KJ160N煤矿安全监控系统-用户手册.doc

本系统的执行标准为：/MAJS001A-2006KJ160N煤矿安全监控系统用户手册山西美安科技有限公司出版日期：2006年12月01日 版本1.0!在使用本系统前，请详细阅读本说明书尊敬的用户：感谢您购买、使用“KJ160N煤矿安全监控系统”由于系统是由许多不同功能的设备组合而成的，所以系统中所提到的部分功能和指标，依赖于具体的设备来实现，如果您没有订购相应的设备，其功能和指标不能实现。安全须知警告：不遵循本文及系统中其它产品的规定，执行控制、调整、修理或运行有可能导致电击、电及/或机械危险。也可能导致系统中设备的故障或不正确的动作n 不得随意更改系统中本安及其关联电路中元件的型号、规格和参数n 系统中产品应符合GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备及MT/T772-1998煤矿监控系统主要性能测试方法的相关规定n 防爆产品必须取得“防爆合格证”、“安全标志证”n 防爆关联配接产品应进行防爆关联审查和检验并取得防爆关联审查检验合格证明n 系统的设计、安装、维护、使用，必须符合煤矿安全规程n 地面中心站设备与分站的连接，只能而且必须通过KJ160N-J通信接口n 地面中心站设备必须有良好的接地n 只能按照使用说明书中规定的设备相配接，如与其它设备连接须重新送审n 在进行系统的连接和使用时，必须详细阅读所有设备的使用说明书n 本系统的执行标准为：/MAJS001A-2006KJ160N煤矿安全监控系统 版权所有：山西美安科技有限公司，一切权利保留。未经山西美安科技有限公司书面许可，严禁对系统中的文件、软件、设备进行复制、拷贝、修改、出租、出售。 本资料以系统软件的光盘和手册形式提供，当两者不一致时，以光盘中的内容为准警告：系统中的数据，是以时间为序列记录的。真实的时间是不能倒置的，但由于人为的原因或修改计算机时间的原因，可能发生时间倒置，倒置的长度不能跨“天”，否则将造成数据的混乱。不跨“天”的倒置，也将丢失倒置期间的数据，请及时核对修改计算机时间。出版日期：2006年12月01日公司地址：山西省太原市学府街高新技术开发区开通巷创业大楼B座二层邮政编码：030006电话7022020传真录一、与煤矿安全监控系统相关的基础知识51、瓦斯52、模拟量、开关量53、时分制、频分制54、煤矿常见防爆形式55、常见闭锁形式66、发生瓦斯灾害的条件67、怎样避免瓦斯灾害68、造成瓦斯浓度升高的原因69、CO的危害610、误差概念711、甲烷的调校7二、煤矿生产、安全监控系统81、监控系统的作用82、监控系统的结构、组成83、监控系统的工作原理134、监控系统是怎样防治瓦斯灾害的14三、监控系统中主要设备及其工作原理151、瓦斯传感器152、设备开停传感器153、压力（负压）传感器164、CO传感器165、风门传感器166、风速传感器177、断电/馈电装置178、通信接口189、分站、电源18四、监控系统在煤矿的布置和安装191、部分的安装地点和传感器192、分站、电源安装注意事项203、环境要求214、供电电源215、电缆放置216、资料227、下井前的准备工作228、KJ160系统安装中主要设置内容22五、系统设备间的连接241、监控主机的连接242、通信接口243、地线及防雷254、干线电缆与分站265、传感器电缆与传感器276、电缆要求28附录1、常见故障分析291、故障状态292、主要设备运行状态及故障分析29附录2、技术要求342.1 环境要求342.2 供电电源342.3 系统设计要求352.4 系统功能362.5 软件功能392.6 主要技术指标472.7 风电甲烷闭锁48附录3、KJ160N煤矿安全监控系统分站配置表50一、与煤矿安全监控系统相关的基础知识1、瓦斯煤矿有毒、有害气体的总称，以甲烷为主要成分2、模拟量、开关量模拟量：在一定范围内连续变化的量，如甲烷、CO、温度开关量：只有2个或几个固定的状态，如开关、设备开停传感器，只有“开”和“停”2种状态，在计算机上，一般用0表示“停”，用1表示“开”计数量：罐笼计数、矿车计数等累计量：如皮带秤计量3、时分制、频分制时分制、频分制是通信的术语，指信号传递的方式频分制：频率分割，在同一介质上以不同的频率同时传送多个信号，如电视、广播等时分制：时间分割，以时间序列（排队）的方式，在不同的时间，分别传送不同的信号，如internet网，视频点播等特点：频分制一般用于模拟通信，速度快，结构复杂，不易双向通信时分制一般用于数字通信，速度慢，结构简单，适合双向通信信息流信息流时分制频分制4、煤矿常见防爆形式任何电器的电路，只要发生短路或故障，均可能产生火花，产生火花，便有可能引燃瓦斯，但不是所有火花都可以引燃瓦斯，火花的能量有大小，归根接底还是一个能量问题，能够引燃瓦斯火花就是不安全的，反之，就是安全的。