KJ90NB型煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)

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，在我國的一些國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)出來的，它是以國內(nèi)外不同煤礦監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點的相結(jié)合為基礎(chǔ)，并且在實際應(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)以其先進的技術(shù)及良好的實用性獲得了廣大煤礦用戶的歡迎。

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、即時多屏幕多畫面系統(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、圖型工作站以及對礦井環(huán)境實施的安全參數(shù)監(jiān)控檢測、監(jiān)控生產(chǎn)等的傳感器、控制器及電源等。總的來說分為四大部分：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，再依次經(jīng)過電纜將這些信號傳輸?shù)絺鞲衅鞯穆毮芊终鞠到y(tǒng)從而進行系統(tǒng)的分類處理，之后將這些處理過的信息發(fā)送到地面上的中心站，最后通過監(jiān)控主機對信號實施技術(shù)處理，發(fā)送出相關(guān)的控制信號，送達(dá)到分站控制開關(guān)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)自動報警及斷電等應(yīng)急措施。第二、作為KJ90NB監(jiān)控系統(tǒng)的首級處理單位傳感器職能分站系統(tǒng)，它是一種對數(shù)據(jù)進行采集和操控的裝置，井下的分站可以對井下的不同環(huán)境參數(shù)和機器設(shè)備的狀態(tài)進行連續(xù)的檢查測量，之后將采集到的數(shù)據(jù)傳送到地面的中心站，同一時間對中心發(fā)送的多種命令進行執(zhí)行。第三、數(shù)據(jù)的處理與儲存。KJ90NB監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)采用的是壓縮儲存的方式進行記錄的，每種數(shù)據(jù)都可以在超過10a以上的內(nèi)存進行儲存，用戶可以在不同時間查看各種測點的曲線，還可以任意縮放來進行分析。第四、監(jiān)控主機采用的是高性能工控機，對分站采集的數(shù)據(jù)進行巡檢，達(dá)到存儲數(shù)據(jù)、運算數(shù)據(jù)、生成曲線圖形、報警、打印等目的，同時還可以將數(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、其采集儲存數(shù)據(jù)的時間間隔僅為1秒；其次、具有立時多屏幕多畫面顯示功能，可同時帶16臺顯示機器，還可以連接到大屏液晶投影儀上；第三、各種監(jiān)視圖像可通過射頻及視頻驅(qū)動系統(tǒng)連接到電視系統(tǒng)中；第四、可以通過AV端子利用多媒體遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)輸送到電視機上，在安有工業(yè)電視設(shè)置時，可以就地控制遠(yuǎn)程攝像頭的多種活動。在放映VCD的同時，用戶可隨時監(jiān)視KJ90系統(tǒng)的運行狀態(tài)；第五、此系統(tǒng)的大、中、小分站均可以獨立運行；第六、該系統(tǒng)同時具備三級斷電功能，傳感器的就地斷電、分站程控的斷電、受控對中心站進行斷電及各個分站之間的交叉斷電；第七、該系統(tǒng)同時連接了火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯（抽放子）監(jiān)測系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)測網(wǎng)可以同時與礦區(qū)局域網(wǎng)的其它計算機相連接。此外，還可以通過與上級計算機網(wǎng)絡(luò)的相連接，形成整個礦內(nèi)的監(jiān)測網(wǎng)；第八、可以起到遠(yuǎn)程診斷功能；最后、在64個分站系統(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、光纖環(huán)網(wǎng)交換機、激光打印機、電源、電源和信號避雷器、多媒體遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)、監(jiān)控軟件及多屏多畫面顯示器等。這種軟件的主要功能有：第一、該系統(tǒng)軟件的設(shè)計技術(shù)采用的是模塊化面向?qū)ο?，這樣就可以滿足不同用戶對系統(tǒng)的不同要求；第二、該系統(tǒng)通過實施WINDOWS XP系統(tǒng)操作，再加上動態(tài)鏈接庫和多線程技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了真正的前臺后臺數(shù)據(jù)在連接時達(dá)到天衣無縫的目的；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。其還具有全面開放的動態(tài)圖形編輯器，可以同時儲存百幅以上的動態(tài)圖形，而且形象逼真；第四、可隨時將傳感器的超限斷電控制、通道事故及其余狀態(tài)變化的計時、統(tǒng)計的數(shù)據(jù)等打印出來；第五、查詢功能強大，編排報表的能力比較靈活，并在打印前可預(yù)覽其內(nèi)容。第六、用戶通過搭積木的方式進行測點定義，放大局部修改的繪圖；第七、可將多個監(jiān)測點的查詢數(shù)據(jù)同時顯示出來，并且可以將顯示的曲線任意的放大。此外在查詢時，可隨意設(shè)定時間，軟件還能對曲線進行分析，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，有利于日后展開的診斷服務(wù)；第九、密碼保護體系比較強大。

