安全監(jiān)測工培訓教材

1、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)簡介1 基本概念1.1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能，用于監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主通風機開停，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制，由主機、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報警器、電源箱、避雷器等設備組成的系統(tǒng)。1.2 傳感器 將被測物理量轉換為電信號輸出的裝置。1.3 甲烷傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井環(huán)境氣體中及抽放管道內(nèi)甲烷濃度的裝置，一般具有顯示及聲光報警功能。1.4 風速傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井通風巷道中風速大小的裝置

2、。1.5 風壓傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井通風機、風門、密閉巷道、通風巷道等地點通風壓力的裝置。1.6 一氧化碳傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井中煤層自然發(fā)火及膠帶輸送機膠帶等著火時產(chǎn)生的一氧化碳濃度的裝置。1.7 溫度傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井環(huán)境溫度高低的裝置。1.8 煙霧傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井中膠帶輸送機膠帶等著火時產(chǎn)生的煙霧濃度的裝置。1.9 設備開停傳感器連續(xù)監(jiān)礦井中機電設備“開”或“停”工作狀態(tài)的裝置。1.10 風筒傳感器 連續(xù)監(jiān)測局部通風機風筒“有風”或“無風”狀態(tài)的裝置。 1.11 風門開關傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井中風門“開”或“關”狀態(tài)的裝置。1.12 饋電傳感器 連續(xù)監(jiān)測礦井中饋電開關或電磁啟動器負荷側有

3、無電壓的裝置。1.13 執(zhí)行器（含聲光報警器及斷電器） 將控制信號轉換為被控物理量的裝置。1.14 聲光報警器 能發(fā)出聲光報警的裝置。1.15 斷電控制器 控制饋電開關或電磁啟動器等的裝置。1.16 分站 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來自傳感器的信號，并按預先約定的復用方式遠距離傳送給傳輸接口，同時，接收來自傳輸接口多路復用信號的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數(shù)據(jù)處理能力、對傳感器輸入的信號和傳輸接口傳輸來的信號進行處理，控制執(zhí)行器工作。1.17 主機 一般選用工控微型計算機或普通微型計算機、雙機或多機備份。主機主要用來接收監(jiān)測信號、校正、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、磁盤存儲、顯示

4、、聲光報警、人機對話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡聯(lián)接等。1.18 饋電異常 被控設備的饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電命令或復電命令不一致。1.19 便攜式甲烷檢測報警儀具有甲烷濃度數(shù)字顯示及超限報警功能的攜帶式儀器。2 林南倉礦監(jiān)控系統(tǒng)概況 由圖可看出安全監(jiān)控系統(tǒng)采用三級智能兩極通訊，即由地面中心站、井下分站、各種傳感器及控制器三個層次組成，中心站至分站、分站至傳感器之間通訊。 kj100n系統(tǒng)特點1）系統(tǒng)采用光傳輸方式。具有性能可靠、抗干擾能力強、安裝維護方便等特點。 系統(tǒng)采用以太網(wǎng)，形成互通信息、實時訪問、資源共享的局域網(wǎng)，具有容量大、傳輸速度快等；并可實現(xiàn)礦局聯(lián)網(wǎng)。 系統(tǒng)軟件采用Win

5、dows操作平臺，軟件豐富、功能強、操作簡單等。2）最大監(jiān)控容量：系統(tǒng)最大可監(jiān)控56臺分站。3）最大巡檢周期：系統(tǒng)最大巡檢周期應不大于30s。4）控制執(zhí)行時間：甲烷超限斷電及甲烷風電閉鎖的控制執(zhí)行時間應不大于2s。其他的控制執(zhí)行時間應不大于30s。異地控制執(zhí)行時間應不大于60s。5）誤碼率：誤碼率應不大于10-8。6）信號（1）模擬量a)電流信號：15mA。b)頻率型信號：200Hz1000Hz，輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.3ms。（2）開關量a)無電位接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100k；導通狀態(tài)輸出

6、時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。截止狀態(tài)表示停；導通狀態(tài)表示開。b)直流電流信號+5mA、0mA、-5mA（+5mA表示停；0mA表示斷；-5mA表示開）或直流電流信號0mA、1mA、5mA（5mA表示開；0mA表示斷；1mA表示停）。（3）控制量a)電平型信號：輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V。b)無源接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100 k；導通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。（5）累計量輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正、負脈沖寬度不應小于0.3s，正、負脈沖的

7、轉換時間不大于5ms。7）模擬量輸入處理誤差不大于1%。8）累計量輸入處理誤差不大于1%。9）傳輸性能10）計算機與寬帶接入器的傳輸a)計算機與寬帶接入器的傳輸口數(shù)量：1路； b)計算機與寬帶接入器的傳輸方式：主從式、半雙工、RS232；c)計算機與寬帶接入器的傳輸速率：9600bps d)計算機與寬帶接入器的最大傳輸距離：20m11）寬帶接入器與分站的傳輸a)寬帶接入器與分站的傳輸口數(shù)量：1路；b)寬帶接入器與分站的傳輸方式：主從式、半雙工、光纖傳輸；c)寬帶接入器與分站的傳輸速率：9600bps；d)寬帶接入器與分站的的最大傳輸距離：40kmMGTS-(236)A煤礦用阻燃通信光纜；12）