本安形式：任何情况下，产生的火花能量不能够引燃瓦斯，如传感器，而传感器也必须做成本安形式的，因为传感器一般放置在回风巷，根据安全规程，在瓦斯超限时，回风巷的所有非本安设备必须停电，而超限时正是传感器发挥作用的时候隔爆形式：产生的火花能量能够引燃瓦斯，只好用隔离的办法，把火花与外界隔离，但不是简单的隔离 内部的火花不能引燃外部的瓦斯 内部的爆炸不能引起外部的爆炸n 内部爆炸的气体不能迅速释放出来n 内部爆炸的气体不能不释放出来缓慢释放增安形式：电气性能的原因，不能做成本安形式，但由于结构、用途等原因，也不能做成隔爆形式的一种特殊形式，它不是隔爆的，也不是本安的，如矿灯5、常见闭锁形式“闭锁”，在煤矿是指切断开关的电源并保持切断状态，直到解除闭锁（引起闭锁的条件解除）。煤矿使用的开关是特殊的，只能自动切断，不能自动恢复。风电闭锁： 风机停止运行或停风，风机送风区域的所有电器停电并闭锁，一般靠检测风机是否停止运行或风筒是否有风来实现瓦斯电闭锁：瓦斯超限，超限区域的所有电器停电并闭锁故障闭锁： 当瓦斯传感器、局扇开停传感器发生故障时，相应区域的所有电器停电并闭锁风电瓦斯闭锁：国标MT 631-1996煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件规定的闭锁监控系统：包括以上所有闭锁6、发生瓦斯灾害的条件瓦斯是一种可燃性气体，在满足一定条件的情况下，还可以爆炸。它在煤矿与煤伴生，在煤的开采过程中，由于地质结构的开放而释放出来，是煤炭开采的主要灾害之一，构成瓦斯灾害需要三个要素：瓦斯：5%16%的瓦斯表现为爆炸特点，最危险的浓度是6%9%；16%60%的瓦斯表现为燃烧特点5%16%16%60%最危险的浓度6%9%氧气：15%以上，空气中的氧气含量一般在21%左右火花：火花能量能够点燃、引爆瓦斯7、怎样避免瓦斯灾害通风：构成瓦斯灾害的3个条件中，氧气的含量一般是无法控制的，瓦斯的含量可以通过通风的方式，控制它的浓度不超过规定的限度火源：通过控制火源，在瓦斯超限的情况下不产生火源，为降低瓦斯浓度、撤离人员赢得时间8、造成瓦斯浓度升高的原因通风不良：由于通风不量，开采过程中产生的瓦斯不能及时稀释、排放积聚：瓦斯比空气轻，会在巷道的上部积聚，通风不良时，积聚的瓦斯是非常危险的突出：煤层中，瓦斯的分布是不均允的，瓦斯有可能突然涌出季节：瓦斯的活动与季节有关9、CO的危害既煤气中毒，危害十分严重，必须引起足够的警觉10、误差概念以理想的观点，我们感受到的世界、物体，永远不是真实的，因为有误差存在。但实际上，只要误差在我们可以接受的范围之内，我们就认为是真实的、可行的，如对重量、长度等的车辆。对于瓦斯，国家规定的测量误差是：01% 0.1%12% 0.2%24% 0.3%11、甲烷的调校作为一种计量仪器，甲烷、CO等传感器，必须定期调校。l 不能用一种仪器校验另一种仪器l 规程规定的时间定期校验l 只能用标准气进行调校l 标准气就是获得有关部门承认的已知浓度的气体，既必须是获得计量认证许可的标准气体二、煤矿生产、安全监控系统用于煤矿，对生产设备、通风系统、安全要素等进行监测，并根据监测结果进行控制的系统，它是由多种设备组合起来共同完成以上功能的系统1、监控系统的作用通过对各种要素的监测，使我们能够及时、连续地了解生产过程中各种要素的现状和变化规律，使我们能够及时地采取措施，调整生产、通风、安全等环节，使安全状况处于最佳状态，避免通风、安全环节中的不安全因素，达到安全生产的目的。监测作用： 生产要素：设备运行状态、产量等 通风要素：风机、风门、风筒、负压、风速（风量） 安全要素：瓦斯、CO、温度控制作用： 通过控制开关来控制电器设备的电源（停止生产，避免火花产生）监测是控制的前提，控制是监测的目的设备层传输层管理层地面中心站及其网络系统分站/电源电缆传感器控制器系统的理论模型系统的实际结构第一级通信第二级通信2、监控系统的结构、组成从80年代初，监控系统进入我国，经过20多年的发展，实践证明，这种三级结构，两级网络（通信）的结构。由于传感器受本安的要求，加上井下取电的不方便性，传感器必须集中供电，即由一台电源向若干台传感器通过若干条电缆供电，既然传感器必须向一个集中点连接电缆，那么无分站的系统结构就是没有必要的，更加复杂的。实现了全数字化的系统，分站和传感器的通信（第二级通信）就可以实现总线型结构，一条电缆可以连接多个传感器。