KJ616（A）型煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　導(dǎo)語(yǔ)

　　礦壓監(jiān)測(cè)與支護(hù)質(zhì)量監(jiān)控是保障礦井安全生產(chǎn)的重要技術(shù)手段，對(duì)優(yōu)化采煤工作面支護(hù)設(shè)計(jì)，搞好頂板控制，減少頂板事故具有重要意義。本期轉(zhuǎn)化果推薦的《KJ616(A)型煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》是在傳統(tǒng)無(wú)線頂板動(dòng)態(tài)參數(shù)的工作方式的基礎(chǔ)上研發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有電池消耗低、傳輸距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定性好、維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，并能實(shí)時(shí)傳輸至井上，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，可直觀的在大屏幕投影、大屏幕監(jiān)視器、遠(yuǎn)程終端等外部設(shè)備上顯示，亦可根據(jù)用戶的需要組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

　　一、系統(tǒng)概述

　　1.系統(tǒng)用途及特點(diǎn)

　　KJ616(A)煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是用于煤礦綜采支架工作阻力的計(jì)算機(jī)在線測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)融為一體，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)綜采支架工作阻力等礦壓參數(shù)，便于評(píng)價(jià)支架工作狀態(tài)及支架與地質(zhì)條件的適應(yīng)性，研究采掘工作面礦壓顯現(xiàn)特征，為工作面頂板管理等工作提供依據(jù)。

　　2.防爆型式

　　礦用本質(zhì)安全型、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型的煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　3.使用環(huán)境

　?、畔到y(tǒng)中用于機(jī)房調(diào)度室的設(shè)備在下列條件下正常工作：

　　a)環(huán)境溫度：15℃～30℃;

　　b)相對(duì)濕度：40%～70%;

　　c)溫度變化率：小于10℃/h，且不得結(jié)露;

　　d)大氣壓力：80kPa～106kPa;

　　e)GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場(chǎng)干擾和接地條件。

　　系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備在下列條件下正常工作：

　　a)環(huán)境溫度：0℃～40℃;

　　b)不大于95%(+25℃);

　　c)大氣壓力：80kPa～106kPa;

　　d)有爆炸性氣體混合物，但無(wú)顯著振動(dòng)和沖擊、無(wú)平衡絕緣的腐蝕性氣體。

　　4.供電電源

　　⑴地面設(shè)備交流電源：

　　a) 額定電壓：AC127V/220V/660V，允許偏差-10%～+10%;

　　b) 諧波：不大于5%;

　　c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。

　?、凭陆涣麟娫矗?/p>

　　a) 額定電壓：AC127V/660V，允許偏差-25%～+10%;

　　b) 諧波：不大于10%;

　　c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。

　　5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　(1)系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)主備機(jī)、打印機(jī)、不間斷電源、電源防雷器、RS485/USB轉(zhuǎn)換器、KJ616(A)-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口(以下簡(jiǎn)稱(chēng)接口)、KJ616(A)-F1礦用本安型傳輸主站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)主站)、KJ616(A)-F2礦用本安型監(jiān)測(cè)分站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)分站)、GPD60(A)礦用壓力傳感器、GUW150(A)礦用圍巖移動(dòng)傳感器、GPD450(A)礦用本安型錨桿(索)應(yīng)力傳感器、GZY60(A)礦用本安型鉆孔應(yīng)力傳感器 、KDW28-18礦用隔爆兼本安不間斷電源及線纜等設(shè)備組成。

　　(2)軟件配置

　　a) 操作系統(tǒng)：Windowsxp、Windows7。

　　b) 數(shù)據(jù)庫(kù)：SQL Server 2000。

　　c) 監(jiān)測(cè)軟件：KJ616(A)煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)軟件。

　　二、基本功能

　　1.數(shù)據(jù)采集功能

　　系統(tǒng)應(yīng)具有礦山壓力、應(yīng)力和頂板位移模擬量采集、顯示及報(bào)警功能。

　　2.存儲(chǔ)和查詢功能

　　3.系統(tǒng)具有存儲(chǔ)和查詢功能，內(nèi)容包括：

　　a) 重要測(cè)點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值;

　　b) 模擬量統(tǒng)計(jì)值;

　　c) 報(bào)警及解除報(bào)警時(shí)刻及狀態(tài);

　　d)設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時(shí)刻及狀態(tài)等。

　　4.顯示功能

　　(1)系統(tǒng)具有列表顯示功能。其中模擬量及相關(guān)顯示內(nèi)容包括：地點(diǎn)、名稱(chēng)、單位、報(bào)警門(mén)限、監(jiān)測(cè)值、傳感器工作狀態(tài)、報(bào)警及解除報(bào)警狀態(tài)和時(shí)刻等。

　　(2)系統(tǒng)具有模擬量實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值等曲線。在一屏上，能同時(shí)顯示不小于3個(gè)模擬量，并設(shè)時(shí)間標(biāo)尺，可顯示出對(duì)應(yīng)時(shí)間標(biāo)尺的模擬量值。

　　(3)系統(tǒng)具有模擬動(dòng)畫(huà)顯示功能。顯示內(nèi)容包括：工藝流程模擬圖、相應(yīng)模擬量數(shù)值等。具有總圖加局部放大等方式。

　　(4)系統(tǒng)具有系統(tǒng)設(shè)備布置圖顯示功能。顯示內(nèi)容包括：傳感器、主站、分站的設(shè)備名稱(chēng)、相對(duì)位置和運(yùn)行狀態(tài)等。若系統(tǒng)龐大一屏無(wú)法容納，可總圖加局部放大。

　　(5)打印功能

　　系統(tǒng)具有報(bào)表、曲線、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能。

　　(6)人機(jī)對(duì)話功能

　　系統(tǒng)具有人機(jī)對(duì)話功能，以便于系統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用、控制命令輸入等。

