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1、礦 井 安 全 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 1 緒 論 是 煤 炭 高 產(chǎn) 、 高 效 、 安 全 生 產(chǎn) 的 保 證 ； 推 廣 應(yīng) 用 ， 保 障 了 煤 礦 的 安 全 生 產(chǎn) 和 礦 工生 命 安 全 ； 改 善 了 作 業(yè) 環(huán) 境 ， 吸 引 人 才 降低 了 誤 操 作 及 違 章 作 業(yè) 概 率 ； 一 般 工 業(yè) 監(jiān) 控 原 理 和 技 術(shù) 難 以 直 接 運(yùn) 用 。 1.1 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 組 成 現(xiàn) 有 問 題 ： 硬 件 不 通 用 、 軟 件 不 兼 容 、 信道 不 共 享 、 信 息 不 共 享 、 以 監(jiān) 測 為 主 ， 控制 功 能 、 尤 其 遠(yuǎn) 程 控 制 功

2、能 不 強(qiáng) 、 災(zāi) 害 預(yù)報 功 能 弱 等 問 題 。 發(fā) 展 方 向 ： 組 態(tài) 軟 件 、 現(xiàn) 場 總 線 、 可 編 程控 制 器 、 多 媒 體 、 計 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 、 GIS和 智 能傳 感 器 等 技 術(shù) ， 向 著 監(jiān) 測 與 控 制 并 重 、 就地 自 動 控 制 、 遠(yuǎn) 程 人 為 控 制 、 災(zāi) 害 預(yù) 報 、 硬 件 通 用 、 軟 件 兼 容 、 信 道 共 享 、 信 息 共 享 、多 參 數(shù) 、 多 功 能 、 多 媒 體 全 礦 井 綜 合 監(jiān) 控 。 1.1.1 早 期 的 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 由 瓦 斯 遙 測 系 統(tǒng) 發(fā) 展 而 來 。 瓦 斯

3、遙 測 系 統(tǒng) 具 有 甲 烷 超 限 聲 光 報 警 和 斷電 功 能 。 技 術(shù) 特 征 ： 單 一 甲 烷 監(jiān) 測 、 就 地 斷 電 控 制 、聲 光 報 警 、 數(shù) 碼 管 或 模 擬 表 頭 顯 示 、 多 筆記 錄 儀 記 錄 、 頻 分 多 路 復(fù) 用 、 單 向 模 擬 傳輸 、 樹 形 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 、 采 用 分 立 組 件 或 中 、小 規(guī) 模 集 成 電 路 。 瓦 斯 遙 測 系 統(tǒng) 一 般 組 成 如 下 圖 ：遙 測 儀 記 錄 儀斷 電 儀 斷 電 儀甲 烷 傳 感 器 甲 烷 傳 感 器被 控 開 關(guān) 被 控 開 關(guān)交 流 電 交 流 電 工 作 原 理

4、： 傳 感 器 將 被 測 甲 烷 濃 度 轉(zhuǎn) 換 為電 信 號 送 斷 電 儀 （ 最 大 傳 輸 1KM ） ， 并 具有 濃 度 顯 示 和 濃 度 超 過 報 警 濃 度 后 聲 光 報警 功 能 （ 也 有 將 聲 光 報 警 箱 與 傳 感 器 分 離的 ） 。 用 3芯 或 4芯 礦 用 信 號 電 纜 ， 模 擬 基帶 信 號 傳 輸 。 斷 電 儀 對 甲 烷 傳 感 器 送 來 的甲 烷 濃 度 信 號 進(jìn) 行 調(diào) 制 ， 將 調(diào) 制 后 的 信 號經(jīng) 2芯 礦 用 信 號 電 纜 傳 至 地 面 遙 測 儀 （ 可 達(dá)10KM） ， 為 減 少 電 纜 ， 此 段 可 采

5、 用 頻 分 多路 復(fù) 用 （ 510路 ） 。 斷 電 儀 同 時 對 甲 烷 濃度 判 別 ， 若 超 斷 電 濃 度 ， 則 通 過 繼 電 器 切斷 被 控 區(qū) 域 動 力 電 源 ， 并 閉 鎖 。 斷 電 儀 還 兼 作 電 源 ， 將 井 下 電 網(wǎng) 的 交 流 電轉(zhuǎn) 換 為 斷 電 儀 和 傳 感 器 所 需 的 本 質(zhì) 安 全 型直 流 電 源 。 遙 測 儀 對 接 收 到 的 調(diào) 制 信 號 解 調(diào) 后 顯 示 ，并 進(jìn) 行 報 警 判 別 ， 超 過 報 警 濃 度 時 發(fā) 出 聲光 報 警 信 號 ， 同 時 記 錄 儀 記 下 甲 烷 濃 度 。 主 要 技 術(shù) 特

6、 征 ：單 一 甲 烷 監(jiān) 測 、 就 地 斷 電 控 制 、 聲 光 報 警 、數(shù) 碼 管 或 模 擬 表 頭 顯 示 、 多 筆 記 錄 儀 記 錄 、頻 分 多 路 復(fù) 用 、 單 向 模 擬 傳 輸 、 樹 形 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié)構(gòu) 、 采 用 分 立 組 件 或 中 、 小 規(guī) 模 集 成 電 路 。在 發(fā) 展 甲 烷 遙 測 系 統(tǒng) 同 時 ， 為 了 保 證 運(yùn) 輸 系統(tǒng) （ 軌 道 、 提 升 、 膠 帶 等 ） 安 全 、 提 高 生 產(chǎn)率 和 設(shè) 備 利 用 率 ， 推 廣 應(yīng) 用 了 模 擬 盤 調(diào) 度 系統(tǒng) 。 1.1.2 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 組 成隨 著 技 術(shù) （ 傳

7、感 器 、 電 子 、 計 算 機(jī) 、 信 息 傳輸 ） 發(fā) 展 和 要 求 提 高 ， 發(fā) 展 為 多 參 數(shù) 單 方 面監(jiān) 控 系 統(tǒng) （ 針 對 某 一 方 面 的 多 參 數(shù) 監(jiān) 控 ） 。包 括 ： 環(huán) 境 安 全 、 軌 道 運(yùn) 輸 、 膠 帶 運(yùn) 輸 、 提升 運(yùn) 輸 、 供 電 、 排 水 、 礦 山 壓 力 、 火 災(zāi) 、 煤與 瓦 斯 突 出 、 大 型 機(jī) 電 設(shè) 備 健 康 狀 況 等 監(jiān) 控系 統(tǒng) 。 環(huán) 境 安 全 監(jiān) 控 系 統(tǒng)CH4、 CO、 CO2、 O2、 H2S、 風(fēng) 速 、 負(fù) 壓 、濕 度 、 溫 度 、 風(fēng) 門 狀 態(tài) 、 風(fēng) 窗 狀 態(tài) 、 風(fēng) 筒

8、 狀態(tài) 、 局 扇 開 停 、 主 扇 開 停 及 工 作 電 壓 電 流 等監(jiān) 測 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 甲 烷 超 限 聲 光 報 警 、 斷 電 和 甲烷 風(fēng) 電 閉 鎖 控 制 等 。 軌 道 運(yùn) 輸 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 信 號 機(jī) 電 動 轉(zhuǎn) 轍 機(jī) 狀 態(tài) 、 機(jī) 車 位 置 、 機(jī)車 編 號 、 運(yùn) 行 方 向 、 運(yùn) 行 速 度 、 車 皮 數(shù) 、 空（ 實(shí) ） 車 皮 數(shù) 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 信 號 電 動 轉(zhuǎn) 轍 機(jī) 閉鎖 控 制 ， 地 面 遠(yuǎn) 程 調(diào) 度 與 控 制 等 。 膠 帶 運(yùn) 輸 監(jiān) 控 系 統(tǒng)對 皮 帶 速 度 、 軸 溫 、 煙 霧 、 堆 煤 、 橫 向 撕