而没有实现全数字化的系统，分站和传感器的通信（第二级通信）只能是点对点结构，一条电缆只能连接一个传感器。地面中心站的组成：电视墙投影/模拟盘主机备用机矿长总工通风服务器网络扩展部分显示扩展部分基本部分分站分站分站分站直接连接方式并行连接方式分支连接方式混合连接方式传感器或控制器分站、电源、电缆、传感器通 讯 干 线系统井下结构示意图总线型的结构最适合煤矿的特点，不仅维护方便，而且节省电缆甲烷甲烷皮带甲烷甲烷皮带总线方式点对点方式分站分站3、监控系统的工作原理（1）主机与分站采用时分制、主从方式通信，主机发出指令或数据，分站根据主机发出的内容做相应的动作并将结果发送给主机，所有的数据交换总是主机发出，分站回答，分站不主动发出信号，所以叫主从方式；同一时间线路上只有一台设备发出信号，不同的设备只能在不同的时间发送自己的信息，所以是时分制的；主机可以将信息发送给分站，分站也可以将信息发送给主机，所以通信是双向的。好比点名一样，总是老师（主）发出，学生回答（从），学生决不主动说话；点到谁谁回答，先后有序，决不乱来（时分制）。与老师点名相同，主机（老师）发出的信息所有分站（学生）均能收（听）到，只有被叫的分站（学生）才回答。所以分站（学生）必须有编号（名字），而且不能重复。如果有重复，重复的分站会同时回答而相互干扰，主机谁的信息也收不到。如果有分站主动发出信号，就会干扰主机或其它分站的信号，导致整个系统瘫痪。主机不断地、周而复始地对所有分站进行数据交换，就会得到所有分站（传感器）的数据，这种工作方式称为“巡检”，巡检一次的时间称为“巡检周期”，巡检周期不能大于30秒。（2）分站与传感器对数字化的系统，分站与传感器的数据交换与主机与分站相同，只是分站为主，传感器为从，同一条电缆上的传感器必须有一个编号（名字）。对于非数字化系统，传感器输出的信号是模拟的，如频率（2001000Hz）、电流（420mA）、电压（05V）等，分站只能用增加通道的方式将它们连接起来，分站在接收到传感器的信号后，通过A/D（模拟量/数字量）转换，将传感器的模拟量转换成分站需要的数字量。（4）全数字化带来的新功能n 通用接口：模拟的系统，由于各种传感器的输出接口不一样，所以分站上有不同的接口，什么样的接口只能接什么样的传感器，不能互换。而数字化系统则没有此限制。n 总线方式：一条电缆可以接多个传感器，而不是只能接一个传感器的点对点方式n 自动识别：传感器不仅可以向分站发送测量值信号，还可以发送自身的参数，理论上将，可以发回任何你想要的数据。传感器接入系统后，系统自动地识别此传感器，并将它显示出来，而不需要人为设置n 故障诊断：由于传感器、分站可以发送回大量的运行信息，根据这些运行信息，就可以判断设备运行的状态，辅助诊断出现的故障n 多参数：同样，由于传感器、分站可以传送各种参数，所以可以将多个测量值放在一个传感器上，如CO+温度、负压+温度、断电+馈电等（5）闭锁（断电、控制）通过主机与分站、分站与传感器的数据交换，传感器的数据传递到分站，分站再将集中收集的传感器数据传输到主机，同样，主机的信息、指令也可以传输到分站、传感器（只有全数字化系统可以实现）。当传感器的数据传输到分站和主机后，分站和主机就可以针对收到的数据进行一系列的处理，如计算、存储、显示、传输、打印等，同样，也可以数据控制信号，执行一些希望的控制工作。本（就）地断电：通过分站发出控制信号，传感器、断电器在同一分站，速度快异地（远程）断电：通过主机发出控制信号，传感器、断电器在不同分站，速度慢被主机或分站控制的断电器，其控制节点一般都是继电器机械节点，断电指令控制这个节点的闭合或断开，而这个节点又与给设备送电的开关的控制端子相连接。当接点闭和时，开关可以送电（煤矿用的开关只能手动送电），这种状态称作复电状态，所以复电状态只表示开关可以送电，并不代表开关已经送电了。当节点断开时，已经送电的开关就断电了，并且由于节点断开，开关送不上电，这时称为断电状态，也叫“闭锁”，所以在断电状态下，开关既没有电，也送不上电。这里需要注意的是，由于要实现故障断电，所以一般使用断电器中的“常开”节点，在正常情况下，断电器强制将“常开”节点吸合，在断电状态下，节点断开，在故障或断电器停电状态下，由于使用的是“常开”节点，节点是断开的，也能起到断电的作用。4、监控系统是怎样防治瓦斯灾害的自动功能：当瓦斯超限、风机停风或其它条件发生，系统会自动切断相应开关的电源，控制生产，防止产生火花管理功能：系统连续地进行监测，并能发出声光报警，提醒工作人员和管理人员采取措施预警功能：由于系统是连续监测的，所以可以看到瓦斯等参数的变化趋势，从而可以提前采取措施事故分析：发生事故后，可以查看系统的历史记录三、监控系统中主要设备及其工作原理1、瓦斯传感器热催化燃烧测量原理，瓦斯燃烧温度变化电信号，瓦斯浓度的变化，引起温度的变化，导致电信号的变化。