PAGE15KJ514礦井水文監測系統使用說明書山東誠德電子科技有限公司（2013年1月）警示：1、嚴禁改變系統中任一組成設備的本安電路和與本安電路有關的元器件的電氣參數、規格和型號！2、其他未經聯檢的設備嚴禁與系統使用聯機。3、井下嚴禁帶電開蓋。執行標準：GB3836-2000Q/CDD001-2010前言承蒙惠購由山東誠德電子科技有限公司新研制開發的新型礦井水文監測系統，謹至謝意。希望在使用過程中，加強溝通與聯系，對儀器存在的問題和不足之處及時反饋給我們。本系統針對煤礦水害問題突出的現狀，為加強礦井水文地質基礎、建立健全煤礦水害預測預報制度等工作，而研發的實時監測傳輸系統。該系統解決了當前水文監測沒有專用傳輸系統，不能完全獨立工作，且無法建立水文專用系統的數據庫，不能預測煤礦水文的發育變化。為了便于用戶盡快學習和掌握KJ514礦井水文監測系統，對系統的軟件和硬件有所了解，并在實際應用中能夠熟練操作儀器，提高使用質量，推動這項技術進一步發展，我們編寫了《KJ514礦井水文監測系統使用說明書》。該使用說明書按GB9969.1-1998要求編寫，分系統簡介、軟件的安裝及使用、儀器使用及操作、儀器的維護等四個部分，進行了較為完整和詳細地介紹，突出了內容的實用性以及必須遵守的一些基本原則。由于編寫時間所限，書中難免有缺點或錯誤之處，敬請讀者指正，以利于我們更好的為您服務。編者2010年5月前言 1第一章概述 11.1系統概述 11.2型號及其含義 11.3系統設計要求 21.4特點 41.5系統工作條件 41.6基本功能 51.7主要技術指標 7第二章系統主站設置與操作 82.1系統環境（與前主站配置的區別） 82.2系統安裝 82.3數據庫的配置 11第三章系統軟件的使用及操作 13.1系統登陸 13.2數據采集 13.3分站設置 23.4產品類型設置 33.5產品管理設置 53.6通訊串口設置 63.7數據查詢 73.8數據曲線 83.9數據管理 10第四章常見故障及處理 124.1計算機與通訊分站通訊異常 124.2通訊分站與傳感器通訊異常 124.3傳感器顯示數值錯誤 13第五章包裝、運輸及貯存 135.1包裝 135.2運輸 135.3貯存 13附錄AKJ514礦井水文監測系統連接示意圖 14附錄BKJ514礦井水文監測系統裝置組成表 14KJ514礦井水文監測系統第一章概述1.1系統概述KJ514礦井水文監測系統是在我公司根據煤礦發展需求，針對煤礦水害問題突出的現狀，為加強礦井水文地質基礎、建立健全煤礦水害預測預報制度等工作，而研發的實時監測傳輸系統。該系統解決了當前水文監測沒有專用傳輸系統，不能完全獨立工作，且無法建立水文專用系統的數據庫，不能預測煤礦水文的發育變化的現狀。本系統可實現水位的實時監測，井上監控軟件可實時保存傳感器數據，并形成報表和繪制曲線，對水文變化進行軟件分析，使工作人員及時掌握井下水害的動態變化規律，做出及時預測及處理。該系統的成功研制，符合了煤礦全自動實時在線檢測的發展需求，改進了煤礦信號傳輸制式，使用總線模式傳輸，提高了系統穩定性和可靠性。由于使用一條總線傳輸，降低了線纜的成本，且安裝維護方便。系統工作示意圖如下圖所示。1.2型號及其含義KJ514登記序號礦用檢測、控制系統或設備1.3系統設計要求1.3.1系統組成系統主要由主機、UPS電源、避雷器、傳輸接口、通訊分站、轉換器、傳感器、采集儀、18V和12V礦用隔爆兼本安不間斷電源、電纜、打印機和其他必要設備組成。1.3.2硬件中心站采用現在主流技術的通用產品，滿足可靠性、可維護性、開放性和可擴展性等要求。1.3.2.1地面中心站主機采用工控機。