8、分站與分站的傳輸 最大傳輸距離：10Km。13）最大傳輸距離、本安供電距離a)分站到傳感器的信號最大傳輸距離2km（使用MHYVR型電纜，線徑截面不小于1.5mm2。)；b)分站到斷電器的信號最大傳輸距離2km(使用MHYVR型電纜，線徑截面不小于1.5mm2。)；c)電源到分站間的最大供電距離：3m。d)寬帶接入器電源到寬帶接入器的最大供電距離：3m。14）存儲時間甲烷、溫度、風速、負壓、一氧化碳等重要測點的實時監(jiān)測值存盤記錄應保存7 d以上。模擬量統(tǒng)計值、報警/解除報警時刻及狀態(tài)、斷電/復電時刻及狀態(tài)、饋電異常報警時刻及狀態(tài)、局部通風機、風筒、主通風機、風門等狀態(tài)及變化時刻、瓦斯抽采（放）

9、量等累計量值、設備故障/恢復正常工作時刻及狀態(tài)等記錄應保存一年以上。當系統(tǒng)主機發(fā)生故障時，丟失上述信息的時間長度應不大于5min。15）雙機切換時間系統(tǒng)具有手動雙機備用功能。值班人員每日24小時內(nèi)應時時刻刻觀察工作主機的操作界面，即時發(fā)現(xiàn)工作主機的故障，立即手動更換接線至已通電待用的備用主機，使備用主機投入正常工作。其間花費時間應不大于5min。16）備用電源工作時間在電網(wǎng)停電后，備用電源應能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控時間不小于2h。分站及分站與主機的連接分站說明書1主要技術性能指標1.1 供電電源1.1.1 Ui：DC12.3V1.1.2 Ii：420mA1.2 信號制1.2.1 模擬量a) 電流信號

10、：15mA。b) 頻率型信號：200Hz1000Hz，輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正脈沖和負脈沖寬度均不得小于0.3ms。1.2.2 開關量a) 無電位接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100k；導通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。截止狀態(tài)表示停；導通狀態(tài)表示開。b) 直流電流信號+5mA、0mA、-5mA（+5mA表示停；0mA表示斷；-5mA表示開）或直流電流信號0mA、1mA、5mA（5mA表示開；0mA表示斷；1mA表示停）。1.2.3 控制量a)電平型信號：輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低

11、電平時不大于0.5V。b)無源接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100 k；導通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。1.2.4 累計量輸出高電平時應不小于3V（輸出電流為2mA時），輸出低電平時不大于0.5V，其正、負脈沖寬度不應小于0.3s，正、負脈沖的轉換時間不大于5ms。1.2.5 電池分斷控制(M)信號信號傳輸方向：從分站到電源；實現(xiàn)功能：備用電池投入工作后用于分站端控制切斷電池供電；正常電池供電時，M輸出為6.5V0.5V；切斷電池供電時，M輸出為0V。1.2.6 控制信號控制信號JK3、JK4：為TTL電平，其中高電平3V繼電器J3、J4吸合，低電平0.5V繼電

12、器J3、J4斷開。1.2.7 交流供電、電池供電狀態(tài)（AC/DC）信號當電源為交流供電、電池供電狀態(tài)（AC/DC）轉換時發(fā)出AC/DC信號。其中高電平5.01V表示交流供電，低電平0.30.3V表示直流供電。1.3 模擬量輸入處理誤差不大于0.5%。1.4 累計量輸入處理誤差不大于0.5%。1.5 最大監(jiān)控容量a) 7路模擬量輸入b) 8路開關量輸入c) 1路累計量輸入/1路模擬量輸入（可通過上位機軟件選擇）d) 8路開關量輸出1.6 控制執(zhí)行時間分站甲烷超限斷電及甲烷風電閉鎖的控制執(zhí)行時間不大于2s。1.7 分站與配接設備的傳輸1.7.1 分站與MCTP-M寬帶接入器的傳輸a) 分站與寬帶接

13、入器的傳輸口數(shù)量：1路；b) 分站與寬帶接入器的傳輸方式：主從式、半雙工、光纖傳輸；c) 分站與寬帶接入器的傳輸速率：9600bps；d) 分站與寬帶接入器的最大傳輸距離：40kmMGTS-(236)A煤礦用阻燃通信光纜1.7.2 分站與分站的傳輸a) 分站與分站的傳輸口數(shù)量:1路；b) 分站與分站的傳輸方式:光纖傳輸；c) 分站與分站的傳輸速率:100Mbpsd) 分站與分站的最大傳輸距離:10kmMGTS-(236)A煤礦用阻燃通信光纜1.8 最大傳輸距離a) 分站到傳感器的信號最大傳輸距離2km（使用MHYVR型電纜，線徑截面不小于1.5mm2），最大供電距離2km(使用MHYVR型電纜

14、，線徑截面不小于1.5mm2)；b) 分站到斷電器的信號最大傳輸距離2km(使用MHYVR型電纜，線徑截面不小于1.5mm2），最大供電距離2km(使用MHYVR型電纜，線徑截面不小于1.5mm2)；c) 分站與分站之間最大傳輸距離10km。2 工作原理本分站是一個以80C31單片機為CPU的微型機系統(tǒng)。由三塊電路板成，即主板、顯示板、通訊板。主板為主控電路及提供輸入輸出口，顯示板用于顯示分站監(jiān)測到的各種參數(shù)及控制量狀態(tài)、電源狀態(tài)、通訊狀態(tài)；通訊板用于與中心站通訊；整個分站的連接方式如下圖所示。顯示板主 板通訊板電源口 輸入輸出接線口2.1 單片機部分 分站所采用的80C31單片機為Inter

