KJ66系统简介.doc

KJ66NA/B煤矿安全监控系统 KJ66NA/B COAL MINE SAFETY PRODUCTION MONITOR SYSTEM公 司 简 介北京仙岛新技术有限责任公司简称仙岛公司，前身为北京仙岛新技术研究所，始建于1988年，是由原航空航天工业部一批从事自动化工程和信息技术研发的技术骨干组建的高新技术企业。公司座落于中关村科技园区丰台园和大兴工业技术开发区（北区）内，交通便利、环境优美。董事长王兆全教授仙岛公司是全国煤炭安全与自动化监控设备制造业的知名企业。公司按现代化企业制度运行，重视技术创新、注重产品质量，通过了ISO90012000标准质量管理体系认证。所有矿用产品的质量管理均符合矿用产品安全标志（MA）管理文件的要求。我公司长期从事煤矿安全生产监控系统、矿用传感器、矿用工业电视监视监控设备的研发与生产。创造出在国内具有领先水平的以KJ66NA/B煤矿安全监控系统为代表的系列产品，深受广大用户的好评与赞誉。为便于KJ66N系统产品的推广与服务，本公司在全国设有多家代理商和技术服务站。仙岛公司还在工业自动化、计算机技术应用、计算机网络、工业电视、传感器、软件等领域开发出一批具有先进技术的产品，这些产品在煤炭、电力、石油化工、水泥和国防部门得到了应用并受到用户的好评，对推动这些部门的工业自动化和管理现代化起到了积极的作用。位于北京大兴工业开发区的公司研发生产基地K J 6 6 N 系 统 KJ66NA/B煤矿安全监控系统是仙岛公司多年从事煤矿安全生产监控设备研发生产出的高新技术产品，完全符合AQ 6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求、煤矿监控系统总体设计规范、MT/T899-2000煤矿用信息传输装置和煤矿监控系统中心站软件开发规范的要求，在防爆安全方面严格遵守GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备系列标准的有关规定。KJ66NA/B系统包融了安全、生产监测监控、工业摄像和井下人员动态定位管理等功能，该系统既能接入各种类型的模拟量传感器，如：瓦斯、一氧化碳、风速、温度、湿度、负压、烟雾、煤位、水位、流量、电流、电压又能接入各种类型的开关量传感器，如：风门、风筒、主扇、局扇、皮带跑偏、提升机、采煤机、掘进机、皮带运输机等设备的开停传感器；还能对机电设备的运行过程、局部生产环节和矿井现场监视的图像信息进行监视、监控、存贮与分析管理等。 KJ66N系统有两种结构模式： KJ66NA系统采用双绞线差分同步二相码的数据传输方式，分站与中心站采用双绞线传输 KJ66NB系统采用网络传输方式：井下设有网络交换机，分站有网络接口，每台分站均为网络上的一个节点，分站在以太网上与地面中心站采用网络工作方式，用光缆传输速率为10100M。KJ66N系统在设计上尽可能采用先进技术，如采用功能强大的单片机及软、硬件结合的设计方式，采用功能更强的新组件研发新的产品。在生产中严格控制产品质量，出厂前认真检测并进行稳定性试验。KJ66N软件功能随着煤矿安全生产的要求，在深度与广度上不断得到增强、完善和丰富，其实用性和可靠性经受了用户长期使用的考验。公司特别组织了一批高素质高水平的软硬件队伍，随着时代的发展及时捕捉新技术，随时更新和完善产品功能，确保KJ66N系统的实用性、可靠性和先进性。公司不断发掘有煤矿实际工作经验的高素质工程技术人员充实技术服务队伍，为KJ66系统的安装与维护提供了可靠的保障。一、KJ66N系统主要技术指标1、系统容量：可接分站数量：64个，测点数量：2304个。其中包括智能型传感器768个；非智能型传感器，模拟量输入/开关量输入/控制量输出（各512个）1536个。2、巡检周期： 差分二相码通信方式，每台分站0.2s，按64台分站计算，系统最大巡检周期是12.8s，符合规范要求。 