9、 裂 、縱 向 撕 裂 、 跑 偏 、 打 滑 、 電 機(jī) 運(yùn) 行 狀 態(tài) 、 煤倉 煤 位 等 監(jiān) 測 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 順 煤 流 啟 動 、 逆 煤 流停 止 閉 鎖 控 制 和 安 全 保 護(hù) 、 地 面 遠(yuǎn) 程 調(diào) 度 與控 制 、 皮 帶 火 災(zāi) 監(jiān) 測 與 控 制 等 。 提 升 運(yùn) 輸 監(jiān) 控 系 統(tǒng)對 罐 籠 位 置 、 速 度 、 安 全 門 狀 態(tài) 、 搖 臺 狀 態(tài) 、阻 車 器 狀 態(tài) 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 推 車 、 補(bǔ) 車 、 提 升 閉鎖 控 制 等 監(jiān) 測 。 供 電 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 電 網(wǎng) 電 壓 、 電 流 、 功 率 、 功 率 因 數(shù) 、 饋電 開

10、關(guān) 狀 態(tài) 、 電 網(wǎng) 絕 緣 狀 態(tài) 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 漏 電保 護(hù) 、 饋 電 開 關(guān) 閉 鎖 控 制 、 地 面 遠(yuǎn) 程 控 制 等 。 排 水 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 水 倉 水 位 、 水 泵 開 停 、 水 泵 工 作 電 壓 、電 流 、 功 率 、 閥 門 狀 態(tài) 、 流 量 、 壓 力 等 ， 并實(shí) 現(xiàn) 閥 門 開 關(guān) 、 水 泵 開 停 控 制 、 地 面 遠(yuǎn) 程 控制 等 。 火 災(zāi) 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 CO、 CO2、 O2、 溫 度 、 壓 差 、 煙 霧 等 ，并 通 過 風(fēng) 門 風(fēng) 窗 控 制 ， 實(shí) 現(xiàn) 均 壓 滅 火 控 制 、制 氮 與 注 氮 控 制 等

11、 。 礦 山 壓 力 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 地 音 、 頂 板 位 移 、 位 移 速 度 、 位 移 加 速度 、 紅 外 發(fā) 射 、 電 磁 發(fā) 射 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 礦 山 壓力 預(yù) 報 。 煤 與 瓦 斯 突 出 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 煤 巖 體 聲 發(fā) 射 、 瓦 斯 涌 出 量 、 工 作 面 煤壁 溫 度 、 紅 外 發(fā) 射 、 電 磁 發(fā) 射 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 煤與 瓦 斯 突 出 預(yù) 報 。 大 型 機(jī) 電 設(shè) 備 健 康 狀 況 監(jiān) 控 系 統(tǒng)監(jiān) 測 機(jī) 械 振 動 、 油 質(zhì) 量 污 染 等 ， 并 實(shí) 現(xiàn) 故 障診 斷 。 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 一 般 組 成 ：

12、 傳 感 器 ； 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ； 分 站 ； 電 源 箱 （ 或 電 控 箱 ） ； 主 站 （ 或 傳 輸 接 口 ） ； 主 機(jī) （ 含 顯 示 器 ） ； 打 印 機(jī) ； 模 擬 盤 ； 多 屏 幕 ； UPS電 源 ； 遠(yuǎn) 程 終 端 ； 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 電 纜 ； 接 線 盒 等 。結(jié) 構(gòu) 見 圖 1.3。 工 作 原 理 ：傳 感 器 將 被 測 物 理 量 轉(zhuǎn) 換 為 電 信 號 ， 經(jīng) 3芯或 4芯 礦 用 電 纜 （ 1芯 地 線 ， 1芯 信 號 線 ， 1芯分 站 向 傳 感 器 供 電 ） 與 分 站 相 連 ， 并 具 有 顯示 和 聲 光 報 警 （ 有 些 沒

13、 顯 示 或 聲 光 報 警 ） 。執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) （ 含 聲 光 報 警 及 顯 示 設(shè) 備 ） 將 控 制信 號 轉(zhuǎn) 換 為 被 控 物 理 量 ， 用 礦 用 電 纜 與 分 站相 連 。分 站 接 收 來 自 傳 感 器 的 信 號 ， 并 按 預(yù) 先 約 定的 復(fù) 用 方 式 （ 時 分 制 或 頻 分 制 ） 遠(yuǎn) 距 離 傳 送 給 主 站 （ 或 傳 輸 接 口 ） ， 同 時 接 收 來 自 主 站（ 或 傳 輸 接 口 ） 多 路 復(fù) 用 信 號 。 分 站 具 有 線性 校 正 、 超 限 判 別 、 邏 輯 運(yùn) 算 等 簡 單 數(shù) 據(jù) 處理 能 力 、 對 傳 感 器 輸

14、 入 的 信 號 和 主 站 傳 輸 來的 信 號 進(jìn) 行 處 理 ， 控 制 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 工 作 。 傳 感器 及 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 距 分 站 的 最 大 傳 輸 距 離 一 般 不大 于 2KM。 故 一 般 采 用 星 形 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) （ 1個 傳感 器 或 1個 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 使 用 1根 電 纜 與 分 站 相 連 ）單 向 模 擬 傳 輸 。電 源 箱 將 井 下 交 流 電 網(wǎng) 電 源 轉(zhuǎn) 換 為 系 統(tǒng) 所 需的 本 質(zhì) 安 全 型 直 流 電 源 ， 并 維 持 電 網(wǎng) 停 電 后正 常 供 電 不 小 于 2h的 蓄 電 池 。 主 站 （ 或 傳 輸 接 口 ）

15、 接 收 分 站 遠(yuǎn) 距 離 發(fā) 送 的信 號 ， 并 送 主 機(jī) 處 理 ： 接 收 主 機(jī) 信 號 、 并 送相 應(yīng) 分 站 。 主 站 （ 或 傳 輸 接 口 ） 主 要 完 成 地面 非 本 質(zhì) 安 全 型 電 氣 設(shè) 備 與 井 下 本 質(zhì) 安 全 型電 氣 設(shè) 備 的 隔 離 ， 主 站 還 具 有 控 制 分 站 的 發(fā)送 與 接 收 ， 多 路 復(fù) 用 信 號 的 調(diào) 制 與 解 調(diào) ， 系統(tǒng) 自 檢 等 功 能 。主 機(jī) 選 用 工 控 微 型 機(jī) 或 普 通 臺 式 微 型 機(jī) 、 雙機(jī) 或 多 機(jī) 備 份 。 主 機(jī) 主 要 用 來 接 收 監(jiān) 測 信 號 、校 正 、

16、報 警 判 別 、 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計 、 磁 盤 存 儲 、 顯示 、 聲 光 報 警 、 人 機(jī) 對 話 、 輸 出 控 制 、 控 制打 印 輸 出 、 與 管 理 網(wǎng) 絡(luò) 聯(lián) 接 等 。 投 影 儀 、 模 擬 盤 、 大 屏 幕 、 多 屏 幕 、 電 視墻 等 用 來 擴(kuò) 大 顯 示 面 積 ， 便 于 在 調(diào) 度 室 遠(yuǎn)距 離 觀 察 。 管 理 工 作 站 或 遠(yuǎn) 程 終 端 一 般 設(shè) 在 礦 長 或 總工 辦 公 室 ， 以 便 隨 時 了 解 礦 井 安 全 及 生 產(chǎn)狀 況 。 數(shù) 據(jù) 服 務(wù) 器 是 主 機(jī) 與 管 理 工 作 站 及 網(wǎng) 絡(luò) 其它 用 戶 交 換 監(jiān) 控

