煤矿安全监测监控技术监控分站课件.ppt

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1、第三章第三章 监控分站及关控分站及关联设备3.1 KJ90-F16监控分站控分站3.2 电源箱与断源箱与断电器器3.3 数据数据传输装置装置3.4 分站的使用分站的使用1.3.2 分站分站电源箱与断源箱与断电器器一、监控分站电源箱二、断电器三、KJ90-F16监控分站的结构及连线2.一、分站一、分站电源箱源箱nKDF-2分站电源箱的功能（KDW0.3/660A）煤矿瓦斯或煤尘爆炸危险环境中，为矿井监控分站、防爆交换机、传感器等提供隔爆兼本安型直流稳压电源；四路近程断电功能；备用电源功能；图1 KDF-2电源箱图2 KDW0.3/660A电源箱3.一、分站一、分站电源箱源箱nKDF-2分站电源箱

2、的主要技术指标 输入电压 127/220/380/660V AC，50Hz，允许波动-25+10 输出电压 +12V 5 DC 1路，过流保护整定值480mA，过压保护整定值13.314.7V，短路电流20mA；+18V 5 DC 8路，过流保护整定值320mA，过压保护整定值22.825.2V，短路电流20mA；控制输出 常开或常闭触点4.一、分站一、分站电源箱源箱nKDF-2分站电源箱结构及工作原理 分站电源箱为单腔结构，防爆标志Exdib(150)；电气结构采用模块化设计，主要由电源变压器、主电路板（底板）、充电板、12V电源板、18V电源板及安全栅电路(过流、过压、短路保护)等组成；1

3、2V、18V电源板和充电板以插拔的形式连接在底板上。电源变压器为恒压变压器，其谐振绕组和外接电容构成的补偿电路可稳定变压器二次侧电压。输入电源电压变化-25+10时，输出绕组电压变化小于1。电源变压器通过不同的输入连线接头可配接50HzAC127/220/380/660V，变压器副边有两个绕组，可输出27V和24V两组电压，经桥式整流和滤波后供给后级电路使用。图3 KDF-2电源箱内部结构5.一、分站一、分站电源箱源箱nKDF-2分站电源箱结构及工作原理 1块24V充电板用于备用蓄电池的充电及交直流的转换；转换电路在交流停电的瞬间能切换到备用电池继续给分站供电（满负荷可供电2小时）。当电池电压

4、低于额定值时，转换电路自动切断备用电池的负载并维持断路状态直至交流电源恢复。当电池恢复充电至额定电压后，防过充电路可切断充电电路以保护电池。电源箱向分站提供有交直流供电信号。当交流供电时，AC/DC信号为12V高电平；备用电池供电时，AC/DC信号为0V低电平。图4 备用电池充电板6.一、分站一、分站电源箱源箱nKDF-2分站电源箱结构及工作原理 12V电源板处理变压器送来的24V电压，给分站主板提供12V/400mA的直流电源，共1块。18V电源板处理变压器送来的27V电压，给传感器提供18V/350mA的直流电源。每块18V电源板有两路输出，可以给2个传感器接口（每个接口可接2个传感器）供

5、电。KDF-2分站电源箱中共有4块18V电源板。电源箱中有4路近程断电继电器，分别受分站控制输出信号(C01C04)的控制，当分站控制输出为高电平时继电器动作，实现就地断电。图5 12V电路板图6 18V电路板7.一、分站一、分站电源箱源箱n电源箱的接线 电源电缆入线：接变压器交流输入端子；变压器连线：将交流输入端接头与相应电压的变压器接头相连；检查熔断器：原边绕组、24V、27V副边绕组、电池充电和近程断电保护熔断器；连接分站 将电源箱19芯电缆插头对准分站电源插座插入并拧紧螺扣；断电控制连接：接断电继电器（4个）的接线端子；检查电源输出及控制输出是否正常：8.一、分站一、分站电源箱源箱图7

