1.系統介紹
KJ91N(B)型煤礦安全生產(chǎn)監控系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“系統” ）適用于對煤礦井下環(huán)境參數、工況參數的監測與控制，它能接入各種類(lèi)型的傳感器：如瓦斯、氧氣、一氧化碳、風(fēng)速、負壓、溫度、濕度、流量、煙霧、風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)等環(huán)境參數傳感器；水倉水位、煤倉煤位、壓風(fēng)機風(fēng)壓、箕斗計數、主扇、局扇、水泵、采煤機、掘進(jìn)機、運輸機開(kāi)停等生產(chǎn)參數傳感器；當井下某一局部瓦斯超限時(shí)，可根據需要而切斷相關(guān)區域的電源，以保證該區域的安全，避免對工作人員的生命及國家財產(chǎn)帶來(lái)的巨大損失。該系統適用于各類(lèi)大、中、小型礦井。
系統的設計、制造按照國家的相關(guān)安全標準進(jìn)行，完全符合國家的相關(guān)標準要求，可應用于煤礦有瓦斯和粉塵爆炸危險的環(huán)境中。
系統設備由本質(zhì)安全型、隔爆兼本質(zhì)安全型和復合型等設備組成。系統中各主要設備明細見(jiàn)附錄A。
中心站設備、 數據接口、防雷柵等用于地面環(huán)境，其它設備適用于有瓦斯和煤塵爆炸的危險環(huán)境中。
用于機房、調度室的設備，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，且不得結露；
d) 大氣壓力：80kPa～110kPa；
e) GB／T 2887規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場(chǎng)干擾和接地條件。
用于煤礦井下的設備應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(wú)顯著(zhù)振動(dòng)和沖擊、無(wú)破壞絕緣的腐蝕氣體。
地面設備交流電源：
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，當交流電源斷電時(shí)，UPS電源應保證中心站主機工作2小時(shí)以上。
井下設備交流電源：
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在系統軟件方面
KJ91N(B)系統的軟件，包括其系統主控軟件、網(wǎng)絡(luò )終端軟件、報表查詢(xún)處理軟件、作圖軟件、圖形工作站軟件等，都在隨著(zhù)計算機技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展而不斷升級換代，已從早期的WIN98運行環(huán)境到現在的WIN2000/ XP/ 2003 /Vista版。
A. 它是一套綜合性軟件，支持安全監測、生產(chǎn)監測、抽放、火災、人員定位、考勤、工業(yè)電視、視頻會(huì )議等各種子系統；操作方便、網(wǎng)絡(luò )功能強大、可靠性好、支持C/S和B/S模式；支持異地遠程訪(fǎng)問(wèn)，圖形軟件可支持矢量圖方式；報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、數據統計、自動(dòng)計算處理等功能；全局聯(lián)網(wǎng)可支持WEBGIS方式，實(shí)現礦、局、市、省等各級聯(lián)網(wǎng)；利用公用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可實(shí)現GPRS分級安全信息分級報警功能。
B．在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用了先進(jìn)的可視化面向對象程序設計技術(shù)、多線(xiàn)程、動(dòng)態(tài)鏈接庫及對象嵌入技術(shù)，使得系統的模塊化程度進(jìn)一步提高，系統具有更加靈活的集成方式，可適應不同用戶(hù)對系統規模的要求，有很高的擴展性和開(kāi)放性。
C．由于系統運行于WIN98/NT/2000/XP/2003多任務(wù)環(huán)境，并在數據通訊方面采用了動(dòng)態(tài)鏈接庫及多線(xiàn)程技術(shù)，實(shí)現了真正的實(shí)時(shí)響應及前后臺監測數據的無(wú)縫鏈接。