　　(7)自診斷功能

　　系統(tǒng)具有自診斷功能。當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、主站、分站發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警并記錄故障時(shí)刻和故障設(shè)備，以供查詢及打印。

　　(8)雙機(jī)切換功能

　　系統(tǒng)具有雙機(jī)切換功能。系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)雙機(jī)備份，并具有手動(dòng)切換功能。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備份主機(jī)投入工作。

　　(9)數(shù)據(jù)備份功能

　　系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份功能。

　　(10)備用電源

　　系統(tǒng)具有備用電源。當(dāng)電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)礦山壓力、應(yīng)力和頂板位移主要監(jiān)控量繼續(xù)監(jiān)控。

　　(11)防雷保護(hù)功能

　　在中心站機(jī)房交流供電進(jìn)線處接有DXH06-F電源防雷器進(jìn)行防雷保護(hù)。

　　(12)其他功能

　　a)系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能;

　　b)系統(tǒng)具有軟件自監(jiān)視功能;

　　c)系統(tǒng)具有軟件容錯(cuò)功能;

　　d)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)多任務(wù)功能，能實(shí)時(shí)傳輸、處理、存儲(chǔ)和顯示信息，并根據(jù)要求實(shí)時(shí)控制，能周期地循環(huán)運(yùn)行而不中斷。

　　三、主要技術(shù)指標(biāo)

　　1.模擬量輸入傳輸處理誤差

　　模擬量輸入傳輸處理誤差應(yīng)不大于1.0%。

　　2.最大巡檢周期

　　系統(tǒng)最大巡檢周期應(yīng)不大于30s。

　　3.畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間

　　調(diào)出整幅畫(huà)面85%的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于2s，其余畫(huà)面應(yīng)不大于5s。

　　4.誤碼率

　　誤碼率應(yīng)不大于10-8。

　　5.最大傳輸距離

　　a) 計(jì)算機(jī)至RS485/USB轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器至接口的最大傳輸距離為2m。

　　b)接口至主站的最大傳輸距離為10km(使用MGTSV(2～96)B通信光纜);

　　c) 主站至分站的最大傳輸距離為2km(使用MHYV 1×4(7/0.37㎜)通信電纜，單芯芯線截面積為0.75㎜²);

　　d)分站至傳感器的最大無(wú)線傳輸距離為30m(無(wú)遮擋)。

　　6.最大監(jiān)控容量

　　系統(tǒng)最多可接入4臺(tái)分站，每臺(tái)分站最多可接入30臺(tái)配套傳感器。

　　7.雙機(jī)切換時(shí)間

　　從工作主機(jī)故障到備用主機(jī)投入正常工作時(shí)間應(yīng)不大于5min。

　　8.備用電源工作時(shí)間

　　在電網(wǎng)停電后，備用電源應(yīng)能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控時(shí)間不小于2h。

　　9.存儲(chǔ)時(shí)間

　　重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值存盤(pán)記錄保存7d以上。模擬量統(tǒng)計(jì)值、報(bào)警/解除報(bào)警時(shí)刻及狀態(tài)、設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時(shí)刻及狀態(tài)等記錄保存1年以上。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長(zhǎng)度不大于5min。

　　10.統(tǒng)計(jì)時(shí)間

　　模擬量統(tǒng)計(jì)值應(yīng)是5min的統(tǒng)計(jì)值。

　　12.最大組合負(fù)載及本安供電距離

　　KDW28-18礦用隔爆兼本安不間斷電源,1路18V(ib等級(jí)，開(kāi)路)：可給1臺(tái)KJ616(A)-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口或KJ616(A)-F1礦用本安型傳輸主站或KJ616(A)-F2礦用本安型監(jiān)測(cè)分站供電，最大供電距離為5m(使用MHYV 1×4(7/0.37㎜)通信電纜，單芯芯線截面積為0.75㎜²)。

　　四、傳輸性能

　　1.計(jì)算機(jī)與RS485/USB轉(zhuǎn)換器的傳輸

　　1)傳輸方式：USB;

　　2)接口數(shù)量：計(jì)算機(jī)2個(gè)，RS485/USB轉(zhuǎn)換器1個(gè)。

　　2.RS485/USB轉(zhuǎn)換器與接口之間的傳輸

　　1)傳輸方式：主從式、半雙工、RS485;

　　2)傳輸速率：115200bps;

　　3)接口數(shù)量：轉(zhuǎn)換器1個(gè)，接口2個(gè)。

　　3.接口與主站之間的傳輸

　　1)傳輸方式：以太網(wǎng)光信號(hào)(波長(zhǎng)1310nm);

　　2)傳輸速率：100Mbps;

　　3)光發(fā)射功率：(-20～0)dBm;

　　4)接口數(shù)量：接口1個(gè)、主站1個(gè);

　　4.主站與分站之間的傳輸

　　1)傳輸方式：主從式、半雙工、RS485;

　　2)傳輸速率：4800bps;

　　3)接口數(shù)量：主站1個(gè)，分站1個(gè)。

　　5.分站與配套傳感器之間的傳輸

　　1)傳輸方式：GFSK無(wú)線傳輸;

　　2)中心工作頻率：450MHz±2MHz;

　　3)發(fā)射功率：-20dBm～20dBm。

　　五、故障分析與排除

　　1.在進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí)，周?chē)坏糜袕?qiáng)磁場(chǎng)干擾或搖動(dòng)正壓傳感器和通訊子站。

　　2.防爆電源輸入電壓指示燈不亮，保險(xiǎn)絲燒斷，更換保險(xiǎn)絲。

　　3.電纜與電纜連接時(shí)，不得用簡(jiǎn)單的膠布包接。

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