a)操作系統：簡體中文WindowsXP；數據庫：SQLServer2000；監控軟件：KJ514礦井水文監測系統；b)內存：512M或以上；c)雙硬盤：40G或以上；d)CPU：PIII/1G或以上；e)主板：支持40G以上硬盤和PIII/1G以上CPU；f)顯卡：PCI或AGP，至少支持800×600，64k色顯示模式；g)聲卡：集成或獨立聲卡；h)打印機：普通打印機；1.3.2.2KJJ220礦用一般兼本安型數據傳輸接口a)傳輸方式：RS232（接口與主機），CAN（分站與傳輸接口）；b)傳輸速率：2400bps；c）與KJF12礦用本安型監測通訊分站最大傳輸距離：10km（電纜參數MHYV電纜，電纜分布參數：分布電容：≤0.06μF/km；分布電感：≤0.8mH/km；直流電阻：≤12.8Ω/km，電纜應有安標證并在有效期內）。d)最大監測容量：6臺KJF12礦用本安型監測通訊分站。1.3.2.3a)交流輸入電壓：127V；b)直流電壓輸出：12.5V/900mA；c）直流電壓輸出路數：1路。1.3.2.4KDW28-18礦用隔爆兼本安不間斷電源a)交流輸入電壓：127V；b)直流電壓輸出：19V/900mA；c）直流電壓輸出路數：1路。1.3.2.5GUY50礦用本安型水位傳感器a)測量范圍：(0～50)m，分辨率：0.0b)輸出信號制式：頻率：200Hz～1000Hz，高電平：≥3V，低電平：≤0.5V，正負脈沖寬度：≥0.3ms。1.3.2.6YHL100流量監測儀a)測量范圍：(0～100)m3，分辨率：0.0b)輸出信號制式：頻率：200Hz～1000Hz，高電平：≥3V，低電平：≤0.5V，正負脈沖寬度：≥0.3ms。1.3.2.7YHY-(D)水壓監測儀a)測量范圍：(0～10)MPa，分辨率：0.01MPa。b)輸出信號制式：頻率：200Hz～1000Hz，高電平：≥3V，低電平：≤0.5V，正負脈沖寬度：≥0.3ms。1.3.2.8KJ514-Z礦用本安型數據轉換器a)頻率輸入（轉換器與傳感器）頻率：200Hz～1000Hz，高電平：≥3V，低電平：≤0.5V，正負脈沖寬度：≥0.3ms。b)RS485輸出，傳輸速率：2400bps。1.3.2.9KJF12礦用本安型監測通訊分站a)傳輸方式：RS485（分站與傳感器），CAN（分站與傳輸接口）；b)傳輸速率：2400bps；c)最大監測容量：16臺傳感器。1.3.2.10傳輸介質MHYV傳輸電纜導線截面積為1.5mm2，電纜參數：分布電阻≤12.8Ω/km,分布電容：≤0.06μF/km,分布電感：≤0.8mH/km，電纜應有安標證并在有效期內。1.3.2.11接地措施系統應有單獨接地，不允許與其它系統共地。地面中心站設備的外殼和通訊電纜的屏蔽層應接到安全保護地，接地電阻不應大于4Ω。系統通訊電纜干線的屏蔽層僅允許在地面中心站機房或井口一處可靠接屏蔽地上，決不允許多點接地。1.3.3軟件使用WindowsXP操作系統，數據庫：SQLServer2000，監控軟件：KJ514礦井水文監測系統，可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟。軟件有詳細的漢字說明和漢字操作指南。1.4特點系統具有較高的抗干擾能力及較高的穩定性、可靠性。采用高速數據交換技術，系統具有最佳的實時性。系統組態靈活方便，可按現場需求增加對不同水平、不同工作面支架壓力變化量的實時監測。系統支持井下監測站點及通信距離的擴展。子站具有測量精度高，測量范圍大，且具有密封、防潮、防爆等安全保護措施。1.5系統工作條件1.5.1環境條件1.5.1.1系統中用于機房、調度室的設備，應能在下列條件下正常工作。