KJ216(综采部分).doc

KJ216顶板动态监测系统 综采支架工作阻力监测子系统 1.系统概述 综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。系统现场总线采用标准RS485数据总线，总线可连接64台压力监测分站，压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。本安型分站控制巡测下位压力监测分站，通讯分站的数据发送到上位监测主站。 综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。每台供电电源可负载一台本安型分站和12台压力监测分站，每超过12台压力监测分站增加一台供电电源。2.系统结构与组成监测主站 压力监测分站本安分站127VKDW28/22127VKDW28/22防爆电源综采支架 图 1 综采监测系统组成示意图3.本安型分站本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，本安型分站的下位机为监测分站或一体化监测传感器，下位总线采用RS485总线，下位总线最大可负载64个站点（压力监测分站）。 3.1 本安型分站结构JZ1JZ3JZ2显示器 K1 K2 JZ1上位通讯插座 JZ2电源插座 JZ3下位通讯插座图2 本安型分站结构示意图11 VCC 2 GND3 SA4SB1VCC2GND3SA4SB5NC212118V20V3NC32415433 JZ1 JZ2 JZ3 图 3 本安型分站连接插座信号定义3.2本安型分站的连接 见图4，本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。本安型分站的关联供电电源KDW28或KDW22是通过电源输出电缆插头与通讯分站的电源输入插座连接。本安型分站与工作面的压力监测分站通过系统配套的防护式电缆连接。KDW28/22127V/660V监测主站JHH-2本安分站监测分站 压力监测分站图4 本安分站连接示意图3.3 本安型分站的安装 本安型分站采用固定式安装，一般安装在工作面回采巷道的开关设备列车上，去工作面压力监测分站的通讯电缆可与工作面设备通讯控制电缆捆绑在一起移动。 KDW28/KDW22供电电源尽可能与通讯分站靠近安装。3.4 本安型分站显示 综采本安型分站显示界面： K J216- F2本安型分站 V e r 3.6 综采编号区间： 001 020 当前监测分机： 001 O 山东尤洛卡股份有限公司3.5 本安型分站的设置 综采本安型分站的设置内容包括：综采报警值、压力监测分站地址起始编码，压力监测分站的地址结束编码。 进入设置菜单： 同时将K1、K2按键按下超过3秒，进入输入密码选项： 系统设置 剩余时间：请输入六位密码：000 000 左键：加 右键：选择/确定 T r 密码为：010 130 （密码不能更改），如果密码输入正确，则进入系统设置选项。第一屏：离层传感器报警值设置系统设置 剩余时间：1. 综采起始号 3. 综采报警值2. 综采结束号 4. 离层报警值左键：选择 右键：确定第二屏：离层起始号、离层结束号、锚杆起始号、锚杆结束号设置 系统设置 剩余时间：5. 离层起始号 7. 锚杆起始号6. 离层结束号 8. 锚杆结束号左键：选择 右键：确定第三屏：锚杆报警值、超前起始号、超前结束号、退出设置系统设置 剩余时间：9. 锚杆报警值 11. 超前结束号10. 超起始号 12. 退出左键：选择 右键：确定 T r 说明：剩余时间 为延时计数，当无按键操作时自动减计数，当计数值为零时自动返回运行监控状态。（1）下位监测分站起始编码设置 按左键选择1，再按右键，进入压力监测分站起始编码设置,显示如下：剩余时间：综采起始编号 = 001 左键： 加 右键：确定 按左键修改起始编码，按右键存入设置编码，返回运行监控状态。（2）压力监测分站结束编码设置按左键选择2，再按右键，进入压力监测分站结束编码设置,显示如下：剩余时间：综采结束编号 = 001 左键： 加 右键：确定按左键修改结束编码，按右键存入设置编码，返回运行监控状态。说明：起始编码设置是测区分站首、末地址编码，不一定与下位监测分站地址编码一一对应，下位监测分站的编码都是从1开始设置的，但设置的下位监测分站的数量必须与实际连接的监测测分站数量相同。