導語
礦壓監測與支護質量監控是保障礦井安全生產的重要技術手段，對優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)型煤礦頂板動態監測系統》是在傳統無線頂板動態參數的工作方式的基礎上研發的監測系統，具有電池消耗低、傳輸距離遠、穩定性好、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、大屏幕監視器、遠程終端等外部設備上顯示，亦可根據用戶的需要組成計算機網絡，實現數據共享。
一、系統概述
1.系統用途及特點
KJ616(A)煤礦頂板動態監測系統是用于煤礦綜采支架工作阻力的計算機在線測量系統。系統將計算機檢測技術、數據通訊技術和傳感器技術融為一體，實時監測綜采支架工作阻力等礦壓參數，便于評價支架工作狀態及支架與地質條件的適應性，研究采掘工作面礦壓顯現特征，為工作面頂板管理等工作提供依據。
2.防爆型式
礦用本質安全型、礦用隔爆兼本質安全型的煤礦頂板動態監測系統。
3.使用環境
⑴系統中用于機房調度室的設備在下列條件下正常工作：
a)環境溫度：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規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。
系統中用于煤礦井下的設備在下列條件下正常工作：
a)環境溫度：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.系統設計要求
(1)系統組成
系統由監測主備機、打印機、不間斷電源、電源防雷器、RS485/USB轉換器、KJ616(A)-J礦用本安型數據傳輸接口(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：Windowsxp、Windows7。
b) 數據庫：SQL Server 2000。
c) 監測軟件：KJ616(A)煤礦頂板動態監測軟件。
二、基本功能
1.數據采集功能
系統應具有礦山壓力、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.系統具有存儲和查詢功能，內容包括：
a) 重要測點模擬量的實時監測值;
b) 模擬量統計值;
c) 報警及解除報警時刻及狀態;
d)設備故障/恢復正常工作時刻及狀態等。
4.顯示功能
(1)系統具有列表顯示功能。其中模擬量及相關顯示內容包括：地點、名稱、單位、報警門限、監測值、傳感器工作狀態、報警及解除報警狀態和時刻等。
(2)系統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)系統具有模擬動畫顯示功能。顯示內容包括：工藝流程模擬圖、相應模擬量數值等。具有總圖加局部放大等方式。
(4)系統具有系統設備布置圖顯示功能。顯示內容包括：傳感器、主站、分站的設備名稱、相對位置和運行狀態等。若系統龐大一屏無法容納，可總圖加局部放大。
(5)打印功能
系統具有報表、曲線、模擬圖、初始化參數等召喚打印功能。
(6)人機對話功能
系統具有人機對話功能，以便于系統生成、參數修改、功能調用、控制命令輸入等。
(7)自診斷功能
系統具有自診斷功能。當系統中傳感器、主站、分站發生故障時，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
系統具有雙機切換功能。系統主機應雙機備份，并具有手動切換功能。當工作主機發生故障時，備份主機投入工作。
(9)數據備份功能
系統具有數據備份功能。
(10)備用電源
系統具有備用電源。當電網停電后，系統應能對礦山壓力、應力和頂板位移主要監控量繼續監控。
(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)系統具有網絡通信功能;
b)系統具有軟件自監視功能;
c)系統具有軟件容錯功能;
d)系統具有實時多任務功能，能實時傳輸、處理、存儲和顯示信息，并根據要求實時控制，能周期地循環運行而不中斷。
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
系統最大巡檢周期應不大于30s。
3.畫面響應時間
調出整幅畫面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.最大監控容量
系統最多可接入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
在電網停電后，備用電源應能保證系統連續監控時間不小于2h。
9.存儲時間
重要監測點模擬量的實時監測值存盤記錄保存7d以上。模擬量統計值、報警/解除報警時刻及狀態、設備故障/恢復正常工作時刻及狀態等記錄保存1年以上。當系統發生故障時，丟失上述信息的時間長度不大于5min。
10.統計時間
模擬量統計值應是5min的統計值。
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礦用本安型數據傳輸接口或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：以太網光信號(波長1310nm);
2)傳輸速率：100Mbps;
3)光發射功率：(-20～0)dBm;
4)接口數量：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)發射功率：-20dBm～20dBm。
五、故障分析與排除
1.在進行數據通訊時，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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