一、系統(tǒng)介紹

KJ91N(A)型煤礦安全生產監(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、風速、負壓、溫度、濕度、流量、煙霧、風門開關等環(huán)境參數(shù)傳感器；水倉水位、煤倉煤位、壓風機風壓、箕斗計數(shù)、主扇、局扇、水泵、采煤機、掘進機、運輸機開停等生產參數(shù)傳感器；當井下某一局部瓦斯超限時，可根據需要而切斷相關區(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產帶來的巨大損失。該系統(tǒng)適用于各類大、中、小型礦井。

系統(tǒng)的設計、制造按照國家的相關安全標準進行，完全符合國家的相關標準要求，可應用于煤礦有瓦斯和粉塵爆炸危險的環(huán)境中。

二、主要特點

  1、在系統(tǒng)軟件方面

KJ91N(A)系統(tǒng)的軟件，包括其系統(tǒng)主控軟件、網絡終端軟件、報表查詢處理軟件、作圖軟件、圖形工作站軟件等，都在隨著計算機技術和軟件開發(fā)技術的發(fā)展而不斷升級換代，已從早期的WIN98運行環(huán)境到現(xiàn)在的WIN2000/XP/2003 /Vista版。

(1)它是一套綜合性軟件，支持安全監(jiān)測、生產監(jiān)測、抽放、火災、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、網絡功能強大、可靠性好、支持C/S和B/S模式；支持異地遠程訪問，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(shù)據統(tǒng)計、自動計算處理等功能；全局聯(lián)網可支持WEBGIS方式，實現(xiàn)礦、局、市、省等各級聯(lián)網；利用公用無線網絡可實現(xiàn)GPRS分級安全信息分級報警功能。

(2)在軟件開發(fā)過程中采用了先進的可視化面向對象程序設計技術、多線程、動態(tài)鏈接庫及對象嵌入技術，使得系統(tǒng)的模塊化程度進一步提高，系統(tǒng)具有更加靈活的集成方式，可適應不同用戶對系統(tǒng)規(guī)模的要求，有很高的擴展性和開放性。

(3)由于系統(tǒng)運行于WIN98/NT/2000/XP/2003多任務環(huán)境，并在數(shù)據通訊方面采用了動態(tài)鏈接庫及多線程技術，實現(xiàn)了真正的實時響應及前后臺監(jiān)測數(shù)據的無縫鏈接。

(4)系統(tǒng)提供強大的矢量化組態(tài)圖等多種顯示功能，可隨時顯示監(jiān)測數(shù)據、圖形、曲線和報警點及數(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入。

(5)地面中心站為開放式系統(tǒng)，軟硬件均可以擴充，系統(tǒng)地面設備以全網絡方式運行，支持NT及NETWARE網絡操作系統(tǒng)，運行協(xié)議為TCP/IP、NETBUI、SPX/IPX，可與企業(yè)計算機局域網實現(xiàn)網絡互聯(lián)，方便地與生產監(jiān)控、工業(yè)電視和生產調度系統(tǒng)聯(lián)網，在網上可運行任意一臺網絡終端，同時支持終端通過服務代理的遠程連接（通過公用電話PSTN網等），實現(xiàn)監(jiān)控信息的遠程實時共享。系統(tǒng)軟件能與企業(yè)構筑的INTERNET/INTRANET網絡環(huán)境能很好融合，真正實現(xiàn)安全監(jiān)控信息網絡化共享（按用戶權限）。

(6)主控機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，從而為實現(xiàn)遠程異地自動控制和數(shù)字邏輯運算提供可靠手段。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(jiān)測參數(shù)超限等異常信息斷電的萬無一失。

(7)數(shù)據處理與存儲：系統(tǒng)的數(shù)據采用SQL2000/2005標準數(shù)據庫格式存儲，運用先進的變值變態(tài)分時存儲技術，各種數(shù)據（異常信息記錄、實時數(shù)據、歷史數(shù)據、密采數(shù)據）能夠保存10年以上，用戶可隨時查看、打印輸出；也可進行二次開發(fā)，整合入現(xiàn)有綜合系統(tǒng)中；并提供OPC協(xié)議等數(shù)據導出服務。

(8)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的瓦斯?jié)舛群臀恢眯畔崟r上傳，局礦領導、管理人員可隨時掌握礦井的動態(tài)瓦斯數(shù)據；同時可實現(xiàn)人員尋呼和緊急信息通知功能。

