矿井安全监控系统_第2讲

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1、2矿井监控系统通用要求2.1信息传输要求总要求：硬件通用、软件兼容、信道共享、信息共享，促进产品标准化、提高产品质量。⑴传输介质：矿井监控系统一般都采用价格低廉、便于安装维护矿用双绞线电缆（受环境制约，难以实现无线通信；光缆断后难以接续，光纤的熔接防爆未解决，故少用）。⑵网络结构：因传输电缆须沿巷道敷设挂巷道壁上，为便于安装维护、节约电缆、降低成本，宜采用树形网络结构，也可采用环形、总线形、星形或其它网络结构。⑶工作方式：现多用主从工作方式。与无主工作方式比，抗故障能力差。考虑环境安全及运输等单方面集中监控需要，宜采用多主或无主、主从等其它工作方式。⑷连接方式：为满足

2、环境安全运输等就地监控需要，宜灵活多样，可单层亦可多层连接。⑸传输方向：因单向传输仅适用于监测系统，全双工传输使用传输通道较多。故宜采用半双工传输，亦可采用全双工传输。⑹复用方式：常用频分、时分、码分制。比较见表2.1。矿井监控系统宜采用时分制。表2.1频分制、时分制、码分制对比复用方式本安防爆模拟量与开关量共同传输各路信号之间干扰自适应能力设备复杂程度复用路数频分制差差大无简单低时分制好好小无简单高码分制好一般小有复杂高⑺信号：表示模拟量的信号可是模拟信号和数字信号。传感器及执行机构至分站间，分站至主站间均宜采用数字信号传输。因数字信号①抗干扰力强；②传输质量高，差

3、错可控制；③可传递各种消息，灵活通用；④便于计算机存储、处理、传输；⑤便于本质安全防爆隔离。又因在同样速率下不归零信号比归零信号脉冲持续时间长、抗干扰能力强、传输距离远；矩形信号较其它波形信号设备简单，故实宜用不归零矩形脉冲数字信号传输。⑻同步方式：根据井下控点分散特点，每一分站、传感器（或执行机构）每次需发送或接收数据（或状态）较少，信号变化缓慢，宜用低速、小容量、设备简单的串行异步传输方式。⑼调制方式：因基带传输比频带传输设备简单、成本低、便于本质安全防爆、树状系统使用；调频调相抗干扰能力强。故宜用基带、调频和调相传输。⑽字符：系统字符长度为8位。由1位逻辑“0”

4、表开始，1位逻辑“1”表停止，任意长度逻辑“1”表空闲。最高位与停止位间设1位地址/数据标志位，该位为逻辑“1”表该字符为地址字符，该位为逻辑“0”表该字符为数据字符。最高位与停止位间亦可设1位奇偶校验位，宜采用奇校验。⑾帧格式：为标明一帧信息的接收地址、长度和类别，并保证可靠的传输，在一帧中通常包括地址场、控制场、数据场和校验场。根据煤矿特点，矿井监控系统宜采用CRC-CCITT。⑿传输速率：宜在1200bps、2400bps、4800bps等中选取。⒀误码率：用于监测的矿井监控系统应不大于10-6，用于监控的矿井监控系统应不大于10-8。⒁传输处理误差：应不大于0

5、.5%。⒂最大巡检周期：由于矿井监控信号变化缓慢，其最大巡检周期应不大于30s。当然越短越好。⒃最大传输距离：矿井监控系统不宜采用中继器来延长传输距离；分站至主站之间，分站至分站之间，最大传输距离应不小于10km；传感器及执行机构至分站之间最大传输距离应不小于2km。⒄最大节点容量：宜在8、16、32、64、128中选取，除考虑物理层外，还须便于2进制编码。2.2性能要求⑴应具有模拟量开关量和累计量监测功能。⑵应具有声光报警、模拟量和开关量手动（含远程地面）与自动控制功能。⑶具有备用电源。电网停电后系统对主要监控量继续监控时间不小于2h。⑷具有自检功能。当传感器、分站

6、、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备以供查询及打印。⑸系统主机应双机备份，并具有手动切换功能。当工作主机出现故障备份主机投入工作。⑹应具有实时存储功能。（存储包括①~⑨）重要监测点模拟量实时监测值和输出值存盘记录应保持24h，其余应保存3m以上。⑺应具有列表显示功能。模拟量及相关显示地点、名称、单位、报警门限、控制门限、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障、封锁与解锁等；开关量显示地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传感器状态、封锁与解锁等。累计量显示地点、名称、单位、累计量值等。⑻应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上

7、用不同颜色显示最大值平均值最小值曲线。⑼具有柱状图显示功能。包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态、封锁与解锁等。⑽应具有模拟动画显示功能。包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等⑾应具有系统设备布置图显示功能。包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的名称、位置、运行状态等。⑿应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印可选）。⒀应具有人机对话功能。便于系统生成、修改参数、功能调用、控制命令输入。⒁应具有防雷措施。防止雷电击毁设备引起井下瓦斯爆炸。⒂应具有