1.系統(tǒng)介紹
KJ91N(B)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(shí)，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。
系統(tǒng)設(shè)備由本質(zhì)安全型、隔爆兼本質(zhì)安全型和復(fù)合型等設(shè)備組成。系統(tǒng)中各主要設(shè)備明細(xì)見附錄A。
中心站設(shè)備、 數(shù)據(jù)接口、防雷柵等用于地面環(huán)境，其它設(shè)備適用于有瓦斯和煤塵爆炸的危險(xiǎn)環(huán)境中。
用于機(jī)房、調(diào)度室的設(shè)備，必須在下列條件下正常工作：
a) 環(huán)境溫度：15℃～30℃；
b) 相對濕度：40%～70%；
c) 溫度變化率：小于10℃／h，且不得結(jié)露；
d) 大氣壓力：80kPa～110kPa；
e) GB／T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。
用于煤礦井下的設(shè)備應(yīng)在下列條件下正常工作:
a) 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；
b) 平均相對濕度：不大于95%(+25℃)；
c) 大氣壓力：80kPa～110kPa；
d) 有瓦斯或煤塵等爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕氣體。
地面設(shè)備交流電源：
a) 額定電壓：220V，允許偏差-10％～+10％；
b) 諧波：不大于5％；
c) 頻率：50Hz，允許偏差±5％。
d) 中心站配備UPS電源，當(dāng)交流電源斷電時(shí)，UPS電源應(yīng)保證中心站主機(jī)工作2小時(shí)以上。
井下設(shè)備交流電源：
a) 額定電壓：220V/380V/660V，允許偏差：-25%～+10%；
b) 諧波：不大于10%；
c) 頻率：50Hz，允許偏差±5% ；
d) 備用電池供電時(shí)間: 電網(wǎng)停電時(shí),電池供電時(shí)間不小于2小時(shí)。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
2.1在系統(tǒng)軟件方面
KJ91N(B)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。
A. 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。
B．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。
C．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(shí)響應(yīng)及前后臺監(jiān)測數(shù)據(jù)的無縫鏈接。
D．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(shí)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。
E．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(shí)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(shí)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）。
F. 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。
G．?dāng)?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(shí)存儲技術(shù)，各種數(shù)據(jù)（異常信息記錄、實(shí)時(shí)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(shí)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)。
H．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(shí)上傳，局礦領(lǐng)導(dǎo)、管理人員可隨時(shí)掌握礦井的動態(tài)瓦斯數(shù)據(jù)；同時(shí)可實(shí)現(xiàn)人員尋呼和緊急信息通知功能。
I．系統(tǒng)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(shí)）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。
2.2在系統(tǒng)硬件方面
A. 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，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 ；
B. 自主開發(fā)了各種型號規(guī)格的智能監(jiān)控分站和電源箱，形成了大、中、小型全系列，可滿足不同用戶需求。
C. 本系統(tǒng)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(jià)比。
D. 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)，抗干擾能力強(qiáng)。
E. 全系列監(jiān)控分站均具有2小時(shí)實(shí)時(shí)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)。
F. 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。
G. 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。
H. 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(shí)全部具有監(jiān)測信息“黑匣子”功能。
I. 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(shí)間、設(shè)備開停次數(shù)，開停時(shí)間累計(jì)功能，避免了因系統(tǒng)通訊線路出現(xiàn)故障時(shí)，誤計(jì)累計(jì)時(shí)間，累計(jì)次數(shù)的缺陷。
J. 各型智能監(jiān)控分站自帶高精度時(shí)鐘，具有各路傳感器供電電壓的檢測功能；同時(shí)，各型智能監(jiān)控分站均予留彩色漢字液晶顯示屏接口。
K. 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(shí)，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。
2.3監(jiān)控中心站具有以下功能
A.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(shí)，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。
B.具有手動遙控?cái)嚯?復(fù)電功能，斷/復(fù)電響應(yīng)時(shí)間不超過2S。
