一、系統(tǒng)介紹
KJ91N(A)型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）適用于對煤礦井下環(huán)境參數(shù)、工況參數(shù)的監(jiān)測與控制，它能接入各種類型的傳感器：如瓦斯、氧氣、一氧化碳、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、濕度、流量、煙霧、風(fēng)門開關(guān)等環(huán)境參數(shù)傳感器；水倉水位、煤倉煤位、壓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、箕斗計(jì)數(shù)、主扇、局扇、水泵、采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)開停等生產(chǎn)參數(shù)傳感器；當(dāng)井下某一局部瓦斯超限時，可根據(jù)需要而切斷相關(guān)區(qū)域的電源，以保證該區(qū)域的安全，避免對工作人員的生命及國家財(cái)產(chǎn)帶來的巨大損失。該系統(tǒng)適用于各類大、中、小型礦井。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造按照國家的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，完全符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，可應(yīng)用于煤礦有瓦斯和粉塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中。
二、主要特點(diǎn)
1、在系統(tǒng)軟件方面
KJ91N(A)系統(tǒng)的軟件，包括其系統(tǒng)主控軟件、網(wǎng)絡(luò)終端軟件、報(bào)表查詢處理軟件、作圖軟件、圖形工作站軟件等，都在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展而不斷升級換代，已從早期的WIN98運(yùn)行環(huán)境到現(xiàn)在的WIN2000/XP/2003 /Vista版。
(1)它是一套綜合性軟件，支持安全監(jiān)測、生產(chǎn)監(jiān)測、抽放、火災(zāi)、人員定位、考勤、工業(yè)電視、視頻會議等各種子系統(tǒng)；操作方便、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、可靠性好、支持C/S和B/S模式；支持異地遠(yuǎn)程訪問，圖形軟件可支持矢量圖方式；報(bào)表軟件采用微軟公司Excel表格處理軟件，可支持錯誤信息剔除、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、自動計(jì)算處理等功能；全局聯(lián)網(wǎng)可支持WEBGIS方式，實(shí)現(xiàn)礦、局、市、省等各級聯(lián)網(wǎng)；利用公用無線網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)GPRS分級安全信息分級報(bào)警功能。
(2)在軟件開發(fā)過程中采用了先進(jìn)的可視化面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)、多線程、動態(tài)鏈接庫及對象嵌入技術(shù)，使得系統(tǒng)的模塊化程度進(jìn)一步提高，系統(tǒng)具有更加靈活的集成方式，可適應(yīng)不同用戶對系統(tǒng)規(guī)模的要求，有很高的擴(kuò)展性和開放性。
(3)由于系統(tǒng)運(yùn)行于WIN98/NT/2000/XP/2003多任務(wù)環(huán)境，并在數(shù)據(jù)通訊方面采用了動態(tài)鏈接庫及多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了真正的實(shí)時響應(yīng)及前后臺監(jiān)測數(shù)據(jù)的無縫鏈接。
(4)系統(tǒng)提供強(qiáng)大的矢量化組態(tài)圖等多種顯示功能，可隨時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖形、曲線和報(bào)警點(diǎn)及數(shù)值；圖形編輯器提供了豐富的圖元，并提供自定義圖元功能，用戶可用它編輯強(qiáng)大的組態(tài)圖形顯示；所有圖形均支持無級放大、縮小、漫游等功能；支持AUTOCAD等多種圖形格式的導(dǎo)入。
