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序 號:71716 (煤礦安全監控)
標 題:煤礦安全監控系統AQ6201-2006新標準改造技術問答--2010版 (63485字)
發信人:方的翅膀
時 間:2010/8/17 16:39:00
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本文作者--賈柏青  郭鳳斌  黃亞來

    2006年5月,國家煤礦安全監察局頒布了一項全新的強制標準,即:AQ6201監控系統制造標準,決定重新換發帶有N字頭的“安標證”, 就是說眾廠家必須推倒原來老產品,重新設計一套符合新標準的硬件和軟件系統,統一檢驗達標后才能恢復生產。新標準頒布后,各廠家摩拳擦掌躍躍欲試,準備迎接這場重新洗牌的游戲,但大多數廠家產品市場將面臨嚴重沖擊,面對生死抉擇,個個如履薄冰。

    此次貫標的條款中,最難通過的是電磁兼容三項指標,這項標準對于煤礦電器自動化還很生疏,煤炭行業中尚沒有合適資質的檢驗部門和設備,只好委托行業外的檢驗機構進行測試。2006年中期,廠家紛紛主動進行了摸底測試,檢驗結果非常令人失望,由于技術原因,參與測試的產品沒有一個能夠全面通過電磁兼容檢驗。

    電磁兼容對于本質安全電路的確是一項過于嚴酷的要求,瞬變脈沖群注入到系統中后,傳感器顯示出現異常數據、分站死鎖、主機冒大數、設備重啟……等等奇怪的現象。特別是浪涌沖擊試驗,輕則傳感器不能工作,重則元器件當場爆裂冒煙,耗時一個多月的摸底測試沒有取得任何進展。

    面對新的技術瓶頸,標準中的抗干擾條款究竟能不能適用煤礦井下設備?貫標行動一時處在了進退維谷的局面,執行時間被迫一推再推。所有系統檢驗全部卡在了電磁兼容這道關口上,全國生產廠家已經停產將近半年了,此間監控系統產品成了一塊真空區域。在2006年12月26日,國家安全監察局法規司終于下發了一道文件,暫停了抗干擾標準執行,此令一發眾廠家紛紛獲得了新安標證。

    新標準中取消了抗干擾檢驗項目,等同于抽去了新標準最精華的部分,已經背離了系統貫標的初衷,這樣的系統究竟會是怎樣?許多局礦都在拭目觀望。

    1、AQ6201-2006新標準在什么背景下提出的?
    國家煤礦安全檢查局為整頓當前國內安全監控市場混亂局面,在2006年6月下發文件,全面貫徹AQ6201新標準,決心徹底整治監控系統生產廠家和煤礦用戶存在的各種安全隱患,主要針對一下幾個方面:
  (1)電磁兼容性能差,易發生誤報警、冒大數等嚴重問題,監控系統普遍存在頻繁的虛假報警、誤斷電,等不穩定現象,長期的誤報警,恍如《狼來了》的寓言故事一樣,極大地破壞了監控系統的可信度,據有關部門統計,山東某礦的一套進口監控系統,一個月里誤報警1000多次,已經到了無法忍受的程度。

  (2)現有的設備可靠性低下,設備極易遭到電磁浪涌損壞,監控系統除了遭受雷擊等大能量脈沖破壞外,還受到來自井下機電設備的浪涌沖擊,它是檢驗設備可靠性不可缺少的指標。

  (3)現有的監控分站斷電控制功能不可靠、動作延遲時間超長,系統不穩定時為了規避處罰,廠家往往采取軟件延遲斷電來補救,使用簡單的延遲傳遞往往不能根治頑固的干擾,結果層層環節都加延遲,有些系統反應延遲時間竟然長達40分鐘之久,有的甚至沒有基本的斷電功能,監控系統的“控”字主要體現在斷電和閉鎖控制方面,失去了控制的系統形同虛設。

  (4)系統軟件不規范、響應速度慢、缺少最基本的功能。有些廠家只追求花俏的內容,依靠不實的宣傳搶占市場,地面又是大屏幕,又是網絡,卻無法滿足煤礦基本安全監控性能要求,基層用戶沒有詳細標準可依,致使非標產品大行其道。

  (5)傳感器性能落后、穩定性能差、功耗電流大、接線距離短,質量參差不齊,已經無法滿足長臂采煤工作面的需求。

  (6)市場混亂、準入門檻低致使偽劣產品充斥市場,在市場利益的誘惑下催生出許多三無企業,一沒有技術人員,二沒有儀器設備,三沒有廠房資金,竟然也干起了監控系統,軟件和硬件也模仿起國際上流行的“貼牌工藝”,人命關天監控系統成了商人淘金的場地。


  2、AQ6201-2006新標準與原標準有何不同的地方?
  下面簡單扼要介紹一下新標準的主要修改內容:
 