6、 分站电源箱接线图9.一、分站一、分站电源箱源箱n分站航空插座 通道116：1-电源正，红色；2-VSS，蓝色；3-信号，白色；4-信号，绿色。控制通道：1、2脚接1路控制回路；3、4脚接另一路控制回路。通讯口：1、2脚接通信；3、4脚接累计量（脉冲）信号。电源插座：1-12V；2-VSS；310-24V；1114-近程控制；15-备用电源指示；16-GND；传感器NO.7,8传感器NO.9,10传感器NO.11,12传感器NO.5,6传感器NO.3,4传感器NO.1,2控制口NO.5,6传感器NO.15,16传感器NO.13,14控制口NO.7,8备用口主通讯及脉冲智能口以太网接电源箱图8

7、分站接线面板图图9 分站电源箱插头10.二、断二、断电器器nKDG-1型远程断电器(原KDD-1型)隔爆兼本安型结构，适用于煤矿井下低压馈电开关控制回路的远程断电控制，即36V交流控制回路。n主要技术指标 输入控制信号：无源触点 输出控制方式：可控硅无触点开关 断电控制容量：36VAC/5A 分站到断电器控制距离：5km 断电控制指示：红灯亮表示断电控制KDG-1型远程断电器11.二、断二、断电器器nKDG-1远程断电器工作原理 采用无源固态断电器模块控制，通过控制回路（输入端）与负载回路（输出端）之间的电隔离及信号耦合，实现可控硅无触点开关功能。当输入端施加信号后，主回路呈导通状态；输入端无

8、信号时，主回路呈阻断状态。输入端接分站的无源触点控制信号；输出端串接被控开关的36V交流控制回路。输入信号为本安型，输出控制为非本安型。12.二、断二、断电器器nKDG-2型远程断电器(原KDD-2型)隔爆兼本安型结构，适用于煤矿井下馈电开关控制回路的远程断电控制和馈电传感器的监测（如负荷侧有电/无电）。n主要技术指标 输入控制信号：无源触点或电平控制 输出控制方式：强继电器触点 断电控制容量：36V/5A或660V/0.5A 分站到断电器控制距离 无源触点：10km；电平控制：2km 断电控制指示：红灯亮表示断电控制 馈电输入电压：660/380/220/127/36VAC可选；馈电输出信号

9、：0/1mA/5V对应断线/无电/有电 断电输入/输出：2入/2出，可1控2或2控2；馈电监测：2路KDG-2型远程断电器13.二、断二、断电器器nKDG-2远程断电器工作原理 馈电部分接被控开关负荷侧馈电电源线，监测开关是否带电；断电部分采用的是高压继电器，控制输出触点串接于被控开关控制回路实现断电；控制输入部分接分站的电源及控制信号进行控制；电源指示-绿灯；馈电状态-黄灯；断电状态-红灯；14.二、断二、断电器器nKDG-2远程断电器接线15.3.3 数据数据传输装置装置一、KJJ46数据传输接口二、KJJ103矿用交换机三、通信线路及避雷器16.一、一、KJJ46数据数据传输接口接口nK

10、JJ46数据传输接口的功能 实现地面中心站与井下分站间的数据传输，可将地面中心站监控主机的控制指令转换、发送给井下分站，并接收、转换井下分站的监测信号传送给监控主机。具有RS232信号与RS485或DPSK信号的转换功能以及电源、信号传输指示（上行和下行）的功能等；接口所接通讯电缆采取了安全栅隔离和防雷电保护措施，具有本安与非本安之间的隔离功能；17.一、一、KJJ46数据数据传输接口接口nKJJ46主要技术指标 输入电压：220V AC 50Hz 传输介质：MHYVRP12 矿用通信电缆 直流电阻12.8/km；分布电容0.06F/km；分布电感0.8mH/km 通讯接口到分站最大传输距离：

