矿井安全监测监控系统.ppt

1、矿井安全监测监控系统,ZM51系统特点,先进性 准确性 可靠性 灵活性 易用性,TCP/IP,non Ex,EX,2,iKNF5,ZM51,ZM51,ZM51,Vw,5.15Hz,5.15Hz,5.15Hz,CH4,Co,Z51-ZM20,Submaster ZM51,intrinsically safe bus ZM51 with 19,2 kbd,Ex I ( ATEX )级别，ZM51数据传输及自动化系统,ZM51，彻底的本质安全系统 地下直至地上的现场总线 高达256个分站 (地址 ) FSK - Modems / 93，75 / 19,2 kbit/s 拓扑线，树状，星型， O型环

2、操作软件，Token-Passing 或 Master Slave（ 令牌传递或主从） 传输模式 ：点 点， 点 多点 现场总线扩展范围 20 km 主动星型耦合及中继 诊断模块 与其它系统连接的串行断口 SPS（PLC） 功能，有 512 步 指令 功能强大可靠的输入 CP ，带主令功能mit Masterfunktionen 紧凑型 Z51K ，有 数据传输和SPS（PLC） 微处理器 SPS （PLC） 功能，有 4000步 指令 SPS （PLC） 控制的 LCD 显示,Ex I ( ATEX )级别，ZM51数据传输及自动化系统,ZM51系统是唯一获得专门认证的传输矿井数据的系统。因

3、此，完全可以放心地用ZM51系统和井上某地的计算机通讯，传送矿井大气数据，例如：甲烷、一氧化碳和风速等数据。这些数据，在计算机上，进行存档、记录、显示等处理。 更进一步， ZM51系统还是唯一获得专门认证的关断井下供电电源的系统。因此，用ZM51系统可以保障，当瓦斯浓度升高，例如，当甲烷含量一旦高于 1% 时，系统就会立即关断电源供应。即使是在这时，系统与井上计算机的通讯完全与断电无关，保持正常。,用 ZM51数据传输系统传输矿井气体测量技术数据,TCP/IP,non Ex,EX,2,iKNF5,ZM51,ZM51,ZM51,Vw,5.15Hz,5.15Hz,5.15Hz,向井上的现场总线 监

4、测总线Wetterbus 输入站 以 1,2 / 4,8 / 19,2kbit/s速率进行数据传输 令牌传递软件 A1.41 u. A1.42 主从软件 A 4.01 u. 4.02 / A4.11 u. A4.12 测量值分辨率 10Bit 测量值输入 5.15 Hz ( max. 4.5 .15,5 Hz ) 参考值传输 有效性检验 传输准确度 HD d=4 传输距离 20, 12, 8km 主动星型耦合 ( 传输距离耦合 ) 过程计算机接口 瞬时发送 (以秒计，可以参数化 ) DMT 测试报告 FLES 1.7 ( 4/91.12/97 ),CH4,Co,Z51-ZM20,Submast

5、er ZM51,intrinsically safe bus ZM51 with 19,2 kbd,Z51分站,用 ZM51数据传输系统传输矿井气体有关的高压电源关断指令, 1%,CH4 sensor 05 %,Sensor,High voltage switch,10kV,Safety coupler sG2140,2,max. 4km,D 19,2 kbit/s,ZM51,ZM51,现场总线 关断总线 输入站， 关断站 以 4,8 或 19,2 kbit/s速率进行数据传输 主从软件 BS 02.06 u.02.05 冗余关断站 用 DE88W保证输入能力 用DA44W使输出口输出延迟 高

6、压电源关断总线长度，最长 4km DMT 测试报告 FLES-Nr. B0601 9/2001,Ex - area,limit contact,S9,S8,S7,R1,S1.1,S5,I1,C1,Profibus DP Master,S1,S4,S2,S3,S6,R2,C2,OVERVIEW Mine in China,I2,I = Interface ZM20 C = Coupler iKNF5 R = Repeater ZM51 S = Substation ZM51,non Ex,Ex,Surface,Underground,FBT/ Koch 10/2004,19200 bit / s

7、ec,19200 bit / sec,19200 bit / sec,iKV3,iKV3,Shaft cable 4 x 2 x0,8 mm2 PE,Data Network,2,Profibus FSK,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,priority 1,non Ex surface,underground,I.S cable distribution boxes,CH4,Vw,CO,iKV3,iKV3,priority 2,Shaft cable G2YY(Z)Y 30 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 30 x 2 x 0,8mm2 PE,i

8、KV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 4 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,Honeywell Profibusmaster 1,Profibus coupler kHF2,ZM20,ZM20,ZM20,ZM20,Ex,non Ex,ZM20,CPU,I / O module,Profibusmodem PBM01,Bus connector,2,