a)環境溫度：15℃～30b)濕度：(40～70)%；c)溫度變化率：小于10℃/hd)大氣壓力：80kPa～110kPa；e)接地電阻：≤4Ω；f)GB/T2887規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。1.5.1.2系統中用于煤礦井下的設備應在下列條件下正常工作：a)環境溫度：0℃～40b)濕度：≤95%；c)大氣壓力：80kPa～110kPa；d)有瓦斯或煤塵爆炸危險的場所，但無顯著震動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。1.5.31.5.3.1a)額定電壓220V，波動范圍：額定電壓的（90～110）%；b)諧波：不大于5%；c)頻率：50Hz，允許偏差±5%。1.5.31.5.3.2.1采用KDW28-12a)額定電壓127V，波動范圍：額定電壓的（75～110）%；b)最大輸出電壓電流：12.5V/900mA；c)備用電源：滿負載條件下可連續工作2h。1.5.3.2.2采用KDW28-18a)額定電壓127V，波動范圍：額定電壓的（75～110）%；b)最大輸出電壓電流：19V/900mA；c)備用電源：滿負載條件下可連續工作2h。1.6基本功能1.6.1數據采集、顯示系統具有對水位及流量模擬量數據的采集、顯示及報警功能。1.6.2存儲和查詢系統具有以地點和名稱為索引的存儲和查詢功能。1.6.2.11.6.2.21.6.2.31.6.3系統中心站能顯示和打印：a)各被測量的瞬時值和歷史記錄顯示；b)分站巡檢及傳輸系統故障狀態顯示；c)實時時鐘顯示；d)數據報表顯示及打印；e)模擬量歷史曲線顯示；f)設備布置圖顯示；g)異常記錄處理；h)設備運行異常記錄打印；i)歷史曲線打印。1.6.4系統能用菜單式人機對話方式完成各種功能的操作。1.6.5系統具備自診斷功能，當系統中分站等設備發生故障時，分站顏色發生變化報警并記錄故障時刻和故障設備，以供查詢及打印。1.6.6系統具有手動雙機備用功能。當工作主機的故障，需手動更換至已通電待用的備用主機，使備用主機投入正常工作。1.6.7系統具有數據手動備份功能，采用人工進行進行數據備份。1.6.8系統具有實時多任務功能1.6.9設置在各種顯示模式下都有主菜單顯示，主菜單包括：系統管理、基礎信息、實時在線、數據查詢、數據曲線、數據管理、系統幫助七個主要功能按鈕。在主菜單下設置子菜單：a）系統管理：系統設置、權限設置、人員設置、日志管理、注銷用戶、隱藏系統；b）基礎信息：分站設置、產品類型設置、傳感器設置、通訊串口設置；c）實時在線：實時在線、模擬圖顯示；d）數據查詢：數據查詢、日報警查詢、月報警查詢、分站狀態查詢；e）數據曲線：數據曲線；f）數據管理：數據管理；g）系統幫助：幫助主題、技術支持、關于本系統、打開臨時窗體。1.6.10快捷方式在主界面模式下，均可直接進入系統設置、有線監控、站點管理、退出系統等方式。1.6.11模擬量曲線顯示將模擬量監測值隨時間變化的狀況用帶坐標和實時值的曲線直觀地顯示出來。在主界面左邊表明傳感器所屬礦井、所測站點名稱與類別，點擊界面左邊的站點，則右邊自動出現相應的站點曲線圖：點擊站點時，坐標的縱軸為水位值或流量值，橫軸為時間；為便于讀值，設置工具條，點擊工具欄中各種工具，則可以對圖進行放大、縮小、左移、右移、上移，下移、復原的相應操作1.6.12模擬圖顯示在具有說明巷道、設備布置等背景圖上，將實時監測到的開關量狀態，用相應的圖樣在相應的位置模擬顯示；將實時監測到的模擬數值在相應位置顯示。