華北科技學院電子信息工程系

煤礦消費平安監控實驗教學系統我院在本科生中開設了<煤礦平安監控系統>課程、開展“煤礦平安監控系統〞社會培訓,投資建立了“煤礦消費平安監控實驗教學系統〞。該實驗教學系統完全由KJ-83煤礦消費平安監控系列設備組成，KJ-83系統具備國內煤礦消費平安監控系統的最新技術水準。為了使實踐系統可以運用于教學中來，對KJ-83系統進展了改造，建成了引入該系統的特征專業實驗室，是將現場產品引入教學的一次大膽嘗試和創新。內容提要1、實驗教學系統設計創新原那么煤礦消費平安監控實驗教學系統應該做到與真實系一致樣平安運轉，又能滿足教學需求，模擬消費中各種任務景象和監控過程。運用各種物理方法產生模擬的一次信號，模擬井下環境參數與工況參數的改動。研發了煤礦消費平安監控信號教學模擬軟件，完成對煤礦井下消費平安監控數據的計算機模擬。從而使教學系統可以在實驗室動態模擬井下監控過程。2系統硬件組成及其功能地面中心站KJT-2傳輸接口安裝KJF39井下智能分站各類礦用傳感器組成地面中心站由教學監控總臺來模擬；主機經過傳輸接口與各監控分站通訊；智能分站采集各類礦用傳感器監測數據；圖1煤礦消費平安監控實驗教學系統構造圖KJT-2傳輸接口安裝是用于監控分站和地面監控主機之間進展通訊的智能型接口安裝。該安裝以FSK移頻鍵控通訊方式經過二芯無極性電纜與分站通訊，接口安裝內置光電隔離、維護平安柵，抗干擾性能好。主要技術目的供電電壓：AC220V；整機功耗：≤10W；與分站間傳輸速率：1200bps；最大傳輸間隔：不小于15km；信號線最大短路電流：≤50mA；接口與主計算機傳輸：RS232C、間隔不大于15m；防爆型式：普通兼本質平安型；傳輸接口任務方式：主從、半雙工、單層銜接。KJF39監控分站內含本質平安電源，除具備采集、顯示井下各種平安參數數值、設備運轉形狀以及接受主機命令傳送數據和形狀信息以外，還具有如下功能：具備甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖安裝的全部功能。傳輸線斷線或中心站軟件缺點時，分站仍可獨立任務，確保井下平安消費；主要技術目的：容量：模擬量輸入4個；開關量輸入4個；控制量輸出4個。輸入信號制式：模擬量200～1000Hz、0～200Hz、0～400Hz、200～600～1000Hz；開關量：0～5mA。控制輸出：斷電繼電器接點容量AC220V5A；DC12V。KGY-002A智能遙控甲烷傳感器用于檢測煤礦井下空氣中的甲烷含量。它是一種智能型檢測儀表，具有自動穩零、低功耗、軟啟動、環保電源、精度高、穩定可靠等特點。各種操作可經過遙控器來實現，免開蓋調試。能與國內各種監控系統、風電瓦斯閉鎖、斷電儀配套運用。丈量范圍0-4%CH4丈量誤差0.00-1.00%CH4，?≤±0.10%CH41.00-2.00%CH4，?≤±0.20%CH42.00-4.00%CH4，?≤±0.30%CH4呼應時間小于30S報警點0.5-2.5%CH4可調報警方式紅色LED燈閃爍、蜂鳴器鳴叫輸出信號200-1000Hz或4-20mA任務電壓本安DC8V-22V電流50mAGTH100/500煤礦用一氧化碳傳感器GTH100/500煤礦用一氧化碳傳感器是用于延續檢測煤礦井下一氧化碳氣體濃度的高精度儀表。傳感器運用進口檢測元件，使傳感器的性能、丈量精度、運用壽命都大大提高。具有紅外遙控調校零點、靈敏度、報警點等功能。傳感器除了和本公司KJ83煤礦平安監控系統配套運用外還可和國內其它監控系統配套運用。丈量范圍0-100PPm或0-500PPm丈量誤差≤±2％呼應時間小于40S報警點24PPm報警方式紅色LED燈閃爍、蜂鳴器鳴叫輸出信號200-1000Hz或4-20mA任務電壓本安DC8V-21V任務電流≤50mA；報警電流≤70mAGPD1/5煤礦用負壓傳感器GPD1/5煤礦用負壓傳感器是采用分散硅壓力傳感器芯片開發的固定式儀表。主要用于延續監測礦井通風總負壓、礦井風機差壓、井下風門兩側及礦井密閉墻內外壓力差，是礦井通風平安參數丈量的重要儀表。具有紅外遙控調校、調校簡單等特性。傳感器除了和本公司KJ83煤礦平安監控系統配套運用外還可和國內其它監控系統配套運用。丈量范圍0-1KPa或0-5KPa丈量誤差≤±2％呼應時間小于30S輸出信號200-1000Hz或4-20mA任務電壓DC12V-21V任務電流≤50mAGFC-15煤礦用風速傳感器GFC-15煤礦用風速感器是采用超聲波丈量原理。主要用于延續監測礦井通風總回風巷、井下主要測風站、扇風機等處的風速，是礦井通風平安參數丈量的重要儀表。具有紅外遙控調校、調校簡單等特性。傳感器除了和本公司KJ83煤礦平安監控系統配套運用外還可和國內其它監控系統配套運用。丈量范圍0.3-15m/s丈量誤差小于±0.3m/s呼應時間小于40S顯示三位LED就地顯示輸出信號200-1000Hz或4-20mA任務電壓DC8V-21V任務電流≤70mAGKT-L煤礦用設備開停形狀傳感器