井下以太环网光缆通信方式：每台分站0.08s，按64台分站计算，系统最大巡检周期是5s，符合规范要求。3、传输距离：中心站到分站20km（加路由卡可达40km），分站到传感器3km。4、传输特性：分站与智能传感器为9600波特/RS485接口；中心站与分站为2400波特/差分同步二相码（两线无极性）。5、误 码 率：中心站到分站，分站到智能传感器均小于10-8。6、传感器信号类型：频率型 2001000Hz（优选） 模拟量传感器 04000Hz （在此范围可调） 模拟量传感器 018000Hz （在此范围可调） 核子秤电流型 15mA 420mA 模拟量传感器 05mA10mA 05mA 开关量传感器电压型 01V 05V 模拟量传感器触点型 常开/常闭智能型 标准的RS485数字信号传感器 开关量传感器7、测量精度（两种）： 普通精度0.4%：专对电压、电流和要求不高的2001000Hz频率型传感器，如瓦斯，风速，温度等。 高精度0.1%：专对精度要求高的传感器，如01000ppm的一氧化碳传感器。 8、后备电池容量：满载4小时。二、KJ66N系统主要功能1、 软件：采用Windows中文平台（KJ66 V5.0/V6.0 for Windows98/XP/2000/NT）。2、双机热备：KJ66主机故障时备用机自动投入运行。3、井下网络传输：井下分站具有以太网络功能。KJ66系统井上、井下均采用以太网，光缆传输速率可达10100M。4、网络技术：以对等方式（无服务器）或以客户服务器方式组成以太网，实现了KJ66主机与多媒体工作站、多屏多画系统、模拟盘、大屏幕投影、图形终端等设备的联网；实现了监测数据、定义信息、历史记录、动态图形、视频图像等资源的共享；并可实现多个工业自动化系统联网和矿、局、省联网。5、数据库存贮：采用数据库方式存储数据，实现网络资源共享，便于保存、管理和二次开发，为专家系统提供了开放式的数据结构。6、变值变态记录：能保存真实反映现场物理量变化的数据，同时又能最大限度地节约数据存储空间，使KJ66系统能保存长达十年以上的历史数据。7、函数功能：可根据用户输入的公式直接求出结果，为数据的加工分析提供了方便。例如：用L=KVS，（L为单位时间的风量，K为平均风速系数，V为传感器风速，S为巷道截面积）即可直接得到现场巷道单位时间的风量。8、智能数字传感器：可直接接在主通信干线上（占用一个分站号），也可接在KJF23A/B/X分站的智能接口上。9、主通讯线采用光缆和电缆混合接线方式：雷电是监测系统的天敌，为了最有效地防止系统遭受雷击，从中心站数据传输接口到井底下端采用一芯光缆传输信号，其余部分采用电缆传输。10、路由器技术：为提高数据传输的可靠性，隔离通信线故障和方便对故障的查找与维护，KJ66系统采用路由技术分段管理通信线路，一旦出现故障系统会自动对故障线路进行隔离与剔除 ，并提示故障类型与地点。这种方法对使用分站多、通信网络复杂、通信线路长的大型矿井有非常明显的效果。11、异地断电控制：对位于多个不同地点的设备实施断电控制。12、风电瓦斯闭锁：通过分站软件可以进行风电瓦斯闭锁控制，控制功能符合煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件即MT 631-1996标准要求。13、瓦斯抽放：KJ66系统通过对抽放管道中的瓦斯浓度、流量、温度和压力等信息的采集，计算出混合抽放量和纯抽放量，还能对抽排设备实施监测和控制。14、通风机在线性能监测：通风机是矿井安全的重要设备，矿井必须随时掌握通风设备的运行状况和通风机的各种参数。KJ66系统提供了一整套（包括硬件和软件）通风机在线监测设备，能对通风机的风量、风压、电量、电机轴温和风机运行状态等参数进行准确测定。 15、核子秤计量及地秤联网：KJ66系统每台分站可直接挂接两台核子皮带秤，对核子秤数据进行采集、计量、统计和报表。