kj91n(a)煤矿安全监控系统介绍

KJ91N(A)型煤矿安全生产监控系统 技术特点和性能介绍 1.系统介绍 KJ91N(A)型煤矿安全生产监控系统（以下简称“系统” ）适用于对煤矿 井下环境参数、工况参数的监测与控制，它能接入各种类型的传感器：如瓦斯、 氧气、一氧化碳、风速、负压、温度、湿度、流量、烟雾、风门开关等环境参 数传感器；水仓水位、煤仓煤位、压风机风压、箕斗计数、主扇、局扇、水泵、 采煤机、掘进机、运输机开停等生产参数传感器；当井下某一局部瓦斯超限时， 可根据需要而切断相关区域的电源，以保证该区域的安全，避免对工作人员的 生命及国家财产带来的巨大损失。该系统适用于各类大、中、小型矿井。 系统的设计、制造按照国家的相关安全标准进行，完全符合国家的相关标 准要求，可应用于煤矿有瓦斯和粉尘爆炸危险的环境中。 型号 KJ 91N(A) 登记序号 矿用监测、监控产品或设备 系统设备由本质安全型、隔爆兼本质安全型和复合型等设备组成。中心站 设备、 数据接口、防雷栅等用于地面环境，其它设备适用于有瓦斯和煤尘爆炸 的危险环境中。 用于机房、调度室的设备，必须在下列条件下正常工作： a) 环境温度：1530； b) 相对湿度：40%70%； c) 温度变化率：小于 10h，且不得结露； d) 大气压力：80kPa110kPa； e)GBT 2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。 用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作: a) 环境温度：0+40； b) 平均相对湿度：不大于 95%(+25)； c) 大气压力：80kPa110kPa； d) 有瓦斯或煤尘等爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘 的腐蚀气体。 地面设备交流电源： a) 额定电压：220V，允许偏差-10+10； b) 谐波：不大于 5； c) 频率：50Hz，允许偏差5。 d) 中心站配备 UPS 电源，当交流电源断电时，UPS 电源应保证中心站主机 工作 2 小时以上。 井下设备交流电源： a) 额定电压：220V/380V/660V，允许偏差：-25%+10%； b) 谐波：不大于 10%； c) 频率：50Hz，允许偏差5% ； d) 备用电池供电时间: 电网停电时,电池供电时间不小于 2 小时。 2.产 品 特 点 2.1 在 系 统 软 件 方 面 KJ91N(A)系统的软件，包括其系统主控软件、网络终端软件、报表查询处 理软件、作图软件、图形工作站软件等，都在随着计算机技术和软件开发技术 的发展而不断升级换代，已从早期的 WIN98 运行环境到现在的 WIN2000/ XP/ 2003 /Vista 版，是目前国内煤矿安全监控系统最先进的软件之一。 A. 它是一套综合性软件，支持安全监测、生产监测、抽放、火灾、人员定 位、考勤、工业电视、视频会议等各种子系统；操作方便、网络功能强大、可 靠性好、支持 C/S 和 B/S 模式；支持异地远程访问，图形软件可支持矢量图方 式；报表软件采用微软公司 Excel 表格处理软件，可支持错误信息剔除、数据 统计、自动计算处理等功能；全局联网可支持 WEBGIS 方式，实现矿、局、市、 省等各级联网；利用公用无线网络可实现 GPRS 分级安全信息分级报警功能。 B在软件开发过程中采用了先进的可视化面向对象程序设计技术、多线 程、动态链接库及对象嵌入技术，使得系统的模块化程度进一步提高，系统具 有更加灵活的集成方式，可适应不同用户对系统规模的要求，有很高的扩展性 和开放性。 C由于系统运行于 WIN98/NT/2000/XP/2003 多任务环境，并在数据通讯 方面采用了动态链接库及多线程技术，实现了真正的实时响应及前后台监测数 据的无缝链接。 D系统提供强大的矢量化组态图等多种显示功能，可随时显示监测数据、 图形、曲线和报警点及数值；图形编辑器提供了丰富的图元，并提供自定义图 元功能，用户可用它编辑强大的组态图形显示；所有图形均支持无级放大、缩 小、漫游等功能；支持 AUTOCAD 等多种图形格式的导入。 E地面中心站为开放式系统，软硬件均可以扩充，系统地面设备以全网 络方式运行，支持 NT 及 NETWARE 网络操作系统，运行协议为 TCP/IP、NETBUI、SPX/IPX ，可与企业计算机局域网实现网络互联，方便地与 生产监控、工业电视和生产调度系统联网，在网上可运行任意一台网络终端， 同时支持终端通过服务代理的远程连接（通过公用电话 PSTN 网等） ，实现监控 信息的远程实时共享。