11、25km 通讯接口的传输速率为：1.2/2.4kbps 本安电路输出 RS485通讯：直流最大电压幅值5V，直流最大电流幅值150mA；DPSK通讯：直流最大电压幅值7V，直流最大电流幅值150mA18.二、二、KJJ103矿用网用网络交交换机机nKJJ103网络交换机的功能 KJJ103是煤矿宽带监控系统KJ90的数据交换设备，用于煤矿工作环境中工业以太网终端设备间的数据传输。交换机对工业以太网终端设备的数据进行交换处理，并传输到更远的网络交换机或者中心站，交换机也可通过光纤收发器接收地面中心站的数据。具有远程光纤传输、电缆传输及近距离双绞线传输等功能，提供有4个电口、2个光口，符合国际IE

12、EE802.3标准。KJJ103交换机和配套电源箱为组合式箱体结构，与配套的煤矿本质安全型设备配合使用。19.二、二、KJJ103矿用网用网络交交换机机20.二、二、KJJ103矿用网用网络交交换机机nKJJ103的主要技术指标KJJ103有2个独立的交换单元(每个单元有以太网光口2个、电口4个)光口(SC/PC连接器)单模光纤，波长1310nm，速率100Mbps，发射功率-13dBm，接收灵敏度为-25dBm，最大传距离20km；电口(RJ-45带屏蔽)双绞线，10/100Mbps自适应，信号最高工作电压峰值不大于2.5V，最大传距离100m。输入本安电源：最大3.5V/2A DC、12.

13、5V/0.5A DC（2路）。LED指示：电源、通讯、端口运行等指示；KJJ103A型交换机内部有A、B、C三个交换单元。A单元：2个光口(10/100Mbps)、6个电口(10/100Mbps)B单元：2个光口(1000 Mbps)、7个电口(6个10/100Mbps，1个1000Mbps)C单元：4个电口(10 Mbps)、4个RS485数据口(2400 bps)21.二、二、KJJ103矿用网用网络交交换机机nKJJ103交换机面板指示窗22.二、二、KJJ103矿用网用网络交交换机机nKJJ103交换机连接示意图23.三、通信三、通信线路及避雷器路及避雷器n通信线路 分站到KJJ46通

14、讯接口：MHYVRP 127/0.52 矿用通信电缆 直流电阻12.8/km；分布电容0.06F/km；分布电感0.8mH/km 最大传输距离不小于10km。分站到KJJ103数据交换机：超五类双绞线，传输距离不小于100m。分站到模拟量传感器：MHYVRP 147/0.43 矿用通信电缆，2km 分站到开关量、数字量传感器：MHYVRP 127/0.43 矿用通信电缆 直流电阻45/km；分布电容0.06F/km；分布电感0.6mH/km 分站到断电执行器：MHYVRP 127/0.43 矿用通信电缆，2km。24.三、通信三、通信线路及避雷器路及避雷器n通信系统保护 直流接地 直流地是计算

15、机网络数字电路系统的等电位地(基准电位)，是电路电位的共同参考点(逻辑地)，它不一定是大地电位。把该接地系统经一低阻通路(通常小于1)接至大地上，即形成直流地接大地。根据直流地与大地的连接方式的不同，可分为串连式、并联式和网格式。交流接地：将交流电源设备输出三相绕组的中性点与埋入大地的接地体连接。防静电接地：屏蔽接地：必须采取一点接地。防雷电保护25.三、通信三、通信线路及避雷器路及避雷器n通信线路避雷器的功能 通信避雷器是一种浪涌保护装置，能将过压冲击电压箝位在安全电压范围内，有效避免雷电、短路、电源切换、大型设备启动等引起的电路浪涌（突发尖峰电流或电压）对电子设备的冲击。用于井口至地面中心

16、站通信线路的防雷保护。nKJFB-1通信线路避雷器技术指标 防御电压：/300s；4kV 防御电流：10/7s；5kA 响应时间：10ns 箝位电压：10VKJFB-1通信线路避雷器26.三、通信三、通信线路及避雷器路及避雷器nKHX90通信线路避雷器的连接27.三、通信三、通信线路及避雷器路及避雷器nKHX90通信线路避雷器的连接28.3.4 分站的使用分站的使用一、初始化设置二、风电瓦斯闭锁29.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置分站红外遥控显示对照表序号显示数值、状态含义1目前分站号0表示红外遥控功能号=0，该功能是设置分站号，d是固定不变，是分站号的引导符，其后是真正的分站号，xx