白元件黑元件信号输出在瓦斯浓度很低时，瓦斯既不爆炸，也不燃烧。瓦斯的测量，目前比较经济的方法就是所谓的热催化法（黑白元件），通过催化、加热的方式，使低浓度的瓦斯燃烧。由于这样的原理，元件的热容量会严重影响测量的稳定性，而热容量又与元件的体积成正比，所以元件越大，稳定性就越好。但元件越大，耗电量就越大。同时，热容量越大，灵敏度就越小，但实际环境中，瓦斯的变化是比较慢的，灵敏度对测量的影响不大。所以总的来说，大元件的探头比小元件的探头好。由于热稳定性的关系，风速对瓦斯的测量有影响，国标的规定是探头必须在8m/s的环境中稳定工作。2、设备开停传感器电磁感应原理，导线通过电流，就会产生磁场，通过感应磁场来确定导线中是否有电流，从而确定设备是否工作。但是，煤矿井下使用的是三项交流电，且封装在一条电缆中，由于三项交流电相位相差120度，它们产生的磁场相互抵消，理论上电缆外的磁场为0。但由于相间的不平衡和导线自身直径导致它们不在一个同心园，磁场不能完全抵消。正由于此，由于电缆内部的纽绞，在电缆的外部各处，磁场是不一样的，横向是这样，径向也是，安装是一定要注意。3、压力（负压）传感器有一种合金，在外部力量作用产生变形时，就会产生电信号，膜片膜盒连接到被测量环境连接到大气中0压力，绝对真空大气压力，1个大气压以绝对真空为0测量的压力，称为绝对压力以1个大气压为0测量的压力，称为相对压力，大于1个大气压为正压，小于1个大气压为负压。4、CO传感器+电极-电极CO原电池工作原理5、风门传感器利用干簧管与磁铁来实现，干簧管是一种特殊的电子器件，类似一个磁敏开关，当磁铁接近它时导通，离开时不导通。安装时传感器（干簧管）安装在门框上，磁铁安装在门上，门的开/关，带动了磁铁与干簧管的离开/接近，从而监测到门的开关。6、风速传感器涡流涡街原理风流障碍物旋涡涡街旋涡产生的频率（单位时间产生的旋涡）与风速成正比，测量单位时间产生旋涡产生的数量，就能换算出风速。7、断电/馈电装置断电器的结构断电器开关分站用电设备是否断电必须是电压型监测装置断电器与开关如果在2号和9号线之间加上一个开关，就能控制开关的动作，如果这个开关是由系统自动控制的，则能够实现自动控制。馈电监测就是监测开关输出有没有电，以验证自动控制的结果，如果不一致，系统要报警。所以必须监测负荷侧而不能监测进线侧。馈电监测最可靠、有效的方法就是直接连线监测，把负荷侧的电引进来，降压后送给CPU即可。需要说明的是不能用设备开停传感器监测，因为它检测的是电流，而设备停的时候是没有电流的，而没有电流并不能代表没有电。8、通信接口通信接口实际上就是一个信号远传装置，类似于调制解调器，由于计算机的信号不能远传（串口传输距离在10米），而监控系统的距离要求在10km以上。除此之外，通信接口还具备地面中心站的非本安设备与井下本安设备的隔离作用。9、分站、电源分站，在监控系统中是最重要的设备，它是连接传感器和主机的中间设备，传感器与主机、控制器与传感器、控制器与主机之间的信息传递，均是通过分站完成的。除完成这些信息传递功能外，分站必须能够在脱离主机后仍能独立工作，也就是说，通过主机或其它途径，对分站进行相应的设置后，其脱离主机后，仍能与传感器、控制器一起，构成一个局部的监测、控制装置，完成传感器数据的采集和控制逻辑计算及控制输出。传感器、分站工作均需要电源，同地面的监控系统不同，井下取电是不方便的，有些地点甚至是不允许的。同时，由于传感器一般安装在工作面或回风巷中，这些地点的非本安电源在瓦斯超限后是要停电的，也就是说，传感器必须使用本安供电，供电的电源必须来自于进风巷。由于这些原因，给每一个传感器都单独设计一个电源是非常不经济的，也是没有必要的（反正都来自于进风巷）。所以目前国内的系统均是由一台电源向若干传感器供电，既经济又方便。由于若干传感器同时有电缆连接到同一电源，所以分站也一般与电源放置在一起（有些分站和电源就是一体的），连接电源的同时，也连接了信号传输。四、监控系统在煤矿的布置和安装国家颁布的AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范，严格规定了监控系统在煤矿的应用要求，在此基础上，一些地方还规定了更加细致、严格的应用要求，在安装、设计时，要严格按照规定进行。