(5)地面中心站為開放式系統(tǒng)，軟硬件均可以擴(kuò)充，系統(tǒng)地面設(shè)備以全網(wǎng)絡(luò)方式運(yùn)行，支持NT及NETWARE網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，運(yùn)行協(xié)議為TCP/IP、NETBUI、SPX/IPX，可與企業(yè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，方便地與生產(chǎn)監(jiān)控、工業(yè)電視和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，在網(wǎng)上可運(yùn)行任意一臺網(wǎng)絡(luò)終端，同時支持終端通過服務(wù)代理的遠(yuǎn)程連接（通過公用電話PSTN網(wǎng)等），實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的遠(yuǎn)程實(shí)時共享。系統(tǒng)軟件能與企業(yè)構(gòu)筑的INTERNET/INTRANET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境能很好融合，真正實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)化共享（按用戶權(quán)限）。
(6)主控機(jī)軟件有一個控制軟件包，為用戶提供邏輯選擇編制各種自動控制方案的功能，從而為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地自動控制和數(shù)字邏輯運(yùn)算提供可靠手段。系統(tǒng)具備完善的由中心站手動控制斷電、分站異地?cái)嚯娍刂坪统炭財(cái)嚯?、智能傳感器輸出斷電控制組成的三重?cái)嚯娍刂乒δ?，從而保證監(jiān)測參數(shù)超限等異常信息斷電的萬無一失。
(7)數(shù)據(jù)處理與存儲：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用SQL2000/2005標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫格式存儲，運(yùn)用先進(jìn)的變值變態(tài)分時存儲技術(shù)，各種數(shù)據(jù)（異常信息記錄、實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、密采數(shù)據(jù)）能夠保存10年以上，用戶可隨時查看、打印輸出；也可進(jìn)行二次開發(fā)，整合入現(xiàn)有綜合系統(tǒng)中；并提供OPC協(xié)議等數(shù)據(jù)導(dǎo)出服務(wù)。
(8)利用本系統(tǒng)掛接的礦井人員定位信息子系統(tǒng)，可將儀器攜帶人員在井下任意工作地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛群臀恢眯畔?shí)時上傳，局礦領(lǐng)導(dǎo)、管理人員可隨時掌握礦井的動態(tài)瓦斯數(shù)據(jù)；同時可實(shí)現(xiàn)人員尋呼和緊急信息通知功能。
(9)系統(tǒng)獨(dú)具特色的主從通訊協(xié)議，較好克服了通常主從式監(jiān)控系統(tǒng)普遍存在的因巡檢周期偏長（20s～30s之間時）出現(xiàn)的系統(tǒng)報(bào)警異常值或斷電異常值漏測的缺陷。采用光纖環(huán)網(wǎng)通訊模式，巡檢周期可縮短到5s。
2、在系統(tǒng)硬件方面
(1)本公司是專業(yè)從事煤礦安全技術(shù)的高科技公司，有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，運(yùn)用于系統(tǒng)的井下設(shè)備在質(zhì)量及性能方面在國內(nèi)屬一流，而且我們一直在跟蹤當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)，不斷地完善和發(fā)展。
(2)自主開發(fā)了各種型號規(guī)格的智能監(jiān)控分站和穩(wěn)壓電源，形成了大、中、小型全系列，可滿足不同用戶需求，且在產(chǎn)品體積、重量、性能等方面較國內(nèi)同類產(chǎn)品具有較大優(yōu)勢。
(3)在各類傳感器及斷電器方面本系統(tǒng)是國內(nèi)自配套性較強(qiáng)的系統(tǒng)之一，其各類主要傳感器及斷電器由自己生產(chǎn)制造，傳感器種類齊全，斷電器有多種系列可以選用，完全能滿足用戶的不同需要，具有很高的性價比。