D．系統提供強大的矢量化組態(tài)圖等多種顯示功能，可隨時(shí)顯示監測數據、圖形、曲線(xiàn)和報警點(diǎn)及數值；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(hù)可用它編輯強大的組態(tài)圖形顯示；所有圖形均支持無(wú)級放大、縮小、漫游等功能；支持AUTOCAD等多種圖形格式的導入。
E．地面中心站為開(kāi)放式系統，軟硬件均可以擴充，系統地面設備以全網(wǎng)絡(luò )方式運行，支持NT及NETWARE網(wǎng)絡(luò )操作系統，運行協(xié)議為T(mén)CP/IP、NETBUI、SPX/IPX，可與企業(yè)計算機局域網(wǎng)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)，方便地與生產(chǎn)監控、工業(yè)電視和生產(chǎn)調度系統聯(lián)網(wǎng)，在網(wǎng)上可運行任意一臺網(wǎng)絡(luò )終端，同時(shí)支持終端通過(guò)服務(wù)代理的遠程連接（通過(guò)公用電話(huà)PSTN網(wǎng)等），實(shí)現監控信息的遠程實(shí)時(shí)共享。系統軟件能與企業(yè)構筑的INTERNET/INTRANET網(wǎng)絡(luò )環(huán)境能很好融合，真正實(shí)現安全監控信息網(wǎng)絡(luò )化共享（按用戶(hù)權限）。
F. 主控機軟件有一個(gè)控制軟件包，為用戶(hù)提供邏輯選擇編制各種自動(dòng)控制方案的功能，從而為實(shí)現遠程異地自動(dòng)控制和數字邏輯運算提供可靠手段。系統具備完善的由中心站手動(dòng)控制斷電、分站異地斷電控制和程控斷電、智能傳感器輸出斷電控制組成的三重斷電控制功能，從而保證監測參數超限等異常信息斷電的萬(wàn)無(wú)一失。
G．數據處理與存儲：系統的數據采用SQL2000/2005標準數據庫格式存儲，運用先進(jìn)的變值變態(tài)分時(shí)存儲技術(shù)，各種數據（異常信息記錄、實(shí)時(shí)數據、歷史數據、密采數據）能夠保存10年以上，用戶(hù)可隨時(shí)查看、打印輸出；也可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，整合入現有綜合系統中；并提供OPC協(xié)議等數據導出服務(wù)。
H．利用本系統掛接的礦井人員定位信息子系統，可將儀器攜帶人員在井下任意工作地點(diǎn)的瓦斯濃度和位置信息實(shí)時(shí)上傳，局礦領(lǐng)導、管理人員可隨時(shí)掌握礦井的動(dòng)態(tài)瓦斯數據；同時(shí)可實(shí)現人員尋呼和緊急信息通知功能。
I．系統的主從通訊協(xié)議，較好克服了通常主從式監控系統普遍存在的因巡檢周期偏長(cháng)（20s-30s之間時(shí)）出現的系統報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在系統硬件方面
A. 本公司是專(zhuān)業(yè)從事煤礦安全技術(shù)的高科技公司，有很強的技術(shù)實(shí)力，具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，而且我們一直在跟蹤當今先進(jìn)技術(shù)，不斷地完善和發(fā)展 ；
B. 自主開(kāi)發(fā)了各種型號規格的智能監控分站和電源箱，形成了大、中、小型全系列，可滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求。
C. 本系統各類(lèi)主要傳感器及斷電器由自己生產(chǎn)制造，傳感器種類(lèi)齊全，斷電器有多種系列可以選用，完全能滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需要，具有很高的性?xún)r(jià)比。
D. 系統通訊也采用了目前高速數據有線(xiàn)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，抗干擾能力強。
E. 全系列監控分站均具有2小時(shí)實(shí)時(shí)監控數據存儲功能；均配置了標準RS485智能通訊接口，支持各種智能通訊儀器、設備直接接入系統。
F. 系統配備的斷電器均具有斷電反饋功能，系統軟件具有斷電回控比較指令，可完全確保斷電的可靠性。
G. 監控分站及傳感器實(shí)現了智能化，調校均采用紅外遙控方式，操作簡(jiǎn)單方便。
