单片机原理及应用 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 地面中心站 通 井下分站 信 智能传感器 单片机主板及单片机芯片 煤矿安全监控系统配置示意图 平顶山三业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 单片机原理及应用 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 地面中心站 井下分站 智能传感器 通 信 通 信
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 前言 KJ4煤矿安全生产检测系统，用于对煤矿井下环境参数、通 风设备、采掘运输设备等的安全和生产工况参数进行实时检测与 数据处理，并将环境与生产信息传送给地面中心站。地面中心站 将分站采集的数据信息经过分析处理后，在监视器上以图形或文 本方式显示，并将设定的超限控制信号发送给井下分站，由井下 分站发初声光报警或者控制断电。因此，必须了解KJ4的组成以 及煤矿安全监测系统的调试与维护。 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 2
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 2 前言 KJ4煤矿安全生产检测系统，用于对煤矿井下环境参数、通 风设备、采掘运输设备等的安全和生产工况参数进行实时检测与 数据处理，并将环境与生产信息传送给地面中心站。地面中心站 将分站采集的数据信息经过分析处理后，在监视器上以图形或文 本方式显示，并将设定的超限控制信号发送给井下分站，由井下 分站发初声光报警或者控制断电。因此，必须了解KJ4的组成以 及煤矿安全监测系统的调试与维护
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 一、任务分析 二、相关知识 三、任务布置 忍平顶山三业聪业技术学院 www.pzxy.edu.cn 3
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 3 一、任务分析 二、相关知识 三、任务布置
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 一、任务分析 KJ4煤矿安全生产检测系统，不仅能够准确、及时、全面 的记录环境参数，而且还能应用趋势分析软件，实行对瓦斯等 灾害的早期预测、预报。同时，还为生产调度及时提供煤矿各 种设备的运行状况，便于正确、安全、快速地指挥生产。但是 必须充分掌握KJ4的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护， 才能够更加安全、有效。 返回 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 4
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 4 KJ4煤矿安全生产检测系统，不仅能够准确、及时、全面 的记录环境参数，而且还能应用趋势分析软件，实行对瓦斯等 灾害的早期预测、预报。同时，还为生产调度及时提供煤矿各 种设备的运行状况，便于正确、安全、快速地指挥生产。但是 必须充分掌握KJ4的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护， 才能够更加安全、有效。 一、任务分析 返回
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 二、相关知识 (一)煤矿监测系统主要功能及技术指标 1、系统主要功能 (1)可以监测高低浓甲烷、一氧化碳、风速/风量、 温度、压力、风门、风简状态等环境参数。也可以监测煤仓 煤位、原煤产量计量、水位、电压、电流、功率、机电设备 开/停等生产监控参数。凡是输出信号符合行业标准统一信 号制的所有传感器均可接入系统。做到安全监测、生产监控 和安全生产管理相结合。 返回 招平项山三业职业枝术学院 www.pzxy.edu.cn 5
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 5 二、相关知识 （一）煤矿监测系统主要功能及技术指标 1、系统主要功能 （1）可以监测高低浓甲烷、一氧化碳、风速／风量、 温度、压力、风门、风筒状态等环境参数。也可以监测煤仓 煤位、原煤产量计量、水位、电压、电流、功率、机电设备 开／停等生产监控参数。凡是输出信号符合行业标准统一信 号制的所有传感器均可接入系统。做到安全监测、生产监控 和安全生产管理相结合。 返回
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 (2)支持双串口同步巡检，并按主、从队列两种扫描方式，对 各个分站按需要安排不同的采样周期，确保系统的实时性能。 (3)系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能、故 障闭锁功能以及瓦斯抽放监控功能。 (4)当系统挂接的传感器值超限或开关量输人状态变化时，分 站能自动控制设备断电和声光报警。分站还具备异地控制、地面中 心站具备手动（最高优先级）控制井下机电设备断电/复电的功能。 (5)系统可以配置KJ2007系列的各种分站，新、老分站兼容： 电压型、电流型传感器兼容；同一个输入口既可以接频率型模拟量 传感器，也可以接开关量传感器。 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 6
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 6 （2) 支持双串口同步巡检，并按主、从队列两种扫描方式，对 各个分站按需要安排不同的采样周期，确保系统的实时性能。 （3) 系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能、故 障闭锁功能以及瓦斯抽放监控功能。 （4）当系统挂接的传感器值超限或开关量输人状态变化时，分 站能自动控制设备断电和声光报警。分站还具备异地控制、地面中 心站具备手动(最高优先级)控制井下机电设备断电／复电的功能。 （5) 系统可以配置KJ2007系列的各种分站，新、老分站兼容； 电压型、电流型传感器兼容；同一个输入口既可以接频率型模拟量 传感器，也可以接开关量传感器
