兴陶矿安全监控系统升级改造设计方案(编辑修改稿)

兴陶矿安全监控系统升级改造设计方案(编辑修改稿)内容摘要：

—— 安全生产综合监控 系统 22 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 23 系统设备具备抗干扰功能 根据 AQ 620120xx《煤矿安全监控系统通用技术要求》的 规定，系统已通过 GB/T17626 规定的相关试验。 系统关键设备采取 EMC 抗干扰设计，使系统可以在不同干扰环境下可靠的工作，目前通过的主要设备有：传输接口、数据光端机、监控分站、瓦斯传感器 、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、负压传感器、氧气传感器、硫化氢传感器、远程控制开关等设备。 交流 6 6 0 V 技术先进，组合方式多样，综合能力强 系统可以通过各类软件模块，可将安全与生产监测信息、人员监测、瓦斯抽放等系统各种信息系统综合在一起，实现井下传输信道合一、全矿范围内各类煤矿监控系统组网管理、与局计算机网络联网、数据上传等，在更高的层次上实现了信息的综合利用，大幅度减少信道与设备投资。 可直接挂接 KJ69A 人员安全监测系统，主机、电缆等设备可与 KJ95N 系统原有设备共用，节省投资。 系统 具备相关瓦斯抽放系统接入功能。 高可靠性的智能分站 KJF16B 型分站（以下简称分站）是 KJ95N 型综合监控系统的重要组成部分，它具有数据采集、控制输出、键盘、遥控输入、液晶显示、数据传输等功能。 它不仅可以在系统中进行逻辑判断、数据处理功能和存储功能使用，也可以作为风电瓦斯闭锁设备单独使用。 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 24 分站核心处理器采用嵌入式 32 位 CPU，μ COSⅡ操作系统。 其具有高速数据处理与通讯能力，外围接口和供电电源采用特殊抗干扰措施，使得本分站通过GB/ 规定的严酷等级为 2 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度 试验，加强了系统的抗干扰能力。 具有初始化参数掉电保护功能，分站停电后初始化参数不会丢失。 具备接收其它设备接口信息的能力。 电网停电后分站在满负荷情况下，供电电源连续供电不小于 2 小时。 具有风、电、瓦斯闭锁功能和故障闭锁功能。 具有应具有自诊断和故障指示功能。 分站有逻辑判断、数据处理功能和存储功能。 当分站与地面主机脱机时，能独立工作，并能实现全部原有功能。 大屏幕液晶显示 , 一次显示 32 个汉字或 64 个字符，显示分站端口所接传感器类型，实测值，报警、断电值等。 使用键盘和红外遥控器显示或面板按键修改传感 器类型，报警、断电值等参数。 自动断电：分站接入的模拟量输入信号可以自动控制分站的开出控制信号（断电逻辑由主机初始化定义），输出断电时间小于 2 秒。 人工断电：分站上的开出控制信号可以由上级计算机控制。 显示方式：液晶显示汉字和字符；显示汉字或字符数：横向 8 个汉字或 16 个字符，纵向 4 个汉字或字符。 分站设计两路 RS485 通讯端口，支持挂接最大 16 路数字总线式传感器接入，使分站及传感器设置更加灵活多样。 分站设计能够就地显示智能电源（ KDW65）电池及输出电压电流等各类电源状态，同时可通过分站上传数据到地面软件 显示，方便用户传感器接入电源容量控制及维护 分站通过电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度、电射频电磁场辐射抗扰度试验使分站性能更加稳定。 显示模式 : ① 显示分站当前工作状态； ② 显示分站所接的传感器测量值； 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 25 ③ 显示分站开出口状态和馈电状态； ④ 显示分站参数设置； ⑤ 显示分站风电瓦斯闭锁设置； ⑥ 显示分站自诊断测试。 不锈钢外壳，体积小、重量轻，安装维修方便。 安全多样化的传输方式 KJ95N 安全监测监控 系统 传输可采用电缆、或者光缆。 主传输采用两线制RS485 光耦基带式传输系统， 传输距离不小于 20km，且不用加中继器。 分站与分站之间，分站与传输接口之间使用光耦隔离，使井上、井下设备在电磁上完全隔离，提高了系统的抗电磁干扰和防雷击能力。 