例如：当设置的首、末地址编码为 2030 ，下位监测分站的实际地址编码应为110。（3）综采分站报警参数设置按左键选择3，再按右键，进入报警参数设置,显示如下剩余时间：综采报警值 = 040 MPa 左键： 加 右键：确定按左键修改报警值，按右键存入报警参数，保存报警参数并将参数依次传送到下位压力监测分站，传送正确显示如下信息上传综采报警值 编号：001 成功最后返回到运行监控状态。说明：通讯分站的报警参数设置后通过总线自动将设置的参数发送到各个压力监测分站，压力监测分站正确接收后，回应“成功！”! 若接收不正确则显示“失败!” 。3.6本安型分站的地址码设置（出厂时已设置） 本安型分站的地址码采用DIP开关设置，DIP开关采用8位16进制编码，设置范围1（00000001）7（00000111）。 例： ONOFF1 2 3 4 5 6 7 8 按16进制码设置站点容量，ON“1”，OFF“0”。 例：“00000101 ” 表示地址编码为 5。本安型分站在出厂时地址码已经设置，地址码标记在分站外壳上。用户需要修改分站地址码时参考以上方法进行。4.压力监测分站 压力监测分站是现场实时数据采集、显示、传输单元 ，压力监测分站集传感器、监测电路、显示器、数据通讯接口为一体。每个压力监测分站包含3个传感器，可监测一组综采支架（前、后、左、右立柱，千斤顶，前探梁），具体的连接方式由用户自行定义。4.1 压力监测分站的结构 JZ2JZ1K2K1显示器JZ1、JZ2为通讯插座K1、K2操作按键图5 压力监测分站结构图118V20V3SA4SB118V20V3SA4SB21345MK-7Z6721345MK-7Z67 图6 压力监测分站信号插座定义 JZ1 JZ24.2 压力监测分站的电气连接其他分站通讯分站监测分站监测分站综采支架高压腔防护电缆 图7 压力监测分站电气连接监测分站与本安型分站、监测分站与监测分站之间采用配套的防护型抗拉通讯电缆，电缆4芯线中包含了电源和信号线，简化了工作面内的电气连线。4.3 压力监测分站的安装 压力监测分站采用吊挂或固定式安装，可吊挂在综采支架的顶梁下面或固定在支架立柱的内侧，具体情况根据支架的类型确定。分站的压力监测通道为国标KJ110的矿用连接插孔，用10mm的高压油管与支架立柱高压强连接即可。压力监测分站可连接支架前、后（左、右）立柱、平衡千斤顶、前探梁。高压油管控制阀支架立柱监测分站 图8 压力监测分站与支架的连接4.4压力监测分站的显示4.4.1拨码开关状态显示 ONOFF1 2 3 4 5 6 7 8 将1号拨码开关拨到ON位表示系统进入压力调试模式(出厂检验用)。将2号拨码开关拨到ON位表示分站带倾角测量模块将3号拨码开关拨到ON位表示分站带支架活柱缩量接收模块将4号拨码开关拨到ON位表示分站倾角测量模块初始化设置，设置完拨回原位置(出厂检验用)。4.4.2确保接线无误后，接通电源后，KJ216-F Ver 3.1分站编号000山东省尤洛卡自动化装备股份有限公司延时或按下左键，显示如下画面：001 当前压力 初撑力 末阻力第一通道： 00.2 00.2 00.2第二通道： 00.2 00.2 00.2第三通道： 00.2 00.2 00.24.4.3按下右键一次，显示如下画面： 支架活柱缩量监测数据 001当前缩量：000.0 mm前次缩量：000.0 mm4.4.4再按下右键一次，显示如下画面： 支架倾斜角度监测数据 001 Y：走向角度 X：倾斜角度 +00.5 +00.7 走向角度指的是回采方向的俯仰角度；倾斜角度指采煤机走向的变化角度。4.4.5再按下右键一次，显示如下画面：001 电源电压： 5.05V如果此时采集的电压小于4.75V就会显示如下画面001 电源电压： 4.45V 警告：电源电压过低！说明：支架缩量和倾角监测功能，可根据客户需要由硬件设定。如客户没有支架缩量和倾角功能的要求，则右键只显示电源电压；如客户只要求倾角功能，则右键显示倾角功能和电源电压；如客户只要求支架缩量功能，则右键只显示电源电压和支架缩量。