17、 信 息 集 散 地 。 路 由 器 用 于 企 業(yè) 網(wǎng) 與 廣 域 網(wǎng) 及 電 話 線 入 網(wǎng)等 協(xié) 議 轉(zhuǎn) 換 、 安 全 防 范 等 。 技 術(shù) 特 征 ： 傳 感 器 及 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 采 用 星 形 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 與 分站 相 連 ， 單 向 模 擬 傳 輸 ； 分 站 至 主 站 間 采 用 樹 形 、 環(huán) 形 或 樹 形 與 星形 混 合 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) ； 采 用 微 機(jī) （ 含 單 片 機(jī) ） 、 大 規(guī) 模 集 成 電 路 、固 態(tài) 繼 電 器 及 大 功 率 電 力 電 子 器 件 、 投 影儀 、 大 屏 幕 、 模 擬 盤 、 多 屏 幕 、 電 視 墻 等 ，具

18、 有 彩 顯 、 磁 盤 記 錄 、 打 印 報 表 、 聯(lián) 網(wǎng) 等功 能 。 單 方 面 多 參 數(shù) 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 解 決 了 機(jī) 械 化 采 煤 的急 需 ， 但 系 統(tǒng) 存 有 控 制 功 能 差 、 通 用 性 差 、性 能 價 格 比 低 等 問 題 。 這 既 不 符 合 監(jiān) 測 與 控制 并 重 、 硬 件 通 用 、 軟 件 組 態(tài) 、 現(xiàn) 場 總 線 監(jiān)控 與 多 媒 體 的 發(fā) 展 趨 勢 ， 又 難 于 滿 足 煤 炭 高產(chǎn) 、 高 效 、 安 全 生 產(chǎn) 的 需 要 。 其 主 要 表 現(xiàn) 見教 材 。 1.2 全 礦 井 綜 合 監(jiān) 控 系 統(tǒng)這 是 礦 井 監(jiān) 控

19、 系 統(tǒng) 發(fā) 展 方 向 。 既 可 用 于 前 述的 環(huán) 境 安 全 、 運(yùn) 輸 等 多 方 面 的 綜 合 監(jiān) 控 ， 又可 實(shí) 現(xiàn) 某 些 或 某 個 方 面 監(jiān) 控 的 多 參 數(shù) 、 多 功能 監(jiān) 測 與 控 制 并 重 、 就 地 自 動 控 制 與 地 面 人為 遠(yuǎn) 動 控 制 結(jié) 合 的 系 統(tǒng) 。 由 智 能 傳 感 器 、 智能 監(jiān) 控 站 、 調(diào) 度 管 理 網(wǎng) 絡(luò) 等 組 成 。 見 書 P8圖1.6。 1.2.1 智 能 傳 感 器 電 路 通 用可 配 接 各 種 不 同 的 傳 感 組 件 ， 被 測 不 同 物 理量 時 只 需 更 換 傳 感 組 件 ， 且

20、同 一 傳 感 器 還 可同 時 接 入 多 個 傳 感 組 件 構(gòu) 成 多 參 數(shù) 傳 感 器 。 便 于 用 戶 維 護(hù) ； 備 品 備 件 少 ， 便 于 配 備 ，大 大 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 的 批 量 ； 便 于 維護(hù) 人 員 集 中 精 力 、 深 入 細(xì) 致 地 掌 握 電 路 原 理 ，及 時 處 理 故 障 ， 保 證 系 統(tǒng) 正 常 運(yùn) 行 。 數(shù) 字 信 號 傳 輸 與 多 路 復(fù) 用智 能 傳 感 器 采 用 數(shù) 字 信 號 傳 輸 ， 多 臺 傳 感 器共 享 一 根 多 芯 電 纜 接 成 樹 形 結(jié) 構(gòu) 與 智 能 監(jiān) 控站 相 連 ， 若 傳 感

21、 器 遠(yuǎn) 離 智 能 監(jiān) 控 站 而 靠 近 系統(tǒng) 傳 輸 電 纜 時 ， 智 能 傳 感 器 可 直 接 接 系 統(tǒng) 電纜 。 就 地 控 制傳 感 器 能 直 接 控 制 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ， 比 經(jīng) 分 站 控 制執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 執(zhí) 行 速 度 快 、 可 靠 性 高 。 當(dāng) 分 站 發(fā)生 故 障 時 ， 仍 可 執(zhí) 行 一 些 基 本 的 控 制 。 1.2.2 智 能 監(jiān) 控 站具 有 信 號 采 集 、 控 制 、 與 主 站 （ 或 上 級 智 能控 制 站 ） 雙 向 數(shù) 據(jù) 傳 輸 等 功 能 。 與 傳 感 器 （ 含 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ） 信 號 傳 輸 采 用 數(shù)字 傳 輸

22、 ； 采 用 組 態(tài) 軟 件 技 術(shù) ， 解 決 了 分 站 通 用 問 題 。 采 用 現(xiàn) 場 總 線 技 術(shù) ， 解 決 通 信 協(xié) 議 不 通 用 、不 同 分 站 難 以 接 入 同 一 系 統(tǒng) 。 1.2.3 調(diào) 度 管 理 網(wǎng) 站調(diào) 度 管 理 人 員 通 過 它 與 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 信 息 交 換 ，其 功 能 體 現(xiàn) 為 ： 采 用 計 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 將 工 作 在 生 產(chǎn) 調(diào) 度 室 、 通風(fēng) 調(diào) 度 室 礦 長 辦 公 室 和 總 工 辦 公 室 等 許 多 工作 站 聯(lián) 系 在 一 起 ， 工 作 站 可 利 用 網(wǎng) 上 的 生 產(chǎn) 、安 全 、 銷 售 、 財 會 等

23、 多 方 面 信 息 。 通 過 授 權(quán)限 制 資 源 利 用 。 采 用 組 態(tài) 軟 件 技 術(shù) 解 決 中 心 站 軟 件 通 用 問題 。 網(wǎng) 絡(luò) 設(shè) 備 由 工 作 站 （ 含 多 屏 幕 工 作 站 、 多媒 體 工 作 站 ） 和 服 務(wù) 器 等 組 成 。 一 般 采 用以 太 網(wǎng) 。1.2.4 現(xiàn) 場 總 線 與 組 態(tài) 軟 件 技 術(shù) 1.3 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 特 點(diǎn) 與 分 類1.3.1 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 特 點(diǎn) 電 氣 防 爆 。 傳 輸 距 離 遠(yuǎn) 。 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 宜采 用 樹 形 結(jié) 構(gòu) 。 監(jiān) 控 對 象 變 化 緩 慢 。 電網(wǎng) 電 壓 波 動 大

24、 。 工 作 環(huán) 境 惡 劣 。 傳 感 器（ 或 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ） 宜 采 用 遠(yuǎn) 程 供 電 。 不 宜 采用 中 繼 器 。 1.3.2 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 的 分 類 按 監(jiān) 控 目 的 分 ： 環(huán) 境 安 全 、 軌 道 運(yùn)輸 按 使 用 環(huán) 境 分 ： 防 爆 型 、 礦 用 一 般型 、 地 面 普 通 型 和 復(fù) 合 型 。 按 復(fù) 用 方 式 分 ：頻 分 制 、 時 分 制 、 碼 分 制 和 復(fù) 合 復(fù) 用 方 式 。 按 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 分 ： 星 形 、 環(huán) 形 、 樹 形 總 線 形和 復(fù) 合 形 。 按 信 號 傳 輸 方 向 分 ： 單 向 、 單工 和

