煤矿安全监测系统的调试与维护

平顶山工业职业技术学院煤矿安全生产检测系统，用于对煤矿井下环境参数、通风设备、采掘运输设备等的安全和生产工况参数进行实时检测与数据处理，并将环境与生产信息传送给地面中心站。地面中心站将分站采集的数据信息经过分析处理后，在监视器上以图形或文本方式显示，并将设定的超限控制信号发送给井下分站，由井下分站发初声光报警或者控制断电。因此，必须了解KJ4的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护。平顶山工业职业技术学院一、任务分析二、相关知识三、任务布置平顶山工业职业技术学院煤矿安全生产检测系统，不仅能够准确、及时、全面的记录环境参数，而且还能应用趋势分析软件，实行对瓦斯等灾害的早期预测、预报。同时，还为生产调度及时提供煤矿各种设备的运行状况，便于正确、安全、快速地指挥生产。但是必须充分掌握KJ4的组成以及煤矿安全监测系统的调试与维护，才能够更加安全、有效。一、任务分析返回平顶山工业职业技术学院二、相关知识（一）煤矿监测系统主要功能及技术指标1、系统主要功能（1）可以监测高低浓甲烷、一氧化碳、风速／风量、温度、压力、风门、风筒状态等环境参数。也可以监测煤仓煤位、原煤产量计量、水位、电压、电流、功率、机电设备开／停等生产监控参数。凡是输出信号符合行业标准统一信号制的所有传感器均可接入系统。做到安全监测、生产监控和安全生产管理相结合。返回平顶山工业职业技术学院（2)支持双串口同步巡检，并按主、从队列两种扫描方式，对各个分站按需要安排不同的采样周期，确保系统的实时性能。（3)系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能、故障闭锁功能以及瓦斯抽放监控功能。（4）当系统挂接的传感器值超限或开关量输人状态变化时，分站能自动控制设备断电和声光报警。分站还具备异地控制、地面中心站具备手动(最高优先级)控制井下机电设备断电／复电的功能。（5)系统可以配置KJ2007系列的各种分站，新、老分站兼容；电压型、电流型传感器兼容；同一个输入口既可以接频率型模拟量传感器，也可以接开关量传感器。平顶山工业职业技术学院(6)所有类型的井下分站都具备备用电池供电功能以及记忆功能，可自行消除瞬高、瞬低的干扰信号。当通信电缆被砸断，与地面中心站失去通信联络时，井下分站仍能独立工作，按照预先设定的报警、断电要求实现控制功能。(7)系统可以按需要配备多台远程终端、图形工作站以及工业电视系统；通过挂接各种子系统来扩充系统功能。(8)系统保存全部传感器一年的趋势数据、720小时的实时采集数据及最长时限六个月的运行统计报告，自动生成各种报表(日报、月报、季报、年报表)，灵活选择报表风格。(9)系统可显示全矿井通风网络模拟图、全系统分站布置图和各种机电设备动态运行。／停止模拟图，动态图元丰富、动感和立体感好。绘图修改可局部放大、显示图形可采用不同比例。平顶山工业职业技术学院(10)系统采用移频键控(FSK)传输技术，抗干扰能力强；双线传输无极性，为系统的安装和服务带来很大方便；传输信号的幅度从O.1V到10V之间变化时。均能保证系统正常传输。(11)系统具备自诊断功能和容错能力，及时发现分站、传感器和传输电缆的故障，并予以报警。2、系统主要技术性能指标（1）系统容量64个井下工作站，可扩充至128个井下工作站。模拟量输人：1024点，可扩至2048点开关量输入：1024点，可扩至2048点平顶山工业职业技术学院控制量输出：非本安型断电控制：256点，可扩至512点本安型断电控制：256点，可扩至512点（2）模拟量输入信号类型电压型：O～1V、O～5V电流型：l～5mA4～20mA频率型：200～1000Hz（3）累计量输入信号型式脉宽0．3秒的脉冲信号（4）开关量和控制量电平开关量输入：触点型或±5mA电流型控制量电平：本安型断电控制：TTL电平输出、电流环输出或触点型非本安型断电控制：36V、7A（5）模拟量监测精度(不包括传感器)：1％平顶山工业职业技术学院（6)累计量监测精度(不包括传感器)：O.1％（7)系统分辨宰：O.4％(8)系统巡检时间：(接满64个分站时)：﹤20秒(9)传输距离从地面中心站到井下分站(采用PUYV39一l电缆)：20Km从井下分站到传感器(采用PUYVR41.5电缆)：2Km(10)传输速率：1200bps或2400bps，由用户选择(11)传输误码率≤10-8平顶山工业职业技术学院（二）系统组成KJ4-2000系统由地面中心站、井下分站、电源箱、各种矿用传感器、矿用机电控制设备和矿用安全生产监测应用软件等部分组成，如图10-1所示。图10-1KJ4-2000系统平顶山工业职业技术学院（三）各部分功能及工作原理地面中心站是KJ4-2000系统的控制中心，随矿井大小以及对系统功能要求的差别，可有不同的配置方式。地面中心站的框图如图10-2KJ4—2000图形显示器调制解调器GDK-4ASGJ-5系统主机系统备机终端打印机井下图10-2KJ4-2000系统中心站及相关配接设备平顶山工业职业技术学院1、地面中心站的基本配置为：(1)主频在866MHz以上的计算机2台(主机、备用各一台0：256MB以上的内存，10GB以上的硬盘；(2)黑白或彩色汉字打印机2台；(3)KC6001D调制解调器l台。