2  矿井监控系统通用要求 2.1  信息传输要求 总要求：硬件通用、软件兼容、信道共享、信息共享，促进产品标准化、提高产品质量。 ⑴传输介质：矿井监控系统一般都采用价格低廉、便于安装维护矿用双绞线电缆（受环境制约，难以实现无线通信；光缆断后难以接续，光纤的熔接防爆未解决，故少用）。 ⑵网络结构：因传输电缆须沿巷道敷设挂巷道壁上，为便于安装维护、节约电缆、降低成本，宜采用树形网络结构，也可采用环形、总线形、星形或其它网络结构。 ⑶工作方式：现多用主从工作方式。与无主工作方式比，抗故障能力差。考虑环境安全及运输等单方面集中监控需要，宜采用多主或无主、主从等其它工作方式。 ⑷连接方式：为满足环境安全运输等就地监控需要，宜灵活多样，可单层亦可多层连接。 ⑸传输方向：因单向传输仅适用于监测系统，全双工传输使用传输通道较多。故宜采用半双工传输，亦可采用全双工传输。 ⑹复用方式：常用频分、时分、码分制。比较见表2.1。矿井监控系统宜采用时分制。 表2.1  频分制、时分制、码分制对比  ⑺信号：表示模拟量的信号可是模拟信号和数字信号。传感器及执行机构至分站间，分站至主站间均宜采用数字信号传输。因数字信号①抗干扰力强；②传输质量高，差错可控制；③可传递各种消息，灵活通用；④便于计算机存储、处理、传输；⑤便于本质安全防爆隔离。又因在同样速率下不归零信号比归零信号脉冲持续时间长、抗干扰能力强、传输距离远；矩形信号较其它波形信号设备简单，故实宜用不归零矩形脉冲数字信号传输。 ⑻同步方式：根据井下控点分散特点，每一分站、传感器（或执行机构）每次需发送或接收 数据（或状态）较少，信号变化缓慢，宜用低速、小容量、设备简单的串行异步传输方式。 ⑼调制方式：因基带传输比频带传输设备简单、成本低、便于本质安全防爆、树状系统使用；调频调相抗干扰能力强。故宜用基带、调频和调相传输。 ⑽字符：系统字符长度为8位。由1位逻辑“0”表开始，1位逻辑“1”表停止，任意长度逻辑“1”表空闲。最高位与停止位间设1位地址/数据标志位，该位为逻辑“1”表该字符为地址字符，该位为逻辑“0”表该字符为数据字符。最高位与停止位间亦可设1位奇偶校验位，宜采用奇校验。 ⑾帧格式：为标明一帧信息的接收地址、长度和类别，并保证可靠的传输，在一帧中通常包括地址场、控制场、数据场和校验场。根据煤矿特点，矿井监控系统宜采用CRC-CCITT。 ⑿传输速率：宜在1200bps、2400bps、4800bps等中选取。 ⒀误码率：用于监测的矿井监控系统应不大于10-6，用于监控的矿井监控系统应不大于10-8。 ⒁传输处理误差：应不大于0.5%。 ⒂最大巡检周期：由于矿井监控信号变化缓慢，其最大巡检周期应不大于30s。当然越短越好。 ⒃最大传输距离：矿井监控系统不宜采用中继器来延长传输距离；分站至主站之间，分站至分站之间，最大传输距离应不小于10km；传感器及执行机构至分站之间最大传输距离应不小于2km。 ⒄最大节点容量：宜在8、16、32、64、128中选取，除考虑物理层外，还须便于2进制编码。 2.2  性能要求 ⑴应具有模拟量开关量和累计量监测功能。 ⑵应具有声光报警、模拟量和开关量手动（含远程地面）与自动控制功能。 ⑶具有备用电源。电网停电后系统对主要监控量继续监控时间不小于2h。 ⑷具有自检功能。当传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备以供查询及打印。 ⑸系统主机应双机备份，并具有手动切换功能。当工作主机出现故障备份主机投入工作。 ⑹应具有实时存储功能。（存储包括①~⑨）重要监测点模拟量实时监测值和输出值存盘记录应保持24h，其余应保存3m以上。 ⑺应具有列表显示功能。模拟量及相关显示地点、名称、单位、报警门限、控制门限、监测值、最大值、最小值、平均值、传感器故障、封锁与解锁等；开关量显示地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传感器状态、封锁与解锁等。累计量显示地点、名称、单位、累计量值等。 ⑻应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值平均值最小值曲线。 ⑼具有柱状图显示功能。包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态、封锁与解锁等。 ⑽应具有模拟动画显示功能。包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等 ⑾应具有系统设备布置图显示功能。包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的名称、位置、运行状态等。 ⑿应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印可选）。 ⒀应具有人机对话功能。便于系统生成、修改参数、功能调用、控制命令输入。 ⒁应具有防雷措施。防止雷电击毁设备引起井下瓦斯爆炸。 ⒂应具有抗干扰措施。防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰系统正常工作。 ⒃系统分站应具有初始化参数掉电保护功能。以防分站停电后初始化参数丢失。 ⒄宜具有工业电视图像等多媒体功能，便于提高信息的利用率。  ⒅宜具有网络通信功能。便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。 ⒆地面设备应具有防静电措施。 ⒇系统应工作稳定、性能可靠，出厂前要进行连续7天的稳定性试验，系统软件死机率应小于1次/720h。 (21)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5s。 (22)电源波动适应范围：地面为90~110%，井下为75~110%。 2.3  软件要求 max.book118.com  性能要求 ⑴实时性。监控软件的监测、数据计算、判断、处理、传输、控制等应能周期地循环运行而不中断。 ⑵数据处理精度。各种运算处理误差应小于0.5%。 ⑶死机率。在连续运行过程中，软件引起的死机率应小于1次/720h。 ⑷键盘响应。在连续运行过程中，要求从键盘 输入到执行该条命令的最长间隔时间小于30s。 ⑸中文功能。汉字显示 ⑹自检功能。对接入系统的传感器、分站的工作状态、传输电缆故障位置有自检功能。 ⑺信息输出和存储功能。应有显示打印报警和存储功能。 ⑻生成功能。应有在不中断正常监控功能的条件下由用户随时生成、修改各种参数及表格的功能。 max.book118.com  单位、格式、时间、色标、符号及字符长度 max.book118.com.1  单位 所有计量单位必须符合法定计量单位。 max.book118.com.2  表示格式 ⑴模拟量值一般采用三位有效数字表示。 ⑵开关量状态可用汉字（开/停），字符（on/off）、图形颜色（红停绿开），或其它方式（如模拟旋转表示工作等）表示。 ⑶累计量值表示可自行规定。 max.book118.com.3  时间系列 在计算、显示、打印、存储等功能中凡涉及时间期限时，宜选用表2.3所列的系列值。 max.book118.com.4  色标 ⑴红色  超限报警、设备故障、停止运行、电力网有电。 ⑵黄色  设备维修不用、测点不巡检、接收不到信号、电力网无电。 ⑶绿色  正常运转、工作。 max.book118.com.5  符号 用符号代替汉字时，应取该汉字表示的英文词组首字母为符号、有约定成俗的除外。常用符号如表2.4所示。 max.book118.com.6  字符长度 显示或打印汉字名称长度应不超过8个汉字长度。 max.book118.com  显示 max.book118.com.1  模拟量数据表格显示 ⑴传感器设置地点。初始化时人

矿井安全监控系统_第2讲.ppt