15、公司的產(chǎn)品，芯片含RAM,程序存儲器在片外，共有64K字節(jié)的地址空間（分站用8K字節(jié)），8位數(shù)據(jù)總線，低8位地址線與數(shù)據(jù)線分時公用。地址線A0-A12提供片外程序存儲器地址，A13-A15經(jīng)地址譯碼器譯碼作其它功能地址輸出。2.2 電可擦數(shù)據(jù)存儲器電可擦數(shù)據(jù)存儲器用于掉電后保存分站設置參數(shù)，掉電后數(shù)據(jù)可保存10年以上，擦寫次數(shù)為100,000次，輸入、輸出數(shù)據(jù)及時鐘由單片機的P1.2、P1.3、P1.4提供。2.3 自動復位電路 由單穩(wěn)電路及脈沖發(fā)生器組成的自動復位電路，當分站發(fā)生意外死機時，輸出復位信號給單片機，使其復位。2.4 模擬量采集部分2.4.1 電流型模擬量輸入及A/D轉換 A/D

16、部分包括采樣電路和A/D轉換電路，可以接收15mA的電流輸入信號，A/D轉換器用ADC0804，每次轉換時間為0.13ms。A/D轉換器轉換完成后，END信號有效，單片機監(jiān)測到此信號后即讀取A/D轉換的數(shù)據(jù)，轉換結束。2.4.2 頻率型模擬量采集頻率型模擬量經(jīng)模擬量采樣電路送至單片機即可測得其頻率值。2.5 開關量采集部分開關量采集部分可接0-5mA二態(tài)開關量以及+5,0,-5 mA三態(tài)開關量傳感器，也可接入觸點型的二態(tài)開關量（通過跳線選擇），輸入信號經(jīng)光耦接到81C55并行I/O口上，單片機讀取81C55并口數(shù)據(jù)，得到被測狀態(tài)。2.6 控制量輸出8路控制量輸出都可通過相應跳線選擇為繼電器觸點

17、輸出或電平信號輸出，對于繼電器觸點輸出又可以選擇其為常開或常閉（2-3短路為常閉，2-1短路為常開，2-4短路為電平信號輸出，其中1左，2中，3右，4上）。第12路跳線為JJC1、JJC2默認為2-4短電平信號輸出，用于控制電源箱內(nèi)兩路近程斷電。JJC3、JJC4、JC1JC4為第38路斷電跳線，默認為2-3短常閉輸出用來輸出給斷電器，控制遠程或本地用電設備的斷電。2.7 通訊部分分站通訊板經(jīng)光纜與中心站通訊，通訊速率為9600波特，通訊方式為半雙工、光傳輸，傳輸距離為40Km。分站在發(fā)送狀態(tài)時通訊板的發(fā)送電路將80C31的發(fā)送信號經(jīng)過光電轉換，再經(jīng)單模光纜傳送至中心站的通訊控制器。分站在接收

18、狀態(tài)時，通訊板將中心站發(fā)出信號，經(jīng)過光電轉換，最后將信號還原，送至80C31通訊接收端。3 使用方法3.1 分站在開啟電源開關以前，首先檢查以下內(nèi)容：3.1.1 分站箱下部的插頭座及接線嘴連接是否正確將電源箱接出的19芯航空插頭接在分站箱上，其它信號線分不同功能通過4芯航空插頭與分站接相連，若已供電則相應的電源指示燈亮。3.1.2 模擬量輸入部分模擬量輸入口接電流型傳感器（15mA），JM1JM8中相應的跳線接為1-2短路，例如模3口接電流型傳感器MJ3應接為1-2短路；若接頻率型傳感器，MJ1MJ8中相應的跳線接為2-3短路。3.1.3 開關量輸入部分a) 開關量輸入接二態(tài)開停傳感器0、5m

19、A時，相應跳線（例如jk1,jk2,jk3）為下、下、下。b) 開關量輸入接風門時，相應跳線（例如jk1,jk2,jk3）為上、上、下。c) 開關量輸入接0、-5、+5mA型三態(tài)開停傳感器時，相應跳線（例如jk1,jk2,jk3）為下、上、上。3.1.4 控制量輸出部分a) 12路輸出電平信號經(jīng)電源箱，控制電源箱內(nèi)的繼電器提供非本安觸點。b) 3、4、5、6、7、8路輸出觸點信號，跳線JJC3、JJC4、JC1、JC2、JC3、JC4接為2.-1短路則為常開觸點，接為2-3短路則為常閉觸點（出廠為2,3短路）,2-4短路則為輸出TTL電平信號。3.2 井下分站與傳感器連接配置見關聯(lián)設備表及配接

20、設備表3.3 分站號及分站狀態(tài)設置 分站主板上的八位撥碼開關,開關置于ON時數(shù)值為0，開關置于OFF時數(shù)值為1.3.3.1 分站號設定每個分站的標識由板上所帶的8位撥碼開關決定,有效的分站號為164,同一個系統(tǒng)中不應該有兩個撥號相同的分站。例如：9號分站：8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 1 0 0 13.3.2 自診斷功能a) 撥碼開關的第8位撥成OFF,低四位撥成18之間的數(shù)（例如診斷第3路模擬量）。8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 0 0 0 0 1 1b) 開機后分站自動進入所撥通道（3）模擬量的調試模式,第一位數(shù)碼管顯示通道號（3）,后三位數(shù)碼管只顯示此通道（3）

