魏利純

（山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限公司，山西 晉城 048214）

最近二十幾年，在我國(guó)的一些國(guó)有煤礦及地方煤礦企業(yè)中，其為了預(yù)防礦井事故的發(fā)生，均安裝了適用自身環(huán)境及生產(chǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)，這些技術(shù)及設(shè)備的利用，極大的提高了我國(guó)煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。KJ90NB型煤礦監(jiān)控系統(tǒng)是由煤科總院重慶分院研發(fā)出來(lái)的，它是以國(guó)內(nèi)外不同煤礦監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的相結(jié)合為基礎(chǔ)，并且在實(shí)際應(yīng)用中得到不斷的完善和發(fā)展，如今已經(jīng)發(fā)展到了第四代。其已經(jīng)在多家礦局推廣三十多套，該系統(tǒng)以其先進(jìn)的技術(shù)及良好的實(shí)用性獲得了廣大煤礦用戶(hù)的歡迎。

一 KJ90NB型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

（一）系統(tǒng)構(gòu)成

KJ90NB型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要具體構(gòu)成是：地面中心站、即時(shí)多屏幕多畫(huà)面系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)施、數(shù)據(jù)傳輸接口的設(shè)置安裝、多媒體遠(yuǎn)程終端、井下一系列的監(jiān)控分站、圖型工作站以及對(duì)礦井環(huán)境實(shí)施的安全參數(shù)監(jiān)控檢測(cè)、監(jiān)控生產(chǎn)等的傳感器、控制器及電源等。總的來(lái)說(shuō)分為四大部分：地面中心站、網(wǎng)絡(luò)傳輸、工業(yè)屏幕監(jiān)控系統(tǒng)及傳感器職能分站系統(tǒng)。其具體的工作原理為：第一、傳感器將被測(cè)量物（瓦斯、風(fēng)速及一氧化碳）的物力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再依次經(jīng)過(guò)電纜將這些信號(hào)傳輸?shù)絺鞲衅鞯穆毮芊终鞠到y(tǒng)從而進(jìn)行系統(tǒng)的分類(lèi)處理，之后將這些處理過(guò)的信息發(fā)送到地面上的中心站，最后通過(guò)監(jiān)控主機(jī)對(duì)信號(hào)實(shí)施技術(shù)處理，發(fā)送出相關(guān)的控制信號(hào)，送達(dá)到分站控制開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警及斷電等應(yīng)急措施。第二、作為KJ90NB監(jiān)控系統(tǒng)的首級(jí)處理單位傳感器職能分站系統(tǒng)，它是一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和操控的裝置，井下的分站可以對(duì)井下的不同環(huán)境參數(shù)和機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的檢查測(cè)量，之后將采集到的數(shù)據(jù)傳送到地面的中心站，同一時(shí)間對(duì)中心發(fā)送的多種命令進(jìn)行執(zhí)行。第三、數(shù)據(jù)的處理與儲(chǔ)存。KJ90NB監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)采用的是壓縮儲(chǔ)存的方式進(jìn)行記錄的，每種數(shù)據(jù)都可以在超過(guò)10a以上的內(nèi)存進(jìn)行儲(chǔ)存，用戶(hù)可以在不同時(shí)間查看各種測(cè)點(diǎn)的曲線，還可以任意縮放來(lái)進(jìn)行分析。第四、監(jiān)控主機(jī)采用的是高性能工控機(jī)，對(duì)分站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行巡檢，達(dá)到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)算數(shù)據(jù)、生成曲線圖形、報(bào)警、打印等目的，同時(shí)還可以將數(shù)據(jù)直接傳輸至服務(wù)器，共享資源，以使資源有效的優(yōu)化利用。

（二）該系統(tǒng)的主要功能

首先、其采集儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔僅為1秒；其次、具有立時(shí)多屏幕多畫(huà)面顯示功能，可同時(shí)帶16臺(tái)顯示機(jī)器，還可以連接到大屏液晶投影儀上；第三、各種監(jiān)視圖像可通過(guò)射頻及視頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到電視系統(tǒng)中；第四、可以通過(guò)AV端子利用多媒體遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)輸送到電視機(jī)上，在安有工業(yè)電視設(shè)置時(shí)，可以就地控制遠(yuǎn)程攝像頭的多種活動(dòng)。在放映VCD的同時(shí)，用戶(hù)可隨時(shí)監(jiān)視KJ90系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；第五、此系統(tǒng)的大、中、小分站均可以獨(dú)立運(yùn)行；第六、該系統(tǒng)同時(shí)具備三級(jí)斷電功能，傳感器的就地?cái)嚯?、分站程控的斷電、受控?duì)中心站進(jìn)行斷電及各個(gè)分站之間的交叉斷電；第七、該系統(tǒng)同時(shí)連接了火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯（抽放子）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)網(wǎng)可以同時(shí)與礦區(qū)局域網(wǎng)的其它計(jì)算機(jī)相連接。此外，還可以通過(guò)與上級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相連接，形成整個(gè)礦內(nèi)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)；第八、可以起到遠(yuǎn)程診斷功能；最后、在64個(gè)分站系統(tǒng)之間，其傳輸間距為20千米，其以基帶、差分移相進(jìn)行各種傳輸。

