KJ927煤炭产量远程监测系统技术方案

/1KJ927 煤 矿 产 量 远 程 监 测 系 统防 爆 电 子 皮 带 秤设 计 方 案/2目 录一、系统介绍 2二、系统各部分组成及主要技术指标 52.1 矿用电子皮带秤秤架 .52.1.1ICS-14 型电子皮带秤称架 .52.1.3ICS-20 型电子皮带秤称架 .72.1.4.ICS-30 型电子皮带秤称架 82.2 ICS-ST-Z 矿用隔爆兼本安型皮带秤主机 .102.5 ICS-ST-J 一般兼矿用本安型信息传输接口 .142.6 矿用电子皮带秤显示仪 162.7 SN-7808 硬盘录像机 172.8 矿用本安型光纤摄像仪 182.9 矿用隔爆兼本质安型电源 192.10 KTG117 矿用本安型光端机 202.11 UPS 电源 .212.12 链码 .212.13 产量监控软件 .25三、系统设计依据标准 .34/3一、系统介绍1.1 系统概述随着计算机技术的飞速发展，在煤炭行业对整个矿井每天产煤量及产煤总量的准确监控越来越重要。主要是针对电厂、煤矿的生产环境及现有生产状况设计出一套煤炭产量监控系统。该系统可通过现有网络平台实时传输矿井的实际产量数据，各职能部门可利用该系统随时监测到煤矿产量的数据和设备运行情况。并有效的避免偷税、漏税，增加财政收入，调控煤炭生产总量，防止超能力生产及提高统计报表的真实性。煤炭产量监控系统的设计是创新性管理的重要组成部分。煤炭产量监控系统完全按照国家安全生产监督管理总局发布的通用技术要求设计，采用 B/S 方式，并具有开放性，能为第三方读取数据提供软件接口和通信协议。煤炭产量监控系统主要由现场监测装置、井上主站及监控中心三部分组成，系统结构示意如图 1 所示。/41.2 系统优势煤炭产量远程监测系统，遵循可靠性、先进性、稳定性、精确性、实用性原则,自主研发生产的运行稳定可靠、操作维护方便简单、投资经济有效的现代化智能系统。与目前市场上存在的几款同类产品相比，KJ927 煤炭产量远程监测系统具备以下独特优势：（1）先进性在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，采用国际上先进的数字通讯技术和软件工程方法，确保系统在国内的领先地位。（2）开放性系统软硬件设备与已建设的其它系统兼容，便于数据共享。建立内部网络，数据可与其它软件交换。能和办公自动化及各种安全监测、控制、报警设备协调工作；系统应与视频监控系统配套使用。（3）经济性/5在保证系统功能实现的情况下，使软硬件性能价格比达到最高。（4）实用性不仅信息准确，而且检查与综合分析的成果还可实际指导规划、建设与管理。（5）易操作性具有友好的人机界面，通俗易懂，逻辑性强，非专业人员经过简单培训后即可操作使用，并能直观地显示、打印所需结果，具有良好的可视化效果。(6）准确性存储的信息种类多，系统的信息数据来源于建设与管理部门第一线，保证其准确性，数据精度高。(7)可维护性系统易于维护，扩展能力强。(8）可靠性系统设计、设备选型、施工及调试等环节都严格贯彻质量条例，完全满足系统行业要求，符合国家有关标准，确保系统能够长期稳定、可靠安全地运行。（9）安全性系统具有防计算机病毒的能力，有较强的抗干扰能力，同时还具备数据备份停电自动恢复功能，系统还为用户提供用户等级及操作权限，减少人为因素对系统的不必要干扰。/6二、系统各部分组成及主要技术指标2.1 矿用电子皮带秤秤架2.1.1ICS-14型电子皮带秤称架型号特点：（1）全悬浮式结构；（2）装有三组（ICS-14B）或四组(ICS-14A)托辊；（3）无耳轴支点和运动部件；（3）配有 4 只拉式传感器直接吊在横梁上；（4）物料通过的重量直接作用在传感器上；（5）皮带秤计量受自身结构影响基本为零；（6）安装方便，只需八个螺栓安装固定；具体参数：/72.1.2ICS-17 型电子皮带秤称架型号特点：（1）秤架采用杠杆形式；（2）装有二组（ICS-17B）或四组（ICS-17A）托辊；（3）2 只拉式传感器中间支承；（4）外侧支承采用无摩擦耳轴支点；（5）主梁采用矩形钢管，具有足够高的刚性、较小自重，减少物料堆积和零点漂移；（6）高精度电阻应变片式传感器安装于受拉位置，保证了系统的稳定性，减少了非线性误差。