  (1)增加電磁兼容性四項指標的新要求
電磁兼容新標準包括四項內容,即:靜電放電抗擾度(此項檢驗暫時免除檢驗);電磁輻射抗擾度;電快速脈沖群抗擾度;浪涌沖擊抗擾度。針對國內各監控系統產品現狀下面逐項介紹一下推廣的意義。

  a.瞬態脈沖群抗擾度的要求
該項標準是孫繼平教授依照國家標準GB/T 17626.4--1998起草的,標準的意義為評估電子電器設備的供電電源、信號和控制端口在受到重復快速瞬變脈沖干擾時的性能,確定一個共同的評定依據,電氣設備在電源開啟和關閉時,都會以群脈沖方式干擾相鄰設備,本項標準對煤礦電子電器設備長期以來沒有抗干擾性能指標意義重大。

  b.抗浪涌沖擊要求
本標準采自國標GB/T 17626.5-1999 idt IEC 61000-4-5:1995,規定了設備對開關和雷電瞬變引起的單極性浪涌(沖擊)的抗擾度要求、實驗方法和推薦的試驗等級范圍,目的是建立一個共同的基準以評定設備在遭受來自電力線和互聯線上高能量騷擾時的性能。

浪涌測試條件非常嚴酷,以0.5KV 1KV 2KV 4KV分為四個級別,浪涌脈沖上升時間1.2微妙,持續時間40微妙,標準要求儀器在遭受以上級別能量脈沖擊后儀器應能正常工作。許多產品在遭到沖擊后立刻停止工作,嚴重的會發生永久性損壞。電磁輻射抗擾度增加強制推廣

  c.抗電磁輻射要求
本標準采自國標GB/T 17626.3-1999 idt IEC 61000-4-5:1995,規定了井下設備對其它無線發射設備的抗擾度要求、實驗方法和推薦的試驗等級范圍為二級,目的是建立一個共同的基準以評定設備在遭受來高頻設備和互聯線上高能量電磁波時的性能。

  (2)“紅外??卮釁鰲幣?br>新標準規定,甲烷傳感器必須使用紅外??胤絞降饜?,淘汰電位器調整零點和精度的產品。對用戶來說這是件好事,老式電位器調校的傳感器在井下調整起來相當的不方便,一是要設電位器調整孔,儀器外殼無法實現良好密封,井下濕氣與粉塵使產品壽命大減;二是用起子反反復復地調整電位器,極易造成機件損壞,據現場工人反映:許多產品不是使用壞的而是被調整壞的;三是調整精度差,帶下井的氣樣是有限的,如果“零點” “精度” “報警”“ 斷電”全部用電位器來整定的話,有時一袋氣全用完還沒調好一臺傳感器。

  (3)增加“長穩定周期”傳感器性能
新標準要求甲烷傳感器的調校周期必須達到15天,就是說儀器經過15天的井下環境模擬,它的零點和精度漂移不能超標,這是一項非常嚴酷的要求,也對生產廠提出了新的挑戰。影響傳感器穩定的因素很多,傳感元件性能非常關鍵,具體說就是元件的零點穩定性(黑白元件的物理參數一致性)和精度衰變壽命(催化劑的表面活性)二項參數。傳感元件的穩定性和壽命與測量元件的等效表面積關系密切,過去的十幾年里人們一味地追求傳感器的低功耗,各家元件攀比著是越做越小,其結果忽視了最寶貴的技術性能,新標準的推廣對用戶是一大利好的消息。

  (4)增加“長距離”傳感器接線要求
新標準規定甲烷傳感器到分站的接線距離不得小于2公里,傳感器接線距離取決于分站電源電壓、線路壓降、和傳感器功耗,它實質體現在傳感器功耗指標上,比如:2公里一平方毫米的電纜環形電阻為72歐姆,以傳統串聯穩壓式傳感器為例,如果傳感器電流200毫安(實際電流還要大些),那么降落在電纜上的壓降為:72×0.2=14.4伏,分站電源18伏時傳感器上的電壓將僅剩下3.6伏,傳感器是不可能工作的。目前市場上現有的一些傳感器如不改變工作模式估計很難達到一平方毫米電纜連接2000米的要求.

