《KJ90_F16(B)KJ90_F16(C)型矿用分站说明书(2009.10.23)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《KJ90_F16(B)KJ90_F16(C)型矿用分站说明书(2009.10.23)（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. . . .ISO9001:2000认证企业煤炭科学研究总院重庆研究院 产品使用说明书KJ90-F16(B)/KJ90-F16(C)矿用本安型分站执行标准：Q/MKC 401-2008版 本 号: VER1.3 出版日期: 2009年10月 感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，在安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。 . 学习参考 . . . .前 言本说明书详细地介绍了KJ90-F16(B)/KJ90-F16(C)矿用本安型分站的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅读。KJ90-F16(B)/KJ90-F16(C)矿用本安型分站在生产过程
2、中执行的是煤炭科学研究总院重庆研究院发布的企业标准Q/MKC 401-2008。目 次1 概述12 结构特征与工作原理23 基本功能44 主要技术指标55 尺寸、重量76 连接、使用87 故障分析与排除178 保养、维护189 安全警示1810 运输、贮存1811 产品资质编号19附录A 分站相关联/配接/配套设备表20 . 学习参考 .KJ90-F16(B)/KJ90-F16(C)矿用本安型分站1 概述1.1 产品特点KJ90-F16(B)/KJ90-F16(C)矿用本安型分站（以下简称分站）是一种以基于ARM内核的32位嵌入式微控制器为核心的嵌入式控制系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环
3、境参数诸如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态、读卡器、智能综合保护器等下级智能设备等进行连续监测，具有多通道、多制式的信号采集功能和通讯功能，通过工业以太网能及时将监测到的各种环境参数、设备状态传送到地面中心站，并执行中心站发出的各种命令，及时发出报警和断电控制信号。1.2 主要用途及适用范围1.2.1 主要用途1.2.1.1 为井下所挂接的各种传感器、断电器提供工作电源；1.2.1.2 采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态；1.2.1.3 通过工业以太网快速向地面的系统中心站传送巡检参数；1.2.1.4 执行地面中心站发往井下的各种控制命令；1.2.1.5 对异常状况进行断电
4、控制。1.2.2 适用范围1.2.2.1 煤矿井下所有存在瓦斯或煤尘爆炸危险的场所；1.2.2.2 煤矿井下所有需要使用传感器监测、监控各种有毒有害气体及设备运行状态的地方及场所。 1.3 品种、规格1.3.1 品种：矿用本安型分站。 1.3.2 规格：KJ90-F16(B)/F16(C)。1.4 型号的组成及其代表的意义 KJ 90 F 16(B)/16(C) 产品系列编号(B型为LED数码显示、C型为液晶点阵显示) 分站设备 登记序号 矿用监测、控制系统1.5 环境条件1.5.1 工作条件a) 工作温度: 040 ；b) 相对湿度: 95 %；c) 大气压力: 80 kPa106 kPa；
5、d) 具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下；e) 在无滴水的地方；f) 无显著震动和冲击的场合。1.5.2 最恶劣的贮运条件a) 高温: 60 ；b) 低温：-40 ；c) 相对湿度: 95 % ；d) 振动: 50 m/s2 ；e) 冲击：500 m/s2。1.6 防爆类型与标志1.6.1 防爆形式：矿用本质安全型；1.6.2 防爆标志：ExibI 。1.6.3 分站的关联、配接、配套设备见附录A。分站与关联设备KDW0.3/660(A、B)型矿用隔爆兼本安直流稳压电源用MHYVR型电缆连接，长度2 m；分站与传感器用MHYVR 14型电缆连接，长度2 km。2 结构特征与工作原理2.1
6、分站结构特征分站外观结构特征如图1、图2所示：图1 KJ90-F16(B)矿用本安型分站结构示意图 图2 KJ90-F16(C)矿用本安型分站结构示意图2.2 工作原理分站是一个以基于ARM内核的32位嵌入式微控制器为核心的嵌入式控制系统。主要由32位微控制器、看门狗自动复位电路、DCDC电源转换隔离电路、遥控及显示电路、通讯电路、模拟量采样电路、脉冲量输入电路、控制输出电路、数据存储电路、扩展接口电路、时钟电路等组成。分站也可以采用RS485通讯方式或者以太网通讯方式与上位机监控软件进行双向通讯。工作时，首先根据分站各输入通道上所挂接的传感器、智能设备类型，分站接收地面中心站初始化数据对分站