二 KJ90監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備

（一）地面中心站

它的主要組成部分是：監(jiān)控主機(jī)、光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、激光打印機(jī)、電源、電源和信號(hào)避雷器、多媒體遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)、監(jiān)控軟件及多屏多畫(huà)面顯示器等。這種軟件的主要功能有：第一、該系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)技術(shù)采用的是模塊化面向?qū)ο螅@樣就可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的不同要求；第二、該系統(tǒng)通過(guò)實(shí)施WINDOWS XP系統(tǒng)操作，再加上動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和多線程技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了真正的前臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)在連接時(shí)達(dá)到天衣無(wú)縫的目的；第三、系統(tǒng)屏幕可以在文本及圖形兩種顯示方式之間自由切換。其還具有全面開(kāi)放的動(dòng)態(tài)圖形編輯器，可以同時(shí)儲(chǔ)存百幅以上的動(dòng)態(tài)圖形，而且形象逼真；第四、可隨時(shí)將傳感器的超限斷電控制、通道事故及其余狀態(tài)變化的計(jì)時(shí)、統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)等打印出來(lái)；第五、查詢(xún)功能強(qiáng)大，編排報(bào)表的能力比較靈活，并在打印前可預(yù)覽其內(nèi)容。第六、用戶(hù)通過(guò)搭積木的方式進(jìn)行測(cè)點(diǎn)定義，放大局部修改的繪圖；第七、可將多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的查詢(xún)數(shù)據(jù)同時(shí)顯示出來(lái)，并且可以將顯示的曲線任意的放大。此外在查詢(xún)時(shí)，可隨意設(shè)定時(shí)間，軟件還能對(duì)曲線進(jìn)行分析，釋義等。第八、該軟件還具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集文件傳輸功能，有利于日后展開(kāi)的診斷服務(wù)；第九、密碼保護(hù)體系比較強(qiáng)大。

（二）井下監(jiān)控分站

第一、井下監(jiān)控分站和電源分為大中小三種，既可以拆分也可以合并；第二、采用模擬量及開(kāi)關(guān)量混接方式進(jìn)行輸入，即：16路輸入，8路輸出大分站；8路輸入，4路輸出中分站；2路輸入，1路輸出小分站。第三、對(duì)傳感器的信號(hào)實(shí)施搜集、分析、處理，同時(shí)與中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。在傳感器監(jiān)測(cè)超限的情況下，其可以自動(dòng)的進(jìn)行報(bào)警及斷電來(lái)控制信號(hào)，即使與地面失去了聯(lián)系也可以?xún)?chǔ)存兩個(gè)小時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)；第四、分站采取紅外遙控的方式進(jìn)行初始化，這樣即使斷電后數(shù)據(jù)也會(huì)完好無(wú)損。

（三）斷電儀

KDD斷電儀的功能主要表現(xiàn)在：在受到啟動(dòng)命令后就地切斷電源與設(shè)備之間的供電，切斷傳感器的電源，分站程控進(jìn)行斷電、中心站手動(dòng)斷電及分站間交叉斷電的三級(jí)斷電功能。其主要的技術(shù)指標(biāo)是：輸入信號(hào)：18V/100mA 斷電容量：AC660V/8A AC36V/8A

（四）主要的傳感器

第一、高低濃度甲烷傳感器，使用的是高端集成數(shù)字化電路及新型單片機(jī)，它能持續(xù)自動(dòng)的將礦井下的甲烷濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到相關(guān)設(shè)備。第二、一氧化碳傳感器。這種傳感器將持續(xù)監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)的顯示一氧化碳的濃度，超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警?？梢栽诖嬗型咚贡ǖ劝踩[患問(wèn)題中，對(duì)其進(jìn)行各種實(shí)地監(jiān)測(cè)及遙測(cè)。第三、溫度傳感器。其采取半導(dǎo)體感溫原理，在地面較為惡劣的條件下監(jiān)測(cè)溫度更為適用，它將以數(shù)字的方式顯示出所監(jiān)測(cè)到的溫度值，并及時(shí)轉(zhuǎn)換成信號(hào)傳送到各個(gè)分站及中心站，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遙控監(jiān)測(cè)的目的。第四、風(fēng)速傳感器。其主要原理是超聲壓電原理，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件。具有所測(cè)量的數(shù)據(jù)精度高、范圍廣、不受環(huán)境溫度氣壓粉塵的影響等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)就地將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)顯示并輸出的優(yōu)點(diǎn)。第五、煙霧傳感器。KG8005型亞微粒子煙霧傳感器，是國(guó)內(nèi)首個(gè)達(dá)到國(guó)際水平的煙霧傳感器，其能在第一時(shí)間，準(zhǔn)確及時(shí)的將各種皮帶火災(zāi)及自然火災(zāi)預(yù)報(bào)出來(lái)。第六、開(kāi)停傳感器。KTC-90型開(kāi)停傳感器是適合于煤礦這樣具有瓦斯、煤塵爆炸發(fā)生的危險(xiǎn)場(chǎng)地的不同機(jī)電設(shè)備開(kāi)/停狀態(tài)的持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其具有高靈敏度，高抗干擾性的特點(diǎn)，并可以同時(shí)輸出多種信號(hào)。

三 結(jié)束語(yǔ)

綜合以上分析，我們得知KJ90型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)是將對(duì)環(huán)境、生產(chǎn)、圖像的監(jiān)測(cè)及網(wǎng)絡(luò)化管理合成為一體，并掛接瓦斯抽放、火災(zāi)監(jiān)控等多種分支系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，擁有靈活度較高的配置，工作也具有可靠性，因此其在煤礦的安全生產(chǎn)方面比人工探測(cè)儀具有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，杜絕了漏檢造成的安全隱患，很大程度上提高了煤礦井下的生產(chǎn)安全。

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