主要用于監測礦井機電設備

運轉形狀，將機電設備開停

形狀信號轉換為電流信號，

傳送到監控分站。

GFK-L煤礦用風門開閉形狀傳感器主要用于監測礦井主要風門的開關形狀。ZQJD-1礦用斷電饋電轉換器礦用斷電饋電轉換器是礦井平安監控系統的配套設備，與監控分站配套運用實現遠程斷電，同時作為風電瓦斯閉鎖安裝的組成部分之一。傳感器監測被控電氣設備的斷電、饋電形狀，經過監控分站將形狀信息傳送到地面中心站。任務電源用作斷器：電本安DC9V-21V、整機電流≤10mA饋電形狀轉換器：輸入端電壓：AC36V動作間隔不大于10m至分站間隔:不大于3km；外形尺寸及分量190×190×84；分量：1.8kgKHJ-03F風電甲烷閉鎖安裝該鎖安裝是以AT89S8252微處置器為中心的煤礦平安監控安裝。該安裝用于監測煤礦甲烷和部分通風機形狀，并實現當通風機未開或風力缺乏，以及甲烷超限報警時，能自動切斷并閉鎖被控區域動力電源的控制功能。因此，運用該安裝可有效地防止煤礦瓦斯爆炸事故。閉鎖安裝適用于高瓦斯礦井，特別適用于采用部分通風的掘進任務面對甲烷的有效監控。風電瓦斯閉鎖根本配置主機1臺ZQJD-1斷電饋電轉換器2臺KGY-002A甲烷傳感器3臺GKT-L開停形狀傳感器2臺KGY-002K雙路甲烷超限斷電儀雙路甲烷超限斷電儀，本身帶有本安電源并具有雙路甲烷超限斷電功能。主要特點：兩個模擬量傳感器和兩個開關量傳感器；兩路模擬量信號輪番顯示，開關量形狀顯示；兩種斷電輸出方式，簡化斷電系統設備，降低運用本錢。JCB-C2000型智能甲烷檢測報警儀此報警儀，是采用微電腦數字技術的超小型便攜式智能儀表，主要用于檢測煤礦井下空氣中的甲烷氣體濃度，具有自動調零、報警、延續自動記錄120組數據等功能。體積小、密封好、精度高、穩定可靠，可供井下一切工作人員攜帶運用。瓦斯是煤礦井下以甲烷〔CH4〕為主的混合性氣體的總稱，有時簡稱為甲烷。甲烷是一種無色、無臭、無味、無毒氣體，對空氣比重為0.558。甲烷是一種可燃性氣體，當甲烷在空氣中含量為5％－16％時，具有爆炸危險性；含量為9.5％時、爆炸力最強；當含量高于16％時，沒有爆炸性，但可以熄滅，為淡藍色火焰。甲烷本身雖然無毒，但空氣中甲烷濃度過高時，相對降低了空氣的含氧量，對人有窒息作用。因此，<煤礦平安規程>中對井下任務面或巷道中甲烷含量有明確規定，利用甲烷傳感器檢測礦井瓦斯〔甲烷〕濃度，防止瓦斯爆炸，對保證煤礦平安消費具有重要意義。系統監測監控功能1〕、系統具有甲烷超限報警功能：甲烷傳感器用于檢測煤礦井下空氣中的甲烷含量，當被監視區域風流中甲烷濃度到達預置的報警點時，由系統發出聲、光報警信號。當甲烷濃度恢復到預置的報警值以下時，能自動解除報警。2〕、甲烷超限斷電及閉鎖功能：當被監視區域風流中甲烷濃度到達預置的斷電點濃度時，輸出切斷被控區域動力電源并閉鎖；當被監視區域風流中甲烷濃度降到預置的復電點濃度時，能自動解鎖，恢復供電。斷電點參數設置延續可調。系統監測監控功能3〕當部分通風機停頓運轉或風筒中風速低于規定數值時，安裝輸出切斷被控區域動力電源信號并閉鎖；當部分通風機恢復正常任務時，安裝能自動解鎖。4〕、此外系統還可實現一氧化碳、溫度、風壓、風速、風門等環境參數與工況參數超限聲光報警等功能。系統監測監控功能