(4)系統(tǒng)通訊也采用了目前高速數(shù)據(jù)有線通訊中廣泛使用的先進(jìn)的光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)，通訊距離遠(yuǎn)，抗干擾能力特強(qiáng)。
(5)全系列監(jiān)控分站均具有2h實(shí)時監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲功能；均配置了標(biāo)準(zhǔn)RS485智能通訊接口，支持各種智能通訊儀器、設(shè)備直接接入系統(tǒng)。
(6)系統(tǒng)配備的斷電器均具有斷電反饋功能，系統(tǒng)軟件具有斷電回控比較指令，可完全確保斷電的可靠性。
(7)監(jiān)控分站及傳感器實(shí)現(xiàn)了智能化，調(diào)校均采用紅外遙控方式，操作簡單方便。
(8)系統(tǒng)配備的各型監(jiān)控分站均采用高性能16位單片機(jī)，極大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，同時全部具有監(jiān)測信息“黑匣子”功能。
(9)各型智能監(jiān)控分站選用新型非易失性存貯器，所有數(shù)據(jù)掉電不丟失；獨(dú)具的斷電次數(shù)、斷電時間、設(shè)備開停次數(shù)，開停時間累計(jì)功能，避免了因系統(tǒng)通訊線路出現(xiàn)故障時，誤計(jì)累計(jì)時間，累計(jì)次數(shù)的缺陷。
(10)各型智能監(jiān)控分站自帶高精度時鐘，具有各路傳感器供電電壓的檢測功能；同時，各型智能監(jiān)控分站均予留彩色漢字液晶顯示屏接口。
(11)分站具備掉電閉鎖功能；當(dāng)分站掉電（指交直流供電均無）時，立即切斷與閉鎖控制相關(guān)的設(shè)備電源并閉鎖；當(dāng)分站復(fù)電并工作正常、穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。
三、監(jiān)控中心站具有以下功能
1、具備故障閉鎖功能：當(dāng)與閉鎖有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時，切斷該監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。
2、具有手動遙控?cái)嚯?復(fù)電功能，斷/復(fù)電響應(yīng)時間不超過2s。
3、具有雙機(jī)熱備份，實(shí)現(xiàn)手動/自動切換，當(dāng)工作主機(jī)故障時，備份主機(jī)立即自動投入工作，保證系統(tǒng)正常工作。
4、現(xiàn)場模擬量、開關(guān)量和累計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、記錄、查詢、報(bào)表、實(shí)時和歷史趨勢曲線、柱狀圖顯示、實(shí)時圖形動態(tài)顯示、打印等。
5、具有自診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、分站、主站、傳輸電纜及接口、電源供電、斷電控制、軟件運(yùn)行等發(fā)生故障時，報(bào)警并記錄故障時間及故障設(shè)備及地址。
6、光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)具備切除故障段回路功能：任意段線路和分站出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動對故障回路進(jìn)行隔離切斷，不至因個別故障點(diǎn)而影響整個系統(tǒng)的通訊。
7、具有斷電、饋電狀態(tài)監(jiān)測。
8、在不中斷監(jiān)測的情況下，能完成現(xiàn)場各模擬量、開關(guān)量傳感器的定義、設(shè)置、參數(shù)修改以及各種數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線、圖形畫面的生成和修改。
9、可對通風(fēng)、排水、瓦斯抽放、注氮、防火、束管監(jiān)測等系統(tǒng)的主要設(shè)備工況、工藝參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)視。
10、工作穩(wěn)定，性能可靠，容錯能力強(qiáng)，在操作不恰當(dāng)時有信息提示，且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
11、具備較強(qiáng)的人機(jī)交互能力，故障發(fā)生時能以顏色、圖形、語音報(bào)警及實(shí)時信息窗對操作者發(fā)出提示信息。