21、的模擬量,實測值0250. 3.4 按以上要求檢查分站連接無誤后,即可開啟電源開關。3.5 分站模擬量的校正方法當分站的模擬量通道接入傳感器或傳感器到分站間的電纜長度發(fā)生變化時,均需重新校正模擬量輸入通道,校正時先將分站狀態(tài)開關撥為校正狀態(tài)(參照自診斷1),再將分站號或路號開關撥為相應路號。3.5.1 零點校正 將8位撥碼開關的第8位撥成OFF,低四位撥成18之間的數(shù)(被調路號),開機或分站復位后，分站自動進入所撥通道模擬量的調試模式,第一位數(shù)碼管顯示通道號,后三位數(shù)碼管顯示此通道模擬量的實測值(范圍為0250)。被校正通道不接傳感器,調節(jié)對應路電位器(W1W8),使對應路的數(shù)碼顯示為2,再反

22、向調節(jié)電位器使數(shù)碼顯示為0,零點調節(jié)完畢。分站零點應15天校正一次。3.5.2 數(shù)值校正 1. 將分站被校正通道(如模擬量輸入第一路)接入電流型傳感器。 2. 觀察傳感器的輸出顯示,觀察分站的顯示,若兩數(shù)不滿足如下等式: 傳感器顯示值=(分站的顯示-50)*(傳感器高值-傳感器低值)/200)+傳感器低值 調整相應通道的電位器(W9W16)使兩數(shù)滿足如上等式。3.5.3 分站模擬量校正完成后,將分站狀態(tài)開關設為監(jiān)測狀態(tài)及相應的分站號。3.6 分站監(jiān)測狀態(tài)的顯示方式 分站開機(或復位)后首先顯示分站號,然后依次顯示8路模擬量（或開關量）、8路開關量。3.6.1 8路模擬量（或開關量）及1路累計量

23、顯示方式a) 第一位數(shù)碼管顯示通道號(18),若帶小數(shù)點表示此通道在中心站未定義。b) 后三位顯示具體值及狀態(tài),若通道所連設備 1)：為模擬量傳感器,則根據(jù)主機定義的高低值轉換測得值為實際數(shù)(例如:溫度為040之間的數(shù))顯示三位有效數(shù)字,若顯示“”表示斷線。 2)：為開停傳感器,則三個數(shù)碼管顯示同樣的符號表示狀態(tài), 其中0態(tài)為: ,1為 ,斷線為。 3)：為風門，則接通顯示,斷開顯示 。 c) 累計量直接顯示次數(shù)。3.6.2 8路開關量顯示 1. 第一位數(shù)碼管顯示通道號(18),若帶小數(shù)點表示此通道在主機未定義。 2. 第二位數(shù)碼管不顯示。 3. 后兩個數(shù)碼管顯示同樣的符號表示狀態(tài),其中0態(tài)為

24、: ,1態(tài)為: ,斷線為。3.6.3 其它狀態(tài)顯示 1. 若正確收到主機發(fā)來的命令,則通訊燈閃爍一下。 2. 當控制量信號產(chǎn)生時,則相應指示燈亮。3. 當分站電源由電池供電時，分站電源狀態(tài)燈亮。4 使用維修注意事項4.1 與分站連接的所有電路和電氣設備必須是本質安全電路或本質安全型電氣設備。4.2 用戶必須按本說明書規(guī)定的要求來連接電路和配接設備。4.3 每次使用前必須檢查分站板上所有IC芯片和繼電器的安裝方向是否正確,接線插頭無誤。4.4 檢查分站聯(lián)接插頭座是否松脫。4.5 檢查分站與聯(lián)接設備接線是否正確。4.6 檢查分站撥號是否正確。4.7 在作了上述檢查正確無誤后,方可開啟電源。4.8

25、用戶不得隨意擰動主板上的各個電位器。4.9 檢修分站時,不得改動原電路參數(shù)及條件,不得改動電氣元件的規(guī)格和型號。本產(chǎn)品只能與說明書中規(guī)定的設備連接使用，與其他設備連接使用時需經(jīng)防爆檢驗；不得隨意更改產(chǎn)品本安電路之器件規(guī)格，型號及參數(shù)。4.10 從分站到傳感器、斷電器最大供電距離2km，電纜分布參數(shù)應滿足：分布電感0.8mH/km，分布電容0.06F/km，直流電阻12.8/km）。分站與監(jiān)控中心站的通訊原安全監(jiān)控系統(tǒng)采用FSK調頻通信方式，新安全監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖通訊方式。 特點： 傳輸損耗低 損耗是傳輸介質的重要特性，它決定了傳輸信號所需中繼的距離。光纖作為光信號的傳輸介質具有低損耗的特點,滿

26、足了礦井需要傳輸距離遠的要求。 傳輸頻帶寬 光纖的頻寬可達1GHz 以上。一般圖像的帶寬為6MHz 左右，可以同時傳輸多通道圖像，還可以傳輸語音、控制信號或接點信號，滿足于礦井自動化信息量大的需求。 抗干擾性強 光纖傳輸中的載波是光波，它是頻率極高的電磁波，遠遠高于一般電波通訊所使用的頻率，所以不受干擾，尤其是強電干擾。適應煤礦大型設備多，設備啟動造成電磁干擾嚴重的環(huán)境。 安全性能高 光纖采用的玻璃材質，不導電，防雷擊；光纖傳輸不像傳統(tǒng)電路因短路或接觸不良而產(chǎn)生火花，因此在易燃易爆場合下特別適用。適合于煤礦井下防爆和我礦處于落雷區(qū)對防雷的要求。 快速保護機制MCTP系統(tǒng)采用了與SDH相同的光纖

