KJ616（A）型煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
導語
礦壓監(jiān)測與支護質(zhì)量監(jiān)控是保障礦井安全生產(chǎn)的重要技術手段，對優(yōu)化采煤工作面支護設計，搞好頂板控制，減少頂板事故具有重要意義。本期轉化果推薦的《KJ616(A)型煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)》是在傳統(tǒng)無線頂板動態(tài)參數(shù)的工作方式的基礎上研發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)，具有電池消耗低、傳輸距離遠、穩(wěn)定性好、維護工作量小等特點，并能實時傳輸至井上，通過計算機處理后，可直觀的在大屏幕投影、大屏幕監(jiān)視器、遠程終端等外部設備上顯示，亦可根據(jù)用戶的需要組成計算機網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
一、系統(tǒng)概述
1.系統(tǒng)用途及特點
KJ616(A)煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是用于煤礦綜采支架工作阻力的計算機在線測量系統(tǒng)。系統(tǒng)將計算機檢測技術、數(shù)據(jù)通訊技術和傳感器技術融為一體，實時監(jiān)測綜采支架工作阻力等礦壓參數(shù)，便于評價支架工作狀態(tài)及支架與地質(zhì)條件的適應性，研究采掘工作面礦壓顯現(xiàn)特征，為工作面頂板管理等工作提供依據(jù)。
2.防爆型式
礦用本質(zhì)安全型、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型的煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
3.使用環(huán)境
?、畔到y(tǒng)中用于機房調(diào)度室的設備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～106kPa;
e)GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。
系統(tǒng)中用于煤礦井下的設備在下列條件下正常工作：
a)環(huán)境溫度：0℃～40℃;
b)不大于95%(+25℃);
c)大氣壓力：80kPa～106kPa;
d)有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無平衡絕緣的腐蝕性氣體。
4.供電電源
⑴地面設備交流電源：
a) 額定電壓：AC127V/220V/660V，允許偏差-10%～+10%;
b) 諧波：不大于5%;
c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。
⑵井下交流電源：
a) 額定電壓：AC127V/660V，允許偏差-25%～+10%;
b) 諧波：不大于10%;
c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。
5.系統(tǒng)設計要求
(1)系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由監(jiān)測主備機、打印機、不間斷電源、電源防雷器、RS485/USB轉換器、KJ616(A)-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口(以下簡稱接口)、KJ616(A)-F1礦用本安型傳輸主站(以下簡稱主站)、KJ616(A)-F2礦用本安型監(jiān)測分站(以下簡稱分站)、GPD60(A)礦用壓力傳感器、GUW150(A)礦用圍巖移動傳感器、GPD450(A)礦用本安型錨桿(索)應力傳感器、GZY60(A)礦用本安型鉆孔應力傳感器 、KDW28-18礦用隔爆兼本安不間斷電源及線纜等設備組成。
(2)軟件配置
a) 操作系統(tǒng)：Windowsxp、Windows7。
b) 數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2000。
c) 監(jiān)測軟件：KJ616(A)煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測軟件。
二、基本功能
1.數(shù)據(jù)采集功能
系統(tǒng)應具有礦山壓力、應力和頂板位移模擬量采集、顯示及報警功能。
2.存儲和查詢功能
3.系統(tǒng)具有存儲和查詢功能，內(nèi)容包括：
a) 重要測點模擬量的實時監(jiān)測值;
b) 模擬量統(tǒng)計值;
c) 報警及解除報警時刻及狀態(tài);
d)設備故障/恢復正常工作時刻及狀態(tài)等。
4.顯示功能
(1)系統(tǒng)具有列表顯示功能。其中模擬量及相關顯示內(nèi)容包括：地點、名稱、單位、報警門限、監(jiān)測值、傳感器工作狀態(tài)、報警及解除報警狀態(tài)和時刻等。
(2)系統(tǒng)具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值等曲線。在一屏上，能同時顯示不小于3個模擬量，并設時間標尺，可顯示出對應時間標尺的模擬量值。