16、提升机监测与计数：系统配有提升分站用来监测罐笼的位置、速度、钩数并能对其进行计数统计和形成班、日、月报表。17、供电系统监测：系统通过电量参数采集分站和电量参数采集器对中央变电所、地面配电站和采区变电所进行监测，测量电流、电压、功率、功率因数、漏电、停电等数据，并给出用电情况报表。18、井下排水设备监测监控：KJ66系统能对抽水泵的开停状态和水仓的水位进行监测，根据用户设置的条件自动进行排水控制。19、皮带运输机的监控与综合保护：KJ66系统能对皮带运输系统的开/停、堆煤、皮带打滑、跑偏、撕裂、烟雾、电机温度、实行综合监控和自动控制灭火装置。20、工业电视：系统利用计算机网络实现对图像信号的传输、切换、遥控和存储。KJ66系统采用一根电缆同步传送图像和控制信号。21、多屏多画：系统根据用户需求可配置各种尺寸的多屏显示器，如东芝DLPP504DL(50)/P601DL(60)/P670DL(67)拼接投影单元，以图像和动态图形的方式显示KJ66的系统信息。22、模拟盘：KJ66系统可根据用户的需要制作各种尺寸的模拟盘，通过MNP-2控制器驱动显示。显示单元包括：数码、单色及多色发光灯、闪烁、流水，可随时增减显示单元，使用灵活方便。23、多媒体软件：为丰富显示内容，KJ66系统研制了功能强大、使用方便的多媒体软件XD510，可以用文字、曲线、图形、图像、语音等方式显示安全生产实况。24、与地面其他工业自动化系统联网。25、与上级管理单位的联网功能：KJ66系统能把各种图形、数据实时传送到上级计算机网络。26、人员动态定位及考勤：KJ66系统配有人员动态目标定位分站，可对矿井工作人员的出勤状况与活动位置实施监测。27、短信报警功能：KJ66系统可通过无线网络向手机等设备发送报警短信。28、电子报警显示牌：KJ66系统在井下配有电子报警显示牌，瓦斯员可将现场实测的瓦斯、风速、温度等数据输入到电子牌中，电子报警显示牌还能将输入数据传送到KJ66地面中心站。装配车间开发中心质检车间KJ66系统示意图产 品 简 介KJ66N中心站KJ66N系统软件V6.0版 安全生产监测监控 核子秤计量 瓦斯抽放计量提升参数监测 风机监测人员动态定位KJF23X本质安全型(中)分站 4路模拟量输入 1路核子秤输入 16路开关量输入（前4路可改接模拟量） 4路开关量输出 1个标准485口 体积小重量轻，接线方便， 可接多种类型传感器，参数掉电不丢失，可保存2小时数据。KCT3 调制解调器（数据传输接口） 通讯方式：差分同步二相码 该方式借鉴了传真机技术，可靠性高、 抗干扰性强 采用二芯线，无极性传输 传输信号通过软、硬件调整，大大 减少了误码率 安装使用方便KDW12X隔爆兼本安型稳压 12V/0.5A 1路 21V/0.37A 3路 内带电池：24V/4AH设计思路新颖、结构合理，供电能力强，适应波动范围大的外接电源电压，KDG7隔爆兼本质安全型断电器电池容量大。KJ66N-F（原KJF23B）本质安全型(大)分站8路模拟量输入20路开关量输入（前8路可改接模拟量）8路开关量输出 2路核子秤输入 1个标准485口 结构合理，接线方便，可接多种类 型传感器，可保存2小时数据。 1路 断电输出：660VAC/1A或36V/5A 断电控制信号输入：无源触点或320mA电流信号 适应多种断电控制信号，提供断电状态 信号输出，具有断电反馈功能。GJC4(B)（原KGJ10）甲烷传感器KDW12隔爆本安型稳压(大)电源 12V/0.5A 1路 21V/0.32A 5路 本地断电控制输出 2路 模块化设计，结构合理，供电 能力强，具有本地断电功能，KGJ10/G高浓瓦斯传感器KDD2隔爆型备用电源箱 适于波动范围大的外接电源电压。 测量范围：04.00%CH4010.0%CH4 信号输出：2001000Hz 工作电压：621VDC 工作电流：50mA 电路简单可靠，工作电流小，自动调零，参数调整方便，掉电不丢失，自动复位。 