1、部分的安装地点和传感器（1）地面风机房说明：地面风机房主要监测两台主扇的开停和通风负压主扇（设备开停传感器）备用主扇（设备开停传感器）负压传感器（2）总回风/采区回风/一翼回风说明：总回风按下面所列设备安装，所有的“采区回风或一翼总回风”均必须单独按下面所列设备安装，有一处，算一处甲烷传感器（0.5/0.5）风速传感器一氧化碳传感器温度传感器（3）主要风门说明：一般监测总回风和总进风之间最主要的联络巷风门，不少于2个风门传感器（4）火区说明：一处火区最少安装如下的1组传感器，大的火区可适当增加组数，每处火区均必须按下列设备安装一氧化碳传感器温度传感器（5）掘进工作面说明：每个掘进工作面均按下列设备安装，有几个算几个。断电器可以考虑使用分站电源中的断电器甲烷传感器（里，1.0/1.5）甲烷传感器（外，1.0/1.0）局扇（设备开停传感器）断电器（控制工作面及回风流非本安设备）馈电传感器风筒开闭传感器（6）回采工作面说明：每个回采工作面均按下列设备安装，有几个算几个。断电器可以考虑使用分站电源中的断电器甲烷传感器（里，1.0/1.5）甲烷传感器（上隅角，1.0/1.5）甲烷传感器（外，1.0/1.0）一氧化碳传感器（有些地区不安装，具体情况请参照当地的规定）风速传感器（有些地区不安装，具体情况请参照当地的规定）温度传感器（有些地区不安装，具体情况请参照当地的规定）断电器（控制工作面及回风流非本安设备）馈电传感器（7）带式输送机机头说明：每个带式输送机的机头均按下列设备安装，有几个算几个温度传感器烟雾传感器（8）机电硐室说明：每个机电硐室均按下列设备安装，有几个算几个温度传感器烟雾传感器（9）机电硐室（回风巷）说明：每个机电硐室均按下列设备安装，有几个算几个甲烷传感器2、分站、电源安装注意事项分站布置的原则：u 固定测点与移动测点分开：固定测点（风机房、总回风、风门、火区等不随开采转移的测点）和移动测点（掘进、回采等随开采转移、搬家的测点）不要安装在同一分站u 同时掘进的两个掘进头（回风掘进和运输掘进）一般使用同一个分站u 进尺进度差别大的掘进工作面，不要安装在同一分站u 回采进度差别大的回采工作面，不要安装在同一分站u 掘进工作面和回采工作面尽量不要使用同一个分站u 分站不能放置在回风巷u 分站距离探头的距离不能太远，一般不超过2000米u 分站与传感器的连接，不能片面减少分站，要综合考虑电缆（长度、价格）、距离、维护等u 分站一般放置到机电硐室等有人值守的地点或工作面供电开关附近u 监测工作面的分站，尽可能放置在工作面供电开关附近，以利于使用分站本身的断电器3、环境要求（1）中心站工作环境条件 温度：1530； 相对湿度：40%70%； 大气压力：80 kPa106 kPa； 温度变化率：小于10/h，且不得结露； GB/T 2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。（2）井下工作环境条件 工作温度：040； 相对湿度：98%（25）； 大气压力：80106kPa； 有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。（3）贮运条件 按规定包装入箱的产品，在避免雨(雪)淋浸的条件下，任何通用运输工具运输，其包装，储运标志应符合GB191的规定。 包装好的产品，要求在温度为540，相对湿度不高于85%，无腐蚀性气体、通风良好的存贮条件下贮存。4、供电电源（1）地面中心站电源 额定电压：220V AC； 允许偏差：-1010； 谐波：不大于5； 频率：50Hz，允许偏差5。（2）井下设备电源 额定电压：220/380V/660V AC； 允许偏差：2510； 谐波：不大于10； 频率：50Hz允许偏差5。（3）后备电源中心站配备UPS电源，当交流电源停电时，UPS电源应保证中心站主机工作2小时以上。当交流电源停电时，KDW-0.1/186矿用隔爆兼本安型直流电源的备用电源供电，保证井下全部设备在额定工作条件下正常工作2小时。5、电缆放置 符合标准化矿井施工、验收标准 严格按颜色一一连接 电缆放置时要留有余量，准备断裂后的再连接 一般尽可能走井下而不走地面 地面电缆尽可能不架空，利用地面建筑物布置 井下放置电缆要吊挂牢固整齐6、资料 安装时，要将所有随机的资料、光盘、工具保存妥当7、下井前的准备工作 按照前面叙述的原则确定要安装的传感器、分站及地点 在煤矿提供的采掘平面图上标明传感器的位置、分站的位置、局扇的位置、被控制的开关的位置 确定电缆走向 分站编号 传感器编号 填安装配置表 设备安装的顺序按地面设备、干线、分站、传感器电缆、传感器（断电器）、开关进行 如有可能，可以按编制的方案在地面模拟连接、试验后在进行实际安装8、KJ160系统安装中主要设置内容（1）设置煤矿基本参数在安装前进行执行“系统初始数据定义”，必须设置的参数有：l 单位名称l 单位编号l 通信端口，确定通信控制器连接到主机的COM1还是COM2l 分站巡检间隔l 数据滤波级别（2）设置分站编号并同步在安装前进行l 根据设计或施工方案设置所有分站的编号，分站编号在CPU板上，编码为2进制。