1） KJ95N 安全监测系统接入方式灵活多样，既可以通过总线方式将井下分站与地面中心部分相联，也可以以光纤为主干通道，通过工业以太环网方式相联。 2）分站与传感器连接多样化，分站与传感器可以采用传统的频率方式传输数据；也可以采用数字式传感器通过 RS485 总线模式与传感器连接，一条总线上最大可连接 16 个数字量传感器。 目前国内生产的各种传感器都具有统 一的、 标准的输出信号，均可选用配接，且在技术上都符合《煤矿监测系统总体设计规范》的要求。 KJ95 安全监测监控系统选用符合规范要求的更为先进的 200～ 1000Hz 标准信号制．对于非频率制的传感器，通过 V/F 转换器可顺利接入系统。 稳定安全的系统供电 井下传感器以分站为单位（包括该分站）集中供电，这样确保了系统的安全性能 ,也提高了整个系统的抗干扰能力。 系统供电设备具有备用电源，当电网停电后系统能对监测量连续性监控，后备电源供电时间不小于 2 小时。 系统交流供电采 用 宽 幅 电 源 输 入 ， 能 够 满 足 目 前 井 下 不 同 等 级 的 电 源 供 电（ 127V/220V/380/660V）。 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 26 1）井下传感器以分站为单位（包括该分站）集中供电，电网停电后备用电源连续供电不小于 2 小时 ,最多可达 4 小时。 2）具有多系列分站配置提供选择，地面中心可对分站及挂接在分站上的各传感器进行设置。 系统对分站具有自动初始化功能，同时分站可以就地通过红外遥控器进行手动设置。 3）分站使用带备用电池电源，即使井下分站与地面中心站失去通讯联络，分站也能够继续、独立地进行工作，自动恢复记忆，按照事先给定的要求实现瓦斯风电闭锁装置和瓦斯断电仪的全部功能。 4）井下监控分站设 计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能，即使分站产生故障，也不影响其它分站正常工作。 5）模拟量端口与开关量端口可互换，可按需增加某类端口的数量。 支持多种标准或非标准信号制式，如电压、电流、频率和触点信号等。 6）分站能动态存储监测数据，当分站与系统失去通信时能够依照系统所配置的逻辑关系及端口定义继续工作。 7）分站具有自动闭 /解锁功能，当关联的闭锁设备发生故障或未投入工作时。 分站立即闭锁，当关联设备正常运行时候，分站具有自动解锁功能。 高可靠性、实时性强 整个系统是一种先进的集散型结构的微处理机系 统，局部传感器及其连接线的故障不会影响系统的正常工作，从而确保整个系统的可靠性。 KJ95N 安全监测监控 系统 传输速率为 1200/2400bps，采用测点信息不变不送的方式，大大减少了主机与分站之间传输的信息量，提高了系统的传输效率，整个系统的巡检时小于 30秒。 高效灵活的系统设置 传感器报警点、断电点等完全可以在地面通过软件来设定或修改，特别是通过调试电话联络，更为方便。 同时，用户也可以在分站上直接设定传感器类型、报警值、断电值等各类参数。 KJ95N 安全监测监控系统的另一大特点：具有故障闭锁功能 ，当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，实现闭锁断电；设备正常后，自动解锁。 其他特色功能 1）远动开关（断电器）具备输出接点反馈信号，可准确判断断电命令是否可天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 27 靠送出，以及发现输出接点是否粘连。 系统反馈信号直接取自供电设备，从而真实的反映设备的断电状态。 2）系统具有防雷措施，有效地防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。 具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停及无线通讯设备电磁干扰影响系统工作。 系统传输介质也可采用光纤，从而彻底切断井上和井下有关电的连接，达到防雷、抗雷的目的。 3）系统控制分两级：第一级分站就地控制，如分站根据事先设定的断电或报警限值，实现超限就地控制；第二级是由用户设定通过地面主机实现远距离控制，如实现瓦斯断电等异地控制。 系统还可通过手动操作直接对设备进行断电或复电控制。 对应的测点可“强制”手动控制，可用于发生危险时，强制断电闭锁。 