12、具備上傳信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)接口。
四、分站具有以下功能
1、具備故障閉鎖功能：當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時，切斷該監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后，自動解鎖。
2、具有甲烷—風(fēng)—電閉鎖功能。
3、具有甲烷濃度超限聲光報(bào)警和斷電/復(fù)電控制。
4、異地?cái)嚯?復(fù)電功能，斷/復(fù)電時間不超過系統(tǒng)巡檢周期的2倍。
5、具備記憶功能，在分站掉電時，能自動保護(hù)原有的初始化信息和生產(chǎn)累加量信息。
6 備用電池供電功能：當(dāng)交流電源因故斷開時，備用電池投入工作，在最大負(fù)荷下可連續(xù)工作2h以上。
7 可自動消除瞬高、瞬低的干擾信號。
8 在傳輸通道斷路或短路的情況下，與地面中心站失去通訊聯(lián)系時，分站仍能獨(dú)立工作，按照預(yù)先設(shè)定的報(bào)警、斷電要求實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。
五、技術(shù)特性
1、最大監(jiān)控容量
系統(tǒng)最大可監(jiān)控64臺分站。
2、最大巡檢周期：系統(tǒng)最大巡檢周期應(yīng)不大于30s。
3、控制執(zhí)行時間
甲烷超限斷電及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執(zhí)行時間應(yīng)不大于2s。其他的控制執(zhí)行時間應(yīng)不大于30s。異地控制執(zhí)行時間應(yīng)不大于60s。
4、畫面響應(yīng)時間：調(diào)出整幅畫面85%的響應(yīng)時間應(yīng)不大于2s，其余畫面應(yīng)不大于5s。
5、誤碼率：誤碼率應(yīng)不大于10-8。
6、信號制
(1)模擬量
頻率型信號：200Hz～1000Hz，輸出高電平時應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正脈沖和負(fù)脈沖寬度均不得小于0.3ms；1200Hz～2000Hz，輸出高電平時應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正脈沖和負(fù)脈沖寬度均不得小于0.15ms。
(2)開關(guān)量
電流型信號：1mA/5mA，1mA～2mA對應(yīng)邏輯“0”，4mA～5mA對應(yīng)邏輯“1”。
無源接點(diǎn)信號：截止?fàn)顟B(tài)輸出時，漏電阻不小于100kΩ；導(dǎo)通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。截止?fàn)顟B(tài)對應(yīng)邏輯“0”；導(dǎo)通狀態(tài)對應(yīng)邏輯“1”。
(3)累計(jì)量
輸出高電平時應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正、負(fù)脈沖寬度不應(yīng)小于0.3s，正、負(fù)脈沖的轉(zhuǎn)換時間不大于5ms。
(4)控制量
電平型信號：輸出高電平時應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V。
無源接點(diǎn)信號：截止?fàn)顟B(tài)輸出時，漏電阻不小于100kΩ；導(dǎo)通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。
7、模擬量輸入處理誤差不大于1%。
8、累計(jì)量輸入處理誤差不大于1%。
9、傳輸性能
(1)接口與分站的傳輸
接口與分站的傳輸口數(shù)量：1路；
接口與分站的傳輸方式：主從式、半雙工、RS485、雙極性；
接口與分站的傳輸速率：2400bps；
接口與分站的的最大傳輸距離：10km（使用MHY32、MHYVRP電纜，線徑截面不小于1.5mm2）。
(2)接口與交換機(jī)的傳輸
接口與交換機(jī)的傳輸口數(shù)量：4路（2對光口）；
接口與交換機(jī)的傳輸方式：全雙工TCP/IP以太網(wǎng)光信號傳輸，使用波長為1310nm的單模光纖；
接口與交換機(jī)的傳輸速率：10M/100M；
接口與交換機(jī)的最大傳輸距離：20km（使用波長為1310nm的單模光纖）。
(3)接口與計(jì)算機(jī)的傳輸
接口與計(jì)算機(jī)的傳輸口數(shù)量：1路（接口含7個網(wǎng)口）；
接口與計(jì)算機(jī)的傳輸方式：全雙工TCP/IP電信號傳輸；