容量： 18V/12AH 与KDW12电源配套使用 当停电时，自动给KDW12供电，满负载时供电时间4小时，充放电采用智能管KGE10风门开关传感器理，有效提高了电池的使用寿命。 测量范围：0100%CH4 信号输出：2001000Hz 工作电压：621VDC 工作电流：70mA 电路简单可靠，参数调整方便，参数掉电不丢失，自动复位。GKT5-L（原KGT10）矿用设备开停传感器智能型：RS-485数字信号输出。普通型：0/5/10mA电流输出2台。智能型：RS-485数字信号输出。普通型：无源触点信号输出。XD140提升机监测分站容量：2路霍尔信号输入 1路触点输入供电电压：交流会220V用于监测提升机的提升速度、位置及统计提升钩数。KGW6温度传感器信号输出：2001000Hz工作电压：1224VDC工作电流：50mA采用的敏感元件精度高、稳定性好，电路简单可靠，参数调整方便。XD170开关状态采集分站容量：32路开关量输入供电电压：交流220V可同时监测定32路开关或电闸闭合状态，并将状态信号送到KJ66中心站。WZ-240L-B管道温度传感器测量范围：0100信号输出：420mA用于管道、风筒的温度测量。KJF23D电量参数采集分站容量：32台XD150电量采集器供电电压：交流220V一台KJF23D有4台KJF23B管理XD150的容量，当有很多台XD150需要管理时，使用KJF23D更经济实用。S600管道压力传感器测量范围：-1000kpa信号输出：420mA用于管道、风筒的压力测量。XD150电量参数采集器功能：测量供电线路某相供电的 压、电流、功率因数和开关柜的开关状态供电电压：交流电100V工作电流：200mA信号输出：RS485数字信号JHH（原KLH8）系列接线盒光缆接线盒LUGG系列涡街流量传感器KLH8系列接线盒为本质安全型，根据接线端子的数量有几种类型。 二通（JHH-2） 三通（JHH-3） 四通（JHH-4） 九通（JHH-9）测量范围：8.815268立方米/小时信号输出：03000Hz测量管道中气体、液体的流速。MNP-2模拟盘控制器供电电压：交流200V通讯速率：9600波特每个MNP-W型模拟盘控制器可控制32个通道的显示单元（如数码、流水、闪烁、明暗）。每个通道驱动哪种显示单元可动态定义，使用灵活、安装方便。KJ66NA/B井下环型以太网络系统随着技术进步和煤矿自动化水平的提高，矿井急需具有井下网络功能的系统，这样可以大大提高对井下安全和生产信息的快速反应，使矿井的安全和生产有更好的保障。实现井下分站在网络上传输的具体方法是，在井下设具有防爆功能的网络交换机，分站具有网络接口，通过光缆将分站相互连接组成环型以太网。每个分站作为网络上的一个节点，与地面的网络组成一个局域网，其速率可达10-100M。KJ66这一网络型系统己成功地应用于淮北刘东煤矿，山西西山官地煤矿等多个矿井，这是目前国内最先进的煤矿安全生产自动化系统。 仙岛公司成功地开发出了能用于煤矿井下的KTG6防爆交换机(也称光端机)，KTG6光端机是KJ66安全生产监控系统采用井下以太环网的重要设备，用于井下网络分站与地面监控中心的通信交换。每台KTG6光端机通过一个电口和/或两个光纤接口与分站相连，各台光端机通过光纤相互连接，组成以太环网。传感器及其它设备接在网络分站上，实现网络结构的矿井综合监测功能。一、总体结构及产品示意图总体结构图如1.1所示：图1.1 井下环网整体结构图图1.2 KTG6交换机正面图二、产品介绍及连接说明1KTG6井下防爆交换机接口介绍分站接入：分站接入口（电口）可连接一台或多台距离该交换机1.2公里以内的分站；图1.3 交换机背面及接线图光纤口：交换机背面的两个光口用于接入光缆。其中一组4芯光缆用于井下交换机间的组环或连接，二芯入（来自上一个交换机的组环光缆输出）；二芯出（连接下一个交换机的组环光缆入）。另一组4芯光缆用于接入1.2公里以外的分站，可分出二条光缆支线，二芯一条。