1.6.13備用電源當電網停電后，系統能滿負載條件下可連續工作2h。1.7主要技術指標1.7.1最大監測容量6臺分站（每臺分站可接8臺傳感器）。1.7.2模擬量輸入傳輸處理誤差模擬量輸入傳輸處理誤差不大于1.0%。1.7.3最大巡檢周期系統最大巡檢周期應不大于30s。1.7.4存儲時間實時監測數據值能存盤記錄保存7d以上。當系統主機發生故障時，丟失上述信息的時間長度不大于5min。1.7.5畫面響應時間調出整副畫面85%的響應時間不大于2s，其余畫面不大于5s。1.7.6誤碼率不大于10-8。1.7.7傳輸性能1.7.7.1KJJ220礦用一般兼本安型數據傳輸接口與計算機a)傳輸方式：RS232，半雙工；b)傳輸速率：2400bps；c)接口到計算機：5m。1.7.7.2KJJ220礦用一般兼本安型數據傳輸接口與分站a)傳輸方式：CAN，半雙工；b)傳輸速率：2400bps；c)通訊信號電壓峰值：≤7V。1.7.7.3分站與轉換器a)傳輸方式：RS485、半雙工。b)傳輸速率：2400bps。c)通信信號的電壓幅值：≤12.5V。1.7.7.4轉換器與傳感器a)傳輸方式：（200～1000）Hz頻率輸入。b)高電平：≥3V，低電平：≤0.5V，正負脈沖寬度：≥0.3ms。1.7.7.5最大傳輸距離a)傳輸接口到分站：10km。b)分站與轉換器：2km。c)轉換器與傳感器：2km。1.7.7.6電氣間隙、爬電距離，127V：電氣間隙≥5mm,爬電距離≥8mm。本安端子:電氣間隙,爬電距離。本安接線端子與非本安接線端子間≥50mm。第二章系統主站設置與操作2.1系統環境（與前主站配置的區別）使用586或更高級處理器(推薦使用IntelPentium處理器).更高版本的Windows95/98操作系統128MB以上內存10GB以上硬盤空間Microsoftmouse或兼容設備2.2系統安裝1、首先查看系統，如果系統本身已經有SQLServer2000，那么不用安裝SQLServer2000，那么直接跳到2；否則安裝SQLServer2000，安裝開發版，選擇安裝SQLServer2000組件，選擇安裝數據庫服務器，然后單擊下一步如圖0－1，出現如圖0－2所示，選擇本地計算機，單擊下一步，出現如圖0－3，創建新的SQLServer實例或安裝客戶端工具，單擊下一步，出現如圖0－4，選擇安裝服務器和客戶端工具，單擊下一步，出現如圖0－5，選擇典型安裝，單擊下一步，出現如圖0－6，選擇本地系統帳戶，單擊下一步，出現如圖0－7，選擇混合模式，輸入密碼sa，其余的過程，單擊下一步，直到安裝結束。如果有文件相同，建議覆蓋。安裝結束后，單擊開始菜單，選擇所有程序，MicrosoftSQLServer，單擊服務器管理器，單擊開始/繼續。圖片見下：2、在光盤中選擇setup.exe,雙擊鼠標即可，在安裝過程中每一步驟都有相應的提示，按提示操作即可。2.3數據庫的配置安裝結束之后，首先運行數據庫設置，選擇服務器名稱，或者設置IP地址，選擇數據庫認證方式，然后單擊測試連接，如果測試連接成功，那么說明數據庫連接成功，第一次運行程序前，要安裝系統數據庫，如果更改連接，保存設置，數據庫配置好之后，運行執行文件，礦用離層監測系統.EXE就可以了，默認用戶名為admin密碼也為adminKJ514礦井水文監測系統第三章系統軟件的使用及操作3.1系統登陸單擊開始，單擊程序選擇礦井水文監測系統軟件（或是通過鍵盤使光標移到礦井水文監測系統軟件圖標處，按回車鍵即可），就可運行礦井水文監測系統軟件（見圖1）。3.2數據采集 輸入正確的信息，單擊登陸按鈕（圖1）即可進入系統，將會顯示系統主界面（圖2）；如果單擊取消，那么將停止系統的運行。 