生產指揮中心綜合自動化系統設計doc-資料下載頁

　　

【正文】 析趨勢圖，可隨時查詢打印；開關量每天形成班、日報表。聯機定義或修改系統中的各種傳感器、分站及控制器的類型、安裝位置及控制通道。對模擬量傳感器的上下限報警、斷電值可多級別定義。系統配置靈活，允許用戶隨時接入或刪除分站、傳感器、斷電器。 KJ90NB型礦井綜合安全監控系統具有良好的開發性和擴展性，集成方式靈活，用戶可根據實際需要進行擴展。可擴展接入諸如瓦斯抽放、工業電視、電網監測等多個子系統，形成一套集安全監控、生產調度管理、局礦辦公自動化網絡于一體的計算機監控網絡綜合系統。有廣域網接口，易于形成互聯網絡。KJ90NB型礦井綜合安全監控系統表格豐富，格式可由用戶任意編排，或由礦方提供具體報表格式，以滿足各監測管理數據報表的形成輸出。KJ90NB型礦井綜合安全監控系統組態方式靈活，監控主機對分站采用主從隊列兩種掃描方式，操作員按照需要對各分站安排不同的采樣周期，實現對重點分站加以監控。KJ90NB型礦井綜合安全監控系統監測處理參數的類型豐富，模擬量有瓦斯、風速、負壓、溫濕度、CO、氧氣、煙霧、水位、電流、電壓、功率、煤位等；開關量有設備開停、風門開關、饋電狀態、電網刀閘等。監控軟件具有很強的作圖能力，并提供有相應的圖形庫，操作員可在不間斷監測的同時，容易地實現聯機并完成圖形編輯、繪制和修改。KJ90NB型礦井綜合安全監控系統軟件設有多級口令保護，只有授權人員才能登錄操作，有效防止了系統數據的損壞和病毒感染。軟件運行可靠性高。誤操作時有聲音、對話框提示。在實時監視畫面，可對屏幕任意顯示測點單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單，快速的查詢該點的數據、曲線、定義、運行狀況等信息。查詢可同時顯示六個測點的曲線并可通過游標獲取相應的數值及時間，顯示曲線可進行橫向或縱向放大。查詢時間段可任意設定(最小一個小時，最大一個月)。同時提供有對曲線的分析、注釋文字編輯框。斷電控制具有回控指令比較，可確保可靠斷電，當監測到饋電狀態與系統發出的斷電指令不符時能夠實現報警和記錄。 系統其它方面在分站電路設計時，對分站所有與外界聯系的輸入輸出電路部分增加了安全柵隔離電路及保護電路，以防誤接線或線路信號異常等外界因素對分站造成的損害，使得系統的可靠性得以進一步提高。KJ90NB型礦井綜合安全監控系統具有線路智能化管理，具有對系統本身的運行狀態和故障狀態進行自診功能，能及時發現和記錄系統配置設備及軟件運行故障，及時發出故障報警信號，并以圖文方式顯示故障類型、位置和原由，具有故障自動截支功能，并在支路故障排除后自動恢復支路通訊。井下使用的各類傳感器全是礦用本質安全型產品，智能低濃度瓦斯傳感器采用紅外遙控調校，工作電流≤70mA，催化元件的壽命大于一年半，調校期大于一個月。具有抗H2S中毒的功能。 系統主要技術參數系統的容量：255個以上分站，輸入端口：＞4096點，控制輸出：＞2048點；傳輸距離：分站至防爆交換機的距離≥5Km，分站至傳感器最大距離≥；傳輸電纜：模擬量傳感器電纜4芯（可接兩個傳感器），開關量傳感器電纜2芯；通訊恢復：自愈≤ ，反應時間：≤3s；分站電源箱容量（模擬量、開關量任意互換）KJ90F16中分站：輸入端口：16點；控制輸出：8點；KJ90F8中分站：輸入端口：8點；控制輸出：4點；分站電源箱輸入輸出電壓交流輸入電壓：36V、127V、220V、380V、660V （25%，+15%）可選本安直流輸出電壓：18V/350mA、12V/450mA；分站電源箱整機最大功率：小于50W；傳感器信號制：模擬量：（2001000）Hz，15mA或420mA；開關量：1mA(停)/5mA(開)或觸點斷電容量：36V/5A、660V/；主要監測參數低沼（0~4）%或（0~10）%高低沼（0~40）%或（0~100）%一氧化碳（0~500）ppm風速（~15）m/s溫度（0~50）℃負壓（5~0）Kpa正壓(05) Kpa水位（0~5）m此外，可以連接電流、電壓、功率等模擬量類傳感器；還可監測設備開停、風門、饋電狀態、風筒、煙霧、電網刀閘等開關量傳感器。 通訊、定位二合一系統 概述長久以來，國內外礦井的無線通訊技術一直停留在窄帶低速范圍內，普遍存在設備復雜、功能單一、無法復用通道，重復布線的問題。重慶分院在進行大量的前期調研、資料收集、分析研究總結的基礎上，利用目前國內外成熟的WiFi技術，結合廣泛應用的RFID技術，通過技術改進、本質安全設計，開發出了適應煤礦特殊環境的KT106礦井無線通訊系統。