27、自愈環(huán)保護原理，實現(xiàn)光纖環(huán)路的50ms快速可靠冗余保護，即使光纖斷線后，系統(tǒng)不會癱瘓，避免了因線路斷線而造成某些站點中斷的現(xiàn)象。 多通道傳輸技術，可以使礦山的安全監(jiān)測、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、調度電話和工業(yè)電視等業(yè)務通過一對光纖實現(xiàn)寬帶傳輸，降低成本，避免重復建設。MCTP-M寬帶接入器1 概述MCTP-M寬帶接入器是礦用多通道以太網(wǎng)綜合接入器和KJF45(C)礦用井下分站配套使用的地面光電轉換設備。完成井上、井下間多種信號的光電轉換和傳輸，實現(xiàn)了地面設備和井下設備之間的光電隔離。2.1 以太網(wǎng)電接口路數(shù)：2路(4纖)、傳輸介質：單模光纖；波長：1310nm；發(fā)射光功率:-12dBm；接收靈敏度：-3

28、4dBm；帶寬：100/1000Mb。2.2 電源波動適應能力DC5V供電電壓在4.75V5.25V范圍內(nèi)，DC-48V供電電壓在-45V-55V范圍內(nèi)波動時，接入器應能正常工作。3 工作原理接入器集光/電為一體,內(nèi)部有四部分電路板，一部分為光/數(shù)據(jù)信號板，將進來的光信號轉換成數(shù)據(jù)信號；另一部分為光/音頻信號板，將進來的光信號轉換成音頻信號；再一部分為光/視頻信號板，將進來的光信號轉換成視頻信號，再一部分為光/以太網(wǎng)信號板，將進來的光信號轉換成以太網(wǎng)信號。這些信號經(jīng)過接入器分別傳輸?shù)礁髯缘脑O備。接入器發(fā)出的數(shù)據(jù)信號、音頻信號、以太網(wǎng)信號轉換成光信號，通過光纜傳輸?shù)骄隆JJ50(B)、KJF

29、45(C)通過上述電路板的逆轉換功能，將光信號轉換成相對應的數(shù)據(jù)信號或相對應的音頻信號、以太網(wǎng)信號，并將其發(fā)送出去，進入相應的設備等。如此完成了信號的匯集與傳輸。分站電源1 分站電源說明書1.1 主要技術參數(shù)1.1.1 防爆類型及標志防爆類型：礦用隔爆兼本質安全型防爆標志：ExdibI1.1.2 電氣性能a 主要技術指標表1 電源輸出參數(shù)表輸出參數(shù)（共地）12V18V額定電壓，V直流12直流18額定電流，mA500250源效應5%5%負載效應8%8%輸出電壓偏離值6%6%周期與隨機偏移 峰峰值，mV250250過流保護整定值，mA730600短路電流，mA730600本安輸出開路電壓，V12.

30、318.3本安輸出過壓保護動作值，V14.020.5b)本安參數(shù)：直流12V：UO：12.3V，IO：730mA；直流18V：UO：18.3V，IO：600mA。b 備用電源a)電池容量：2節(jié)密封鉛酸電池串聯(lián)，每節(jié)12V,7Ah。生產(chǎn)廠家：福建泉洲賽特電源科技有限公司。4.2.1.3.2 工作時間：不小于2小時(在額定負載下)。b) 最高充電電壓：27.0V，放電截止電壓：22V。c 斷電控制a)路數(shù)：2路；b)本安輸入信號：高電平3V（拉出電流2mA時）；低電平0.5V；c)輸出觸點：常開或常閉（由跳線選擇）；斷電容量：AC36V/5A或AC127V/1.96A或DC24V/5A。（阻性負載

31、）d 電池分斷控制(M)信號：備用電池投入工作后用于分站端控制切斷電池供電；電池正常供電時，M輸出為6.5V0.5V；切斷電池供電時，M輸出為0V。e 交流供電、電池供電狀態(tài)（AC/DC）轉換信號：電源交流供電、電池供電狀態(tài)（AC/DC）轉換時發(fā)出AC/DC信號。其中高電平5V1.0V表示交流供電，低電平0.3V0.3V表示直流供電。f 傳輸電纜參數(shù)直流12V、斷電控制信號、M信號、AC/DC信號與分站間傳輸距離不大于3m，直流18V通過分站到傳感器傳輸距離不大于2Km。（MHYVR型傳輸電纜，導線截面1.52，直流電阻：12.8/Km，分布電感：0.8mH/Km，分布電容：0.06F/Km）

32、1.2 原理與結構 電源接通電源時，紅色指示燈亮，表明電源已正常輸出。當交流停電備用電池投入時，綠色指示燈亮。 本安電源12V供井下分站使用，18V供傳感器使用，備用電池充電電壓為26V27V，交流供電正常時，備用電池處于浮充電狀態(tài)，當交流電停電時備用電池立即投入工作，維持分站與傳感器連續(xù)工作小時以上。當分站給出JK3、JK4斷電控制信號時，將使J3、J4斷電繼電器動作，切斷被控設備電源。電源工作原理框圖如下圖1所示。1.2.2 結構 圖3 電源內(nèi)部結構圖1.3 使用1.3.1 電源使用前應在井上進行簡單的檢驗1) 對12V1-12V2、18V1-18V5電壓檢查:用電壓表測量底板上標有12V