進入主界面后，系統將展示當前所有的測點的信息。進入系統就自動接收數據，可以選擇某個分機，單擊將彈出此分機的實時曲線窗口（圖4-2），數據的更新和采集同步，存儲周期由分機在系統設置時而設定。圖3-2主界面（沒有測量）圖3-3主界面（有測量）圖3-4分機實時曲線（有測量）3.3分站設置 請單擊系統基本設置菜單→分站設置，系統顯示分站設置窗口（見圖5）圖3-5分站設置窗口如果您要增加新的分站，那么請單擊“添加”按鈕將會出現圖6的窗口，您可以輸入分站的相關信息，（但是）分站編號、所屬采面、分站號是必須輸入的。分站編號自動生成，所屬采面、分站號是您要設置的采面名稱和分站號，備注可根據情況進行填寫。然后點擊“保存”按鈕進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕（見圖6）。圖3-6分站添加窗口如果您要修改分站內容，那么請單擊“修改”按鈕將會出現圖7的窗口，您可以修改分站的相關信息，（但是）分站編號、所屬采面、分站號是必須輸入的，然后點擊“保存”按鈕進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕（見圖7）。如果您要刪除某分站，那么請先選擇需要刪除分站，然后單擊“刪除”按鈕就會將其刪除。3.4產品類型設置請單擊系統基本設置菜單→產品類型設置，系統顯示分站產品類型設置窗口（見圖8）圖3-8產品類型設置窗口如果您要增加新的類型，那么請單擊“添加”按鈕將會出現圖9的窗口，您可以輸入類型的相關信息，（但是）類型名稱是必須輸入的，而且必須是唯一的，然后點擊“保存”按鈕進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕（見圖9）。如果您要修改類型內容，那么請單擊“修改”按鈕將會出現圖10的窗口，您可以輸入類型的相關信息，（但是）類型名稱是必須輸入的，而且必須是唯一的，然后點擊“保存”按鈕進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕（圖10）。如果您要刪除某產品類型，那么請先選擇需要刪除類型名稱，然后單擊“刪除”按鈕就會將其刪除。3.5產品管理設置請單擊系統基本設置菜單→產品管理設置，系統顯示分站產品管理設置窗口（見圖11）圖3-11產品管理窗口如果您要增加新的分機，那么請單擊“添加”按鈕將會出現圖12的窗口，您可以輸入分機的相關信息（編號是區別與其他分機的字段，名稱是該分機的分機號，類型名稱是該分機所屬類型名稱，所屬分站是該分機所在的分站，信號類型是該分機使用的信號類型，數值單位與類型相關，量程上下限和報警上下限根據具體情況進行設置），然后進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕（見圖12）。圖3-12產品管理添加窗口如果您要修改分機內容，那么請單擊“修改”按鈕將會出現圖13的窗口，您可以輸入分機的相關信息，然后點擊“保存”按鈕進行保存，若想放棄，請點擊“放棄”按鈕。圖3-13產品管理修改窗口如果您要刪除某分機，那么請先選擇需要刪除類型名稱，然后單擊“刪除”按鈕就會將其刪除。3.6通訊串口設置請單擊系統基本設置菜單→通訊串口設置，系統串口設置窗口（見圖14）圖3-14通訊串口設置窗口串口號：本機使用的串口號（我的電腦（右擊）管理系統工具設備管理器端口（COM和LPT）（一般默認第一個COM））。波特率：使用默認2400。數據位、停止位、校驗位都使用默認值。該設置非常重要，如果設置不正確，那么將采集不到數據。