系统软件能与企业构筑的 INTERNET/INTRANET 网络 环境能很好融合，真正实现安全监控信息网络化共享（按用户权限） 。 F. 主控机软件有一个控制软件包，为用户提供逻辑选择编制各种自动控制 方案的功能，从而为实现远程异地自动控制和数字逻辑运算提供可靠手段。系 统具备完善的由中心站手动控制断电、分站异地断电控制和程控断电、智能传 感器输出断电控制组成的三重断电控制功能，从而保证监测参数超限等异常信 息断电的万无一失。 G数据处理与存储：系统的数据采用 SQL2000/2005 标准数据库格式存储， 运用先进的变值变态分时存储技术，各种数据（异常信息记录、实时数据、历 史数据、密采数据）能够保存 10 年以上，用户可随时查看、打印输出；也可进 行二次开发，整合入现有综合系统中；并提供 OPC 协议等数据导出服务。 H利用本系统挂接的矿井人员定位信息子系统，可将仪器携带人员在井 下任意工作地点的瓦斯浓度和位置信息实时上传，局矿领导、管理人员可随时 掌握矿井的动态瓦斯数据；同时可实现人员寻呼和紧急信息通知功能。 I系统独具特色的主从通讯协议，较好克服了通常主从式监控系统普遍存 在的因巡检周期偏长（20s-30s 之间时）出现的系统报警异常值或断电异常值漏 测的缺陷。采用光纤环网通讯模式，巡检周期可缩短到 5s。 2.2 在系统硬件方面 A. 本公司是专业从事煤矿安全技术的高科技公司，有很强的技术实力， 具有独特的技术优势，运用于系统的井下设备在质量及性能方面在国内属一流， 而且我们一直在跟踪当今先进技术，不断地完善和发展 ； B. 自主开发了各种型号规格的智能监控分站和电源箱，形成了大、中、 小型全系列，可满足不同用户需求，且在产品体积、重量、性能等方面较国内 同类产品具有较大优势。 C. 在各类传感器及断电器方面本系统是国内自配套性较强的系统之一，其 各类主要传感器及断电器由自己生产制造，传感器种类齐全，断电器有多种系 列可以选用，完全能满足用户的不同需要，具有很高的性价比。 D. 系统通讯也采用了目前高速数据有线通讯中广泛使用的先进的光纤环网 技术，通讯距离远，抗干扰能力特强。 E. 全系列监控分站均具有 2 小时实时监控数据存储功能；均配置了标准 RS485 智能通讯接口，支持各种智能通讯仪器、设备直接接入系统。 F. 系统配备的断电器均具有断电反馈功能，系统软件具有断电回控比较指 令，可完全确保断电的可靠性。 G. 监控分站及传感器实现了智能化，调校均采用红外遥控方式，操作简单 方便。 H. 系统配备的各型监控分站均采用高性能 16 位单片机，极大地提高了系 统的运行速度和稳定性，同时全部具有监测信息“ 黑匣子” 功能。 I. 各型智能监控分站选用新型非易失性存贮器，所有数据掉电不丢失；独 具的断电次数、断电时间、设备开停次数，开停时间累计功能，避免了因系统 通讯线路出现故障时，误计累计时间，累计次数的缺陷。 J. 各型智能监控分站自带高精度时钟，具有各路传感器供电电压的检测功 能；同时，各型智能监控分站均予留彩色汉字液晶显示屏接口。 K. 分站具备掉电闭锁功能；当分站掉电（指交直流供电均无）时，立即 切断与闭锁控制相关的设备电源并闭锁；当分站复电并工作正常、稳定运行后， 自动解锁。 2.3 监控中心站具有以下功能 A.具备故障闭锁功能：当与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时，切 断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭 锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。 B.具有手动遥控断电/复电功能，断/复电响应时间不超过 2S。 C具有双机热备份，实现手动/自动切换，当工作主机故障时，备份主机 立即自动投入工作，保证系统正常工作。 D现场模拟量、开关量和累计量数据的采集、记录、查询、报表、实时 和历史趋势曲线、柱状图显示、实时图形动态显示、打印等。 E具有自诊断功能，当系统中传感器、分站、主站、传输电缆及接口、 电源供电、断电控制、软件运行等发生故障时，报警并记录故障时间及故障设 备及地址。 F光纤环网结构具备切除故障段回路功能：任意段线路和分站出现故障， 系统自动对故障回路进行隔离切断，不至因个别故障点而影响整个系统的通讯。 G具有断电、馈电状态监测。 H在不中断监测的情况下，能完成现场各模拟量、开关量传感器的定义、 设置、参数修改以及各种数据报表、曲线、图形画面的生成和修改。 