4.4.6双键同时按下超过5秒，显示如下画面：系统设置 9 请输入密码：0 0 0 0 0 0左键：加 右键：确定 T r 密码为010 130，密码输入正确显示如下界面： 是否校准支架倾斜角度 0011：压力监测分站编号设置2：校准支架倾斜角度（左键）选择 （右键）是按左键选择1，按右键确定显示如下画面 压力监测分站编号设置 001 【007】（左键）加 （右键）确定按左键选择2，按右键确定显示如下画面 是否校准支架倾斜角度 001（左键）是 （右键）否 此时按下左键显示如下画面： 校准成功！ 按下右键不校准，同时退出校准页面。4.4.7 状态显示在显示器下面有一行状态指示灯（LED），分别代表电源指示、接收指示、发送指示。指示灯表示分站的工作状态。PWR RXD TXD ALMPWR电源指示；供电正常时指示灯亮。RXD接收指示；收到上位本安型分站的指令时指示灯亮。TXD发送指示。向上位本安型分站发送数据时指示灯亮。ALM报警指示当压力值超过设定的报警阈值时，指示灯闪烁。SEN-分站与主站通讯正常，指示灯正常闪烁4.5 压力监测分站操作 压力监测分站有两个操作按键K1、K2，K1为分站复位按键，K2为启动背光显示按键。每次K1或K2按键按下一次启动监测分站重新采集、显示一次数据，并点亮LED背光。5.系统供电电源 与系统配套提供的供电电源为KDW22、KDW28 两种隔爆兼本安型电源。KDW22为普通非延时型供电电源，KDW28 为带后备延时的供电电源。对于经常性短时停电的使用场合，建议采用KDW28电源供电，KDW28电源内置免维护蓄电池，它与其他充电电池的特性一样，新电池在使用时需经23个充放电循环才能达到额定输出容量，长期浮充电造成的电池记忆效应可能会使延时输出时间变短。KDW22、KDW28电源有两种输入电压可供选择，127V和660V，用户根据工作面的实际供电情况确定，需在产品订货时说明。 工作面内使用的监测分站数量超过12台，通过通讯分站提供的电源的容量不能满足要求时，可通过末端监测分站接入供电电源，工作面内建议采用KDW22电源供电。5.1 电源的连接本系统中电源的接入方法有两种：一是从通讯分站接入（如图9所示），电源接入通讯分站后，通讯分站下位总线接口将信号和电源合并为一条电缆输出。二是从工作面内末端压力监测分站接入（如图10），当从工作面接入电源时，建议采用KDW22型电源供电。除非工作面安装压力分站的数量超过12台，否则不建议采用工作面末端供电方式。MA660V/127VV压力监测分站上位主站KDW28电源本安分站电源、信号电缆图9 电源连接示意图127VKDW22电源压力监测分站其他压力分站图10 工作面电源连接示意图6.综采监测子系统主要技术参数 6.1 综合技术参数 1）系统监测点数 164台监测分站（192点） 2）测量量程 060 MPa 3）综合误差 2.5% 4) 显示输出 LCD中文显示 164 （LED背光） 5）总线接口 RS485 6）通讯协议 企标 短帧（自定义） 7）通讯容错校验 CRC 8）通讯速率 2400bps 9）供电电压 18V （本安电源提供） 10）使用环境 温度 040 相对湿度095% RH 11）防爆形式 本质安全型 “Exib I” 6.2 通讯分站 1）站点容量 64 2）显示 LCD中文显示164 LED背光 3）通讯接口 RS485 4）通讯协议 2400 N 8 1 5）存储容量 8kB 6）电源 DC18V 150mA (本安电源提供) 7）防爆形式 本质安全型 “Exib I” 8）防护等级 IP549）外形尺寸 280mm206.5mm101mm 10）重量 6kg 6.3 压力监测分站 1）压力通道数 3 2）量程 060MPa 3）分辨力 0.1 MPa 4）检测精度 2.5% 5）显示 LCD中文显示164 LED背光 6）通讯接口 RS485 7）通讯协议 2400 N 8 1 8）电源 DC18V 不大于100mA 9）防爆形式 本质安全型 “Exib I” 10）防护等级 IP54 11）外形尺寸及质量 外形尺寸：289mm217.5mm101mm 质量： 约 6.5kg 6.4 供电电源 KDW28 电源：1) 防爆型式 隔爆兼本质安全型，“Exdib I”2）电源输入 AC127V/220/380/660V（用户订货时选一种）3）输入电压波动范围 75%115%4）电源输出 输出电压 直流18V（用户可选12V或15V）输出电流 800mA 5）保护方式 双重过压、过流保护 6）外形尺寸及质量 外形尺寸： 242202150mm 质量： 约13kg KDW