等。 ⑿应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印可选）。 ⒀应具有人机对话功能。便于系统生成、修改参数、功能调用、控制命令输入。 ⒁应具有防雷措施。防止雷电击毁设备引起井下瓦斯爆炸。 ⒂应具有抗干扰措施。防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