25、雙 工 。 按 傳 輸 信 號 分 ： 模 擬 傳 輸 、 數(shù)字 傳 輸 。 按 調(diào) 劑 方 式 分 ： 基 帶 、 調(diào) 幅 、 調(diào)頻 和 調(diào) 相 。 按 同 步 方 式 分 ： 同 步 傳 輸 、 異步 傳 輸 系 統(tǒng) 。 2 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 通 用 要 求2.1 信 息 傳 輸 要 求 總 要 求 ： 硬 件 通 用 、 軟 件 兼 容 、 信 道 共 享 、信 息 共 享 ， 促 進(jìn) 產(chǎn) 品 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 。 傳 輸 介 質(zhì) ： 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 一 般 都 采 用 價 格低 廉 、 便 于 安 裝 維 護(hù) 礦 用 雙 絞 線 電 纜 （ 受 環(huán)境

26、 制 約 ， 難 以 實(shí) 現(xiàn) 無 線 通 信 ； 光 纜 斷 后 難 以接 續(xù) ， 光 纖 的 熔 接 防 爆 未 解 決 ， 故 少 用 ） 。 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) ： 因 傳 輸 電 纜 須 沿 巷 道 敷 設(shè) 掛 巷道 壁 上 ， 為 便 于 安 裝 維 護(hù) 、 節(jié) 約 電 纜 、 降 低成 本 ， 宜 采 用 樹 形 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) ， 也 可 采 用 環(huán) 形 、總 線 形 、 星 形 或 其 它 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 。 工 作 方 式 ： 現(xiàn) 多 用 主 從 工 作 方 式 。 與 無 主 工作 方 式 比 ， 抗 故 障 能 力 差 。 考 慮 環(huán) 境 安 全 及 運(yùn)輸 等 單 方 面 集

27、 中 監(jiān) 控 需 要 ， 宜 采 用 多 主 或 無 主 、主 從 等 其 它 工 作 方 式 。 連 接 方 式 ： 為 滿 足 環(huán) 境 安 全 運(yùn) 輸 等 就 地 監(jiān) 控需 要 ， 宜 靈 活 多 樣 ， 可 單 層 亦 可 多 層 連 接 。 傳 輸 方 向 ： 因 單 向 傳 輸 僅 適 用 于 監(jiān) 測 系 統(tǒng) ，全 雙 工 傳 輸 使 用 傳 輸 通 道 較 多 。 故 宜 采 用 半 雙工 傳 輸 ， 亦 可 采 用 全 雙 工 傳 輸 。 復(fù) 用 方 式 ： 常 用 頻 分 、 時 分 、 碼 分 制 。 比 較見 表 2.1。 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 宜 采 用 時 分 制 。

28、 表 2.1 頻 分 制 、 時 分 制 、 碼 分 制 對 比復(fù) 用 方 式 本 安 防 爆 模 擬 量 與開 關(guān) 量 共同 傳 輸 各 路 信 號之 間 干 擾 自 適 應(yīng)能 力 設(shè) 備 復(fù) 雜程 度 復(fù) 用 路 數(shù)頻 分 制 差 差 大 無 簡 單 低時 分 制 好 好 小 無 簡 單 高碼 分 制 好 一 般 小 有 復(fù) 雜 高 信 號 ： 表 示 模 擬 量 的 信 號 可 是 模 擬 信 號 和 數(shù)字 信 號 。 傳 感 器 及 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 至 分 站 間 ， 分 站 至主 站 間 均 宜 采 用 數(shù) 字 信 號 傳 輸 。 因 數(shù) 字 信 號 抗 干 擾 力 強(qiáng) ； 傳 輸

29、質(zhì) 量 高 ， 差 錯 可 控 制 ； 可 傳 遞 各 種 消 息 ， 靈 活 通 用 ； 便 于 計 算 機(jī) 存儲 、 處 理 、 傳 輸 ； 便 于 本 質(zhì) 安 全 防 爆 隔 離 。又 因 在 同 樣 速 率 下 不 歸 零 信 號 比 歸 零 信 號 脈 沖持 續(xù) 時 間 長 、 抗 干 擾 能 力 強(qiáng) 、 傳 輸 距 離 遠(yuǎn) ； 矩形 信 號 較 其 它 波 形 信 號 設(shè) 備 簡 單 ， 故 實(shí) 宜 用 不歸 零 矩 形 脈 沖 數(shù) 字 信 號 傳 輸 。 同 步 方 式 ： 根 據(jù) 井 下 控 點(diǎn) 分 散 特 點(diǎn) ， 每 一 分站 、 傳 感 器 （ 或 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) ） 每

30、次 需 發(fā) 送 或 接 收 數(shù) 據(jù) （ 或 狀 態(tài) ） 較 少 ， 信 號 變 化 緩 慢 ， 宜 用 低速 、 小 容 量 、 設(shè) 備 簡 單 的 串 行 異 步 傳 輸 方 式 。 調(diào) 制 方 式 ： 因 基 帶 傳 輸 比 頻 帶 傳 輸 設(shè) 備 簡 單 、成 本 低 、 便 于 本 質(zhì) 安 全 防 爆 、 樹 狀 系 統(tǒng) 使 用 ；調(diào) 頻 調(diào) 相 抗 干 擾 能 力 強(qiáng) 。 故 宜 用 基 帶 、 調(diào) 頻 和調(diào) 相 傳 輸 。 字 符 ： 系 統(tǒng) 字 符 長 度 為 8位 。 由 1位 邏 輯 “ 0”表 開 始 ， 1位 邏 輯 “ 1”表 停 止 ， 任 意 長 度 邏 輯“ 1”

31、表 空 閑 。 最 高 位 與 停 止 位 間 設(shè) 1位 地 址 /數(shù)據(jù) 標(biāo) 志 位 ， 該 位 為 邏 輯 “ 1”表 該 字 符 為 地 址 字符 ， 該 位 為 邏 輯 “ 0”表 該 字 符 為 數(shù) 據(jù) 字 符 。 最高 位 與 停 止 位 間 亦 可 設(shè) 1位 奇 偶 校 驗(yàn) 位 ， 宜 采 用奇 校 驗(yàn) 。 幀 格 式 ： 為 標(biāo) 明 一 幀 信 息 的 接 收 地 址 、 長 度和 類 別 ， 并 保 證 可 靠 的 傳 輸 ， 在 一 幀 中 通 常 包括 地 址 場 、 控 制 場 、 數(shù) 據(jù) 場 和 校 驗(yàn) 場 。 根 據(jù) 煤礦 特 點(diǎn) ， 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 宜 采

32、用 CRC-CCITT。 傳 輸 速 率 ： 宜 在 1200bps、 2400bps、4800bps等 中 選 取 。 誤 碼 率 ： 用 于 監(jiān) 測 的 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 應(yīng) 不 大 于10-6， 用 于 監(jiān) 控 的 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 應(yīng) 不 大 于 10-8。 傳 輸 處 理 誤 差 ： 應(yīng) 不 大 于 0.5%。 最 大 巡 檢 周 期 ： 由 于 礦 井 監(jiān) 控 信 號 變 化 緩 慢 ，其 最 大 巡 檢 周 期 應(yīng) 不 大 于 30s。 當(dāng) 然 越 短 越 好 。 最 大 傳 輸 距 離 ： 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 不 宜 采 用 中 繼器 來 延 長 傳 輸 距 離

33、 ； 分 站 至 主 站 之 間 ， 分 站 至分 站 之 間 ， 最 大 傳 輸 距 離 應(yīng) 不 小 于 10km； 傳 感器 及 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 至 分 站 之 間 最 大 傳 輸 距 離 應(yīng) 不 小于 2km。 最 大 節(jié) 點(diǎn) 容 量 ： 宜 在 8、 16、 32、 64、 128中選 取 ， 除 考 慮 物 理 層 外 ， 還 須 便 于 2進(jìn) 制 編 碼 。 2.2 性 能 要 求 應(yīng) 具 有 模 擬 量 開 關(guān) 量 和 累 計 量 監(jiān) 測 功 能 。 應(yīng) 具 有 聲 光 報 警 、 模 擬 量 和 開 關(guān) 量 手 動（ 含 遠(yuǎn) 程 地 面 ） 與 自 動 控 制 功 能 。 具