l 分站编号设置完成后，根据设置的情况在系统软件中将其设置为巡检分站。l 分站型号要设置正确（3）设置传感器编号在安装前进行根据设计或施工方案设置。l 甲烷一般设置2、3号l 开停一般设置5、6号l 断电一般设置8、9号，（4）设置甲烷、一氧化碳传感器的报警值在安装前或安装中进行根据安全规程，设置报警值，在安装前或在安装过程中进行，在传感器上进行设置，具体的参数参见AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范。（5）定义传感器参数全部或部分安装完成后进行传感器连接完成后，系统能自动显示出连接的传感器，系统会自动对传感器赋予一个最常用的参数，这里需要设置的是传感器的安装地点。对于已经识别但不使用的传感器，可以不设置。（6）初始化分站全部安装完成后进行在“初始化分站”功能中逐一对所有安装的分站进行初始化在初始化分站后，要将断电配置发送到分站（7）配置模拟量全部安装完成后进行定义模拟量并设置其参数，报警值、断电值、复电值、被控断电器（8）配置开关量全部安装完成后进行定义开关量并设置其参数，是否报警、报警值、被控断电器（9）设置断电关系全部安装完成后进行设置传感器与断电器之间的控制关系，实际上就是哪一个传感器超限后，哪一个断电器要断电。在“控制逻辑”功能中进行，操作的步骤为：l 提取断电关系（传感器与断电器的对应关系在模拟量配置、开关量配置中已经设置）l 按“发送”按钮，将断电关系发送到分站（10）AQ1029安装、维护，必须以国标AQ1029为标准，严格执行AQ1029的规定，如不能完全实现AQ1029的要求，要向矿方说明并填写到安装、服务工作单（11）填写配置表在制作施工方案或安装前进行五、系统设备间的连接打印机网络等备用机接口、双机切换装置主机避雷器接地接地避雷器分站分站分站分站分站机房井口井下分站以上是系统中设备的连接示意图，设备之间的连接，请参考各自的说明书。1、监控主机的连接首先，监控主机必须按正常的计算机工作的需求连接键盘、鼠标、音箱、网络、电话、电源、显示器、地线等，有关计算机的安装与连接，请阅读主机的随机资料。监控主机与通信接口的连接是通过主机的RS232接口实现的，具体参考KJ160N-J通信接口的使用说明书。2、通信接口通信接口是主机与井下分站进行通信的中间机构，除了对主机与分站进行隔离以外，还具备信号处理，使信号能够远传；检测干线信号电平，判断通信干线的情况。通信接口内部具有完全独立的2套通信及控制电路，1台通信接口相当于2台通信接口，其中1路正常工作，另外1路作为备用。地线黑：信号B红：信号A黑：信号B红：信号A第一路第二路RS232RS232通信接口背面示意图红黄绿红黄绿第一路第二路通信接口正面示意图地线：连接至大地信号A、B：连接至分站，即通常所说的干线，其中A连接至分站干线的A，B连接至分站干线的BRS232：用专用电缆连接至主机的RS232端口指示灯：l 红：发送指示灯l 绿：电源指示灯l 黄：接收指示灯3、地线及防雷（1）信号线防雷系统在使用中，信号线必须安装防雷电装置，通信线路的防雷电装置必须在地面中心站和线路入井的井口分别安装。安装的要求应符合AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范中的要求。通信接口与电缆入井井口之间，应安装2台。1台安装在电缆入井井口，另1台安装在监控机房。雷电保护装置连接至机房连接至井下此端是雷电保护装置的输入端此端是雷电保护装置的输出端地线雷电保护装置安装示意图-信号电缆-入井井口雷电保护装置连接至井下此端是雷电保护装置的输出端此端是雷电保护装置的输入端地线通信接口雷电保护装置安装示意图-信号电缆-机房（2）电源线防雷系统在使用中，电源线必须安装防雷电装置，电源避雷器必须在地面中心站所有用电设备的电源进线侧安装。雷电保护装置连接至地面所有使用AC 220V电源的设备 地线AC 220V雷电保护装置安装示意图-电源（3）防雷地线必须有可靠的接地线，“雷电保护装置”的接地端子连接到地线的“汇集排”上，螺钉必须旋紧，接地线选用4mm2以上的铜线，长度小于1m且尽量短。其它要求应符合AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范。