3.7數據查詢請單擊數據查詢菜單→數據查詢，系統顯示數據查詢窗口（見圖15）圖3-15數據查詢窗口選擇開始時間、結束時間、分站號、產品類型、產品編號，點擊“查詢”按鈕，進行查詢，查詢后（見圖16）點擊“導出到Excel”按鈕，彈出另存為窗口，如圖，保存位置，并輸入文件名稱，點擊“保存”按鈕，即完成保存（見圖17）。圖3-17數據查詢保存窗口點擊“數據曲線”按鈕，彈出數據曲線窗口（見圖18）。3-18數據查詢數據曲線窗口3.8數據曲線請單擊數據查詢菜單→數據查詢，系統顯示數據查詢窗口（見圖19）圖3-19數據曲線窗口選擇開始時間、結束時間、分站號、產品類型、產品編號，點擊“查詢”按鈕，進行查詢，查詢后（見圖20）圖3-20數據曲線窗口點擊“今天”按鈕，可以查詢系統時間當天的曲線圖。點擊“前一天”按鈕，可以查詢系統時間前一天的曲線圖。點擊“前兩天”按鈕，可以查詢系統時間前兩天的曲線圖。點擊“放大”按鈕，曲線圖以原圖的10%進行放大。點擊“縮小”按鈕，曲線圖以原圖的10%進行縮小。點擊“還原”按鈕，曲線圖恢復到初始大小。點擊“保存”按鈕，彈出另存為窗口，輸入文件名，點擊“保存”按鈕（見圖21）。圖3-21數據曲線保存窗口點擊“數據查詢”按鈕，彈出數據查詢窗口（見圖22）圖3-22數據曲線數據查詢窗口3.9數據管理要是為了減少網絡的流量，提高數據查詢的速度，把采集的數據定期導出導入指定的數據表文件。請單擊數據管理菜單→數據管理，系統顯示數據管理窗口（見圖23）。圖3-23數據管理窗口數據備份：選擇數據備份，點擊數據備份目標文件名后的按鈕，彈出數據庫備份窗口如圖，選擇備份路徑，輸入備份名稱，進行保存（見圖24）。圖3-24數據備份窗口數據恢復：選擇數據恢復，點擊數據備份目標文件名后的按鈕，彈出數據庫恢復窗口如圖，選擇恢復路徑，輸入恢復名稱，點擊打開按鈕（見圖25）。圖3-25數據恢復窗口數據刪除：選擇數據刪除，然后選擇開始時間、結束時間和分站號，點擊“開始刪除”按鈕，即可刪除你需要刪除的數據（見圖26）。圖3-26數據刪除窗口第四章常見故障及處理4.1計算機與通訊分站通訊異常此時監測軟件會提示通訊異常。故障可能原因為：通訊接口斷電。檢查通訊接口電源指示燈是否點亮通訊接口與計算機連接線斷開。檢查九針串口線是否插牢。數據下行指示燈是否會閃爍。有閃爍則表示連接正常。井下通訊分站斷電。檢查通訊分站是否正常工作（循環顯示）。通訊分站信號插頭未連接。檢查通訊分站信號插頭是否正常連接。井下至井上信號線斷開。若以上故障都排除，可斷定是此問題。檢查整條線路是否有斷開或被拉伸。亦可換一根信號線使用。4.2通訊分站與傳感器通訊異常此時通訊分站狀態位會顯示5，表示傳感器無響應；同時監測軟件提示傳感器無響應。故障可能原因為：傳感器工作異常。按下傳感器按鍵，看是否能夠啟動分機。若不正常顯示，則更換傳感器。傳感器信號線斷開。檢查傳感器信號線是否有斷裂、拉伸等；航空連接頭是否完好；航空連接頭是否進水。4.3傳感器顯示數值錯誤傳感器與傳感部分連接正確。檢查連接線、航空連接頭是否正常。傳感器部分是否損壞。傳感器部分是否與高壓油管正常連接；高壓油管是否有壓力輸出。第五章包裝、運輸及貯存5.1包裝將檢驗合格的產品連同附件，裝入塑料袋和含有減震材料的包裝箱內,包裝箱內應有下列文件：a.產品合格證；b.產品使用說明書；c.裝箱單；d.防爆合格證復印件。5.2運輸產品在運輸途中，應避免雨、雪直接淋襲。5.3貯存產品貯存在溫度－10～＋40℃,相對濕度﹤75％（＋25℃），無腐蝕性氣體，通風良好的倉庫內。附錄AKJ514礦井水文監測系統連接示意圖電源線地面監控室電源避雷器KJJ220傳輸接口備用