7、的各个通道分别进行定义、设置（也可用红外遥控器就地手动完成），并将定义参数信息保存到数据存储器中。当分站对挂接各类传感器的输入通道进行连续、不间断数据采集时，来自传感器的频率或电流信号在经过相应的变换后进入32位微控制器进行采集、运算、分析、判断。根据配置信息，分站可以与不同的智能设备以RS485方式进行双向通讯。2.2.1 电路原理框图图3 分站电路原理框图2.2.2 基于ARM的32位嵌入式微控制器分站采用的是基于ARM内核的32位嵌入式微控制器。芯片最高处理速率可以达到72MIPS，即每条指令执行时间最快为13.8ns,是普通基于MCS-51内核的单片机的72倍 。2.2.3 看门狗自动
8、复位电路看门狗自动复位电路单元在工作中的主要功能是看护分站的电源及程序运行情况，当出现电源电压过低或因意外造成分站程序跑飞时，及时向控制系统输出复位信号使之自动复位，恢复正常工作。2.2.4 DC/DC电源转换隔离电路监控分站的核心是嵌入式微控制器及各种集成块，对电源要求较高。为了提高分站的可靠性，在电路中设计了电源隔离变换单元。它主要由稳压和DC/DC隔离电路组成，主要功能是确保嵌入式微控制器、数字电路、模拟电路为核心的电路单元与电源间的有效隔离，提高井下分站工作时的可靠性。2.2.5 模拟量采样输入电路模拟量数据采样电路最多支持16个通道。由微控制器控制对各个通道进行巡检并处理，每个通道允
9、许的输入信号类型包括频率型：200-1000Hz、200-2000Hz；电流型：1-5mA，4-20mA；1/5mA开关量、触点型的传感器信号。2.2.6 控制输出电路分站共有C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8八路控制输出。工作时，控制信号分别基于ARM的32位微控制器的I/O口并行输出，驱动外接断电器中的继电器完成对用电设备的断电/复电控制。2.2.7 通讯单元分站提供一路以太网通讯接口，通过以太网交换机与地面中心站通讯。分站提供一路RS485主通讯接口，当分站距离交换机超过100 m时,通过RS485的方式连接到矿用以太网交换机,在交换机中可以将RS485信号转换成以太网信号在
10、以太网络中传输。分站提供一路RS485从通讯接口，通过RS485通讯实现与智能设备的双向通讯，借助于主通讯接口，从而间接实现中心站与智能设备的双向通讯。2.2.8 遥控及显示单元分站的初始化设置除了可在系统地面中心站用软件对分站进行定义设置外，还可以通过分站主板上以BL9149为核心的遥控电路，使用红外遥控器对分站进行就地手动初始化设置并保存，无须打开机盖。显示可以采用液晶显示，自动背光点阵显示，中文菜单提示，实时显示井下瓦斯量等信息；显示也可以采用数码管显示。显示电路负责显示所挂接的传感器的通道号、传感器的类型、工作状态及实测参数。状态显示电路以指示灯的方式显示分站各通道的控制状态、供电状态
11、、通讯状态及各路电源的工作情况。2.2.9 脉冲量输入电路分站设计了一路脉冲累积量采集电路。2.2.10 数据存储电路分站设计专门的数据存储电路，可以保存初始化参数配置信息。在主通讯中断的情况下，分站也可以将实时数据以一定的格式存储在数据存储器内，在通讯恢复的时候再将数据发送到地面中心站，从而保证监控数据的连续性。2.2.11 时钟等辅助电路为控制系统内各个集成块处理单元提供相应频率的时钟信号。3 基本功能3.1 通讯功能分站具有与上级传输接口及下级智能设备的双向通信功能。3.2 显示功能a) 分站具有甲烷、风速、风压、一氧化碳、温度等模拟量采集及显示功能。b) 分站具有馈电状态、风筒开关、风
12、门开关、烟雾等开关量采集及显示功能。c) 分站具有累计量采集及显示功能。d) 分站具有轮流显示下级智能设备传输给分站的数据信息、运行状态、通讯状态等功能。3.3分站具有红外遥控功能。3.4 分站应具有控制（含断电和声光报警，声光报警可由传感器或声光报警器完成）功能。a) 甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能：（由分站、传感器、声光报警器、断电器组合完成）1) 甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；2) 甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁。甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；3) 与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时，应切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁；b) 甲烷风电闭锁功能：（由分站、传感器、声光、断电器组合完成）1） 掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.0%CH4时，声光报警；掘进工作面甲浣浓度达到或超过1.5%CH4时，切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%CH4时，自动解锁； 2）掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0%CH4时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电