每条光缆支线连接一台光扩展器，该光扩展器有一个电口，在1.2公里范围内能接一台或多台分站。如下图中，交换机间连接光缆，接入工业以态网交换机的光口上。连接光扩展器的光缆接在光收发器的光口上（共有二个光收发器）。电源：交流接入。2内部结构介绍图1.4 交换机内部结构图如图1.4所示，KTG6井下防爆交换机由变压器组、备用电池组、一个工业以太网交换机、两个光收发器（在交换机内上下排列）、母板、充放电板、21V电源板、多功能通讯板及电源模块组成。2.1 工业以太网交换机接口介绍及连接说明在KTG6井下防爆交换机中包含一个工业以太网交换机（如图1.5所示），该交换机上下排列两个光口，及三个网口，上方的光口标识为5，下方的光口标识为4。其中每个光口都包括一个TX输出口，一个RX接入口，光口下方为三个网口，其中两个可与交换机内两个光收发器的网口相连，另一个与多功能板上的网口连接（如图1.7所示）。图1.5交换机接口示意图光口连接：环网中某一台交换机由光口5输出两条光纤，其中TX输出口一条、RX接入口一条，这两条光纤连接下一台交换机的光口4，TX输出口的光纤连接RX接入口，RX接入口连接TX输出口：具体示意图见1.6图1.6 光口连接说明TX口与下一台交换机光口4的RX口连接，光口5的RX口与光口4的TX连接，依次类推，最后一台可使用相同方式连接第一台交换机，就组成了井下交换机环网。图1.7 交换机网口连接示意图网口连接：在交换机的旁边有两个光收发器，一个在上一个在下，两个功能相同，每个光收发器的网口使用网线与交换机的网口连接（三个中任意两个），如图1.7。2.2 光收发器接口介绍及连接说明在KTG6井下防爆交换机中带有两台光收发器，每台光收发器可连接一台光扩展器，而每台光扩展器可连接多台网络分站。也可通过光收发器与其它网络连接，例如井下环网就是通过环中一台交换机中的光收发器与KJ66中心站井下网络通讯专用交换机连接的。如果网络分站与KTG6交换机的距离超过1.2公里则无法直接接入交换机的电口，而是应该通过电缆接入光扩展器，光扩展器通过光缆连接到井下交换机的一个光口来实现网络分站与KTG6的连接，一个光扩展器可连接多台分站。分站通过电缆连接到光扩展器的电口，再由光扩展器的光口接出两条光纤，其中TX输出口接出一条，RX输入口接出一条，通过交换机的光纤口接入到交换机内，TX口的光纤接入交换机内光收发器的RX口上，RX口的光纤接入交换机内光收发器的TX口上。如图1.8所示：图1.8 分站通过光扩展器连接井下交换机2.3 网络交换机电口开关设置说明网络交换机内多功能板上有一个5为拨码开关，1、2位拨为ON，能削弱反射信号达到改善信号质量的目的，节能效果显著。3、4拨为ON4用于保证未连接信号时端口处于空闲状态，提高其工作的可靠性。5位总拨为ON。出厂5个开关均拨为ON。2.4 网络分站开关设置说明 网络分站通讯板上有一个4为拨码开关，1、2位拨为ON，能削弱反射信号达到改善信号质量的目的，并能提高其工作的可靠性。 如果该网络分站后面还接有别的网络分站则3位拨为OFF，否则拨为ON。出厂13位开关均拨为ON。工 业 电 视工业电视系统是KJ66煤矿安全生产监测，监控系统中一个重要的子系统，它为生产指挥调度人员和矿领导提供详实的图像信息。工业电视系统包括前端摄像设备、信息调制设备、大屏显示终端、多媒体工作站、网络连接设备等。前端设备：地面使用普通摄像机，井下使用KBA3隔爆摄像机。摄像机采用进口品牌，黑白清晰度最高可达570线照度0.002LUX，彩色优于420线照度1.0LUX。井上一般在煤矿大门、工业广场、矸石山、煤场等地安装室外用全天候防护罩、电动云台、三可变镜头的彩色摄像机或一体机，在主、副井绞车房、地面变电所安装带防护罩、可调支架、手动调焦自动光圈的彩色或黑白摄像机。井下中央变电所、主副井下口、皮带机头、采区工作面使用半固定云台、手动调焦自动光圈的黑白