1〕KJ83監控系統軟件主要功能⑴系統具有通訊傳輸測試、傳輸缺點記錄、顯示、傳輸錯誤統計功能；⑵系統具有自檢功能，包括分站、傳感器缺點診斷，報警提示；⑶在線生成分站定義、傳感器定義、監測點定義，修正監測點的報警、斷電等監測參數功能；⑷以各種表格、曲線方式顯示各測點實時數據，包括監測參數、測點位置、數值、形狀、報警值、斷電值等；3實驗教學系統的軟件功能1〕KJ83監控系統軟件主要功能⑸實時數據、統計數據的查詢、報表統計功能。可查詢實時數據、歷史數據、各種曲線、報警、斷電以及操作記錄，便于管理人員分析處置；⑹一樣類型傳感器和不同類型傳感器的實時數據同屏曲線動態對比功能；⑺動態圖形顯示功能，方便的繪制監控設備布置圖等圖形，運用戶了解井下實時數據和設備運轉形狀更籠統、生動；⑻多種動態圖的循環顯示功能，數據庫動態生成的方式，假設硬盤容量足夠大，監測數據可無限期保管；⑼多種報警方式。以圖標變化、數值顏色變化、聲音等多種方式報警；1〕KJ83監控系統軟件主要功能⑽中心站軟件具有二次數據定義的功能。經過二次數據定義來實施各種復雜的邏輯關系，如不同分站的斷電控制、將提升的箕斗數計算為產量等；⑾報警數據的無線發送功能。系統能將報警數據發送到主管指點的手機中，以便及時處置各種危險事故；⑿系統具有多種用戶權限管理功能。不同的用戶具有不同的操作權限；⒀

組網功能。系統向外提供了一致的數據接口，便于聯網和其它數據分析系統聯網；圖2監控軟件檢測數據部分表格2〕教學模擬軟件軟件可以對礦井環境參數如甲烷濃度,一氧化碳濃度,風壓,風速等環境模擬量參數隨機動態模擬；可分別設置設備開停形狀傳感器,風門開閉形狀傳感器,斷電饋電轉換器等礦井數字量工況參數；對風電甲烷閉鎖功能進展模擬。可分別設置設備開停形狀傳感器,風門開閉形狀傳感器,斷電饋電轉換器等礦井數字量工況參數；對風電甲烷閉鎖功能進展模擬。模擬輸出煤礦井下監控數據,經過KJ83監控系統的監控軟件采集運用,從而到達教學模擬的目的。3〕組態軟件動態圖直觀表示系統中大量設備及其銜接關系；對監控系統有一個全面了解；利用組態軟件構成分站、各傳感器的分布點、傳感器信息以及控制點的運轉形狀等動態圖；圖中實時地反映出各種傳感器位置、任務形狀，以及各種被控設備〔如電機、饋電開關〕位置、任務形狀。圖3部分系統動態圖4實驗教學目的經過硬件教學使學生更深化地了解系統構造、通訊控制及傳感器的任務原理。軟件學習使學生掌握監控系統的軟件設計思緒及運用方法。為更好的效力煤礦平安消費打下堅實的實際根底。1〕煤礦消費平安監控教學系統采用平面展板式仿真礦井各種環境與工況傳感器的布置，直觀明了，適于教學需求。配以大屏幕投影、動畫等手段，使礦井平安監控過程在實驗室得以復現，教學演示生動明晰。該系統的改良和教學運用在國內尚屬首例，因此吸引許多學校和教學儀器消費廠家前來觀賞學習。5結語5結語2〕平安監控軟件與平安監