(3)系統(tǒng)具有模擬動畫顯示功能。顯示內(nèi)容包括：工藝流程模擬圖、相應模擬量數(shù)值等。具有總圖加局部放大等方式。
(4)系統(tǒng)具有系統(tǒng)設備布置圖顯示功能。顯示內(nèi)容包括：傳感器、主站、分站的設備名稱、相對位置和運行狀態(tài)等。若系統(tǒng)龐大一屏無法容納，可總圖加局部放大。
(5)打印功能
系統(tǒng)具有報表、曲線、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能。
(6)人機對話功能
系統(tǒng)具有人機對話功能，以便于系統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用、控制命令輸入等。
(7)自診斷功能
系統(tǒng)具有自診斷功能。當系統(tǒng)中傳感器、主站、分站發(fā)生故障時，報警并記錄故障時刻和故障設備，以供查詢及打印。
(8)雙機切換功能
系統(tǒng)具有雙機切換功能。系統(tǒng)主機應雙機備份，并具有手動切換功能。當工作主機發(fā)生故障時，備份主機投入工作。
(9)數(shù)據(jù)備份功能
系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份功能。
(10)備用電源
系統(tǒng)具有備用電源。當電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應能對礦山壓力、應力和頂板位移主要監(jiān)控量繼續(xù)監(jiān)控。
(11)防雷保護功能
在中心站機房交流供電進線處接有DXH06-F電源防雷器進行防雷保護。
(12)其他功能
a)系統(tǒng)具有網(wǎng)絡通信功能;
b)系統(tǒng)具有軟件自監(jiān)視功能;
c)系統(tǒng)具有軟件容錯功能;
d)系統(tǒng)具有實時多任務功能，能實時傳輸、處理、存儲和顯示信息，并根據(jù)要求實時控制，能周期地循環(huán)運行而不中斷。
三、主要技術指標
1.模擬量輸入傳輸處理誤差
模擬量輸入傳輸處理誤差應不大于1.0%。
2.最大巡檢周期
系統(tǒng)最大巡檢周期應不大于30s。
3.畫面響應時間
調(diào)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。
4.誤碼率
誤碼率應不大于10-8。
5.最大傳輸距離
a) 計算機至RS485/USB轉換器、轉換器至接口的最大傳輸距離為2m。
b)接口至主站的最大傳輸距離為10km(使用MGTSV(2～96)B通信光纜);
c) 主站至分站的最大傳輸距離為2km(使用MHYV 1×4(7/0.37㎜)通信電纜，單芯芯線截面積為0.75㎜²);
d)分站至傳感器的最大無線傳輸距離為30m(無遮擋)。
6.最大監(jiān)控容量
系統(tǒng)最多可接入4臺分站，每臺分站最多可接入30臺配套傳感器。
7.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。
8.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。
9.存儲時間
重要監(jiān)測點模擬量的實時監(jiān)測值存盤記錄保存7d以上。模擬量統(tǒng)計值、報警/解除報警時刻及狀態(tài)、設備故障/恢復正常工作時刻及狀態(tài)等記錄保存1年以上。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，丟失上述信息的時間長度不大于5min。
10.統(tǒng)計時間
模擬量統(tǒng)計值應是5min的統(tǒng)計值。
12.最大組合負載及本安供電距離
KDW28-18礦用隔爆兼本安不間斷電源,1路18V(ib等級，開路)：可給1臺KJ616(A)-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口或KJ616(A)-F1礦用本安型傳輸主站或KJ616(A)-F2礦用本安型監(jiān)測分站供電，最大供電距離為5m(使用MHYV 1×4(7/0.37㎜)通信電纜，單芯芯線截面積為0.75㎜²)。
四、傳輸性能
1.計算機與RS485/USB轉換器的傳輸
1)傳輸方式：USB;
2)接口數(shù)量：計算機2個，RS485/USB轉換器1個。
2.RS485/USB轉換器與接口之間的傳輸
1)傳輸方式：主從式、半雙工、RS485;
2)傳輸速率：115200bps;
3)接口數(shù)量：轉換器1個，接口2個。
3.接口與主站之間的傳輸
1)傳輸方式：以太網(wǎng)光信號(波長1310nm);
2)傳輸速率：100Mbps;
3)光發(fā)射功率：(-20～0)dBm;
4)接口數(shù)量：接口1個、主站1個;
4.主站與分站之間的傳輸
1)傳輸方式：主從式、半雙工、RS485;
2)傳輸速率：4800bps;
3)接口數(shù)量：主站1個，分站1個。
5.分站與配套傳感器之間的傳輸
1)傳輸方式：GFSK無線傳輸;
2)中心工作頻率：450MHz±2MHz;
3)發(fā)射功率：-20dBm～20dBm。
五、故障分析與排除
1.在進行數(shù)據(jù)通訊時，周圍不得有強磁場干擾或搖動正壓傳感器和通訊子站。
3.電纜與電纜連接時，不得用簡單的膠布包接。
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