（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、采用模擬量及開關(guān)量混接方式進行輸入，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、對傳感器的信號實施搜集、分析、處理，同時與中心站進行數(shù)據(jù)通訊。在傳感器監(jiān)測超限的情況下，其可以自動的進行報警及斷電來控制信號，即使與地面失去了聯(lián)系也可以儲存兩個小時的相關(guān)數(shù)據(jù)；第四、分站采取紅外遙控的方式進行初始化，這樣即使斷電后數(shù)據(jù)也會完好無損。

（三）斷電儀

KDD斷電儀的功能主要表現(xiàn)在：在受到啟動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，分站程控進行斷電、中心站手動斷電及分站間交叉斷電的三級斷電功能。其主要的技術(shù)指標(biāo)是：輸入信號：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，它能持續(xù)自動的將礦井下的甲烷濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號傳送到相關(guān)設(shè)備。第二、一氧化碳傳感器。這種傳感器將持續(xù)監(jiān)測并實時的顯示一氧化碳的濃度，超出標(biāo)準(zhǔn)時會自動報警。可以在存有瓦斯爆炸等安全隱患問題中，對其進行各種實地監(jiān)測及遙測。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)測溫度更為適用，它將以數(shù)字的方式顯示出所監(jiān)測到的溫度值，并及時轉(zhuǎn)換成信號傳送到各個分站及中心站，從而實現(xiàn)實時遙控監(jiān)測的目的。第四、風(fēng)速傳感器。其主要原理是超聲壓電原理，無轉(zhuǎn)動部件。具有所測量的數(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，同時就地將標(biāo)準(zhǔn)信號顯示并輸出的優(yōu)點。第五、煙霧傳感器。KG8005型亞微粒子煙霧傳感器，是國內(nèi)首個達(dá)到國際水平的煙霧傳感器，其能在第一時間，準(zhǔn)確及時的將各種皮帶火災(zāi)及自然火災(zāi)預(yù)報出來。第六、開停傳感器。KTC-90型開停傳感器是適合于煤礦這樣具有瓦斯、煤塵爆炸發(fā)生的危險場地的不同機電設(shè)備開/停狀態(tài)的持續(xù)實時監(jiān)測。其具有高靈敏度，高抗干擾性的特點，并可以同時輸出多種信號。

三 結(jié)束語

綜合以上分析，我們得知KJ90型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)是將對環(huán)境、生產(chǎn)、圖像的監(jiān)測及網(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)方面比人工探測儀具有更強的優(yōu)勢，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。

[1]趙江峰,李海靈.KJ90型煤礦礦業(yè)安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)[A].中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會、中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會信息與自動化專家委員會.煤礦自動化與信息化——第21屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（上冊）[C].中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會、中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會信息與自動化專家委員會:,2011:5

[2]張芳房.KJ90型煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)常見故障及處理[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011,18:158-159

[3]呂琦.KJ19型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)[J].東北煤炭技術(shù),1996,05:85-89