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1、 煤矿安全综合监控系统煤矿安全综合监控系统 主要硬件设备主要硬件设备 王卫军王卫军 主任主任 高级工程师高级工程师 中煤科工集团重庆研究院中煤科工集团重庆研究院 第一讲第一讲 KJ90NA/NBKJ90NA/NB煤矿安全监控系统组成及主要功能煤矿安全监控系统组成及主要功能 第二第二 讲讲 煤矿安全监控系统井下智能监控分站煤矿安全监控系统井下智能监控分站 第三讲第三讲 工业以太网传输平台工业以太网传输平台 第四讲第四讲 系统配套传感器及断电控制器系统配套传感器及断电控制器 第五讲第五讲 KJ90NA/NBKJ90NA/NB煤矿安全监控系统软件及操作煤矿安全监控系统软件及操作 KJ90NAKJ90
2、NA型煤矿安全监控系统连接图型煤矿安全监控系统连接图 KJ90NA/NBKJ90NA/NB煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统 井下连接图井下连接图 交换机接线图交换机接线图 第二第二 讲讲 煤矿安全监控系统井下分站煤矿安全监控系统井下分站 主要功能 为井下各种传感器、断电器提供工作电源；为井下各种传感器、断电器提供工作电源； 采集各传感器的时实环境参数，设备运行状态；采集各传感器的时实环境参数，设备运行状态； 向地面中心站传送井下时实环境参数；向地面中心站传送井下时实环境参数； 执行地面中心站的各种控制命令；并对各种超限状况进行执行地面中心站的各种控制命令；并对各种超限状况进行 断电控制。断电控
3、制。 矿用产品安全标志证书和防爆合格证 显示窗及指 示灯窗 铭牌 接线腔 电源箱 KJ90-F8型分站型分站 F8F8型分站的组成：型分站的组成： 1.1.隔爆电源箱隔爆电源箱 2.2.本安箱体两大部本安箱体两大部 隔爆电源箱：隔爆电源箱： 1 1）该箱体由变压器、备用电源、）该箱体由变压器、备用电源、12V12V板、板、18V18V板、板、 充电板、底版、控制板等组成。充电板、底版、控制板等组成。 2 2）变压器）变压器 变压器根据容量有：变压器根据容量有：R50R50、R65R65、R100R100、R160R160、R260R260 等型号，每个型号根据输入电压等级有：等型号，每个型号根
4、据输入电压等级有： 36V/127V/220V 36V/127V/220V 、127V/220V/660V 127V/220V/660V 和和 220V/380V/660V 220V/380V/660V 三种规格。三种规格。 变压器付边：变压器付边：25V(25V(给给12V12V、18V18V等电源板供电等电源板供电) ) 27V27V（给充电板供电）（给充电板供电） 3 3）备用电源：）备用电源： 由由2 2块块12v12v电池组成，根据不用型号的分站需求电池组成，根据不用型号的分站需求 电池容量电池容量2.5A2.5A、4.5A4.5A、7A7A、 4 4）电源板和充电板）电源板和充电板
5、 12V12V板：单路板：单路12v12v输出，主要给分站箱里面的主板供电输出，主要给分站箱里面的主板供电 18V18V板：双路板：双路18V18V输出，主要给外接传感器供电。输出，主要给外接传感器供电。(1(1块块18V18V板最多可以带板最多可以带4 4个传感器个传感器) ) 充电板：充电板： 在交流电压正常时给备用电源充电、保持备用电源在交流电压正常时给备用电源充电、保持备用电源 电量。当停电或电网故障时立即切换成备用电源（备电量。当停电或电网故障时立即切换成备用电源（备 用电源带满负载能持续工作用电源带满负载能持续工作2 2小时以上小时以上 5 5）控制板（大分站用）：提供近程控制断点