4、干线电缆与分站在干线和传感器电缆中，如果4芯电缆的2芯较细，则细的2芯用做通信，即连接A、B，粗的2芯用做电源，即连接18V、地。所有分站的干线均连接至同一条干线之上，分站与主机的通信只使用2芯，一般使用兰和绿或较细的一对，具体情况可以根据分站内部接线图确定。对KJF-20分站干线中的另外1对线虽然不使用，但中间部分也应接在一起，但不能与分站的解锁线连接。此对线连接到中心站后，应接地，防止干扰。如果使用的电缆不是红、白、兰、绿，也要根据电缆的颜色制定严格的对应连接关系。分站出来后第一个接线盒中的连接至分站至地面AB白兰另外2芯不接其它接线盒中ABBA4芯全接，严格按颜色连接5、传感器电缆与传感器分站输出的传感器电缆，严格按颜色对接，相同颜色的线连接在一起，到传感器后：l 红电源l 白地l 兰信号Al 绿信号B如果使用的电缆不是红、白、兰、绿，也要根据电缆的颜色制定严格的对应连接关系。在干线和传感器电缆中，如果4芯电缆的2芯较细，则细的2芯用做通信，即连接A、B，粗的2芯用做电源，即连接18V、地。电源地信号A信号B至分站FENZHAN BA18V地模拟量传感器中电缆的连接电源地信号A信号B至分站FENZHAN BA18V地另一个传感器FENZHAN 开停传感器中电缆的连接连接到开关的远程控制端子常开常闭公共至开关FENZHAN 至分站FENZHAN 信号B信号A地电源连接到开关的负荷侧3项电源的任意2项上反馈断电器或分站中的断电输出的连接方式这里需要注意的是，由于要实现故障断电，所以一般使用断电器中的“常开”节点，在正常情况下，断电器强制将“常开”节点吸合，在断电状态下，节点断开，在故障或断电器停电状态下，由于使用的是“常开”节点，节点是断开的，也能起到断电的作用。6、电缆要求干线和传感器电缆，使用MHYVR22(电缆分布电容：0.06mF/km， 电缆分布电感：0.8mH/km，电缆电阻：12.8W/km)系列电缆，其每公里的等效电路如下图，仿真线参数为：R=6.4，L=0.4mH，C=0.06F。下图为1公里电缆的等效电路图。图12 仿真电缆附录1、常见故障分析1、故障状态报警传感器的测量值超过了设定的报警值或断电器处于断电状态断电传感器的测量值超过了设定的断电值或断电器处于断电状态但反馈有电超量程传感器的测量值超过了它本身的最大测量值分站不通主机与传感器所在的分站联系不上暂停使用传感器处于停用状态没有巡检传感器所在的分站没有被巡检正在调教传感器正在调教探头不通分站与传感器联系不上2、主要设备运行状态及故障分析（1）主机软件中必须设置的内容l 计算机中的时间l 传感器的安装地点l 传感器的参数（参数的设置可以参考AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范）l 分站中的供电参数l 分站中断电器的控制范围l 选择巡检的分站l 基本参数（单位名称、串口等）l 断电控制关系l 操作员（2）通信控制器l 连接必须正确l 在主机上切换通信控制器的两通道时，应能听到轻微的响声，如果听不到，原因可能是：n 计算机串口坏n 串口选择错误n 与计算机连接不正确n 通信控制器坏l 绿灯：通信控制器的工作状态指示，应该一直闪。如果绿灯不闪，可以关通信控制器的电源，然后再打开。n 反复数次仍不闪，通信控制器坏n 如果只有1路损坏，可选择另一路工作l 红灯：发送指示，表示接收到主机的信号并向分站发送了出去，一般工作状态下，间断地闪烁，闪烁的间隔为1台分站的巡检时间，在系统的“初始数据定义” 中设置。如果执行分站检测等自检功能，则每检测1次闪1次。如红灯不闪n 软件没有启动或运行不正常。可以执行软件中的干线测试功能，强制发送信号，如果仍然不闪，则u 计算机串口坏u 串口选择错误u 与计算机连接不正确u 通信控制器坏l 黄灯：接收指示，表示收到了分站发出的信号，如果工作正常，红、黄灯的闪烁顺序如下：红：亮 表示收到了主机的信号并发送出去黄：亮1 亮2 亮1：与红灯亮的对应（改进的通信控制器没有亮1），亮2：收到了分站返回的信号n 如果红灯闪烁正常，黄灯没有亮2，可以用万用表的“短路档”测量通信控制器的输出，正负都有声音，但只有发送声，则u 电缆故障u 分站故障u 分站编号不正确u 分站没有巡检n 不仅有发送声，而且有回声，则u 干线有干扰u 通信控制器故障n 没有声音或声音不正常，去掉干线继续测量u 现象依旧 通信控制器故障u 声音正常，则 干线故障。