34、有 備 用 電 源 。 電 網(wǎng) 停 電 后 系 統(tǒng) 對 主 要 監(jiān)控 量 繼 續(xù) 監(jiān) 控 時 間 不 小 于 2h。 具 有 自 檢 功 能 。 當(dāng) 傳 感 器 、 分 站 、 主 站 、傳 輸 電 纜 等 設(shè) 備 發(fā) 生 故 障 時 ， 報 警 并 記 錄 故障 時 間 ， 故 障 設(shè) 備 以 供 查 詢 及 打 印 。 系 統(tǒng) 主 機(jī) 應(yīng) 雙 機(jī) 備 份 ， 并 具 有 手 動 切 換 功 能 。 當(dāng) 工作 主 機(jī) 出 現(xiàn) 故 障 備 份 主 機(jī) 投 入 工 作 。 應(yīng) 具 有 實(shí) 時 存 儲 功 能 。 （ 存 儲 包 括 ） 重 要 監(jiān)測 點(diǎn) 模 擬 量 實(shí) 時 監(jiān) 測 值 和 輸 出

35、 值 存 盤 記 錄 應(yīng) 保 持 24h，其 余 應(yīng) 保 存 3m以 上 。 應(yīng) 具 有 列 表 顯 示 功 能 。 模 擬 量 及 相 關(guān) 顯 示 地 點(diǎn) 、 名稱 、 單 位 、 報 警 門 限 、 控 制 門 限 、 監(jiān) 測 值 、 最 大 值 、最 小 值 、 平 均 值 、 傳 感 器 故 障 、 封 鎖 與 解 鎖 等 ； 開 關(guān)量 顯 示 地 點(diǎn) 、 名 稱 、 動 作 時 刻 、 狀 態(tài) 、 動 作 次 數(shù) 、 傳感 器 狀 態(tài) 、 封 鎖 與 解 鎖 等 。 累 計 量 顯 示 地 點(diǎn) 、 名 稱 、單 位 、 累 計 量 值 等 。 應(yīng) 具 有 模 擬 量 實(shí) 時 曲 線

36、和 歷 史 曲 線 顯 示 功 能 。 在 同一 坐 標(biāo) 上 用 不 同 顏 色 顯 示 最 大 值 平 均 值 最 小 值 曲 線 。 具 有 柱 狀 圖 顯 示 功 能 。 包 括 地 點(diǎn) 、 名 稱 、 最后 一 次 開 /停 時 刻 和 狀 態(tài) 、 工 作 時 間 、 開 機(jī) 率 、開 /停 次 數(shù) 、 傳 感 器 狀 態(tài) 、 封 鎖 與 解 鎖 等 。 應(yīng) 具 有 模 擬 動 畫 顯 示 功 能 。 包 括 工 藝 流 程 模擬 圖 、 相 應(yīng) 設(shè) 備 開 停 狀 態(tài) 、 相 應(yīng) 模 擬 量 數(shù) 值 等 應(yīng) 具 有 系 統(tǒng) 設(shè) 備 布 置 圖 顯 示 功 能 。 包 括 傳 感器 、

37、 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 、 分 站 、 電 控 箱 、 主 站 和 電 纜 等設(shè) 備 的 名 稱 、 位 置 、 運(yùn) 行 狀 態(tài) 等 。 應(yīng) 具 有 報 表 、 曲 線 、 柱 狀 圖 、 模 擬 圖 、 初 始化 參 數(shù) 等 召 喚 打 印 功 能 （ 定 時 打 印 可 選 ） 。 應(yīng) 具 有 人 機(jī) 對 話 功 能 。 便 于 系 統(tǒng) 生 成 、 修 改參 數(shù) 、 功 能 調(diào) 用 、 控 制 命 令 輸 入 。 應(yīng) 具 有 防 雷 措 施 。 防 止 雷 電 擊 毀 設(shè) 備 引 起 井下 瓦 斯 爆 炸 。 應(yīng) 具 有 抗 干 擾 措 施 。 防 止 架 線 電 機(jī) 車 火 花 、大 型 機(jī)

38、電 設(shè) 備 啟 停 等 電 磁 干 擾 系 統(tǒng) 正 常 工 作 。 系 統(tǒng) 分 站 應(yīng) 具 有 初 始 化 參 數(shù) 掉 電 保 護(hù) 功 能 。以 防 分 站 停 電 后 初 始 化 參 數(shù) 丟 失 。 宜 具 有 工 業(yè) 電 視 圖 像 等 多 媒 體 功 能 ， 便 于 提高 信 息 的 利 用 率 。 宜 具 有 網(wǎng) 絡(luò) 通 信 功 能 。 便 于 礦 領(lǐng) 導(dǎo) 及 上 級 主管 部 門 對 監(jiān) 控 信 息 的 利 用 。 地 面 設(shè) 備 應(yīng) 具 有 防 靜 電 措 施 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 工 作 穩(wěn) 定 、 性 能 可 靠 ， 出 廠 前 要 進(jìn) 行連 續(xù) 7天 的 穩(wěn) 定 性 試 驗(yàn) ， 系

39、 統(tǒng) 軟 件 死 機(jī) 率 應(yīng) 小 于1次 /720h。(21)系 統(tǒng) 調(diào) 出 整 幅 實(shí) 時 數(shù) 據(jù) 畫 面 的 響 應(yīng) 時 間 應(yīng)小 于 5s。(22)電 源 波 動 適 應(yīng) 范 圍 ： 地 面 為 90110%， 井下 為 75110%。 2.3 軟 件 要 求2.3.1 性 能 要 求 實(shí) 時 性 。 監(jiān) 控 軟 件 的 監(jiān) 測 、 數(shù) 據(jù) 計 算 、 判斷 、 處 理 、 傳 輸 、 控 制 等 應(yīng) 能 周 期 地 循 環(huán) 運(yùn)行 而 不 中 斷 。 數(shù) 據(jù) 處 理 精 度 。 各 種 運(yùn) 算 處 理 誤 差 應(yīng) 小 于0.5%。 死 機(jī) 率 。 在 連 續(xù) 運(yùn) 行 過 程 中 ， 軟

40、件 引 起 的死 機(jī) 率 應(yīng) 小 于 1次 /720h。 鍵 盤 響 應(yīng) 。 在 連 續(xù) 運(yùn) 行 過 程 中 ， 要 求 從 鍵盤 輸 入 到 執(zhí) 行 該 條 命 令 的 最 長 間 隔 時 間 小 于 30s。 中 文 功 能 。 漢 字 顯 示 自 檢 功 能 。 對 接 入 系 統(tǒng) 的 傳 感 器 、 分 站 的 工作 狀 態(tài) 、 傳 輸 電 纜 故 障 位 置 有 自 檢 功 能 。 信 息 輸 出 和 存 儲 功 能 。 應(yīng) 有 顯 示 打 印 報 警 和存 儲 功 能 。 生 成 功 能 。 應(yīng) 有 在 不 中 斷 正 常 監(jiān) 控 功 能 的 條件 下 由 用 戶 隨 時 生 成

41、、 修 改 各 種 參 數(shù) 及 表 格 的功 能 。 2.3.2 單 位 、 格 式 、 時 間 、 色 標(biāo) 、 符 號 及 字符 長 度2.3.2.1 單 位所 有 計 量 單 位 必 須 符 合 法 定 計 量 單 位 。2.3.2.2 表 示 格 式 模 擬 量 值 一 般 采 用 三 位 有 效 數(shù) 字 表 示 。 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 可 用 漢 字 （ 開 /停 ） ， 字 符（ on/off） 、 圖 形 顏 色 （ 紅 停 綠 開 ） ， 或 其 它方 式 （ 如 模 擬 旋 轉(zhuǎn) 表 示 工 作 等 ） 表 示 。 累 計 量 值 表 示 可 自 行 規(guī) 定 。 2.3.2.3