6、，可以直）控制板（大分站用）：提供近程控制断点，可以直 接接外部底压（接接外部底压（36V36V）控制开关。）控制开关。 6 6）底板：各种电路板和各插头的连接。）底板：各种电路板和各插头的连接。 本安箱体本安箱体 本安箱体由主板、通讯板、引线板等组成：本安箱体由主板、通讯板、引线板等组成： 主板：数据采集、数据就地显示、通讯、独立控制。主板：数据采集、数据就地显示、通讯、独立控制。 通讯板：通讯板：DPSKDPSK通讯时备用。通讯时备用。 KJ90KJ90- -F8F8型分站主板型分站主板 发光管状态定义说明 数码管显示说明 传感器通道号 红外接 收器 传感器显示值或 状态 传感器 类型 4
7、 KJ90-F8型宽带监控分站航控插座面板图 远程2mK本安断电控制口路 5 分站主板电路板图 交流电源输入 接线柱 1路近程控制输 出接线柱 变压器 充电板 12V板 18V板1 18V板2 18V板3 电池 内 接 地 柱 7 分站电源箱内部结构图片 18V板供智能开停用 12V板供分站主板 18V板2路 输出 18V板2路 输出 充电板 电源变 压器 12V2 蓄电池 接井下交 流电源 接地 8 分站电源箱交流电源和断电接线图 近程36(距离小于100米) 断电常开或常闭接点 高压交流接入 接地 F8型中分站电源箱 9 本安直流稳压电源工作原理框图 分站PCB电路板 遥控 电路 时钟 电
8、路 显示 电路 电源 电路 电源 电路 通讯及控制 电路 采集 电路 单片机及外围 电路 分站及电源箱主要 技术指标及特性 电源箱供电电源：输入电源电压等级: 660V/380V/220V/127V,50 Hz (定货时由用户选择)； 电源箱输入电源波动范围： 75 %110 %； 电源箱提供 12V/500mA及18V/350mA本安电源； 当交流停电时，电源箱备用电源电池自动投入供电，可保 证额定负载下连续工作2小时； 备用电源电池：铅酸蓄电池12V/7Ah，2节串连使用； 交直流转换时间：1s； 当交流停电时，备用电源电池自动投入供电，可保证额定 负载下连续工作2小时； 分站及电源箱主要
9、 技术指标及特性 充电电压：30V DC，放电终止电压：21(1)VDC; 充电电流：2A，充电截止电压：28(0.2)VDC； 分站箱额定工作电压：12 VDC，工作电流450 mA； 模拟量信号输入：200Hz1000Hz时，输入的正、负脉冲宽度0.3ms，高电平电压幅值3V(输出电流2mA)，低电平电压幅值0.5V，1200Hz2000Hz时，输入的正、负脉冲宽度0.15ms，高电平电压幅值3V(输出电流2mA)，低电平电压幅值0.5V; 模拟量输入处理误差0.5%； 分站及电源箱主要 技术指标及特性 开关量信号输入：1mA/5mA。(1.5 mA表示“停”， 4mA表示“开”)； 数字
10、量信号传感器传输端口：1路； 与数字量信号传感器的传输方式：主从、半双工、RS485 、双极性； 与数字量信号传感器间的传输速率：2400bps；与数字量 信号传感器间的最大传输距离：2km(电缆：MHYVP 14 单芯截面积1.5mm2)； 传输信号电压峰峰值：0.5V6V；传输信号电流峰峰值： 150mA； 注：数字量信号传感器特指具有RS485通讯功能的智能型传 感器(如：智能开停传感器、V型锥传感器等)； 分站及电源箱主要 技术指标及特性 控制量输出：远程控制口电平信号输出，低电平时 0.5V，高电平时3V(输出电流2mA)，近程控制常开节 点或常闭触点可选； 累计量输入：电平信号输入