C．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(shí)，備份主機(jī)立即自動投入工作，保證系統(tǒng)正常工作。
D．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(shí)和歷史趨勢曲線、柱狀圖顯示、實(shí)時(shí)圖形動態(tài)顯示、打印等。
E．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(shí)，報(bào)警并記錄故障時(shí)間及故障設(shè)備及地址。
F．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。
G．具有斷電、饋電狀態(tài)監(jiān)測。
H．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。
I．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。
J．工作穩(wěn)定，性能可靠，容錯能力強(qiáng)，在操作不恰當(dāng)時(shí)有信息提示，且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
K．具備較強(qiáng)的人機(jī)交互能力，故障發(fā)生時(shí)能以顏色、圖形、語音報(bào)警及實(shí)時(shí)信息窗對操作者發(fā)出提示信息。
L．具備上傳信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)接口。
2.4 分站具有以下功能
A．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(shí)，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。
B．具有甲烷—風(fēng)—電閉鎖功能。
C．具有甲烷濃度超限聲光報(bào)警和斷電/復(fù)電控制。
D．異地?cái)嚯?復(fù)電功能，斷/復(fù)電時(shí)間不超過系統(tǒng)巡檢周期的2倍。
E．具備記憶功能，在分站掉電時(shí)，能自動保護(hù)原有的初始化信息和生產(chǎn)累加量信息。
F．備用電池供電功能：當(dāng)交流電源因故斷開時(shí)，備用電池投入工作，在最大負(fù)荷下可連續(xù)工作2小時(shí)以上。
G．可自動消除瞬高、瞬低的干擾信號。
H．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(shí)，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。
3.技術(shù)特性
3.1最大監(jiān)控容量
系統(tǒng)最大可監(jiān)控64臺分站
3.2 最大巡檢周期：系統(tǒng)最大巡檢周期應(yīng)不大于30s。
3.3 控制執(zhí)行時(shí)間
甲烷超限斷電及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執(zhí)行時(shí)間應(yīng)不大于2s。其他的控制執(zhí)行時(shí)間應(yīng)不大于30s。異地控制執(zhí)行時(shí)間應(yīng)不大于60s。
3.4 畫面響應(yīng)時(shí)間：調(diào)出整幅畫面85%的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于2s，其余畫面應(yīng)不大于5s
3.5 誤碼率：誤碼率應(yīng)不大于10-8。
3.6 信號制
模擬量
頻率型信號：200Hz～1000Hz，輸出高電平時(shí)應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)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(shí)應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)不大于0.5V，其正脈沖和負(fù)脈沖寬度均不得小于0.15ms。
開關(guān)量
電流型信號：1mA/5mA，1～2 mA對應(yīng)邏輯“0”，4～5 mA對應(yīng)邏輯“1”。
無源接點(diǎn)信號：截止?fàn)顟B(tài)輸出時(shí)，漏電阻不小于100kΩ；導(dǎo)通狀態(tài)輸出時(shí)，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時(shí)）。截止?fàn)顟B(tài)對應(yīng)邏輯“0”；導(dǎo)通狀態(tài)對應(yīng)邏輯“1”。
累計(jì)量
輸出高電平時(shí)應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)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(shí)間不大于5ms。
控制量
電平型信號：輸出高電平時(shí)應(yīng)不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)不大于0.5V。
無源接點(diǎn)信號：截止?fàn)顟B(tài)輸出時(shí)，漏電阻不小于100 KΩ；導(dǎo)通狀態(tài)輸出時(shí)，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時(shí)）。
3.7 模擬量輸入處理誤差不大于1%。
3.8 累計(jì)量輸入處理誤差不大于1%。
3.9 傳輸性能
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）；
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）
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；
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）；
3.10 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)；
3.11 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)。
3.12存儲時(shí)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(shí)監(jiān)測值存盤記錄應(yīng)保存7 d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)、斷電/復(fù)電時(shí)刻及狀態(tài)、饋電異常報(bào)警時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長度應(yīng)不大于5 min。
3.13 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。
3.14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2 h。
3.15統(tǒng)計(jì)值時(shí)間:模擬量統(tǒng)計(jì)值應(yīng)是5min的統(tǒng)計(jì)值。
3.16瓦斯抽放累計(jì)量累計(jì)時(shí)間：瓦斯抽放累計(jì)量累計(jì)時(shí)間間隔為1min。
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