KT106礦井寬帶無線通訊系統作為新一代的礦井無線傳輸系統，采用WiFi與RFID技術相結合，在煤礦井下實現了通過一套系統實現語音和人員定位數據傳輸。是我院最新研究的產品。突破傳統系統結構模式，無線通訊及人員定位共用一套傳輸線路，具有很高的性價比。系統網絡結構將采用以工業以太網為主干的星型結合總線型的網絡結構方案，以工業以太網交換機作為星型的中心點，基站之間采用串行連接方式。基站同時具有語音通信和定位功能，定位終端包括帶定位功能的手機和專用的定位卡兩種。系統采用本質安全供電的方式，使設備達到在回風巷道和工作面使用的安全等級和技術要求。本系統通過配套的管理軟件、工業以太網、PBX網關等設備，形成一套完整的以礦井工業以太環網為傳輸主干，無線信號進行空間覆蓋的礦井無線通訊系統，使煤礦無線通訊技術躍上一個新的臺階，并處于國內外技術領先水平。本系統是重慶研究院歷時5年，經過不斷探索和完善，為煤炭行業研制出了能夠實現井下無線語音通話功能的最新技術裝備，并能夠24小時對煤礦出入井人員進行實時跟蹤監測和定位，隨時清楚掌握每個人員在礦井下活動軌跡，是煤礦最新一代安全生產管理系統。 設計依據GB 191—2000 包裝貯運圖示標志GB 2887—2000 電子計算機場地通用規范GB/T 28292002 周期檢驗計數抽樣程序及表GB －2000 爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分 通用要求GB －2000 爆炸性氣體環境用電氣設備 第2部分 隔爆型 “d”GB －2000 爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部分 本質安全型 “i”GB 4208－93 外殼防護等級（IP代碼）GB 10111 利用隨機數骰子進行隨機抽樣的方法MT 286－92 煤礦通信、自動化產品型號編制方法和管理方法MT 209－90 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求MT 210－90 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品基本試驗方法MT/T 899－2000 礦用信息傳輸裝置MT/T 408－95 煤礦用直流穩壓電源 系統結構本系統由三部分構成：第一部分：地面管理中心。通過設置在地面的管理主機，可實時對系統進行監控和管理，實現數據管理、錄音、強拆、短信群發等功能。包含的主要設備為管理主機、管理軟件和機房配套設備。第二部分：數據傳輸部分。數據傳輸部分主要由工業以太環網平臺、防爆電源、無線通信基站等組成。通過RJ45端口就近接入工業以太環網交換機。第三部分：數據終端。數據終端部分的作用是實現無線信號覆蓋和無線通訊，它所包含的主要設備包括本安手機和人員定位卡。圖：KT106系統結構 系統技術優勢KT106礦用無線通訊系統集無線通訊技術、射頻技術、網絡排布及管理技術、計算機技術和安全電源管理技術為一體，是既符合中國國情的又具有世界領先地位的適用于礦井的無線通訊系統。這套系統有效利用了井下工業以太網的寬帶優勢，將高速無線通訊技術引入了煤礦井下。與現階段市場上的煤礦無線通信系統比較有以下優勢：更可靠的安全性煤礦產品首先要具有可靠的安全性。KT106系統的使用的各種設備都經過了專門的防爆處理，保證在煤礦井下安裝和使用的安全；基站、手機、定位卡全部采用本質安全型設計。基站與交換機、基站與基站全部采用本安信號輸出。更先進、更實用的技術，是與藍牙同時代的產物。與藍牙相比，它具有更快、更遠、更便捷的特點。通過煤礦現場試驗，、折射能力，在巷道環境良好時覆蓋距離可達到500米。而作為系統全部信號設備采用IP管理方式，操作簡單，具有很強的網絡管理功能，稍微具備網絡知識的人員都能熟練管理維護系統。基站采用載波調制方式，實現了電纜遠距離傳輸高速信號，擺脫了光纜的束縛，更適應煤礦井下的實際需要。其次，KT106井下無線通信系統，可利用強大的無線通信和人員定位功能來實現煤礦生產物資、人員的調度，保證了調度信息的準確性和及時性，對提高煤礦的生產效率起到明顯的作用。再次，本系統穩定可靠的無線通信功能，對于煤礦生產過程中的一些突發事件，提供了井下和地面的即時通信交流，大大縮短對突發事件的反應和處理時間，從而確保井下生產安全，防止意外事故的發生，減少意外損失。更低廉的系統成本無論是地面還是井下無線系統，信號基站和線路都占到成本的很大部分。KT106系統可以與其它系統復用工業以太環網作為傳輸主干。在原有工業以太環網上只需增添信號基站和電源箱即可實現信號覆蓋。