H. 系統配備的各型監控分站均采用高性能16位單片機，極大地提高了系統的運行速度和穩定性，同時(shí)全部具有監測信息“黑匣子”功能。
I. 各型智能監控分站選用新型非易失性存貯器，所有數據掉電不丟失；獨具的斷電次數、斷電時(shí)間、設備開(kāi)停次數，開(kāi)停時(shí)間累計功能，避免了因系統通訊線(xiàn)路出現故障時(shí)，誤計累計時(shí)間，累計次數的缺陷。
J. 各型智能監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；當分站掉電（指交直流供電均無(wú)）時(shí)，立即切斷與閉鎖控制相關(guān)的設備電源并閉鎖；當分站復電并工作正常、穩定運行后，自動(dòng)解鎖。
2.3監控中心站具有以下功能
A.具備故障閉鎖功能：當與閉鎖有關(guān)的設備未投入正常運行或故障時(shí)，切斷該監控設備所監控區域的全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關(guān)的設備工作正常并穩定運行后，自動(dòng)解鎖。
B.具有手動(dòng)遙控斷電/復電功能，斷/復電響應時(shí)間不超過(guò)2S。
C．具有雙機熱備份，實(shí)現手動(dòng)/自動(dòng)切換，當工作主機故障時(shí)，備份主機立即自動(dòng)投入工作，保證系統正常工作。
D．現場(chǎng)模擬量、開(kāi)關(guān)量和累計量數據的采集、記錄、查詢(xún)、報表、實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線(xiàn)、柱狀圖顯示、實(shí)時(shí)圖形動(dòng)態(tài)顯示、打印等。
E．具有自診斷功能，當系統中傳感器、分站、主站、傳輸電纜及接口、電源供電、斷電控制、軟件運行等發(fā)生故障時(shí)，報警并記錄故障時(shí)間及故障設備及地址。
F．光纖環(huán)網(wǎng)結構具備切除故障段回路功能：任意段線(xiàn)路和分站出現故障，系統自動(dòng)對故障回路進(jìn)行隔離切斷，不至因個(gè)別故障點(diǎn)而影響整個(gè)系統的通訊。
G．具有斷電、饋電狀態(tài)監測。
H．在不中斷監測的情況下，能完成現場(chǎng)各模擬量、開(kāi)關(guān)量傳感器的定義、設置、參數修改以及各種數據報表、曲線(xiàn)、圖形畫(huà)面的生成和修改。
I．可對通風(fēng)、排水、瓦斯抽放、注氮、防火、束管監測等系統的主要設備工況、工藝參數進(jìn)行集中監視。
J．工作穩定，性能可靠，容錯能力強，在操作不恰當時(shí)有信息提示，且不影響系統的正常運行。
K．具備較強的人機交互能力，故障發(fā)生時(shí)能以顏色、圖形、語(yǔ)音報警及實(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的數據聯(lián)網(wǎng)接口。
2.4 分站具有以下功能
A．具備故障閉鎖功能：當與閉鎖控制有關(guān)的設備未投入正常運行或故障時(shí)，切斷該監控設備所監控區域的全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關(guān)的設備工作正常并穩定運行后，自動(dòng)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警和斷電/復電控制。
D．異地斷電/復電功能，斷/復電時(shí)間不超過(guò)系統巡檢周期的2倍。
E．具備記憶功能，在分站掉電時(shí)，能自動(dòng)保護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：當交流電源因故斷開(kāi)時(shí)，備用電池投入工作，在最大負荷下可連續工作2小時(shí)以上。
G．可自動(dòng)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)，分站仍能獨立工作，按照預先設定的報警、斷電要求實(shí)現監控功能。
3.技術(shù)特性
3.1最大監控容量
系統最大可監控64臺分站
3.2 最大巡檢周期：系統最大巡檢周期應不大于30s。
3.3 控制執行時(shí)間
甲烷超限斷電及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執行時(shí)間應不大于2s。其他的控制執行時(shí)間應不大于30s。異地控制執行時(shí)間應不大于60s。
