KJ90NB型煤礦安全生產綜合監控系統

魏利純

（山西蘭花科創玉溪煤礦有限公司，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中，其為了預防礦井事故的發生，均安裝了適用自身環境及生產的監控系統，這些技術及設備的利用，極大的提高了我國煤礦企業生產的安全性。KJ90NB型煤礦監控系統是由煤科總院重慶分院研發出來的，它是以國內外不同煤礦監控系統優點的相結合為基礎，并且在實際應用中得到不斷的完善和發展，如今已經發展到了第四代。其已經在多家礦局推廣三十多套，該系統以其先進的技術及良好的實用性獲得了廣大煤礦用戶的歡迎。

一 KJ90NB型煤礦綜合監控系統的構成及功能

（一）系統構成

KJ90NB型煤礦綜合監控系統的主要具體構成是：地面中心站、即時多屏幕多畫面系統、網絡系統設施、數據傳輸接口的設置安裝、多媒體遠程終端、井下一系列的監控分站、圖型工作站以及對礦井環境實施的安全參數監控檢測、監控生產等的傳感器、控制器及電源等。總的來說分為四大部分：地面中心站、網絡傳輸、工業屏幕監控系統及傳感器職能分站系統。其具體的工作原理為：第一、傳感器將被測量物（瓦斯、風速及一氧化碳）的物力數據轉變成電信號，再依次經過電纜將這些信號傳輸到傳感器的職能分站系統從而進行系統的分類處理，之后將這些處理過的信息發送到地面上的中心站，最后通過監控主機對信號實施技術處理，發送出相關的控制信號，送達到分站控制開關，從而實現系統自動報警及斷電等應急措施。第二、作為KJ90NB監控系統的首級處理單位傳感器職能分站系統，它是一種對數據進行采集和操控的裝置，井下的分站可以對井下的不同環境參數和機器設備的狀態進行連續的檢查測量，之后將采集到的數據傳送到地面的中心站，同一時間對中心發送的多種命令進行執行。第三、數據的處理與儲存。KJ90NB監控系統的相關數據采用的是壓縮儲存的方式進行記錄的，每種數據都可以在超過10a以上的內存進行儲存，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、監控主機采用的是高性能工控機，對分站采集的數據進行巡檢，達到存儲數據、運算數據、生成曲線圖形、報警、打印等目的，同時還可以將數據直接傳輸至服務器，共享資源，以使資源有效的優化利用。

（二）該系統的主要功能

首先、其采集儲存數據的時間間隔僅為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、各種監視圖像可通過射頻及視頻驅動系統連接到電視系統中；第四、可以通過AV端子利用多媒體遠程終端系統輸送到電視機上，在安有工業電視設置時，可以就地控制遠程攝像頭的多種活動。在放映VCD的同時，用戶可隨時監視KJ90系統的運行狀態；第五、此系統的大、中、小分站均可以獨立運行；第六、該系統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、該系統同時連接了火災監控系統、瓦斯（抽放子）監測系統、電網監控系統、風機在線監控系統，其監測網可以同時與礦區局域網的其它計算機相連接。此外，還可以通過與上級計算機網絡的相連接，形成整個礦內的監測網；第八、可以起到遠程診斷功能；最后、在64個分站系統之間，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監控系統的關鍵設備

（一）地面中心站

它的主要組成部分是：監控主機、光纖環網交換機、激光打印機、電源、電源和信號避雷器、多媒體遠程終端系統、監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、該系統軟件的設計技術采用的是模塊化面向對象，這樣就可以滿足不同用戶對系統的不同要求；第二、該系統通過實施WINDOWS XP系統操作，再加上動態鏈接庫和多線程技術的應用，實現了真正的前臺后臺數據在連接時達到天衣無縫的目的；第三、系統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圖形編輯器，可以同時儲存百幅以上的動態圖形，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變化的計時、統計的數據等打印出來；第五、查詢功能強大，編排報表的能力比較靈活，并在打印前可預覽其內容。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、可將多個監測點的查詢數據同時顯示出來，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、該軟件還具有遠程數據集文件傳輸功能，有利于日后展開的診斷服務；第九、密碼保護體系比較強大。

（二）井下監控分站

第一、井下監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據通訊。在傳感器監測超限的情況下，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系也可以儲存兩個小時的相關數據；第四、分站采取紅外遙控的方式進行初始化，這樣即使斷電后數據也會完好無損。

（三）斷電儀

KDD斷電儀的功能主要表現在：在受到啟動命令后就地切斷電源與設備之間的供電，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。其主要的技術指標是：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字化電路及新型單片機，它能持續自動的將礦井下的甲烷濃度轉換成標準數據信號傳送到相關設備。第二、一氧化碳傳感器。這種傳感器將持續監測并實時的顯示一氧化碳的濃度，超出標準時會自動報警。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測及遙測。第三、溫度傳感器。其采取半導體感溫原理，在地面較為惡劣的條件下監測溫度更為適用，它將以數字的方式顯示出所監測到的溫度值，并及時轉換成信號傳送到各個分站及中心站，從而實現實時遙控監測的目的。第四、風速傳感器。其主要原理是超聲壓電原理，無轉動部件。具有所測量的數據精度高、范圍廣、不受環境溫度氣壓粉塵的影響等優勢，同時就地將標準信號顯示并輸出的優點。第五、煙霧傳感器。KG8005型亞微粒子煙霧傳感器，是國內首個達到國際水平的煙霧傳感器，其能在第一時間，準確及時的將各種皮帶火災及自然火災預報出來。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、煤塵爆炸發生的危險場地的不同機電設備開/停狀態的持續實時監測。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 結束語

綜合以上分析，我們得知KJ90型煤礦綜合監控系統是將對環境、生產、圖像的監測及網絡化管理合成為一體，并掛接瓦斯抽放、火災監控等多種分支系統。其結構創新，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方面比人工探測儀具有更強的優勢，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安全。

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