42、時 間 系 列在 計 算 、 顯 示 、 打 印 、 存 儲 等 功 能 中 凡 涉 及 時間 期 限 時 ， 宜 選 用 表 2.3所 列 的 系 列 值 。2.3.2.4 色 標(biāo) 紅 色 超 限 報 警 、 設(shè) 備 故 障 、 停 止 運(yùn) 行 、 電 力網(wǎng) 有 電 。 黃 色 設(shè) 備 維 修 不 用 、 測 點(diǎn) 不 巡 檢 、 接 收 不 到信 號 、 電 力 網(wǎng) 無 電 。 綠 色 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) 、 工 作 。 2.3.2.5 符 號用 符 號 代 替 漢 字 時 ， 應(yīng) 取 該 漢 字 表 示 的 英 文 詞組 首 字 母 為 符 號 、 有 約 定 成 俗 的 除 外 。 常 用

43、符號 如 表 2.4所 示 。2.3.2.6 字 符 長 度顯 示 或 打 印 漢 字 名 稱 長 度 應(yīng) 不 超 過 8個 漢 字 長 度 。 2.3.3 顯 示2.3.3.1 模 擬 量 數(shù) 據(jù) 表 格 顯 示 傳 感 器 設(shè) 置 地 點(diǎn) 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。如 ： 1號 采 煤 工 作 面 回 風(fēng) 巷 等 。 傳 感 器 所 測 物 理 量 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。如 ： 甲 烷 等 。 單 位 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。 如 ： %CH4 報 警 濃 度 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。 如 ：1.00%

44、CH4等 。 斷 電 濃 度 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。 如 ：1.50%CH 4等 。 復(fù) 電 濃 度 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。 如 ：1.00%CH4等 。 斷 電 范 圍 。 初 始 化 時 人 機(jī) 對 話 輸 入 。 如 ： 工作 面 和 回 風(fēng) 巷 等 。 監(jiān) 測 值 。 是 系 統(tǒng) 實(shí) 時 監(jiān) 測 到 的 模 擬 量 數(shù) 值 。如 1.00%CH4等 。 平 均 值 。 是 對 單 位 時 間 內(nèi) 多 次 監(jiān) 測 值 取 平 均值 。 時 間 間 隔 一 般 為 5min、 10min、 1h、 8h、24h、 10d、 30d、 3m、

45、6m、 12m。 若 模 擬量 為 x采 樣 次 數(shù) 為 N， 則 平 均 值 為X=（ x 1+x2+xN） /N 最 大 值 。 對 單 位 時 間 內(nèi) 多 次 監(jiān) 測 值 取 最 大 值 最 小 值 。 對 單 位 時 間 內(nèi) 多 次 監(jiān) 測 值 取 最 大 值 報 警 及 解 除 報 警 狀 態(tài) 及 時 刻 。 將 模 擬 量 報 警及 解 除 報 警 狀 態(tài) 及 時 刻 顯 示 并 記 錄 下 來 。 斷 電 、 復(fù) 電 命 令 及 時 刻 。 當(dāng) 模 擬 量 大 于 或 等于 斷 電 濃 度 時 發(fā) 出 斷 電 命 令 及 時 刻 ； 當(dāng) 模 擬 量小 于 復(fù) 電 濃 度 時 發(fā)

46、出 復(fù) 電 命 令 及 時 刻 。 饋 電 狀 態(tài) 及 時 刻 。 即 系 統(tǒng) 監(jiān) 測 到 的 被 控 電 源的 饋 電 狀 態(tài) 及 時 刻 ； 不 饋 電 狀 態(tài) 及 時 刻 。 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 對 應(yīng) 狀 態(tài) 及 時 刻 。 模擬 量 超 過 斷 電 濃 度 ， 系 統(tǒng) 發(fā) 出 斷 電 命 令 或 模擬 量 低 于 復(fù) 電 濃 度 ， 系 統(tǒng) 發(fā) 出 復(fù) 電 命 令 ； 系統(tǒng) 監(jiān) 測 到 被 控 電 源 的 饋 電 狀 態(tài) 是 否 與 斷 電 命令 一 致 ， 以 及 不 一 致 的 起 始 時 間 。 實(shí) 時 時 鐘 。 是 當(dāng) 前 的 年 、 月 、 日 、 時 、

47、 分 、秒 信 息 。 該 信 息 應(yīng) 在 各 種 顯 示 型 式 中 輸 出 。 模 擬 量 數(shù) 據(jù) 表 格 顯 示 形 式 有 ： 分 類 顯 示 。 按 所 監(jiān) 測 物 理 量 的 所 屬 類 別 顯 示 ， 分 通風(fēng) 類 、 供 電 類 、 每 一 大 類 又 可 細(xì) 分 。 如 通 風(fēng) 類分 甲 烷 、 一 氧 化 碳 、 風(fēng) 速 類 調(diào) 用 顯 示 。 即 根 據(jù) 需 要 選 擇 所 關(guān) 心 的 模 擬 量 顯 示 。內(nèi) 容 包 括 地 點(diǎn) 、 名 稱 、 單 位 、 報 警 斷 電 復(fù) 電 濃度 報 警 顯 示 。 當(dāng) 模 擬 量 超 限 自 動 將 超 限 時 刻 及 當(dāng) 前

48、數(shù)值 在 屏 幕 上 列 表 顯 示 。 格 式 同 調(diào) 用 顯 示 。 區(qū) 別 在于 報 警 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要 將 某 一 時 間 內(nèi) 報 警 的模 擬 量 的 報 警 和 解 除 報 警 時 刻 、 累 計 報 警 次 數(shù) 、 累計 報 警 時 間 、 報 警 期 間 最 大 值 和 每 次 報 警 期 間 最 大 值 等 記 錄 調(diào) 出 。 斷 電 顯 示 。 當(dāng) 模 擬 量 超 過 斷 電 濃 度 時 自 動 將當(dāng) 前 數(shù) 值 、 斷 電 命 令 及 時 刻 、 斷 電 區(qū) 域 、 饋電 狀 態(tài) 與 斷 電 命 令 是 否 相 符 及 時 刻 在 屏 幕 上列

49、 表 顯 示 。 斷 電 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要 將 某 一 時 間 內(nèi)模 擬 量 的 斷 電 和 復(fù) 電 命 令 及 時 刻 、 斷 電 區(qū) 域 、饋 電 狀 態(tài) 與 斷 電 命 令 是 否 相 符 及 時 刻 、 累 計斷 電 次 數(shù) 、 累 計 斷 電 時 間 、 斷 電 期 間 最 大 值和 每 次 斷 電 期 間 最 大 值 調(diào) 出 ， 并 列 表 顯 示 。 統(tǒng) 計 值 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要 將 某 一 段 時間 內(nèi) 模 擬 量 的 平 均 值 、 最 大 值 調(diào) 出 ， 并 列 表顯 示 。 模 擬 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài)

50、 不 符 顯 示 。 當(dāng) 模擬 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 一 致 時 ， 自 動 顯示 地 點(diǎn) 、 名 稱 、 斷 電 與 復(fù) 電 命 令 時 刻 、 斷 電區(qū) 域 、 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 時 刻 。 模 擬 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 記 錄 查 詢 顯示 。 就 是 將 顯 示 某 一 段 時 間 內(nèi) 的 模 擬 量 斷 電命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 記 錄 次 數(shù) 、 累 計 時 間 、每 次 起 止 時 間 調(diào) 出 并 顯 示 。 2.3.3.2 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 表 格 顯 示 所 監(jiān) 測 設(shè) 備 地 點(diǎn) 。 在