(9)系統(tǒng)獨具特色的主從通訊協(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）出現(xiàn)的系統(tǒng)報警異常值或斷電異常值漏測的缺陷。采用光纖環(huán)網通訊模式，巡檢周期可縮短到5s。

2、在系統(tǒng)硬件方面

(1)本公司是專業(yè)從事煤礦安全技術的高科技公司，有很強的技術實力，具有獨特的技術優(yōu)勢，運用于系統(tǒng)的井下設備在質量及性能方面在國內屬一流，而且我們一直在跟蹤當今先進技術，不斷地完善和發(fā)展。

(2)自主開發(fā)了各種型號規(guī)格的智能監(jiān)控分站和穩(wěn)壓電源，形成了大、中、小型全系列，可滿足不同用戶需求，且在產品體積、重量、性能等方面較國內同類產品具有較大優(yōu)勢。

(3)在各類傳感器及斷電器方面本系統(tǒng)是國內自配套性較強的系統(tǒng)之一，其各類主要傳感器及斷電器由自己生產制造，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，具有很高的性價比。

(4)系統(tǒng)通訊也采用了目前高速數(shù)據有線通訊中廣泛使用的先進的光纖環(huán)網技術，通訊距離遠，抗干擾能力特強。

(5)全系列監(jiān)控分站均具有2h實時監(jiān)控數(shù)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(tǒng)。

(6)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。

(7)監(jiān)控分站及傳感器實現(xiàn)了智能化，調校均采用紅外遙控方式，操作簡單方便。

(8)系統(tǒng)配備的各型監(jiān)控分站均采用高性能16位單片機，極大地提高了系統(tǒng)的運行速度和穩(wěn)定性，同時全部具有監(jiān)測信息“黑匣子”功能。

(9)各型智能監(jiān)控分站選用新型非易失性存貯器，所有數(shù)據掉電不丟失；獨具的斷電次數(shù)、斷電時間、設備開停次數(shù)，開停時間累計功能，避免了因系統(tǒng)通訊線路出現(xiàn)故障時，誤計累計時間，累計次數(shù)的缺陷。

(10)各型智能監(jiān)控分站自帶高精度時鐘，具有各路傳感器供電電壓的檢測功能；同時，各型智能監(jiān)控分站均予留彩色漢字液晶顯示屏接口。

(11)分站具備掉電閉鎖功能；當分站掉電（指交直流供電均無）時，立即切斷與閉鎖控制相關的設備電源并閉鎖；當分站復電并工作正常、穩(wěn)定運行后，自動解鎖。

三、監(jiān)控中心站具有以下功能

1、具備故障閉鎖功能：當與閉鎖有關的設備未投入正常運行或故障時，切斷該監(jiān)控設備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩(wěn)定運行后，自動解鎖。

2、具有手動遙控斷電/復電功能，斷/復電響應時間不超過2s。

3、具有雙機熱備份，實現(xiàn)手動/自動切換，當工作主機故障時，備份主機立即自動投入工作，保證系統(tǒng)正常工作。

4、現(xiàn)場模擬量、開關量和累計量數(shù)據的采集、記錄、查詢、報表、實時和歷史趨勢曲線、柱狀圖顯示、實時圖形動態(tài)顯示、打印等。

5、具有自診斷功能，當系統(tǒng)中傳感器、分站、主站、傳輸電纜及接口、電源供電、斷電控制、軟件運行等發(fā)生故障時，報警并記錄故障時間及故障設備及地址。

6、光纖環(huán)網結構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)自動對故障回路進行隔離切斷，不至因個別故障點而影響整個系統(tǒng)的通訊。

7、具有斷電、饋電狀態(tài)監(jiān)測。

8、在不中斷監(jiān)測的情況下，能完成現(xiàn)場各模擬量、開關量傳感器的定義、設置、參數(shù)修改以及各種數(shù)據報表、曲線、圖形畫面的生成和修改。

9、可對通風、排水、瓦斯抽放、注氮、防火、束管監(jiān)測等系統(tǒng)的主要設備工況、工藝參數(shù)進行集中監(jiān)視。

10、工作穩(wěn)定，性能可靠，容錯能力強，在操作不恰當時有信息提示，且不影響系統(tǒng)的正常運行。

11、具備較強的人機交互能力，故障發(fā)生時能以顏色、圖形、語音報警及實時信息窗對操作者發(fā)出提示信息。

12、具備上傳信息管理系統(tǒng)的數(shù)據聯(lián)網接口。

四、分站具有以下功能

1、具備故障閉鎖功能：當與閉鎖控制有關的設備未投入正常運行或故障時，切斷該監(jiān)控設備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩(wěn)定運行后，自動解鎖。

