基于KJF82A的井下自動化系統技術研究

賀振宏

（中國神華神東煤炭集團公司石圪臺煤礦，陜西榆林 719315）

基于KJF82A的井下自動化系統技術研究

賀振宏

（中國神華神東煤炭集團公司石圪臺煤礦，陜西榆林 719315）

井下自動化中需要深化軟件控制，實時監控井下排水狀態，提供有效實現控制自動化，保障井下排水系統控制的準確度，保障排水系統的穩定運行，以免過度浪費煤礦井下的用水資源，體現排水系統的節約特性。本文基于KJF82A技術，對井下自動化系統進行了介紹，對KJF82A系統的特點，功能，結構等方面進行詳細的論述。

煤礦 KJF82A 自動化

1 KJF82A的特點

KJF82A礦用本安型讀卡分站（以下簡稱分站）是KJ133C礦用人員管理系統的主要設備。分站不斷采集附近的KGE39A標識卡信息（包括標識卡標識信息和定位器信息以及其它信息）；并將來自地面控制中心計算機的提示信息轉發給周圍的KGE39A標識卡。分站與KJF82A.1礦用本安型無線收發器進行半雙工通信。一方面接收KJF82A.1礦用本安型無線收發器采集到的KGE39A標識卡信息；一方面將來自地面控制中心計算機發來的各種指令轉發給KJF82A. 1礦用本安型無線收發器。分站與地面控制中心計算機進行半雙工通信。分站對KGE39A標識卡信息處理后，通過RS485或光纖發送給地面控制中心計算機。同時分站接收地面控制中心計算機發來的各種指令如提示指令等，并做出相應操作。分站支持數據存儲，存儲數據時間不小于2h。KJF82A礦用本安型讀卡分站內置溫度傳感器，可以采集分站周圍的溫度，并將溫度值發送給地面控制中心計算機。

2 結構及工作原理

2.1 結構

分站主體為防塵、防水的金屬結構箱體，后部有安裝固定孔。分站下部和側面有電纜/光纜引出端口和電源電纜引入端口。分站上部為天線引出端口。

分站上蓋帶有顯示窗，通過顯示窗內的發光二極管顯示分站的工作狀態。

2.2 工作原理

分站內部包括射頻通訊模塊、RS485通訊模塊、光纖通訊模塊和數據轉發模塊，以及電源和電纜接線端子等。

分站內部的射頻通訊模塊，通過天線接收附近KGE39A標識卡發出的射頻信號，并通過通信接口RS485（或光纖）和電（或光）纜，將收到的標識卡信息轉發給地面控制計算機，計算機對收到的人員信息處理和顯示。當管理人員需要提示某一個標識卡時，計算機將提示信息發給分站，再由分站轉化為射頻信號發給標識卡。

分站內部的數據轉發模塊，通過RS485接收KJF82A.1礦用本安型無線收發器上傳的KGE39A標識卡信號，整合后發送給地面控制計算機；并將來自計算機的提示信息轉發給KJF82A.1礦用本安型無線收發器。

3 使用

3.1 安裝

利用分站后面的安裝孔，將分站安裝在便于讀卡、觀察、調試、檢驗、圍巖穩定、支護良好、無淋水、無雜物的位置。

3.2 接線

接線時將電纜從電纜輸入輸出端口中穿入，將電纜接到相應的接線端子上，然后把電纜輸入輸出端口的鎖緊螺母擰緊。

3.3 RS485電纜接線

3.3.1 分站與地面控制中心計算機之間RS485電纜連接

本機共有三組RS485接線端子，用于連接與地面控制中心計算機之間RS485電纜，位于機箱內左側，自上而下依次為： 485輸入“485A1”、485輸出1 “485A2”和485輸出2 “485B”；485輸入“485A1”：從地面控制中心計算機方向來的485信號電纜接入“485A1”端子。485輸出1“485A2”：由此引出485電纜接下一級分站。各個分站形成并行連接。本分站斷電時，不影響下一級分站的數據傳輸。485輸出2“485B”：從“485A”端輸入的信號，經信號整形后，由此端子輸出，接下一級分站。485電纜的“+”極接A（+）端，“-”極接B（-）端。接線時注意分辯端子和電纜的極性。

3.3.2 分站與KJF82A.1礦用本安型無線收發器之間RS485電纜連接

分站與KJF82A.1礦用本安型無線收發器之間RS485電纜采用4芯礦用信號電纜，2芯用于傳輸485信號，2芯用于給KJF82A.1礦用本安型無線收發器提供本安電源。本機共有八組接線端子，用于連接與與KJF82A.1礦用本安型無線收發器之間RS485電纜，位于機箱內下方，自左而右依次為： 485輸出3“485C”、485輸出4“485D”、485輸出5“485E”、485輸出6“485F”、電源輸出1“POC”、電源輸出2“POD”、電源輸出3“POE”、電源輸出4“POF”；485C、485D、485E、485F：與KJF82A.1礦用本安型無線收發器之間RS485信號線端子。POC 、POD 、POE 、POF ：向KJF82A.1礦用本安型無線收發器供電端子。4芯礦用信號電纜的信號“+”極接485C（或485D、485E、485F ）A（+）端，信號“-”極接485C（或485D、485E、485F ）B（-）端，電源“+”極接POC（或POD 、POE 、POF）+端，電源“-”極接POC（或POD 、POE 、POF）“-”端。接線時注意分辯端子和電纜的極性。

3.4 光纖/RS485混合連接

本機允許光纖/RS485混合連接。一般傳輸通道的主干線采用光纜，通道末端的各個分站之間采用RS485電纜連接。

3.5 天線連接

KJF82A礦用本安型讀卡分站上部有三個射頻天線接口，三個天線接口完全等效，根據需要使用其中的任意一個，或二個、三個同時組合使用，這樣分站最多可以同時連接三根天線，分別覆蓋三個不同的方向。當某個天線接口不使用時，應將其上的防塵防水帽擰緊。天線沿巷道鋪設，并距巷道壁20～30cm，有條件時，天線盡量遠離巷道壁。天線離巷道壁較近時，會減弱射頻信號，影響通訊效果，因此不要將天線直接放在地面上，或緊貼著掛在巷道壁上。

4 結語

煤礦井下對自動化水平的要求比較高，傳統的排水方式存在嚴重的缺陷，嚴重浪費排水資源，不利于煤礦整個排水系統的運行，所以煤礦企業針對井下排水系統實行自動化的設計，運用KJF82A、自動控制的理念，強化井下排水系統的自動化，一方面優化排水系統的自動化運行，另一方面監控排水狀態，促使井下排水的狀態達到最佳，最大程度的控制排水效益。