具体参数：/82.1.3ICS-20型电子皮带秤称架型号特点：（1）杠杆式结构；（2）装有一组（ICS-20B）或两组（ICS-20A）托辊；（3）全封闭结构利于防潮、防震和防止物料堆积；（4）ICS20-A 适应带宽 500-1400mm, ICS20-B 适应带宽 500-1200mm ；（5）用于一般工厂皮带输送机称重，以及对破碎机、球磨机、筛分机或其它过程精确的控制给料量。/9具体参数：2.1.4.ICS-30型电子皮带秤称架型号特点：（1） 无杠杆全悬浮式结构；（2） 配置一只（ICS-30B）或两只（ICS-30A）称重传感器；（3） 物料通过的重量通过托辊直接作用在传感器上；（4） 采用压式传感器，故秤体抗侧向力强，有效平衡皮带上物料不均匀引起的计量偏差；（5） 主要用于给煤机和配料秤上，也可安装于输送设备角度随时变化的输送机上；/10具体参数：5、ICS-30-2TC-4C 型电子皮带秤称架A、特点：（1） 无杠杆全悬浮式结构；（2） 配置 4 只进口美国世铨称重传感器；（3） 物料通过的重量通过托辊直接作用在传感器上；/11（4） 采用压式传感器，故秤体抗侧向力强，有效平衡皮带上物料不均匀引起的计量偏差；（5） 结构与 ICS-14 型类似，但在使用范围上要大于 ICS-14 型的称架，尤其适用有较大倾角的输送机架，测量精度上能够达到 ICS-14 的效果又没有倾角的这一限制；（6）搭配 BQH5 速度传感器及 ICS-ST-Z（A）型仪表的独特称重算法，在检测皮带速度上具有实时采集的优势，极大地增加了测量的精度。6、秤架选型表型 号 称重传感器 （只） 计量托辊 （组） 速度传感器 （只） 压力杠杆 耳轴（只） 校验精度 （） 称量范围 （t/h） 皮带机倾斜 （）ICS-14A 4 4 1 悬浮式 无 0.125 1-8000 6ICS-14B 4 3 1 悬浮式 无 0.125 1-8000 17ICS-17A 2 4 1 双杠杆 4 0.25 1-8000 18ICS-17B 2 2 1 单杠杆 2 0.25 1-8000 18ICS-20A 1 2 1 双杠杆 2 0.5 1-8000 18ICS-20B 1 1 1 单杠杆 2 0.5 1-8000 18ICS-30A 2 1 1 悬浮式 无 0.25 1-8000 25ICS-30B 1 1 1 悬浮式 无 0.25 1-8000 25ICS-30-2TC-4C 4 2 1 悬浮式 无 0.125 1-8000 18/122.2 ICS-ST-Z 矿用隔爆兼本安型皮带秤主机A、特点：（1）304 拉丝不锈钢外壳，彩色液晶屏，美观且充分保障产品使用寿命。可中文人机对话，直接显示各种有关的信息，操作及校准极为方便，具有精度高、响应速度快、操作直观和稳定可靠等特点；（2）采用了微处理器控制，并配以高精度 PID 调节器。能够自动零点校准、自动间隔校准、故障自动诊断、高/低流量报警、多路输入/输出和多种通讯协议等功能，给用户提供了更加广泛的用途；（3）可与上位机进行通信及流量设定等特点，并根据流量进行 PID 运算，控制变频器的输出频率，从而达到控制流量的目的(定制功能)；（4）采用了多种通讯功能，这些通讯功能可以使仪表与 PC 计算机、可编程控制器(PLC)、打印机、或网络系统等外围设备相连从而达到自动计量和自动控制的目的。输入/输出系统具有驱动继电器的功能（定制功能）；（5）显示/操作系统直观易懂，所有数据及用户指令都以中文的方式显示。易于操作人员的设定、操作和维护。B、参数：/13工作电压 井上：220VAC ；井下：127VAC工作电流 井上：750mA ；井下：600 mA（5VDC）传输距离 最大传输距离为 10km传输介质 MHYVRP14（电缆仿真参数：分布电阻 R36/km，分布电容 C0.06uF/km，分布电感 L800uH/km）显示部分 实时显示瞬时流量、累计流量、皮带速度2.3 GZD0.5 矿用本安型称重传感器称重传感器使用进口美国世铨高精度高耐用拉式传感器，充分保障重量监测精度。A、特点：（1）结构紧凑；（2）综合精度高；（3）长期稳定性好；（4）优质不锈钢材质，有良好的防水防湿功能；（5）激光焊接密封，防护等级 IP67；/14B、参数：2.4 BQH5 矿用本安型编码器A、特点：(1) 直接连在大直径测速滚筒上，大包角不仅消除了皮带可能打滑造成的丢转，而且保证可靠地接触皮带，真实反映皮带的线速度；(2)直流脉冲发生器不需调整或更换碳刷； (3)检测范围：202000 转/分钟；(4)适用范围：安装于回程皮带的上表面 ，ICS 14 系列、 ICS 17 系列、 ICS 20 系列、 /15ICS 30 系列皮带秤均可使用。