信號基站在系統中起到基站的作用，它的覆蓋距離遠，可減少基站數量。基站之間采用電纜串連，可大大節約線路成本。 主要功能特點語音功能：1. 在無線基站信號覆蓋范圍內可實現一對一方式的語音通訊、支持中文短消息；2. 無線基站和手機采用IP方式接入，基站支持遠程控制；3. 系統可通過網關設備與語音調度系統無縫連接，實現互通；4. 開關控制功能：系統管理員可以通過系統開關控制功能啟動和關閉管理系統；5. 狀態顯示功能：系統能顯示管理主機的配置和狀態；6. 號碼注冊管理功能：注冊管理功能能顯示管理主機的的注冊用戶信息，當管理系統收到注冊請求，管理主機能同步更新數據庫，管理員能手動刪除或添加注冊信息；7. 通話狀態顯示：通話狀態顯示功能應包括：參與通話號碼、通話發起者、通話相應者、通話開始時間、目前會話狀態；8. 通話日志功能：通話日志功能應能記錄一定期限的通話歷史記錄，含通話號碼、通話時間和通話時長等；9. 參數設置功能：參數設置功能包括：系統基本參數設置、系統配置設置，管理員登錄權限修改、密碼修改等。定位系統功能：1. 對井下人員可實時跟蹤監測，位置自動顯示。2. 可實時跟蹤查詢、打印當前及某時間段井下人員數量、活動軌跡、軌跡再現及分布情況。3. 標識卡采用嵌入式微處理器，在嵌入式軟件的控制下，實現睡眠、喚醒、解碼、編碼、通信及信息碰撞處理等功能。4. 乘車出入的工作人員無需下車，在車輛進入監測區域后，就可自動完成人員定位及考勤功能。5. 識別區域無方向性、無盲區，對人體沒有傷害。6. 目標識別器和標識卡具有完全獨立的發射與接收部件，其核心技術均由嵌入式微處理器和嵌入式軟件組成。7. 系統在進行實時數據采集時，可進行記錄、顯示、查詢、編輯、人工錄入、 網絡通信等。8. 系統可實現考勤作業的統計與管理等方面的報表資料，提高管理效益。9. 系統中心站及網絡終端可以聯網運行, 使網上所有終端在使用權限范圍內都能共享監測信息，查詢各類數據報表。10. 礦井一旦發生安全事故，監控中心在第一時間內可以知道被困人員的基本情況，便于事故救助工作的開展。 系統主要技術指標 基站礦用無線通信基站（以下簡稱基站）的功能是將有線信號與無線信號相互轉換，并對礦井巷道空間進行無線覆蓋。基站特點為：采用IP接入方式，可以通過地面管理主機遠程控制，支持WEB方式；采用WiFi無線技術，無線信號傳輸速率最高可達到54M；采用本安型設計，最大限度保障安全性；支持WEP、TKIP和AES等多種加密方式；支持虛擬專用組，通過相同SSID實施加密和隔離；可調整無線發射信道，防止同頻干擾；采用以太網調制技術，基站間通過以太網線連接,有效距離可達到1Km；預留端口，支持功能擴展。主要技術參數：防爆形式：ExibⅠ；額定工作電壓Ui：18 VDC；額定工作電流Ii：≤350 mA；射頻發射功率：17 dBm；射頻發射頻率范圍： GHz～ GHz；無線傳輸速率：54 Mbps；動態目標識別器有效接收范圍：（0100）m；允許目標最大移動速度：60 Km/h；最大支持目標識別器總數：65535個；基站之間有線通訊距離：≤1 km； 基站到交換機之間有線通訊離：≤100 m；基站最大覆蓋距離：500 m。 手機礦用本安手機是系統的語音終端，可通過基站提供的覆蓋信號與遠端手機實現語音通訊，系統增加網關設備后可與PSTN網絡實現互聯互通。其特點為：l 采用IP接入方式，采用網絡方式管理；l 支持長短號，可采用閉鎖編號方式，根據需求設定規則；l 、保障在不同網絡狀況下都能實現良好的語音效果；l 具有短信和來電顯示功能；l 具有一鍵呼救功能；l 電池采用錳酸鋰材料，具有多層保護，更加安全可靠；l (快速漫游標準)使手機可在移動速度不大于30km/h時保持正常通話。主要技術參數：防爆形式：ExibⅠ；電池規格型號： V/1350 mAh；電池充電方式：地面充電；工作頻率： GHz～ GHz；手機工作時間：待機50小時，通話180分鐘；提示方式：振鈴、震動。 定位卡額定工作電壓：DC3V；最大工作電流：≤10mA；電池壽命：2年；信號調制方式：GFSK；發射頻率：177。；發射場強：70dBm— 10dBm；最大被識別距離：100m(可調)； 可有效識別的最大位移速率：≥10m/s； 電源箱(D)型防爆兼本安型穩壓電源作為基站的供電設備，D型電源是已在煤礦井下投入實際使用設備，久經考驗，性能穩定，可靠性高。主要技術參數：防爆形式：Exd[ib]I；輸入電壓：122380、660 VDC/50Hz；額定電壓：18 VDC；額定電流：500 mA；最高輸出電壓： V；最大輸出電流(過流保護整定值)：500 mA；電池工作時間：2小時。