接口與計(jì)算機(jī)的傳輸速率：10M/100M；
接口與計(jì)算機(jī)的的最大傳輸距離：5m。
(4)交換機(jī)與分站的傳輸
交換機(jī)與分站的傳輸口數(shù)量：6路；
交換機(jī)與分站的傳輸方式：主從式、半雙工、RS485、雙極性；
交換機(jī)與分站的傳輸速率：2400bps；
交換機(jī)與分站的最大傳輸距離：10km（使用MHY32、MHYVRP電纜，線徑截面不小于1.5mm2）；
10、最大傳輸距離、本安供電距離
分站到傳感器的最大傳輸距離2km，傳感器最大供電距離2km(使用MHYVR電纜，線徑截面不小于1.5mm2)；
分站到斷電器的最大傳輸距離2km(使用MHYVR電纜，線徑截面不小于1.5mm2)。
11、電源到分站最大供電距離2m(就地供電，使用MHYVR電纜，線徑截面不小于1.5mm2)。
12、存儲時間
甲烷、溫度、風(fēng)速、負(fù)壓、一氧化碳等重要測點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)測值存盤記錄應(yīng)保存7d以上。模擬量統(tǒng)計(jì)值、報(bào)警/解除報(bào)警時刻及狀態(tài)、斷電/復(fù)電時刻及狀態(tài)、饋電異常報(bào)警時刻及狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒、主通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門等狀態(tài)及變化時刻、瓦斯抽采（放）量等累計(jì)量值、設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時刻及狀態(tài)等記錄應(yīng)保存一年以上。當(dāng)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)生故障時，丟失上述信息的時間長度應(yīng)不大于5min。
13、雙機(jī)切換時間：從工作主機(jī)故障到備用主機(jī)投入正常工作時間應(yīng)不大于5min。
14、備用電源工作時間：在電網(wǎng)停電后，備用電源應(yīng)能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控時間不小于2h。
15、統(tǒng)計(jì)值時間：模擬量統(tǒng)計(jì)值應(yīng)是5min的統(tǒng)計(jì)值。
16、瓦斯抽放累計(jì)量累計(jì)時間：瓦斯抽放累計(jì)量累計(jì)時間間隔為1min。
六、故障判斷及處理
1、系統(tǒng)中各設(shè)備出現(xiàn)的故障請按照其相應(yīng)的使用說明書中故障判斷及處理項(xiàng)進(jìn)行。
2、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸鏈路出現(xiàn)故障，根據(jù)監(jiān)控主機(jī)屏幕的顯示提示，既可判斷出故障所出現(xiàn)的范圍，有如下幾種情況：
(1)若出現(xiàn)所有通訊中斷，首先應(yīng)該檢查主機(jī)與智能數(shù)據(jù)傳輸裝置通訊是否正常，如果不正常，首先應(yīng)該檢查它們之間的連接插頭接觸是否良好。若沒有問題，可檢查主機(jī)RS232口或智能數(shù)據(jù)傳輸裝置是否損壞，若已損壞，請立即更換主機(jī)或智能數(shù)據(jù)傳輸裝置。
(2)主機(jī)與智能數(shù)據(jù)傳輸裝置通訊正常，可檢查智能數(shù)據(jù)傳輸裝置輸出口是否連接好，若沒有問題，可取下其輸出口的傳輸線，使用地面?zhèn)溆梅终具M(jìn)行測試，若沒有問題，則是主線路或分站數(shù)據(jù)接口故障。
(3)主線路或分站數(shù)據(jù)接口故障，可以采用排除法進(jìn)行分段查找。
七、維護(hù)及保養(yǎng)
1、設(shè)備為礦用隔爆兼本安型或本質(zhì)安全型產(chǎn)品,在井下使用時應(yīng)按照煤礦安全規(guī)程進(jìn)行操作。
2、不得隨意更改系統(tǒng)中本安及其關(guān)聯(lián)電路中元器件的型號、規(guī)格及其參數(shù)。
3、產(chǎn)品只能與說明書中規(guī)定的產(chǎn)品連接使用，與其他設(shè)備連接時須經(jīng)防爆機(jī)關(guān)檢驗(yàn)。
4、檢修時不得隨意更改產(chǎn)品（及其關(guān)聯(lián)設(shè)備的）元器件的參數(shù)、規(guī)格、型號。
5、不準(zhǔn)用電纜接地芯線作本安控制回路。
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