9、2,intrinsically box Z51-iST,RS485,Profibus DP Mining 93.75 kbd,RS485,RS485,RS485,RS485,Slave 1,Slave 2,Slave 3,Slave 4,Exampel for Test,I/O module,I/O module,I/O module,I/O module,intrinsically box Z51-iST,Profibus ( Cu )FSK,本质安全区,煤矿安全监测监控系统,ZM20,ZM12+I/O分站,服务器,操作站,TCP/IP (Fiber ),国内系统结构框图（一）,国内系统结构

10、框图（二）,国内系统结构框图（三）,CH4,CO,FLP,127VAC,I.S. distribution boxes,ZM51 box,2 twisted pair,dNG3- 12ib,12VDC,NV2- 12ia,FHF Co,Ltd,UPS power supply for ZM51 box,2 x 515Hz analogue value 2 x prewarning 2 x switch off power supply,127VAC,dNG3- 12ib,NV2- 12ia,12VDC,FLP,5710,5710,Datatransmission to ZM20,Wv,ZM51

11、,ZM51,ZM51,ZM51,ZM51,ZM20,Honeywell PKS Computer,Fiber-OPC-TCP/IP,Master,Slave 1.8,Ex I Mointoring BUS ZM51 19200 bit/sec.,1 x barrier iKNF5,principle of the data transmission,Environmental data ( priority 1 ),SM11 MD511,ZM51,ZM51,ZM51,4 x AI,8 x AI,3 x AI 3 x DI 1 x DO,4 x AI 6 x DI 2 x DO,2 x AI 1

12、 x DO,2 x AI 4 x DI,1,2,3,4,5,6,7,8,6 x AI 3 x DI 2 x DO,4 x AI 1 x DO,SKA,SKA,MD511,MD511,SKA11,SKA11,FGW11,NV2,dNG3,MD511,MD511,SKA11,SKA11,FGW11,NV2,dNG3,I / 0,MD,I / 0,MD,I / 0,MD,Roadway Area,Roadway 3,Roadway 2,Roadway 1,ZM 12,ZM 12,ZM 12,FG W,FG W,FG W,dNG3,UPS,NV2,UPS,dNG3,NV2,dNG3,NV2,UPS,I

13、 / 0,MD,ZM 12,FG W,dNG3,NV2,UPS,127VAC,12VDC 500mA,12VDC 500mA,12VDC 500mA,12VDC 500mA,127VAC,127VAC,to surface power area,ZM20,PBM01,Modbus KJF 40A-RWPM,SM,1070 ZM20,dNG3,5VDC/ 2,5A,127VAC,127VAC,SKA,SKA,SKA,MD,MD,MD,MD,SKA,Active Star coupler unit SKA11,ZM51 protocol 19,2 kbd,ZM20,PBM01,dNG3,5VDC/

14、 2,5A,127VAC,PBM01,FDL / FSK Becker-RW2 Belt,S8,S7,R1,S5,B1,S1,S4,S2,S3,S6,I = Interface ZM20 B = Barrier iKNF5 R = Repeater ZM51 S = Substation ZM51,non Ex,Surface,Underground,ZM51 Fieldbus 19200 bit / sec,19200 bit / sec,19200 bit / sec,CH4 Von-off Vw Don-off Pr Won-off,Ex,Experion PKS Server,LAN,

15、Submaster ZM51,ZM20,I,Operator Stations,Operator Stations,iKV3,iKV3,Shaft cable 4 x 2 x0,8 mm2 PE,Data Network,2,Profibus FSK,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,priority 1,non Ex surface,underground,I.S cable distribution boxes,CH4,Vw,CO,iKV3,iKV3,priority 2,Shaft cable G2YY(Z)Y 30 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z

16、)Y 30 x 2 x 0,8mm2 PE,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,iKV3,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 4 x 2 x 0,8mm2 PE,G2YY(Z)Y 12 x 2 x 0,8mm2 PE,Xinyuan 6 Mt/a Project,1st worksurface,Xinyuan 6 Mt/a Project,2nd worksurface,Roadway-1,2,Roadway-3,4,Underground

17、Production area-1,distance 3.5km,Roadway 1,2,3 ZM20+I/O,distance 2.0 km,distance 2.0 km,AI : 5-15 Hz / 4-20ma,DI pot. free I.S contact,DO,8 x ZM51 Substation + 8 power supply dNG3-12ib / NV2-12ia,Underground Production area-2,8 x ZM51 substations,1,2,3,4,5,6,7,8,pot. free I.S contact,9,Roadway-1,2,R

18、oadway-3,4,Underground Production area-1,distance 3.5km,Roadway 1,2,3,distance 2.0 km,distance 2.0 km,AI : 5-15 Hz / 4-20ma,DI pot. free I.S contact,DO,15 x power supply areas for analogue sensors ( combination dNG3-12ib + NV2-12ia ),Underground Production area-2,pot. free I.S contact,2 twisted pair