17、x表示分站号，其范围1-255，目前有效分站号范围为1-128。2通道号1表示红外遥控功能号=1，该功能是设置分站口号，其范围1-163通道启用与关闭2表示红外遥控功能=2，该功能是设置已选定分站口可用或不可用，on表示可用，of表示不可用。4传感器量程3表示红外遥控功能号=3，该功能是设置已选定分站口所接传感器的量程代码。5频率与非频率4表示红外遥控功能号=4，该功能是设置已选定分站口所接传感器的信号制式，显示默认所接传感器的信号制式为频率型，下降键时将表示所接传感器的信号制式为非频率型30.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置6断电值设置5表示红外遥控功能号=5，该功能是设置上限断电值，

18、即已选定分站口所接传感器实测值如果大于该值时，分站将实施断电。具体断电逻辑由下面的红外遥控功能号=7时设置。7复电值设置6表示红外遥控功能号=6，该功能是设置上限断电恢复值，即已选定分站口所接传感器实测值如果小于等于该值时，分站将实施复电。具体复电逻辑由下面的红外遥控功能号=7时设置。8 断电口设置7表示红外遥控功能号=7，该功能是设置上限断电值及其恢复值对应控制口，xxx是N(大分站N=8,中分站N=4,小分站时N=2)个控制口的组合，故对大分站来说xxx范围为0-255，对中分站来说xxx范围为0-15，对小分站来说xxx范围为0-49上限报警值8表示红外遥控功能号=8，该功能是设置上限报

19、警值，即已选定分站口所接传感器实测值如果大于该值时，分站将实施报警。具体报警逻辑由下面的红外遥控功能号=9时设置10上限报警值对应控制口9表示红外遥控功能号=9，该功能是设置上限报警值对应控制口，xxx是N(大分站N=8,中分站N=4,小分站时N=2)个控制口的组合。31.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置11下限报警值A表示红外遥控功能号=A，该功能是设置下限报警值，即已选定分站口所接传感器实测值如果小于该值时，分站将实施报警。具体报警逻辑由下面的红外遥控功能号=b时设置12下限报警值对应控制口b表示红外遥控功能号=b,该功能是设置下限报警值对应控制口，xxx是N(大分站N=8,中分站N

20、=5,小分站时N=2)个控制口的组合，故对大分站来说xxx范围为0-255，对中分站来说xxx范围为0-15，对小分站来说xxx范围为0-413下限断电值C表示红外遥控功能号=C，该功能是设置下限断电值，即已选定分站口所接传感器实测值如果小于该值时，分站将实施断电。具体断电逻辑由下面的红外遥控功能号=E时设置14设置下限断电恢复值d表示红外遥控功能号=d，该功能是设置下限断电恢复值，即已选定分站口所接传感器实测值如果大于该值时，分站将实施复电。具体复电逻辑由下面的红外遥控功能号=E时设置15设置下限断电值对应控制口E表示红外遥控功能号=E，该功能是设置下限断电值对应控制口，xxx是N(大分站N

21、=8,中分站N=5,小分站时N=2)个控制口的组合，故对大分站来说xxx范围为0-255，对中分站来说xxx范围为0-15，对小分站来说xxx范围为0-432.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置16模拟量超量程、开关量为开时对应控制口F表示红外遥控功能号=F，该功能是设置已选定分站口所接模拟量传感器实测值超量程（或所接开关量传感器开）时对应控制口，xxx是N个控制口的组合17模拟量负漂（或开关量为停）时对应控制口0表示红外遥控功能号=0.，该功能是设置已选定分站口所接模拟量传感器实测值负漂（或所接开关量传感器停）时对应控制口，xxx是N个控制口的组合。18开关量传感器断线时对应控制口1.表