51、 系 統(tǒng) 初 始 化 時 通 過 人 機(jī)對 話 輸 入 。 如 ： 1號 掘 進(jìn) 工 作 面 。 所 監(jiān) 測 設(shè) 備 名 稱 。 在 系 統(tǒng) 初 始 化 時 通 過 人 機(jī)對 話 輸 入 。 如 ： 局 部 通 風(fēng) 機(jī) 。 報 警 狀 態(tài) 。 在 系 統(tǒng) 初 始 化 時 通 過 人 機(jī) 對 話 輸入 。 如 ： 停 。 斷 電 狀 態(tài) 。 在 系 統(tǒng) 初 始 化 時 通 過 人 機(jī) 對 話 輸入 。 如 ： 停 。 斷 電 范 圍 。 在 系 統(tǒng) 初 始 化 時 通 過 人 機(jī) 對 話 輸入 。 如 ： 掘 進(jìn) 蒼 道 。 當(dāng) 前 狀 態(tài) 。 是 系 統(tǒng) 實(shí) 時 監(jiān) 測 到 的 開 關(guān) 量 狀

52、 態(tài) 。如 ： 開 。 狀 態(tài) 變 動 時 刻 。 是 系 統(tǒng) 通 過 對 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 變動 的 實(shí) 時 監(jiān) 測 ， 而 給 出 變 動 時 刻 信 息 。 如 ：01-16/15:40等 。 報 警 及 解 除 報 警 時 刻 。 就 是 將 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 報警 及 解 除 報 警 時 刻 記 錄 下 來 。 斷 電 及 復(fù) 電 時 刻 。 就 是 將 斷 電 命 令 及 復(fù) 電 命令 時 刻 記 錄 并 顯 示 。 饋 電 狀 態(tài) 及 時 刻 。 就 是 將 監(jiān) 測 到 的 被 控 開 關(guān)的 狀 態(tài) 及 時 刻 顯 示 并 記 錄 。 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 比

53、較 及 時 刻 。 當(dāng) 斷 電 命令 與 監(jiān) 測 到 的 饋 電 狀 態(tài) 不 符 時 ， 報 警 顯 示 ，并 記 錄 時 刻 及 狀 態(tài) 。開 關(guān) 量 狀 態(tài) 表 格 顯 示 分 有 ： 分 類 顯 示 。 按 所 監(jiān) 測 設(shè) 備 的 所 屬 類 別 顯 示 ，一 般 分 通 風(fēng) 類 、 供 電 類 、 運(yùn) 輸 類 、 采 掘 類 、排 水 類 等 大 類 。 調(diào) 用 顯 示 。 就 是 選 擇 所 關(guān) 心 的 開 關(guān) 量 的 狀 態(tài)顯 示 。 如 表 2.13所 示 。 報 警 與 斷 電 顯 示 。 當(dāng) 開 關(guān) 量 為 報 警 與 斷 電 狀態(tài) 時 ， 自 動 將 報 警 與 斷 電 時

54、 刻 和 狀 態(tài) 、 斷 電命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 相 符 與 否 及 時 刻 列 表 顯 示 。 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 顯 示 。 當(dāng) 開 關(guān) 量 斷電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 時 ， 自 動 將 斷 電 區(qū) 域 、斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 時 刻 列 表 顯 示 。 狀 態(tài) 變 動 顯 示 。 就 是 將 當(dāng) 前 狀 態(tài) 變 化 的 開 關(guān)量 （ 由 “ 開 ” 變 “ 停 ” 或 由 “ 停 ” 變 “ 開 ” ）的 狀 態(tài) 變 動 時 刻 和 狀 態(tài) 變 動 狀 況 顯 示 。 報 警 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要

55、將 某 一 段 時 間 內(nèi) 開 關(guān)量 累 計 報 警 次 數(shù) 、 累 計 報 警 時 間 、 每 次 報 警 及 解 除報 警 時 間 及 時 刻 列 表 顯 示 。 斷 電 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要 將 某 一 段 時 間 內(nèi) 開 關(guān)量 累 計 斷 電 次 數(shù) 、 累 計 斷 電 時 間 、 每 次 斷 電 時 間 、每 次 斷 電 及 復(fù) 電 時 刻 列 表 顯 示 開 關(guān) 量 動 作 記 錄 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需 要 將 某 一 段 時 間內(nèi) 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 變 動 次 數(shù) 、 變 動 時 刻 和 變 動 狀 態(tài) 調(diào) 出并 列 表 顯 示 。 開 關(guān) 量

56、斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 查 詢 顯 示 。 根 據(jù) 需要 將 某 一 段 時 間 內(nèi) 的 開 關(guān) 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不符 次 數(shù) 、 累 計 時 間 、 每 次 饋 電 狀 態(tài) 和 每 次 起 止 時 間調(diào) 出 列 表 顯 示 。 2.3.3.3 模 擬 量 曲 線 顯 示就 是 將 模 擬 量 監(jiān) 測 值 和 統(tǒng) 計 值 隨 時 間 變 化 的 狀況 用 帶 坐 標(biāo) 和 門 限 值 的 曲 線 直 觀 地 顯 示 出 來 。豎 軸 為 監(jiān) 測 值 和 統(tǒng) 計 值 ， 橫 軸 為 時 間 。 用 平 行于 橫 軸 的 黃 虛 線 給 出 報 警 濃 度

57、 ， 紅 虛 線 給 出 斷電 濃 度 ， 蘭 虛 線 給 出 復(fù) 電 濃 度 。 實(shí) 時 監(jiān) 測 值 、最 大 值 、 平 均 值 等 用 不 同 顏 色 表 示 。 屏 幕 上 方標(biāo) 明 傳 感 器 設(shè) 置 地 點(diǎn) 、 所 測 物 理 量 名 稱 等 。 如圖 2.8所 示 。 2.3.3.4 開 關(guān) 量 柱 狀 圖 顯 示就 是 將 開 關(guān) 量 單 位 時 間 內(nèi) 的 開 機(jī) 效 率 （ 單 位 時間 內(nèi) 開 機(jī) 時 間 ） 用 直 方 圖 直 觀 顯 示 。 坐 標(biāo) 豎 軸為 開 機(jī) 效 率 ， 橫 軸 為 時 間 。 屏 幕 上 方 標(biāo) 明 傳 感器 設(shè) 置 地 點(diǎn) 、 所 測 物

58、理 量 名 稱 、 起 始 、 終 止 日期 和 時 間 、 報 警 狀 態(tài) ， 為 便 于 讀 值 ， 應(yīng) 設(shè) 置 游標(biāo) ， 游 標(biāo) 所 到 之 處 應(yīng) 標(biāo) 出 對 應(yīng) 區(qū) 間 的 開 機(jī) 效 率 、開 機(jī) 時 間 、 開 機(jī) 次 數(shù) 等 。 如 圖 2.9所 示 。為 獲 較 好 的 觀 察 效 果 ， 時 間 軸 長 度 應(yīng) 大 于 屏 幕的 2/3。 時 間 軸 的 時 間 基 本 單 位 應(yīng) 按 表 2.3時 間系 列 值 中 的 規(guī) 定 選 擇 。 2.3.3.5 模 擬 圖 顯 示就 是 在 具 有 說 明 巷 道 、 設(shè) 備 布 置 等 背 景 圖 上 ，將 實(shí) 時 監(jiān) 測 到