3.4 畫(huà)面響應時(shí)間：調出整幅畫(huà)面85%的響應時(shí)間應不大于2s，其余畫(huà)面應不大于5s
3.5 誤碼率：誤碼率應不大于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，其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.3ms；1200Hz～2000Hz，輸出高電平時(shí)應不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)不大于0.5V，其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.15ms。
開(kāi)關(guān)量
電流型信號：1mA/5mA，1～2 mA對應邏輯“0”，4～5 mA對應邏輯“1”。
無(wú)源接點(diǎn)信號：截止狀態(tài)輸出時(shí)，漏電阻不小于100kΩ；導通狀態(tài)輸出時(shí)，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時(shí)）。截止狀態(tài)對應邏輯“0”；導通狀態(tài)對應邏輯“1”。
累計量
輸出高電平時(shí)應不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)不大于0.5V，其正、負脈沖寬度不應小于0.3s，正、負脈沖的轉換時(shí)間不大于5ms。
控制量
電平型信號：輸出高電平時(shí)應不小于3V（輸出電流為2mA時(shí)），輸出低電平時(shí)不大于0.5V。
無(wú)源接點(diǎn)信號：截止狀態(tài)輸出時(shí)，漏電阻不小于100 KΩ；導通狀態(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(xiàn)徑截面不小于1.5mm2）；
接口與交換機的傳輸
接口與交換機的傳輸口數量：4路（2對光口）；
接口與交換機的傳輸方式：全雙工TCP/IP以太網(wǎng)光信號傳輸，使用波長(cháng)為1310nm的單模光纖；
接口與交換機的傳輸速率：10M/100M；
接口與交換機的最大傳輸距離：20Km（使用波長(cháng)為1310nm的單模光纖）
接口與計算機的傳輸
接口與計算機的傳輸口數量：1路（接口含7個(gè)網(wǎng)口）；
接口與計算機的傳輸方式：全雙工TCP/IP電信號傳輸；
接口與計算機的傳輸速率：10M/100M ；
接口與計算機的的最大傳輸距離：5m；
交換機與分站的傳輸
交換機與分站的傳輸口數量：6路
交換機與分站的傳輸方式：主從式、半雙工、RS485、雙極性；
交換機與分站的傳輸速率：2400bps；
交換機與分站的最大傳輸距離：10km（使用MHY32、MHYVRP電纜，線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)徑截面不小于1.5mm2)。
3.12存儲時(shí)間
甲烷、溫度、風(fēng)速、負壓、一氧化碳等重要測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監測值存盤(pán)記錄應保存7 d以上。模擬量統計值、報警/解除報警時(shí)刻及狀態(tài)、斷電/復電時(shí)刻及狀態(tài)、饋電異常報警時(shí)刻及狀態(tài)、局部通風(fēng)機、風(fēng)筒、主通風(fēng)機、風(fēng)門(mén)等狀態(tài)及變化時(shí)刻、瓦斯抽采（放）量等累計量值、設備故障/恢復正常工作時(shí)刻及狀態(tài)等記錄應保存一年以上。當系統主機發(fā)生故障時(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長(cháng)度應不大于5 min。
3.13 雙機切換時(shí)間:從工作主機故障到備用主機投入正常工作時(shí)間應不大于5min。
3.14備用電源工作時(shí)間:在電網(wǎng)停電后，備用電源應能保證系統連續監控時(shí)間不小于2 h。
3.15統計值時(shí)間:模擬量統計值應是5min的統計值。
3.16瓦斯抽放累計量累計時(shí)間：瓦斯抽放累計量累計時(shí)間間隔為1min。
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