33、1-12V2、18V1-18V5和GND的測量點進行檢查；2) 對交直流切換檢查：將交流電斷電，觀察指示燈變化及各輸出電壓是否正常。3) M信號及斷電繼電器動作校驗：連接電源和分站后，在直流供電的情況下，在分站關斷電源開關，電源電池停止供電。斷電繼電器動作要根據(jù)用戶的實際情況變動電源上的跳線并同分站、中心站一起進行檢驗。1.3.2 接線腔內(nèi)接線端子布置如下圖1.3.3 井下接線方法交流電源 交流127V、220V、380V、660V（變壓器抽頭方式） 在電源的進線處應加設一個防爆開關，作為電源的控制開關。接地 電源應有可靠的外接地，外接地設在電源側面的螺栓上，該處設有接地標志牌。備用電池 電源

34、在搬運過程中應將電源切斷并復位（將電源箱內(nèi)蓄電池關斷）。斷電觸點觸點輸出形式可由跳線選擇為常開或常閉形式，使用時跳線應按要求設置在正確位置（按底板標示設置）本安輸出插座 本安插座采用17芯航空插頭與井下分站連接，其內(nèi)容包括五組18V電源、二組12V電源、斷電信號JK3、JK4、電源復位信號M及交流直流A/D轉換信號。負載及配置 電源所接的負載和配置必須按防爆審查合格的配置接入，不得接入其它設備，若接入其它設備需經(jīng)防爆審查合格后方可使用。電源18V輸出每一路可接入兩個模擬量傳感器.1.3.4 送電運行電源無總開關，送電后電源上蓋紅色指示燈亮，表明處于交流狀態(tài)。綠色指示燈亮表明處于電池供電狀態(tài)。為

35、加強安全監(jiān)控系統(tǒng)備用電源的管理，保障安全監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)正常運行，按照國家煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范(AQ1029-2007)的要求并結合開灤集團的實際情況，特制定本管理辦法：2.1.監(jiān)控分站備用電源（包括中繼電源）的管理2.1.1各礦正常使用的監(jiān)控分站必須配備性能合格的備用電源，分站備用電源不能保證設備連續(xù)工作1h時，必須及時更換。2.1.2監(jiān)控分站備用電源或其中的電池應每3個月升井充、放電及檢驗1次。2.1.3停用的監(jiān)控分站備用電源必須及時關閉，以避免其電池過放電。2.1.4新到貨的監(jiān)控分站備用電源或電池應及時進行充、放電及檢驗，其滿負載放電時間應不小于2h，實驗完畢必須關閉備用電

36、源開關。2.1.5井上庫存監(jiān)控分站備用電源或庫存的電池，每3個月應進行1次充、放電及檢驗。2.1.6所有升井檢修的監(jiān)控分站備用電源均應對其電池進行充、放電及檢驗。2.1.7所有放電后的電池必須及時充足電后，方可存放。2.1.8監(jiān)控分站備用電源下井安裝前，應對其電池進行充、放電及檢驗，性能合格方可投入使用。2.1.9當井下停電，監(jiān)控分站啟用備用電源供電后，地面中心站值班人員應重點監(jiān)視該分站的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時向值班領導匯報；當井下監(jiān)控分站恢復交流供電后，值班員應在中心站運行日志中記錄備用電源供電的起止時間，對井下停電期間不能正常供電(包括停電時間大于1h，備用電源供電時間不足1h)的備

37、用電源，應及時維護或更換。2.1.10各礦安全監(jiān)測部門應建立電池充放電室，電池充放電室應配備電池充、放電裝置及檢驗儀器。2.1.11為便于管理，各礦監(jiān)控分站備用電源的電池應統(tǒng)一編號。2.1.12各礦安全監(jiān)測部門應建立監(jiān)控分站備用電源電池使用管理記錄，記錄應包括：電池編號、投入使用日期、安裝日期、安裝地點、回收日期、檢驗日期、充電時間、放電時間（精確到分鐘）、檢驗結果、操作人員等。2.1.13監(jiān)控分站備用電源電池的充、放電及其檢驗方法應分別參照本辦法附錄A、附錄B、附錄C、附錄D和附錄E執(zhí)行。2.1.14根據(jù)開灤集團安全管理的需要，各礦重點工作面的監(jiān)控分站應裝備工作時間達到6小時的備用電源，并逐

38、步推廣。2.2.地面中心站不間斷電源的管理2.2.1國家行業(yè)標準要求“地面中心站應雙回路供電并配備不小于2h在線式不間斷電源”，但根據(jù)開灤的實際需要，此不間斷電源的連續(xù)供電時間應不小于6h，并應同時保證兩臺監(jiān)控主機和短信服務器等設備的正常供電。2.2.2地面中心站不間斷電源應每3個月進行1次充、放電試驗，并做好記錄。2.3 KJ100N型安全監(jiān)控系統(tǒng)分站備用電源電池充放電及檢驗方法 KJ100N系統(tǒng)分站采用KDW35(C)礦用隔爆兼本安型電源，備用電源采用2塊密封鉛酸電池串聯(lián)，每節(jié)12V,7Ah。最高充電電壓：27V，放電截止電壓：22V。電池管理辦法為：2.3.1、井上備用電池管理a、新到電

39、池在入庫前需先充放電一次，再充滿電后編號入庫保存，隨電源佩帶的電池入庫前還必須將電池與電路的連接線斷開。b、每隔3個月，需要對備用電池進行一次充放電實驗，再充滿電后入庫保存，2.3.2 井下在用的分站電池每3個月用井上的備用電池更換一次，換回的電池按照要求及時進行充、放電檢驗。2.3.3 電池充、放電方法a、使用專用充電器（建議采用）或KDW35(C)分站電源將電池與電路板連接充電，充電到電壓26V以上電壓值不再變化時，電池充滿電（完成一次充電大約需要24h）。b、新電池使用專用充電器以250MA電流進行放電；或采用使用KDW35(C)分站電源放電，將分站電源與分站連接，在分站內(nèi)將5路18V帶