按矿井生产规模以及对系统功能的要求，可以在地面中心站中扩充以下几部分：1)矿长、总工和通风调度等处配置多媒体远程终端，便于领导及时掌握系统和井下情况。2)地面、井下配备摄像设备，在生产调度室配备工业电视控制系统。与远程终端相连接，受远程终端的控制。3)领导办公室和生产调度室配备图形工作站。实时显示系统的数据和图象。可配置1．16屏显示器或100寸背投。平顶山工业职业技术学院2、井下分站配置KJ4一2000系统的—个特点是，井下分站已形成系列，包括：脚C、C1、D、D1、E、F、G1、G2等多种型号，如表10-1所示。型号模拟量输入开关量输入开关量输出传输速率bps外形尺寸（mm）配用电源备注KJ2007C888600580*407*207AP2B已停产KJ2007Cl8882400580*407*207AP2B系统改造KJ2007D888600／2400434*330*168KDW6KDW2AKJ2007Dl8881200／2400404*286*12lKDW6KDW2AKDWl7KJ2007E最大96最大144最大961200／2400柜式UPS稳压电源KJ2007F16个任选81200／2400396*286*124lOW6KDW2AKDWl7KJ2007K1641200／2400434*330*168KDW6KDW2AKJ2016444600434*386*171KFl022KJ2007K116(200—1000Hz)81200／240()434*330*169KDW6KDW2AKJ2007G频率型8自带隔爆电源31200／2400320*220*120优选KJ2007G电流型8自带隔爆电源41200／2400320*220*120优选KJ2007G(小)4自带隔爆电源21200／2400320*220*120小型矿井表10-1井下分站系列平顶山工业职业技术学院、井下分站电源箱KJ4-2000系统配备了6种电源箱：AP2B，KDW2A、KFl022、KDW6A、KDWl7、K12007G(电源部分)，如表上图所示。当选定了分站型号后，电源箱的对应型号也跟着确定。4、配套传感器KJ4—2000系统是—个开放性系统，只要传感器的输出信号符合煤炭行业规定的信号制，可以接入系统。允许接入KJ4—2000系统的传感器有15类31种，如表10-2所示。平顶山工业职业技术学院允许接入Ⅺ4—2000系统的传感器名称型号测量范围低浓甲烷传感器KG97010～4％KG2000～10％KGJlBKGJlCKGJl5O～4％高浓甲烷传感器KJ101—45WA401A0～100％一氧化碳传感器KC30130～500ppm．0～1000ppmKG92010～500ppm．0～1000ppm氮氧化物测定器AIM9000～40ppm风速传感器CW—l0.2～15m／s温度传感器KG9301B0～40℃KGWlAKGWlBO～40℃KW200A(G)一20～+80℃压力传感器KG9501B0～5KpaST30880～0.5Kpa～100Mpa平顶山工业职业技术学院—YZ一200A一20～0KpaSCTT0～5Kpa烟雾传感器KG8005A有／无两个状态风门传感器KGl012开／关两个状态BF2A开／关两个状态KG92一l开／关两个状态开／停传感器KGKT—C10一I1开／停两个状态KGKT—C10B开／停两个状态KGT2A开／停两个状态液位传感器KG99010～5m料位计KGl015AO～30mO～50m电流变送器KGD60～5A电压变送器KGD70～100V煤产量计量BACl0～2000t／h平顶山工业职业技术学院（四）地面中心站的安装和通电检查1、按说明书以及系统连接框图连接地面中心站设备。2、UPS不间断电源的使用应严格按其说明书操作，若需预充电时，必须按其说明书求充电到规定时间后再接入系统带载。3、检查无误后，方可加电开机。计算机加电引导出Windows操作系统后，应按维护说明书要求进行操作，并检查软件版本是否正确，功能是否齐全。4、HKR系统后，KC6001D调制解调器的指示灯正常闪亮。5、若连有图形工作站，应能正常显示图形。若连有远程终端，则在远程终端上操作。显示与主机屏幕一样的画面平顶山工业职业技术学院（五）井下分站、电源箱和传感器的通电检查步骤1、分站、电源箱和传感器的通电检查应首先在地面调试间进行。2、打开分站箱盖，检查所有插头座是否因运输震动而松脱，板上器件有无脱落。打开电源箱盖，对照输入的交流电压，将电源箱中输入电源引线接至变压器输入端子的正确位置；根据输入电源电压，检查电源箱保险管丝是否合适；检查电池接线是否牢靠，可充电电池电压是否达到规定值。3、按井下实际使用电缆长度，将合适的电缆接人非本安电源接线端。若需接入非本安控制，应将合适长度的电缆接人非本安输出端子。平顶山工业职业技术学院、对需要下井使用的传感器，也需在地面调试间逐一开箱检查，并根据需要给传感器配接合适的电缆。5、将电源箱与分站、传感器相连接，将分站