59、 的 開 關(guān) 量 狀 態(tài) ， 用 相 應(yīng) 的 圖 樣 在相 應(yīng) 的 位 置 模 擬 顯 示 ， 同 時 將 實(shí) 時 監(jiān) 測 到 的 模擬 量 數(shù) 值 在 相 應(yīng) 位 置 顯 示 。 該 顯 示 直 觀 形 象 。一 般 按 類 別 顯 示 。 有 ： 供 電 系 統(tǒng) ； 運(yùn) 輸 系 統(tǒng) ； 采 、 掘 、 開 系 統(tǒng) ； 排 水 系 統(tǒng) ； 通 風(fēng) 系 統(tǒng) ； 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 自 檢 ； 避 災(zāi) 路 線 。各 顯 示 內(nèi) 容 見 教 材 。對 于 較 復(fù) 雜 的 系 統(tǒng) ， 模 擬 圖 可 分 總 圖 及 局 部 詳圖 ， 并 具 有 漫 游 、 彈 出 詳 圖 功 能 。 2.3.4 報 警

60、 聲 音 報 警當(dāng) 模 擬 量 監(jiān) 測 值 超 限 （ 需 要 報 警 或 斷 電 ） 、 斷電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 或 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 為 報 警 狀態(tài) 時 ， 報 警 喇 叭 或 蜂 鳴 器 應(yīng) 發(fā) 出 聲 響 。 光 報 警在 表 格 顯 示 方 式 中 ， 當(dāng) 模 擬 量 監(jiān) 測 值 超 限 （ 需要 報 警 或 斷 電 ） 或 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 為 報 警 狀 態(tài) 時 ，有 關(guān) 該 模 擬 量 或 開 關(guān) 量 的 文 字 和 數(shù) 值 閃 爍 ， 也可 用 紅 色 顯 示 ， 或 用 紅 色 顯 示 加 閃 爍 。在 模 擬 量 模 擬 曲 線 顯 示 和 圖 形

61、 顯 示 中 相 應(yīng) 的 曲線 和 圖 樣 也 如 上 一 樣 。 2.3.5 存 儲 記 錄系 統(tǒng) 存 儲 的 監(jiān) 控 信 息 有 ： 統(tǒng) 計 值 記 錄 ； 模 擬 量 報 警 記 錄 ； 模 擬 量斷 電 記 錄 ； 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 記 錄 ； 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 變 動 記 錄 ； 開 關(guān) 量 報 警 及 斷 電記 錄 ； 開 關(guān) 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 記 錄 ； 監(jiān) 控 設(shè) 備 故 障 記 錄 。 2.3.6 打 印系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 定 時 打 印 和 調(diào) 用 打 印 功 能 ， 亦 具 有 報 表 、模 擬 量 曲 線 、 開

62、 關(guān) 量 柱 狀 圖 、 模 擬 圖 形 或 屏 幕 拷 貝 功能 。 所 打 印 表 格 包 括 班 報 、 日 報 和 記 錄 查 詢 表 等 。 日（ 班 ） 報 表 有 ： 模 擬 量 日 （ 班 ） 報 表 ； 模 擬 量 報 警 日 （ 班 ） 報 表 ； 模 擬 量 斷 電 日 （ 班 ） 報 表 ； 模 擬 量 斷 電 命 令 與 饋電 狀 態(tài) 不 符 日 （ 班 ） 報 表 ； 開 關(guān) 量 報 警 及 斷 電 日（ 班 ） 報 表 ； 開 關(guān) 量 斷 電 命 令 與 饋 電 狀 態(tài) 不 符 日（ 班 ） 報 表 ； 開 關(guān) 量 狀 態(tài) 變 動 日 （ 班 ） 報 表 ； 監(jiān)控

63、 設(shè) 備 故 障 日 （ 班 ） 報 表 ； 模 擬 量 統(tǒng) 計 值 歷 史 記 錄查 詢 表 。 2 礦 井 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 通 用 要 求2.4 礦 井 安 全 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 礦 井 安 全 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 主 要 用 來 監(jiān) 測 ： 甲 烷 濃度 ； 一 氧 化 碳 濃 度 ； 二 氧 化 碳 濃 度 ； 氧 氣 濃 度 ； 硫 化 氫 濃 度 ； 風(fēng) 速 ； 負(fù) 壓 ； 溫 度 ； 濕 度 ； 風(fēng) 門 狀 態(tài) ； 風(fēng) 窗 狀 態(tài) ； 風(fēng) 筒 狀 態(tài) ； 局 部 通 風(fēng) 機(jī) 開停 ； 主 要 通 風(fēng) 機(jī) 開 停 ； 工 作 電 壓 ； 工 作 電 流 ； 甲 烷 超 限 聲 光 報 警

64、 和 斷 電 ； 甲 烷 風(fēng) 電 閉 鎖 控 制 、 斷 電 命 令 與 饋 電 狀態(tài) 不 符 聲 光 報 警 等 。 2.4.1 技 術(shù) 要 求除 應(yīng) 滿 足 礦 井 監(jiān) 控 信 息 傳 輸 要 求 和 礦 井 監(jiān) 控系 統(tǒng) 通 用 要 求 外 ， 還 應(yīng) 滿 足 ： 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 甲 烷 、 風(fēng) 速 、 壓 差 、 CO濃 度 、溫 度 等 模 擬 量 監(jiān) 測 ， 饋 電 狀 態(tài) 、 設(shè) 備 開 停 、風(fēng) 筒 開 關(guān) 、 風(fēng) 門 開 關(guān) 、 煙 霧 等 開 關(guān) 量 監(jiān) 測 和累 計 量 監(jiān) 測 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 甲 烷 濃 度 超 限 聲 光 報 警 和 斷 電 /復(fù)

65、電 控 制 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 甲 烷 風(fēng) 電 閉 鎖 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 饋 電 狀 態(tài) 監(jiān) 測 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 中 心 站 手 動 遙 控 斷 電 /復(fù) 電 功 能 ，斷 電 /復(fù) 電 響 應(yīng) 時 間 不 大 于 系 統(tǒng) 巡 檢 周 期 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 異 地 斷 電 /復(fù) 電 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 備 用 電 源 。 當(dāng) 電 網(wǎng) 停 電 后 繼 續(xù)監(jiān) 控 時 間 不 小 于 2h。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 自 檢 功 能 。 當(dāng) 傳 感 器 分 站 主 站傳 輸 電 纜 等 設(shè) 備 發(fā) 生 故 障 時 ， 報 警 并 記 錄 故障 時

66、 間 、 故 障 設(shè) 備 ， 以 供 查 詢 及 打 印 。 系 統(tǒng) 主 機(jī) 應(yīng) 雙 機(jī) 備 份 ， 并 具 有 手 動 切 換 功能 。 當(dāng) 工 作 主 機(jī) 發(fā) 生 故 障 時 備 份 主 機(jī) 能 投 入工 作 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 實(shí) 時 存 儲 功 能 。 包 括 模 擬 量 實(shí)時 監(jiān) 測 值 ， 模 擬 量 統(tǒng) 計 值 ， 除 重 要 監(jiān) 測點(diǎn) 模 擬 量 的 實(shí) 時 監(jiān) 測 值 存 盤 記 錄 應(yīng) 保 持 24h外 ，其 余 在 3m以 上 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 列 表 顯 示 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 模 擬 量 實(shí) 時 曲 線 和 歷 史 曲 線 顯示 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 柱 狀 圖 顯 示 功 能 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 模 擬 動 畫 顯 示 功 能 。 包 括 工 藝流 程 模 擬 圖 、 相 應(yīng) 設(shè) 備 開 停 狀 態(tài) 、 相 應(yīng) 模 擬量 數(shù) 值 等 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 系 統(tǒng) 設(shè) 備 布 置 圖 顯 示 功 能 ， 以便 及 時 了 解 系 統(tǒng) 配 置 、 運(yùn) 行 狀 況 、 便 于 管 理與 維 修 。 系 統(tǒng) 應(yīng) 具 有 報 表