40、負載（每路負載為72的純電阻或工作電流為250MA的傳感器），放電到電源截至不再放電，時間應大于2小時，然后再充滿電存放。c、備用或在用電池組滿載（一臺分站帶有8臺甲烷傳感器，6臺斷電器，8臺開停傳感器）放電到電源截至不再放電，時間應大于1小時，然后再充滿電存放。對電池不能保證設備連續(xù)工作1h時的不能再投入井下使用。甲烷傳感器的設置1.1 甲烷傳感器應垂直懸掛，距頂板（頂梁、屋頂）不得大于300mm，距巷道側壁（墻壁）不得小于200mm，并應安裝維護方便，不影響行人和行車。1.2 甲烷傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍及便攜式甲烷檢測報警儀的報警濃度必須符合表1的規(guī)定。表1甲烷傳感

41、器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍及便攜式甲烷檢測報警儀的報警濃度甲烷傳感器或便攜式甲烷檢測報警儀設置地點甲烷傳感器編號報警濃度斷電濃度復電濃度斷電范圍采煤工作面上隅角T01.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采煤工作面上隅角設置的便攜式甲烷檢測報警儀1.0%CH4低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤工作面T11.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備煤與瓦斯突出礦井的采煤工作面T11.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其進、回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采煤工作面回風巷T21.0%CH41.0%

42、CH41.0%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備煤與瓦斯突出礦井采煤工作面進風巷T30.5%CH40.5%CH40.5%CH4進風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采用串聯(lián)通風的被串采煤工作面進風巷T40.5%CH0.5%CH40.5%CH4被串采煤工作面及其進回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采用兩條以上巷道回風的采煤工作面第二、第三條回風巷T51.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備T61.0%CH41.0%CH41.0%CH4專用排瓦斯巷T72.5%CH42.5%CH42.5%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備有專用排瓦斯巷

43、的采煤工作面混合回風流處T81.0%CH41.0%CH41.0%CH4工作面內(nèi)及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井采煤工作面回風巷中部1.0%CH41.0%CH41.0%CH4工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采煤機1.0%CH41.5%CH41.0%CH4采煤機及工作面刮板輸送機電源采煤機設置的便攜式甲烷檢測報警儀1.0%CH4煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進工作面T11.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進工作面回風流中T21.0%CH41.0%CH41.0%CH4掘進巷道內(nèi)全部非本

44、質安全型電氣設備采用串聯(lián)通風的被串掘進工作面局部通風機前T30.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備0.5%CH41.5%CH40.5%CH4包括局部通風機在內(nèi)的被串掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備高瓦斯礦井雙巷掘進工作面混合回風流處T31.5%CH41.5%CH41.0%CH4包括局部通風機在內(nèi)的雙巷掘進巷道內(nèi)全部非本質安全電源高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井掘進巷道中部1.0%CH41.0%CH41.0%CH4掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備掘進機1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘進機電源掘進機設置的便攜式甲烷檢測報警儀1.0%CH4采區(qū)回風巷

45、1.0%CH41.0%CH41.0%CH4采區(qū)回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備一翼回風巷及總回風巷0.70%CH4回風流中的機電硐室的進風側0.5%CH40.5%CH40.5%CH4機電硐室內(nèi)全部非本質安全型電氣設備使用架線電機車的主要運輸巷道內(nèi)裝煤點處0.5%CH40.5%CH40.5%CH4裝煤點處上風流100m內(nèi)及其下風流的架空線電源和全部非本質安全型電氣設備高瓦斯礦井進風的主要運輸巷道內(nèi)使用架線電機車時，瓦斯涌出巷道的下風流處0.5%CH40.5%CH40.5%CH4瓦斯涌出巷道上風流100米內(nèi)及其下風流的架空線電源和全部非本質安全型電氣設備礦用防爆特殊型蓄電池電機車內(nèi)0.5%CH40

46、.5%CH40.5%CH4機車電源礦用防爆特殊型蓄電池電機車內(nèi)設置的便攜式甲烷檢測報警儀0.5%CH4礦用防爆特殊型柴油機車內(nèi)設置的便攜式甲烷檢測報警儀0.5%CH4兼做回風井的裝有帶式輸送機的井筒0.5%CH40.7%CH40.7%CH4井筒內(nèi)全部非本質安全型電氣設備采區(qū)回風巷、一翼回風巷及總回風巷道內(nèi)臨時施工的電氣設備上風側1.0%CH41.0%CH41.0%CH4采區(qū)回風巷、一翼回風巷及總回風巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備井下煤倉上方、地面選煤廠煤倉上方1.5%CH41.5%CH41.5%CH4貯煤倉運煤的各類運輸設備及其它非本質安全型電源封閉的地面選煤廠內(nèi)1.5%CH41.5%CH41