B、参数防爆类型 本安型防爆标志 ExibI Mb额定工作电压 DC5V工作电流 40mA测量转速范围 0600rpm1 路无源频率信号输出 频率范围 03600Hz，截止状态输出时，漏电阻不小于 100kC、备注：测速装置采用我司专利产品 BQH5 矿用本安型编码器，该测速传感器为双轮小车结构，一圈发射 360 个脉冲信号，在检测皮带速度上具有实时采集的优势，增加测量的精度。2.5 ICS-ST-J 一般兼矿用本安型信息传输接口ICS-ST-J 一般兼矿用本安型信息传输接口是在主站上用来接现场采集的各种信号并可以将信号接入矿上工业以太环网中去。A、主要功能（1）接口具有与皮带秤主机双向通信及其指示功能；/16（2）接口具有与计算机双向通信及其指示功能；（3）接口具有通讯口断线故障判断和指示功能；（4）接口支持系统手动切换功能并有相应的指示；（5）接口具有通过外接线路避雷器实现防雷功能；（6）接口具有电源指示；（7）具有本安与非本安隔离功能的接口与皮带秤主机通信的输入输出信号为本质安全信号。B、技术参数防爆类型 一般兼矿用本安型防爆标志 Exib I Mb额定工作电压 AC220V，允许误差-15%+10%输入视在功率 不大于 80VA传输口：1 路传输方式：主从式、半双工、RS485传输速率：1200bps接口与皮带秤主机 (本安)传输信号工作电压峰峰值：212V传输口：1 路传输方式：主从式、半双工、RS232、双极性传输速率：1200bps接口与计算机 （非本安）传输信号工作电压峰峰值：624V传输口数量：1 路传输方式：全双工 TCP/IP 电信号传输以太网口参数 （非本安）传输速率：10/100Mbps 自适应/172.6 矿用电子皮带秤显示仪A、主要功能（1）矿用电子称重显示仪能够实时显示皮带秤的瞬时流量、运行速度、累计重量等信息；实时显示通讯状态、瞬时流量曲线；（2）该电子称重显示仪能实现同一屏显示多台秤数据，用户可根据需要切换；（3）另外还具有系统时间设置，校屏设置等功能。B、特点：（1）实时显示主累积量、瞬时流量、皮带速度以及通讯状态；（2）具有设备故障提示以及设定高低流量与高低负载报警功能；（3）具有同一屏显示多台秤数据功能；（4）具有系统时间设置，校屏设置等功能；（5）具有历史数据查询功能，可查询各班累积量、日累积量、月累积量等数据。/182.7 SN-7808 硬盘录像机主要功能特点：（1）可接驳符合 ONVIF、PSIA、RTSP 标准及众多主流厂商（ACTI、ARECONT、AXIS、Bosch、Brickcom、Canon、Panasonic、PELCO、SAMSUNG、SANYO、SONY、Vivotek、ZAVIO）的网络摄像机；（2）最大支持 200 万像素高清网络视频的预览、存储与回放；（3）支持 HDMI 与 VGA 同源输出，HDMI 与 VGA 输出分辨率最高均可达1920x1080p；（4）全新的 UI 操作界面，支持一键添加 IPC 以及一键开启录像功能；（5）支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且不影响其他通道预览；（6）支持最大 8 路 4CIF 实时同步回放和多路同步倒放；（7）支持硬盘配额存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量；（8）支持假日录像；（9）支持 2 个 SATA 接口；（10）支持海康威视 DDNS 域名解析系统；（11）支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络资源统计）功能/192.8 矿用本安型光纤摄像仪本摄像仪用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所，是煤矿工业电视系统中对主要生产环节、重要设备及关键岗位进行实时图像监视的关键设备，可同时可采用光缆或同轴电缆传输。摄像仪结构紧凑，体积小，重量轻，防爆，抗震，防潮，适合于煤矿井下使用。主要技术参数 ：供电电源 直流 12V（由 KDW660/12B 矿用隔爆兼本质安全型电源）额定工作电压 DC12V工作电流 800mA 摄像仪指标 （10Lux 环境照度下）水平清晰度 优于 350TV 线灰度 优于 7 级输出方式 有线输出信号（在 150Lux-250Lux 环境照度下） 通讯协议 IEEE802.11 工作信道 第 3 信道 接收灵敏度 -80dBm/m 工作频率 (242210)MHz /202.9 矿用隔爆兼本质安型电源KDW660/12B 矿用隔爆兼本质安全型电源是融合了隔爆技术、本安技术、开关电源技术和 UPS 技术的高科技产品，有二组输入与一组输出等级可供选择，适用范围较广。