KJ86N安全監(jiān)控系統(tǒng)選型

文/孟璋

礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭企業(yè)高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)的重要保證。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了甲烷超限斷電、停風(fēng)斷電、無風(fēng)斷電、通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控、煤與瓦斯突出監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)控、水災(zāi)監(jiān)測、礦山壓力監(jiān)測等，從而減少了瓦斯與煤塵爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板等災(zāi)害與事故的發(fā)生，保障了煤礦安全生產(chǎn)和礦工的生命安全。

針對中煤集團(tuán)平朔安家?guī)X井工二礦實(shí)際情況和國家對煤礦安全監(jiān)控的相關(guān)規(guī)定，安全監(jiān)控系統(tǒng)升級為KJ86N系統(tǒng)。

一、KJ86N監(jiān)控系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

1.組成

KJ86N系統(tǒng)主要分為井上和井下兩個部分，井上部分主要包括主備工控機(jī)、圖形機(jī)、KJ86-J傳輸接口、打印機(jī)、監(jiān)控軟件網(wǎng)絡(luò)和UPS不間斷電源。井下部分主要包括KJ86-Z-Y礦用以太網(wǎng)交換機(jī)、KJ86-F多功能監(jiān)控器、KDK600/18電源擴(kuò)展控制器、各種傳感器、傳輸光纜、傳輸電纜等部分。

整個系統(tǒng)配套靈活、合理，軟件功能豐富，操作使用方便，可集中連續(xù)地監(jiān)測礦井的環(huán)境、生產(chǎn)工況等參數(shù)，分站獨(dú)立實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯閉鎖，斷電儀的功能，在監(jiān)控主機(jī)屏幕上可以顯示出不同的曲線、圖紙和表格等，具有數(shù)據(jù)存貯超限報警、輸出控制、打印各種報表和曲線等多種功能并可以根據(jù)用戶的需要組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2.顯著特點(diǎn)

（1）KJ86N監(jiān)控系統(tǒng)采用環(huán)形以太網(wǎng)與CAN總線相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。具有性能安全、可靠、抗干擾能力強(qiáng)、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。

（2）KJ86N監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)，形成互通信息、實(shí)時訪問、資源共享的局域網(wǎng)，具有容量大、傳輸速度快等特點(diǎn)；并可通過以太網(wǎng)與上一級局域網(wǎng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。

（3）系統(tǒng)軟件采用Windows操作平臺，系統(tǒng)中的軟件操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、編程語言等為可靠性高、易操作、易維護(hù)、安全、成熟的主流產(chǎn)品。

（4）系統(tǒng)傳感器采用的CAN總線數(shù)字信號傳輸方式具有功能強(qiáng)、功耗低、工作可靠、易于維護(hù)等特點(diǎn)。

（5）KJ86N監(jiān)控系統(tǒng) （礦井監(jiān)控系統(tǒng)處）滿足監(jiān)控信息傳輸要求外，還滿足下列要求：具有模擬量、開關(guān)量和累計(jì)量監(jiān)測功能；具有聲光報警、模擬量和開關(guān)量手動與自動控制功能；具備備用電源；系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)雙機(jī)備份，并具有手動切換功能；系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時存儲功能；具有列表顯示功能；具有模擬量實(shí)時曲線和歷史曲線顯示功能、柱狀圖顯示功能、模擬動畫顯示功能、系統(tǒng)設(shè)備布置圖顯示功能、召喚打印功能、人機(jī)對話功能；具有防雷措施、抗干擾措施等。

（6）井下監(jiān)控系設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠；自檢功能強(qiáng)，便于維護(hù)；通用性強(qiáng)，節(jié)省備件；供電電壓范圍寬；分站功能多重化，具有較高的性能價格比；無線速率最快，抗干擾能力極強(qiáng)；分站獨(dú)立實(shí)現(xiàn)瓦斯電閉鎖，斷電的功能等。