22、示红外遥控功能号=1.，该功能是设置已选定分站口所接模拟量传感器实测值断线（或所接开关量传感器断线）时对应控制口，xxx是N个控制口的组合。19当前已选定口设置完毕2.表示红外遥控功能号=2.，该功能表示是否打开设置系统参数功能，OF表示不设置系统参数。按选择键直接进入功能9.ON表示需要设置系统参数，按选择键进入系统功能3.20选择软件操作系统3.上升键选择2000系统，按下降建选择98系统，按选择键进入进入下一功能。33.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置21选择是否打开掉电闭锁4.上升键打开掉电闭锁功能，按下降键关闭掉电闭锁功能，按选择键进入下一功能。22选择是否打风电闭锁功能5.按

23、上升键选择打开风电闭锁功能，按下降建选择关闭风电闭锁功能，按选择键进入下一功能。23选择新老协议6.按上升键选择新协议，按下降键选择老协议，按选择键进入下一功能。24设置延时7.默认延时为30ms，按上升键增加延时，按下降键延时减少，按选择键进入下一功能。25设置开停采样方式8.改变开关量采样方式，只能按上升键改变方式，DP表示电平采样，331表示用压频转换方式，AD表示用A/D采样方式，默认采样方式为电平采样。34.一、分站的初始化一、分站的初始化设置置26选择中心站用新老软件9.按上升键选择新软件，按下降键选择老软件，按选择键进入下一功能。27选择智能口连接方式A.选择0时默认为智能口不用

24、，选择1时智能口采集智能抽放参数，选择2时智能口采集智能开停信息，选择4时智能口采集人员卡号信息，选择8时智能口既采集抽放信息又采集智能开停信息。28是否推出遥控选择B.同时按上下键退出遥控，同时保存设置信息，按选择键继续进行设置。35.二、二、风电瓦斯瓦斯闭锁n传感器及通道配置 A01-掘进面甲烷传感器；A02-掘进面回风流中的甲烷传感器；D03-风筒风量开关传感器；D04-局部通风机设备开停传感器；A05 被串掘进面进风流中的甲烷传感器；n控制口配置 C1-闭锁局部通风机的电源（近程控制，一般接常闭触点）；C2-控制掘进巷道内的全部非本质安全动力电源；C3-控制被串掘进巷道内的全部非本质安

25、全动力电源；C4-控制供风区域内的全部非本质安全动力电源；C5-控制声光报警器；36.二、二、风电瓦斯瓦斯闭锁n中心站设置（以1号分站为例）通道号断电值报警器回复值断线控制口超上值控制口01A011.5%1.0%0.98%C2 C5C2 C501A021.0%1.0%0.98%C2 C5C2 C501A050.5%0.5%0.48%C3 C5C3 C501D03风量不足C4 C5C4 C501D04风机停C4 C5C4 C537.二、二、风电瓦斯瓦斯闭锁控制满足条件主版控制灯状态A01A02A05D03D04C1C2C3C4C51分站断电或上电1分钟内/011112分站上电1分钟后1.0%1.

26、0%0.5%风量足风机开000003分站上电1分钟后1.0%1.0%0.5%风量足风机开000011.0%1.0%0.5%风量足风机开000001.5%1.0%0.5%风量足风机开010011.0%1.0%0.5%风量足风机开000004分站上电1分钟后1.0%1.0%0.5%风量足风机开010011.0%1.0%0.5%风量足风机开000005分站上电1分钟后1.0%1.0%0.5%风量足风机开001011.0%1.0%0.5%风量足风机开000006分站上电1分钟后1.0%1.0%0.5%风量不足 停机000111.0%1.0%0.5%风量足风机开000007分站上电1分钟后0.5%风量足风机停11011使用特殊工具实现局部通风机人工解锁010111.5%1.5%0.5%风量足风机停01011备注：1.主版控制灯状态：1灯亮；0灯灭。2.控制口C1专门实现局部通风机闭锁，使用专用工具分站遥控器可对局部通风机人工解锁，方法如下：同时按下遥控器 “选择”、“上升”键解锁，同时按下遥控器“选择”、“下降”键恢复闭锁。38.谢谢观看！