另外该电源具有启动快、保护功能齐全的特点，故障排除后能自动恢复工作。主要技术参数 ：输入电压 AC660V（AC470VAC720V）或者 AC127V（AC85VAC165V）额定输出电压 DC12V输出电压偏离值 5%额定输出电流 1000mA周期与随机偏移峰值 Vp-p250mV开路电压 12.5V过压保护动作值 13V短路电流 1150mA备用电源功能 额定电流下不小于 2 小时。/212.10 KTG117 矿用本安型光端机KTG117 矿用本安型光端机置于壳体中，可以实现 4 路视频信号和 1 路 RS485 信号合并为 1 路光信号，然后将视频信号或数据信号转换成光电信号，并通过光纤进行远传输的功能。主要技术参数： 环境温度：040平均相对湿度： 不大于 95（25）环境参数大气压力： 86kPa106 kPa供电电源：直流 12V (由 KDW660/12B 本安电源提供)电源参数工作电流：不大于 800mA网络输入 2 路网络信号接口数量：2 路 光波长：1310nm输出光功率： -100dBm 连接方式：FC 接口 光输出 与附近交换机相接传输距离：10Km 接口数量：1 个 RS485 接口 传输方式：半双工 RS485 信号，双极性/22传输速率：2400bps与串行扩展器传输距离：1.2Km2.11 UPS 电源主要技术参数： UPS 类型 在线式额定功率 1KVA输入电压范围 118-300V输入频率范围 40-60Hz输出电压范围 215-224V输出频率范围 500.2%Hz2.12 链码皮带秤的校验方式主要有挂码校验、链码校验和实物检验三种校验方式，本项目利用链码校验方式完成校验。链码校验方式分为 2 种：静态链码校验方式和动态循环链码校验方式。/231、静态链码校验装置静态链码装置有两种形式可选，卷扬式或藏箱式；卷扬式为电机减速机带动卷盘卷筒，由电控装置实现对链码的自动收放；藏箱式是链码存放在箱体中的形式，平常不用时存放在箱体中，使用时由电控装置操作，将链码自动放至秤体上方的皮带上，常用于输送机上方空间较小的场合。 现场实物图如下图所示：2、动态循环链码校验装置循环链码是将具有一定长度、一定重量的链块连接成一个封闭的矩形圈，矩形圈上方的链块仍由滚筒支撑。检定和试验时，通过电动装置将矩形圈下方的链块放到皮带秤的称量段上（覆盖整个称重区域），由于链块下方是平面型的，当皮带运行时，皮带的摩擦力带动链块同步运行，链圈也随之转动，循环链码的总重量乘以循环链码转动的圈数即为检定和试验总重量，当检定和试验工作完成后，由电动装置将链码提升，使之离开皮带。循环链码圈由带式输送机的拖动实现周而复始的循环运转，满足模拟输送物料的状态，以完成电子皮带秤准确度的动态校验。其工作原理为：/24a)动态循环链码校验装置安装在电子皮带秤现场附近，位于电子皮带秤秤体处的输送机上方。b)使用过程中，链码圈通过电动推杆的运动搭压在皮带上，链码圈随皮带平稳运转。c)当链码圈转动一圈时，作用在皮带秤上的重量就是链码圈的标准重量。d)当链码圈不停转动 N 圈时，仪表通过测速器的信号传递得出作用在皮带秤上的重量为：圈数 X 标准重量。e)皮带秤仪表示值应以本仪表示值为准进行调整，从而实现皮带秤的动态模拟载试验。其主要组成为：a) 循环输送机；b) 标准链码；c) 校验显示仪表；d) 升降系统；e) 测速传感器；f) 电控系统等。实物示意图如下图所示：/252.13 产量监控软件1、软件登录及主显示界面介绍运行【ICS-ST 矿用电子皮带秤系统】，首先打开如图 3-1 所示登陆界面。图 3-1选择用户名输入密码后，点击【登录】或按【回车】键，即可进入程序主界面，如图3-2 示。/26图 3-2如上图所示，主显示界面主要显示皮带秤的实时信息（累计重量、瞬时流量、运行速度），开停时间（开始运行时间、运行时间、停止时间），产量监测（班产量、日产量、月产量、年产量），报警信息（通讯状态、运行速度等）。2、系统设置系统设置只有管理员才有权限对其进行设置。系统设置包括四个部分，分别为：班次设置、通讯设置、用户管理、清空数据。如图 3-3 所示图 3-3/272.132.1