47、.5%CH4選煤廠內(nèi)全部電氣設備封閉的帶式輸送機地面走廊內(nèi), 帶式輸送機滾筒上方1.5%CH41.5%CH41.5%CH4帶式輸送機地面走廊內(nèi)全部電氣設備地面瓦斯抽放泵站室內(nèi)0.5%CH4井下臨時瓦斯抽放泵站內(nèi)下風側柵欄外0.5%CH41.0%CH40.5%CH4瓦斯抽放泵站電源瓦斯抽放泵輸入管路中25% CH4利用瓦斯時，瓦斯抽放泵站輸出管路中30% CH4不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯設備的瓦斯抽放泵站輸出管路中25% CH42.1 采煤工作面甲烷傳感器的設置2.1.1 長壁采煤工作面甲烷傳感器必須按圖1設置。U型通風方式在上隅角設置甲烷傳感器T0或便攜式瓦斯檢測報警儀，工作面設置甲烷傳感器

48、T1 ，工作面回風巷設置甲烷傳感器T2；若煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器T1不能控制采煤工作面進風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備，則在進風巷設置甲烷傳感器T3；低瓦斯和高瓦斯礦井采煤工作面采用串聯(lián)通風時，被串工作面的進風巷設置甲烷傳感器T4，如圖1a所示。 1015mT1T2T3 1015mT410mT0上隅角10m圖1a U型通風方式采煤工作面甲烷傳感器的設置212采煤機必須設置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀。22掘進工作面甲烷傳感器的設置221煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進工作面甲烷傳感器必須按圖4設置，并實現(xiàn)瓦斯風電閉鎖：在工作面混合風流處設置甲烷傳感器T1，在工作面回風流中設

49、置甲烷傳感器T2；采用串聯(lián)通風的掘進工作面，必須在被串工作面局部通風機前設置掘進工作面進風流甲烷傳感器T3。圖4掘進工作面甲烷傳感器的設置222掘進機必須設置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀。23采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷測風站應設置甲烷傳感器。24設在回風流中的機電硐室進風側必須設置甲烷傳感器，如圖6所示。3-5m機電硐室T圖6在回風流中的機電硐室甲烷傳感器的設置25礦用防爆特殊型蓄電池電機車必須設置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀；礦用防爆型柴油機車必須設置便攜式甲烷檢測報警儀。26兼做回風井的裝有帶式輸送機的井筒內(nèi)必須設置甲烷傳感器。27采區(qū)回風巷、一翼回風巷及總回風巷

50、道內(nèi)臨時施工的電氣設備上風側10-15m處應設置甲烷傳感器。28井下煤倉、地面選煤廠煤倉上方應設置甲烷傳感器。29封閉的地面選煤廠機房內(nèi)上方應設置甲烷傳感器。210封閉的帶式輸送機地面走廊上方宜設置甲烷傳感器。211瓦斯抽放泵站甲烷傳感器的設置2111地面瓦斯抽放泵站內(nèi)必須在室內(nèi)設置甲烷傳感器。2112井下臨時瓦斯抽放泵站下風側柵欄外必須設置甲烷傳感器。2113抽放泵輸入管路中應設置甲烷傳感器。利用瓦斯時，應在輸出管路中設置甲烷傳感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯設備時，輸出管路中也應設置甲烷傳感器。甲烷傳感器的原理與使用規(guī)范一、工作原理 GJC4(A)甲烷傳感器是為了在礦井下探測甲烷氣體的濃

51、度而設計。其主要工作原理是利用接于電橋橋臂之熱催化元件（黑白元件）在甲烷氣體的作用下發(fā)生無煙燃燒，引起元件溫度變化，阻值變化，使原來平衡的電橋失衡，輸出一失衡電壓。該電壓與所加甲烷氣體的濃度成正比。通過測量此電壓達到測量甲烷氣體濃度的目的。其電路原理如下：（1）電橋電路該電路由黑白元件及兩只精密電阻構成，在新鮮空氣中電橋調到平衡，沒有輸出電壓，當甲烷氣體加到黑色元件時，甲烷與氧氣在催化劑的作用下，產(chǎn)生強烈氧化還原反應，其溫度升高，阻值增大使電橋失去平衡，產(chǎn)生失衡電壓，該電壓與所加甲烷氣體的濃度成正比，經(jīng)過放大后輸?shù)紸/D轉換器。（2）輸出電路電橋的失衡電壓經(jīng)過放大器輸出到單片機A/D轉換器,由

52、單片機經(jīng)數(shù)字處理分六路到各部分:一路加到D/I轉換器輸出15mA電流，可與要求電流信號的系統(tǒng)聯(lián)用。一路加到D/F轉換器輸出2001000 Hz的頻率信號，可與要求頻率信號的系統(tǒng)聯(lián)用。一路加到Modem通訊電路輸出數(shù)字信號。一路加到觸發(fā)器從甲烷顯示值讀取甲烷濃度的百分數(shù)0.004.00% CH4。一路加到報警電路，當甲烷濃度到達報警點時發(fā)出聲光報警信號，報警點可由用戶設定。一路加到斷電輸出控制電路,當甲烷濃度達到斷電要求點時,輸出斷電信號,斷電點可根據(jù)傳感器的安裝位置及實際情況由用戶設定。二、主要技術參數(shù)1 本安參數(shù):Ui 18.3V DC Ii 80mA Ci: 0uF Li: 0mH 2. 測量范圍： 04.00% CH43 輸出信號制式： 1） 200-1000Hz (脈沖寬度大于0.3ms)2） 數(shù)字信號：傳輸速率1200bps (電平不小于3V)輸出至分站的數(shù)字信號參數(shù): 最高開路電壓：3V 最大短路電流：6mA 工作電流：1mA4斷電控制功能： 斷電時輸出低電平0.5V,復電時輸出高電平3V。5 工作方式：連續(xù)工作6 基本誤差：測量范圍基本誤差（%CH4）0.001.000.101.003.00真值的10%3.004