2、具有甲烷—風—電閉鎖功能。

3、具有甲烷濃度超限聲光報警和斷電/復電控制。

4、異地斷電/復電功能，斷/復電時間不超過系統(tǒng)巡檢周期的2倍。

5、具備記憶功能，在分站掉電時，能自動保護原有的初始化信息和生產累加量信息。

6 備用電池供電功能：當交流電源因故斷開時，備用電池投入工作，在最大負荷下可連續(xù)工作2h以上。

7 可自動消除瞬高、瞬低的干擾信號。

8 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，分站仍能獨立工作，按照預先設定的報警、斷電要求實現(xiàn)監(jiān)控功能。

五、技術特性

1、最大監(jiān)控容量

系統(tǒng)最大可監(jiān)控64臺分站。

2、最大巡檢周期：系統(tǒng)最大巡檢周期應不大于30s。

3、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。

4、畫面響應時間：調出整幅畫面85%的響應時間應不大于2s，其余畫面應不大于5s。

5、誤碼率：誤碼率應不大于10-8。

6、信號制

(1)模擬量

頻率型信號：200Hz～1000Hz，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；1200Hz～2000Hz，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0.15ms。

(2)開關量

電流型信號：1mA/5mA，1mA～2mA對應邏輯“0”，4mA～5mA對應邏輯“1”。

無源接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100kΩ；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)對應邏輯“0”；導通狀態(tài)對應邏輯“1”。

(3)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。

(4)控制量

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。

無源接點信號：截止狀態(tài)輸出時，漏電阻不小于100kΩ；導通狀態(tài)輸出時，電壓降不大于0.5V（電流為2mA時）。

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

(1)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）。

(2)接口與交換機的傳輸

接口與交換機的傳輸口數(shù)量：4路（2對光口）；

接口與交換機的傳輸方式：全雙工TCP/IP以太網光信號傳輸，使用波長為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（使用波長為1310nm的單模光纖）。

(3)接口與計算機的傳輸

接口與計算機的傳輸口數(shù)量：1路（接口含7個網口）；

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。

(4)交換機與分站的傳輸

交換機與分站的傳輸口數(shù)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，線徑截面不小于1.5mm2）；

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)。

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)。

12、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7d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）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。

13、雙機切換時間：從工作主機故障到備用主機投入正常工作時間應不大于5min。

14、備用電源工作時間：在電網停電后，備用電源應能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控時間不小于2h。

15、統(tǒng)計值時間：模擬量統(tǒng)計值應是5min的統(tǒng)計值。

16、瓦斯抽放累計量累計時間：瓦斯抽放累計量累計時間間隔為1min。

六、故障判斷及處理

1、系統(tǒng)中各設備出現(xiàn)的故障請按照其相應的使用說明書中故障判斷及處理項進行。

2、系統(tǒng)數(shù)據傳輸鏈路出現(xiàn)故障，根據監(jiān)控主機屏幕的顯示提示，既可判斷出故障所出現(xiàn)的范圍，有如下幾種情況：

(1)若出現(xiàn)所有通訊中斷，首先應該檢查主機與智能數(shù)據傳輸裝置通訊是否正常，如果不正常，首先應該檢查它們之間的連接插頭接觸是否良好。若沒有問題，可檢查主機RS232口或智能數(shù)據傳輸裝置是否損壞，若已損壞，請立即更換主機或智能數(shù)據傳輸裝置。

(2)主機與智能數(shù)據傳輸裝置通訊正常，可檢查智能數(shù)據傳輸裝置輸出口是否連接好，若沒有問題，可取下其輸出口的傳輸線，使用地面?zhèn)溆梅终具M行測試，若沒有問題，則是主線路或分站數(shù)據接口故障。

(3)主線路或分站數(shù)據接口故障，可以采用排除法進行分段查找。

七、維護及保養(yǎng)

1、設備為礦用隔爆兼本安型或本質安全型產品,在井下使用時應按照煤礦安全規(guī)程進行操作。

2、不得隨意更改系統(tǒng)中本安及其關聯(lián)電路中元器件的型號、規(guī)格及其參數(shù)。

3、產品只能與說明書中規(guī)定的產品連接使用，與其他設備連接時須經防爆機關檢驗。

4、檢修時不得隨意更改產品（及其關聯(lián)設備的）元器件的參數(shù)、規(guī)格、型號。

5、不準用電纜接地芯線作本安控制回路。