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 28 第 5 章 主要设备参数 主干通讯设备 MT8000 综合数据接口箱 输出信号： RS485 信号接口 符合 RS485 标准，速率为 1200bps 时，传输距离为 15km 传输距离： 20km(光信号 ) ； 15km（ RS485）； 100m（以太网信号） 供电： 采用 220V 交流电源（市电） 外型尺寸：（ lbh） mm： 485 316 88 重量： 约 3kg 现场数据采集设备 KJF16B 分站 输入测点数量： 16 个（开关量和模拟量任意接入）； 输出点数量： 8 个； 支持数字 /频率传感器现场标校设置； 支持挂接数字总线式传感器； 采用 32位 ARM CPU 和嵌入式μ COSⅡ操作系统，工作更稳定； 显示 方式：液晶显示 , 一次显示 32 个汉字或 64 个字符； 显示内容：分站端口所接传感器类型，实测值，报警、断电值； 键盘和遥控：可以使用键盘修改参数； 供电电源 ： KDW16A/KDW65， DC12～ 18V； 支持风电瓦斯闭锁； KDW65 不间断本安电源 输入电压： AC127V/AC220V/AC660V； 输出电压： DC15V/18V/18V 三路隔离本安输出； 输出电流： 1000MA/900MA /900MA； 反馈信号具备本安供电状态和 RS485 两种状态输出信号，通过 RS485 可以更加清楚了解 电源工作状态。 直接显示：具备液晶显示功能； 主传输线 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 29 电池状态：电池供电状态返回信号； 各类传感器设备 KGJ16B型瓦斯传感器 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型。 测量范围： 0～ 4%CH 响应时间：小于 20 s 遥控范围：距离不大于 5 m，角度不大于 120 报警点： ～ %CH 可任意设置（出厂调至% CH ） ； 报警方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器断续鸣叫，响度大于 80dB； 工作电压： DC 9～ 24 V； 工作电流： DC 18 V 不大于 65 mA ； 外形尺寸： 266 120 45 (mm)； 重量 1kg ； KGA5 型一 氧化碳传感器 测量范围： 0～ 1000ppm（也可根据用户要求定做）； 响应时间：小于 30s； 遥控范围：距离不小于 5 m ；角度不小于 120 度； 报警点：测量范围内可任意设置； 报警方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫（报警响度 1 米内不小于 85dB）； 工作电压： DC 9～ 18V ； 工作电流： DC 18V 不大于 100mA ； 防爆型式：矿用本质安全型，标志为 ExibⅠ ； 外形尺寸： (l b h)mm： 280 150 68； KGQ9 型红外二氧化碳传感器 测量范围： 0%CO2～ 5%CO2； 响应时间：小于 30s； 遥控范围：距离不小于 5 m ；角度不小于 120 度； 报警点： 0%CO2～ 5%CO2 范围内设置； 天地（常州）自动化股份有限公司 —— 安全生产综合监控 系统 30 报警方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫（报警响度 1 米内不小于 85dB）； 工作电压： DC 9～ 24V ； 工作电流：不大于 80mA ； 防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型，标志为 Exib dⅠ ； 外形尺寸： (l b h)mm： 280 150 68； KGQ8 型硫化氢传感器 防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志 ExibI； 测量范围： 0～ 50 106H2S 响应时间：小于 30S； 标定流量： 200 毫升 /分； 工作电压： DC 9～ 24V ； 工作电流： DC 9V 不大于 100mA； 报警方式：红色灯光闪烁，蜂鸣器鸣叫； 外形尺寸： 280mm 150mm 68mm； 重量： 1kg； GFW15 型风速传感器 测量范围： ～ 15m/s； 供电电源：本安直流 10～ 18V； 工作电流： 4。