  (5)增加井下“快速斷電”功能
新標準規定系統分站必須具有快速斷電控制的功能,不管連接多少只傳感器的分站,任何一只傳感器超越斷電門限,從傳感器數字變化開始,到被控設備電源切斷為止,累計時間不得超過2秒鐘。這是一個很高的技術指標,如果采用傳統的頻率計數方式工作,信息采集按傳感器編號順序進行,那么一臺八模分站采集周期將達到8秒,即使應用快速的雙沿計數方法,最少也須要4秒的采集時間,主CPU還要進行數值計算、超限判斷、顯示處理、斷電閉鎖控制、與地面主機通信等復雜的處理。

此前使用的各型號分站無法達到如此高的要求,欲實現快速斷電控制,只能重新設計多組CPU控制的分站,同時還必須應用相應的編程技巧,使多組CPU協調工作,這無疑又是一場技術實力的較力。需要指出:這次貫標許多系統分站并沒有采取多CPU設計,為了應付高速斷電檢驗,大都采取縮減采集周期的方案,這無疑是以犧牲儀器的可靠性為代價的。

  (6)增加“斷電器的后備電源”要求
新標準規定井下監控分站在交流電源中斷后應能自動轉換后備電源工作,維持時間不應小于2小時,同時要求斷電執行裝置具有相應的閉鎖時間。監控分站各家目前都配備了后備電源,但許多廠家忽略了遠程斷電器的后備電源問題,因為斷電箱遠離分站,大多數廠家的遠程斷電箱都采用就地取660V動力電源供電,交流電源中斷后無法維持斷電箱的閉鎖狀態。補救的方法只好每臺斷電箱再配一個不間斷電源,或者重新設計帶有后備電源的斷電箱。

  (7)開關量輸入的三態識別
新規程要求開關量信號除了能檢測信號的“有效/無效”外,還因該能判別故障和斷線狀態,也就是說目前廣泛使用的開關量標準:1毫安/5毫安/0毫安 要全部能識別出來。許多廠家分站的信號輸入電路都連接有光電耦合器,僅能傳遞邏輯1和邏輯0,不具有三態識別功能,看似很小的功能,實現起來麻煩不少,尤其是機械觸點類型傳感器,要判斷“斷線故障”和“斷開狀態”難度挑戰實在不小。

  (8)監控主機的自動切換
新標準要求監控主機配備二臺,一用一備,當監控主機出現故障后,應能自動切換到備用主機上,切換過程中數據丟失不得大于五分鐘。標準中雖然沒有強制雙機熱備,但五分鐘數據丟失標準在冷備份系統中很難達到,實際檢驗時還是執行了熱備標準。

  (9)分站增加甲烷風電閉鎖控制功能和故障閉鎖功能
系統分站不僅要求具有符合安全規程的斷電功能,還要求具有:上電閉鎖、掉電閉鎖、故障閉鎖、斷線閉鎖、停風閉鎖、停風三分禁啟風機。現場應用發現:現有的單臺閉鎖功能與井下情況有很大差別,現場風機大都采用雙風機(4電機)、雙電源標準,分站必須有充裕的接入端口和相應的判別控制邏輯,才能滿足實際需求。

  (10)系統增加開關量斷電功能和異地斷電等功能
這項要求旨在實現超越區域遠程斷電控制和通風異常,譬如反風向快速區域斷電,杜絕類似大平煤礦的瓦斯事故。

  (11)系統增加饋電異常狀態回傳報警功能
此項要求目的是實現“斷電失效監控”和防止“人為破壞斷電”

  (12)系統軟件統一功能、統一界面、統一菜單、統一報表


  3、新標準軟件的四統一是什么內容?
  新標準軟件要求無論采用什么語言編程,務必做到:統一界面、統一報表、統一菜單、統一功能,這樣是為了方便煤礦安全監察人員監督檢查,不管是多復雜的系統,命令菜單都是一致的,所有人都會使用,現場哪里有問題容易發現。


  4、監控系統新標準中的抗干擾條款為何中途暫停?
  從傳感器到分站的信號傳輸方式,絕大多數產品使用的200-1000頻率脈沖,分站單片機采用計數方式采集信號,這種方式在原理上就存在著嚴重缺陷,上千伏的瞬變脈沖信號疊加到信號線上后,單片機無法識別干擾與信號,立刻會出現數字錯亂、胡亂報警等現象,強脈沖信號還會使電路邏輯發生翻轉,使CPU死鎖或重新啟動,現有傳統電路根本通不過新標準中的瞬變脈沖群的測試。

此前煤炭行業廠家對電磁兼容技術要求都不是很了解,面臨即將強制貫徹新標準之前胸中都沒有底,在貫標壓力下各家私下紛紛進行了悄悄的“摸底試驗”。測試是在“常州軌道牽引技術研究所” 進行的,國內幾家較有影響力的大廠都依次來到這里,據有關人士透露:檢驗結果都非常不理想。

新標準是在2006年5月頒布,在頒布的同時,國家煤礦安全監察局隨即宣布:作廢所有監控系統廠家的安標。各廠家停止了生產和銷售,都在組織力量深入研究新標準產品升級技術,唯獨不能跨越的是這道電磁兼容技術門檻,進一步實驗結果令所有廠家感到無望。停產指令下達已經半年時間過去了,沒有一家能拿出有效的技術整改方案來,建國以來全行業、大規模、長時間停產整頓實屬首例,停產企業如同一群哇哇待哺雛鳥,牽動著各級部門的神經,新開工基建礦井沒有監控系可以安裝統,法定不準予開工投產,下一步貫標如何抉擇,一種無形的壓力在一天比一天加重。