11、，低电平时0.5V，高电平 时3V(输出电流2mA)正、负脉冲宽度0.3s，正、负脉 冲转换时间5ms，累计量输入处理误差0.5%； 分站甲烷超限断电及甲烷风电闭锁控制执行时间2s ； 分站与传感器、断电器间的最大传输距离：2km (电缆 MHYVP 14，单芯截面积1.5mm2)； 分站及电源箱主要 技术指标及特性 分站与 KJJ46数据通讯接口、KJJ103矿用网络交换机 间的传输方式： 主从、半双工、RS485、双极性; 传输速率：2400 bps; 最大传输距离：10km(电缆MHYVP 14，单芯截面 积1.5mm2)，信号电压峰峰值：0.2 V2.5V，信号 电流峰峰值：150 m
12、A。 分站PCB电路板 遥控 电路 时钟 电路 显示 电路 电源 电路 电源 电路 通讯及控制 电路 采集 电路 单片机及外围 电路 15 航空插座模拟量、控制和通讯端口定义说明 16 电源电缆插座（19芯插座）定义说明 1 1号：号：+12V+12V； 2 2：号：号VSSVSS； 3 31010号：号： +18V+18V； 1111：号：号 C1C1近程控制近程控制1(1(接电源中的接电源中的 J1)J1)； 1212号：号：C2C2近程控制近程控制2(2(接电源中的接电源中的 J2)J2)； 1313：号：号C3C3近程控制近程控制3(3(接电源中的接电源中的 J3)J3)； 1414：
13、号：号C4C4近程控制近程控制4(4(接电源中的接电源中的 J4)J4)； 1515：号备用电源投入信号；：号备用电源投入信号； 1616：号：号 GNDGND备用主板地。备用主板地。 2、外观结构 提手提手 显示窗口显示窗口 铭牌 接线腔接线腔 防爆标记防爆标记 本安标记本安标记 指示灯窗口 指 示 灯 窗指 示 灯 窗 口口 KJKJ9090- -F F1616 型大分站型大分站 电源箱 接线腔 显示窗 指示灯窗 铭牌 3、主要功能 4.2.14.2.1为挂接在分站上的所有传感器、断电器提供本安工作电源；为挂接在分站上的所有传感器、断电器提供本安工作电源； 4.2.24.2.2采集和处理各
14、类传感器传送给分站的实测参数、设备运行采集和处理各类传感器传送给分站的实测参数、设备运行 状况、设备开停状态等；状况、设备开停状态等； 4.2.34.2.3通过井下工业以太网平台向地面系统中心站实时传送巡检通过井下工业以太网平台向地面系统中心站实时传送巡检 参数（各种监测数据）；参数（各种监测数据）； 4.2.44.2.4执行地面中心站发往井下的各种控制命令；执行地面中心站发往井下的各种控制命令； 4.2.54.2.5出现异常状况时启动断电控制；出现异常状况时启动断电控制； 4.2.64.2.6就地巡检显示各传感器的实测参数和被监测设备的运行状就地巡检显示各传感器的实测参数和被监测设备的运行状
15、 态；态； 4、主要技术指标 4.5.1 4.5.1 供电电源供电电源 4.5.1.1 4.5.1.1 额定工作电压：额定工作电压：12 VDC12 VDC。 4.5.1.2 4.5.1.2 工作电流：工作电流：450 mA450 mA。 4.5.2 4.5.2 信号制信号制 4.5.2.1 4.5.2.1 模拟量模拟量 频率型信号：频率型信号： 200Hz200Hz1000Hz1000Hz时，输出的正、负脉冲宽度均须时，输出的正、负脉冲宽度均须0.3ms0.3ms，高电平的，高电平的 电压幅值电压幅值3V3V（此时的输出电流为（此时的输出电流为2mA2mA），低电平的电压幅值），低电平的电压幅值0.5V0.5V。 1200Hz1200Hz2000Hz2000Hz时，输出的正、负脉冲宽度均须时，输出的正、负脉冲宽度均须0.15ms0.15ms，高电平，高电平 的电压幅值的电压幅值3V3V（此时的输出电流为（此时的输出电流为2mA2mA），低电平的电压幅值），低电平的电压幅值 0.5V0.5V。 4.5.2.2 4.5.2.2 开关量开关量 电流型信号：电流型信号：1mA/5mA1mA/5mA。当输出电流。当输出电流1.5 mA1