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 (6)所有类型的井下分站都具备备用电池供电功能以及记忆功能， 可自行消除瞬高、瞬低的干扰信号。当通信电缆被砸断，与地面中心 站失去通信联络时，井下分站仍能独立工作，按照预先设定的报警、 断电要求实现控制功能。 (7)系统可以按需要配备多台远程终端、图形工作站以及工业电 视系统；通过挂接各种子系统来扩充系统功能。 (8)系统保存全部传感器一年的趋势数据、720小时的实时采集 数据及最长时限六个月的运行统计报告，自动生成各种报表（日报、 月报、季报、年报表)，灵活选择报表风格。 (9)系统可显示全矿井通风网络模拟图、全系统分站布置图和各 种机电设备动态运行。/停止模拟图，动态图元丰富、动感和立体感 好。绘图修改可局部放大、显示图形可采用不同比例。 平项山三业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 7
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 7 (6) 所有类型的井下分站都具备备用电池供电功能以及记忆功能， 可自行消除瞬高、瞬低的干扰信号。当通信电缆被砸断，与地面中心 站失去通信联络时，井下分站仍能独立工作，按照预先设定的报警、 断电要求实现控制功能。 (7) 系统可以按需要配备多台远程终端、图形工作站以及工业电 视系统；通过挂接各种子系统来扩充系统功能。 (8) 系统保存全部传感器一年的趋势数据、720小时的实时采集 数据及最长时限六个月的运行统计报告，自动生成各种报表(日报、 月报、季报、年报表)，灵活选择报表风格。 (9) 系统可显示全矿井通风网络模拟图、全系统分站布置图和各 种机电设备动态运行。／停止模拟图，动态图元丰富、动感和立体感 好。绘图修改可局部放大、显示图形可采用不同比例
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 (1O)系统采用移频键控(FSK)传输技术，抗干扰能力强：双 线传输无极性，为系统的安装和服务带来很大方便；传输信号的 幅度从0.1V到10V之间变化时。均能保证系统正常传输。 (11)系统具备自诊断功能和容错能力，及时发现分站、传感 器和传输电缆的故障，并予以报警。 2、系统主要技术性能指标 (1)系统容量 64个井下工作站，可扩充至128个井下工作站。 模拟量输人： 1024点，可扩至2048点 开关量输入： 1024点，可扩至2048点 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 8
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 8 (10) 系统采用移频键控(FSK )传输技术，抗干扰能力强；双 线传输无极性，为系统的安装和服务带来很大方便；传输信号的 幅度从O.1V到10V 之间变化时。均能保证系统正常传输。 (11) 系统具备自诊断功能和容错能力，及时发现分站、传感 器和传输电缆的故障，并予以报警。 2、系统主要技术性能指标 （1）系统容量 64个井下工作站，可扩充至128个井下工作站。 模拟量输人： 1024 点，可扩至2048点 开关量输入： 1024点，可扩至2048点
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 控制量输出：非本安型断电控制：256点，可扩至512点本安 型断电控制：256点，可扩至512点 (2)模拟量输入信号类型 电压型：0~1V、0~5V 电流型：1~5mA 4~20mA 频率型： 200~1000Hz (3)累计量输入信号型式 脉宽>0.3秒的脉冲信号 (4)开关量和控制量电平 开关量输入：触点型或±5mA电流型 控制量电平：本安型断电控制：TTL电平输出、电流环输出 或触点型非本安型断电控制：36V、7A (5)模拟量监测精度（不包括传感器）：1% 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 9
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 9 控制量输出：非本安型断电控制：256点，可扩至512点本安 型断电控制：256 点，可扩至512点 （2）模拟量输入信号类型 电压型：O～1V、O～5V 电流型：l～5 mA 4～20mA 频率型： 200～1000Hz （3）累计量输入信号型式 脉宽>0．3秒的脉冲信号 （4）开关量和控制量电平 开关量输入：触点型或±5mA 电流型 控制量电平：本安型断电控制：TTL 电平输出、电流环输出 或触点型非本安型断电控制：36V 、7A （5）模拟量监测精度(不包括传感器)：1％
任务十煤矿安全监测系统的调试与维护 (6)累计量监测精度（不包括传感器）：0.1% (7)系统分辨宰：0.4% (8)系统巡检时间：（接满64个分站时）：<20秒 (9)传输距离 从地面中心站到井下分站（采用PUYV39一1电缆）：20Km 从井下分站到传感器（采用PUYVR41.5电缆）：2Km (10)传输速率：1200bps或2400bps,由用户选择 (11)传输误码率≤10-8 忍平顶山三业业技术学院 www.pzxy.edu.cn 10
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务十 煤矿安全监测系统的调试与维护 10 （6)累计量监测精度(不包括传感器)：O.1％ （7)系统分辨宰：O.4％ (8)系统巡检时间：(接满64个分站时)：﹤20秒 (9)传输距离 从地面中心站到井下分站(采用PUYV39一l电缆)：20Km 从井下分站到传感器(采用PUYVR4 1.5电缆)：2Km (10)传输速率：1200bps或2400bps，由用户选择 (11)传输误码率≤10-8