I可对通风、排水、瓦斯抽放、注氮、防火、束管监测等系统的主要设备 工况、工艺参数进行集中监视。 J工作稳定，性能可靠，容错能力强，在操作不恰当时有信息提示，且不 影响系统的正常运行。 K具备较强的人机交互能力，故障发生时能以颜色、图形、语音报警及 实时信息窗对操作者发出提示信息。 L具备上传信息管理系统的数据联网接口。 2.4 分站具有以下功能 A具备故障闭锁功能：当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障 时，切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁； 当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。 B具有甲烷风电闭锁功能。 C具有甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制。 D异地断电/复电功能，断/复电时间不超过系统巡检周期的 2 倍。 E具备记忆功能，在分站掉电时，能自动保护原有的初始化信息和生产 累加量信息。 F备用电池供电功能：当交流电源因故断开时，备用电池投入工作，在最 大负荷下可连续工作 2 小时以上。 G可自动消除瞬高、瞬低的干扰信号。 H在传输通道断路或短路的情况下，与地面中心站失去通讯联系时，分 站仍能独立工作，按照预先设定的报警、断电要求实现监控功能。 3.技术特性 3.1 最大监控容量 系统最大可监控 255 台分站 3.2 最大巡检周期：系统最大巡检周期应不大于 30s；光纤环网通讯3s 。 3.3 控制执行时间 甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于 2s。其他的控制执 行时间应不大于 3s。异地控制执行时间应不大于 8s。 3.4 画面响应时间：调出整幅画面 85%的响应时间应不大于 2s，其余画面 应不大于 5s 3.5 误码率：误码率应不大于 10-8。 3.6 信号制 模拟量 频率型信号：200Hz 1000Hz，输出高电平时应不小于 3V（输出电流为 2mA 时） ，输出低电平时不大于 0.5V，其正脉冲和负脉冲宽度均不得小于 0.3ms； 1200Hz2000Hz，输出高电平时应不小于 3V（输出电流为 2mA 时） ， 输出低电平时不大于 0.5V，其正脉冲和负脉冲宽度均不得小于 0.15ms。 开关量 电流型信号：1mA/5mA，12 mA 对应逻辑“0” ， 45 mA 对应逻辑“1” 。 无源接点信号：截止状态输出时，漏电阻不小于 100k；导通状态输出时， 电压降不大于 0.5V（电流为 2mA 时） 。截止状态对应逻辑 “0”；导通状态对应 逻辑“1” 。 累计量 输出高电平时应不小于 3V（输出电流为 2mA 时） ，输出低电平时不大于 0.5V，其正、负脉冲宽度不应小于 0.3s，正、负脉冲的转换时间不大于 5ms。 控制量 电平型信号：输出高电平时应不小于 3V（输出电流为 2mA 时） ，输出低电 平时不大于 0.5V。 无源接点信号：截止状态输出时，漏电阻不小于 100 K；导通状态输出时， 电压降不大于 0.5V（电流为 2mA 时） 。 3.7 模拟量输入处理误差不大于 1%。 3.8 累计量输入处理误差不大于 1%。 3.9 传输性能 接口与分站的传输 接口与分站的传输口数量：1 路； 接口与分站的传输方式：主从式、半双工、RS485、双极性； 接口与分站的传输速率：2400bps； 接口与分站的的最大传输距离：10km（使用 MHY32、MHYVRP 电缆，线 径截面不小于 1.5mm2） ； 接口与交换机的传输 接口与交换机的传输口数量：4 路（2 对光口） ； 接口与交换机的传输方式：全双工 TCP/IP 以太网光信号传输，使用波长为 1310nm 的单模光纤； 接口与交换机的传输速率： 10M/100M/1000M/； 接口与交换机的最大传输距离：20Km（使用波长为 1310nm 的单模光纤） 接口与计算机的传输 接口与计算机的传输口数量：1 路（接口含 7 个网口） ； 接口与计算机的传输方式：全双工 TCP/IP 电信号传输； 接口与计算机的传输速率： 10M/100M/1000M ； 接口与计算机的的最大传输距离：5m； 交换机与分站的传输 交换机与分站的传输口数量：6 路 交换机与分站的传输方式：主从式、半双工、RS485、双极性； 交换机与分站的传输速率