19、,ZM20,CH4,CO,127VAC,ZM51 box,dNG3- 12ib,12VDC,UPS power supply for ZM51 box,2 x 515Hz analogue value 2 x prewarning 2 x switch off power supply,127VAC,Wv,12VDC,UPS power supply for sensors,5710,现场传感器实物布置图,本安接线盒,UPS4小时,Weolke Sensor,Weolke Sensor,CH4(H,L),CO,ZM12,ZM20,C200,现场实物配置示意图,Wv,a condition 0,

20、8mm2 PE twisted pair ! 普通矿用铜质双绞线无极性要求,Protocol ZM51 Fieldbus,ZM 20,R,R,R,1km,5km,5km,5km,5km,maximum for 93,75 kbit/s ( 3 x Repeater ),kHF2,CH4,ZM20,5.15Hz,本质安全型特点：,Profibus FSK本安型现场总线接口，通讯距离不低于5-20KM； 具有各种型号和信号类型的IO模块； 所有设备间的连接仅通过一对普通的矿用铜质双绞线，无极性要求； 断开、断电恢复后，自恢复功能； 具有Modbus RTU Master-RS485(光隔)接口；

21、体积小，重量轻，接线采用快速插头，安装快速方便，特别适合煤矿的移动性生产，适合矿井的搬家倒面； 具有FDL(FSK)通讯接口，可以与国外众多煤矿制造厂家的设备进行通讯，完全实现综采工作面自动化。如DBT、JOY支架、BF组合开关、Marco组合开关、安控组合开关、Allenwest负荷中心、塞特组合开关、DBT三机、JOY采煤机、Eickhoff采煤机、Dodge CST、ACE顺槽胶带机等。,煤矿井下传感器信号传输类型对比,能量传输：电流信号（4-20 ma） 优点：抗电磁干扰能力较强；负荷电阻较小（250） ； 缺点：传输距离受限；电缆本身阻抗和电感原因； 信号传输：电压和频率信号（5-1

22、5Hz,） 优点：传输距离较远； 缺点：抗电磁干扰能力较强；,CH4/CO/Wv三重安全冗余配置方案,系统配点电本安I/O箱,断电仪,风量控制开关,信息系统传输,安全性,为维护系统的安全性保密工作，厂景系统提供可组态的安全级别，控制级别和区域分配。可以对每个操作员或轮流对每个操作站设定级别。共有六级安全级别限制操作员访问厂景系统的功能。共有256级控制级别限制操作员控制矿区设备的能力。 区域分配可以限制操作员能够进行操作的矿井区域。此区域为有效划分矿井和系统的点信息，图形及报警信息而设立。当操作员登录到系统时，针对操作员的含有保密级别，控制级别，区域分配等信息的配置被激活。,报警和事件管理,多

23、级报警优先级 标准的报警/通讯/事件/信息/故障停机分析画面 报警/通讯/信息/停机状态条状显示 相关信息 每屏显示最近发生的报警 报警筛选(优先级、区域、确认状态等) 先进的报警管理 标准的报警/事件及报警持续时间的报告。,灵活的趋势组态使得趋势可以在线组态，仅需简单地从数据库中选择并输入点的位号及参数完成趋势图组态。任何历史数据采集的时间间隔都可以作为趋势图的时间轴基准。标准趋势图包括： 单组趋势图 双组趋势图 三组趋势图 多曲线趋势图 多范围趋势图 X-Y坐标分布图 数据表格 组趋势图 分析、处理数据的功能包括： 合并实时与历史趋势 趋势图缩放、全景及卷动 显示刻度线 趋势图密度可组态

24、简单的已归档历史数据的调用 趋势保护 智能剪贴板功能，仅需使用复制粘贴的方式来复制数据 趋势图仅需在线的简单组态，而无需建立专门的画面。实时数据和历史数据可以在同一幅趋势图上显示，已归档的历史数据可以通过卷动来访问或直接输入你想要察看的数据的日期和时间即可。,灵活的趋势组态,历史数据的采集有多种时间频率，可以采集平均值或瞬时值。厂景系统可以在线保持大量的历史数据并自动归档，可存贮并访问的历史数据无限制。 历史数据采集的缺省时间间隔有： 5秒瞬时值 1分钟瞬时值 1小时瞬时值 8小时瞬时值 24小时瞬时值 6分钟平均值 1小时平均值 8小时平均值 24小时平均值 被采集的历史数据可用于趋势、用户

25、画面、报表、应用程序、电子表格及与ODBC兼容的数据库。历史数据可归档至本地硬盘、磁带机等存贮介质中。,历史数据的采集,综合报告,报告形式可在线编辑 报警/事件与操作跟踪 报警持续时间计算 按类别与原因生成的停工报告 自由格式 (数学运算与读写操作) 点属性报告，停止扫描，手动和报警禁止 交叉引用使长期维护更简便 报告可按周期，事件驱动或指令要求生成 可输出到屏幕，打印机，文件或其他计算机 可在任一台客户机进入报告系统,Referencelist China Projects,Xing Long Zhuang Coal Mine 1984Monitoring system Telephone system Mobile Radio system Chongqing Factory1985Data system TF200 Tianjin