n 如果黄灯一直发亮并有轻微的闪烁，没有全暗的停顿，则u 干线短路、虚连、断后浸入水或泥中（3）干线、传感器线的通信线l 除常规的查线方式外，可以用万用表的“短路档”测量干线的任何地方n 能听到声音且声音清晰、明亮、无杂音u 线路正常n 无声音u 线路断n 声音低u 线路接触不良，阻抗增大n 有杂音u 干扰、线路虚连（4）分站l 加电后，电源板的电源灯、电池灯亮，CPU板的电源灯亮、CPU状态灯闪烁。断电灯亮，1分钟后，断电灯灭n 分站正常l 除断电灯外，以上状态不正常n 分站故障l 如果断电灯不灭，可以检查是否存在断电的条件，如甲烷超限、局扇停电等，如不能判断，可以在主机上初始化该分站，断电灯不灭n 分站故障l 主机与分站通信正常时，分站的通信灯应闪烁，每通信1次闪1次，如果通信灯不闪，确认主机、通信控制器、干线无问题，则n 分站编号错误或主机没有巡检该分站n 连接错误n 分站故障。l 如果分站通信灯闪烁，但主机上该分站无信号，如果排除主机、通信控制器、干线的问题，则n 分站故障此时可以在断开其它分站与干线的连接，主机对此分站进行通信测试或只对此分站巡检，用万用表听干线的声音，u 只有呼叫声音：分站故障u 不仅有呼叫声音，还有回答声音：继续排除主机、通信控制器的故障l 电池：必须有交流供电激活分站后，电池供电才起作用。如果电池供电时间短，则n 电池故障n 充电时间不够n 分站故障（可能性小）l 电池不供电n 分站没有上盖或上反n 盖上没有磁铁或错位n 电池故障n 分站故障（5）传感器l 传感器正常时，显示正确、测量值和状态正确、通信指示灯闪烁l 模拟量传感器的数码显示或开关量传感器的电源指示不正确，可以用万用表测量电压，应在12V18V之间，如果低于15Vn 线路故障l 如果电压正常，则可能为n 连接故障（接反、接触不良）n 传感器故障l 通信灯不闪烁，可以用万用表听声音，检测线路及分站以确定线路、分站是否正常。如果正反只有1边能听到声音，则n 线路上的传感器（包括本传感器）有故障l 如果声音正常，则可能为n 连接故障（接反、接触不良）n 传感器故障l 传感器工作的特征均正常而主机仍不能正确显示之，排除分站、干线等故障后，可能是n 传感器的编号重复（同1条线上有编号相同的传感器）l 传感器的测量值不正确n 甲烷u 需要调教u 传感器故障n 开停u 安装位置不适u 电缆没有卡紧u 传感器故障u 如果常亮l 可调节衰减拨码n 风门u 安装位置不适u 传感器故障。n 负压u 需要调教u 软管安装位置不适u 软管松动u 传感器故障n COu 需要调教u 传感器故障n 转换器u 将转换器当作一个传感器来判断，当转换器在不接其它被转换的设备时，模拟量转换器在主机上应显示0，开关量转换器应显示“开、停、关”等，如果显示不正确，则l 按照检查传感器故障的方法检查转换器，确定转换器的好坏u 检查被转换的传感器l 供电是否正常l 输出信号是否正常l 输出信号是否与转换器匹配l 与转换器的连接是否正确l 测值是否正常，如果不正常，则n 调教n 维修（6）断电l 断电器或断电功能故障时，必须首先保证断电器传感器特性的正确性l 分站中的断电器主机不显示n 分站没有巡检n 断电器控制区域没有定义（分站数据定义中）l 断电不正确n 断电指示灯亮u 与开关连接不正确u 开关故障u 断电器故障n 断电指示灯不亮u 断电关系没有定义或定义错误u 断电器故障u 控制断电器的传感器参数不正确n 启动了风电瓦斯闭锁功能u 检查分站拨码开关的第8位是否在ON的位置l 反馈显示不正确n 连接错误n 断电器故障附录2、技术要求2.1 环境要求2.1.1 工作环境条件监控系统在下列条件下可靠工作。2.1.1.1 中心站设备的正常工作条件 温度：1530； 相对湿度：40%70%； 大气压力：80 kPa106 kPa； 温度变化率：小于10/h，且不得结露； GB/T 2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。2.1.1.2 安装于井下的设备，除有关标准另有规定外，应在下列条件下正常中作： 工作温度：040； 相对湿度：98%（25）； 大气压力：80106kPa； 有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。2.1.2 贮运条件2.1.2.1 按规定包装入箱的产品，在避免雨(雪)淋浸的条件下，任何通用运输工具运输，其包装，储运标志应符合GB191的规定。2.1.2.2 包装好的产品，要求在温度为540，相对湿度不高于85%，无腐蚀性气体、通风良好的存贮条件下贮存。2.2 供电电源2.2.1 地面中心站电源地面中心站设备在下列电源条件下，应能正常工作。 额定电压：220V AC； 允许偏差：-1010； 谐波：不大于5； 频率：50Hz，允许偏差5。2.2.2 井下设备电