二、系統(tǒng)運(yùn)行

1.在綜采工作面對安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用

在綜采工作面裝甲烷傳感器、在上隅角裝甲烷傳感器、測風(fēng)站裝甲烷、一氧化碳風(fēng)速和溫度傳感器，皮帶機(jī)頭裝煙霧傳感器。在變電所配電點(diǎn)處設(shè)總線擴(kuò)展器1臺（供兩電路，可接AC270/660V），用于各監(jiān)控點(diǎn)傳感器、分站與采區(qū)光口交換機(jī)之間信號傳輸，同時向監(jiān)控器﹑傳感器提供本安電源及接收可斷電控制指令對被控電器設(shè)備進(jìn)行斷電控制。當(dāng)工作面或上隅角甲烷超限≥1.5%時，甲烷傳感器報警并實(shí)施瓦電閉鎖，通過多功能KJ86-U總線擴(kuò)展器以及PLC柜的對應(yīng)繼電器實(shí)現(xiàn)對綜采工作面的遠(yuǎn)程控制斷電。

2.在掘進(jìn)巷道對安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用

掘進(jìn)工作面監(jiān)控支干線沿掘進(jìn)巷道鋪設(shè)，支干線和主干線交叉處設(shè)信號轉(zhuǎn)換器 （中繼器）1臺，用于實(shí)現(xiàn)CAN現(xiàn)場總線數(shù)字信號的中繼功能。通過總線上傳到地面中心站進(jìn)行分析、處理、顯示，實(shí)現(xiàn)地面對礦井的安全監(jiān)控。掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)處設(shè)電源擴(kuò)展器1臺，用于井下監(jiān)控器﹑傳感器與主機(jī)之間信號傳輸，同時向監(jiān)控器﹑傳感器提供本安電源及接收可斷電控制指令對被控電器設(shè)備進(jìn)行斷電控制。多功能監(jiān)控器2臺，用于掘進(jìn)工作面、采煤工作面和回風(fēng)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)電甲烷閉鎖控制和模擬量、開關(guān)量的信號采集和控制信號輸出。向中心站主機(jī)傳送數(shù)據(jù)、接收執(zhí)行主機(jī)的指令。風(fēng)機(jī)設(shè)開停傳感器4臺，用于設(shè)備開停狀態(tài)的監(jiān)測。將開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送到中心站。饋電傳感器2臺，用于監(jiān)測掘進(jìn)巷道甲烷濃度，實(shí)現(xiàn)甲烷-電的閉鎖。

開停信號接入多功能監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖。距工作面5～15米處設(shè)甲烷傳感器1臺，在距工作面最近的第一個風(fēng)流分支處10～15米處設(shè)回風(fēng)甲烷傳感器1臺，用于監(jiān)測掘進(jìn)巷道甲烷濃度，實(shí)現(xiàn)甲烷-電的閉鎖。

所有傳感器由電源擴(kuò)展器 （18V/600mA）本安電源供電。

多功能監(jiān)控器接收關(guān)聯(lián)甲烷傳感器和風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒開停的信息，當(dāng)瓦斯超限時由多功能監(jiān)控器控制電源擴(kuò)展控制器斷開回風(fēng)巷設(shè)備的電源并通過饋電傳感器監(jiān)測斷電狀態(tài)。當(dāng)?shù)孛嬷行恼局鳈C(jī)故障或干線故障時，多功能監(jiān)控器能夠形成獨(dú)立子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制。

三、安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況

平朔井工二礦目前使用的KJ86N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，集強(qiáng)大功能和使用方便于一體?？梢暬疘E風(fēng)格界面，豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)，能夠節(jié)省寶貴的時間；上百種圖形控件，既提供所需的組件，又是畫面制作向?qū)?；?qiáng)大的全屏幕編輯功能，提供更大的制作空間；網(wǎng)絡(luò)功能使現(xiàn)場操作人員和管理人員都可以看到各種數(shù)據(jù)。管理人員不需要深入井下現(xiàn)場，就可以獲得實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)。

目前監(jiān)控系統(tǒng)井下共運(yùn)行有甲烷傳感器15臺，一氧化碳/溫度傳感器5臺，風(fēng)速傳感器3臺；煙霧傳感器8臺，風(fēng)筒傳感器4套，負(fù)壓傳感器2套，風(fēng)門傳感器5套，開停傳感器18臺等等。所有上傳的傳感器顯示、報警、斷電功能靈敏、可靠；中心站運(yùn)行平穩(wěn)，數(shù)據(jù)信息傳輸安全、可靠。