這種尷尬局面是決策部門是始料不及的,顯然,如果不做適當調整,絕大多數廠家都將無法跨越這道技術藩籬。企業利益與行業管理標準產生了嚴重的沖突,貫標的最后期限日益臨近,技術主管部門只好暫時推遲強制執行時間,國家煤礦安全監察局辦公室授權發文,推遲電磁兼容強制檢驗時間到2006年12月底,暫時下發一種“臨時安標”有效期一年,為一些企業放寬政策,給出時間去摸索整改方案。

時間很快已經到達2006年12月最后期限,眾多廠家經過努力后都沒能取得進展,一致得出絕望的結論:監控系統是不可能通過新標準電磁兼容測試的……主管部門經過多次開會研究,檢驗標準嚴酷等級一降再降,由原來的3級降到了2級,還是不行,最后降到最低的1級也不行,所有的實驗結果都指向了一個結論:電磁兼容完全沒有通過的希望。翹首期盼的廠家已經到了山窮水盡的地步,把最后的希望寄托在修改檢驗標準上。AQ6201已經正式批準為國家標準,不是隨便就能更改的。

2006年12月26日,國家煤礦安全局法規司下達文件,停止了新標準中電磁兼容測試的要求,生產廠為此歡欣鼓舞,可是沒有人知道,這樣一字之差的改變等于閹割了貫標的原始目標。值得關注的是:文中沒有明確是永久取消還是暫停。

新標準的精華所在就是強制推行電磁兼容標準,煤礦上十幾年來深受干擾的危害,才促成新標準的出臺,如今抽掉了精髓部分再去強推余下的項目,則成了流于形式的例行檢驗,它的推廣價值是否還在?值得商榷了。降低標準的結果當然是生產廠家受益,受到損害的自然還是煤礦用戶。

從長遠目光上看,抗干擾這條國家標準遲早還要強制執行,用戶朋友不要誤認為獲得了新安標證的產品就是放心的系統了,從目前獲得新安標證的情況看,僅僅依靠新安標來遏制偽劣產品作用十分有限。相信用不了多久,監控系統冒大數的問題必定還會重新被提到日程上來。 


  5、是不是AQ6201標準中的抗干擾條款真的難以實現?
  安全監控系統究竟能不能通過電磁兼容的檢驗?眾廠家實驗的結果令大家感到沮喪,為什么電磁兼容技術在煤礦裝備中推廣會遇到如此嚴重的技術問題?原來煤礦儀表中廣泛采用一種本質安全電路,這種電路大都采用觸發式關斷?;し椒ɡ聰拗乒?,它叫“安全柵”由一組高速VMOS開關管組成,要求其具有納秒級高速響應性能,當線路發生短路時,能迅速關斷電源輸出。

這樣的電路無法通過浪涌沖擊檢驗,在上千伏浪涌電壓沖擊下,?;さ緶坊岜患夥迓齔宕シ?,迅速關斷電源,造成設備復位重啟。如果降低觸發?;に俁?,則會造成本安電路過電流,無法達到安全柵性能要求,這兩者之間找不到折衷的余地。

在眾廠家一次又一次反試驗后,得出了令人傷心絕望的結論——抗干擾標準是不可能在煤礦安全設備中實現了……對此,各級主管領導也深信不愈,就在廠家被電磁兼容技術難題團團圍困的時候,鎮江中煤電子的KJ101系統,在2006年8月,在常州軌道牽引技術研究所,進行了一次全面電磁兼容測試,檢驗結果出乎人們預料,下面是測試的部分參數:
浪涌測試:電源、信號線:4級,4KV(最高等級);
傳感器、控制信號:3級,2KV;
瞬變脈沖群:全部3級以上;
電磁輻射:3級,10/米。

  KJ101N系統之所以能夠過關,是因為采用的“安全柵技術”和常規產品有很大不同,中煤電子多年以來依靠自身技術研發出一整套獨特的、完全自主知識產權的專利技術產品,從信息采集、傳輸到處理沒有沿襲傳統的模式,得益于采用與眾不同的技術,譬如:瓦斯檢測方法采用恒溫電橋方式,可抗高濃瓦斯沖擊;傳感器信號采用容錯技術傳輸,使抗干擾性能非常優異;分站通信采用智能鎖相同步技術,具有良好的糾錯能力;分站電源采用恒流源供電抗浪涌沖擊技術;遠程斷電采用數字編碼技術……這次常州測試充分驗證了KJ101N系統優越的技術性能,同時也證實了電磁兼容技術并非在煤礦安全儀器中不能實現。


  6、取消了抗干擾性能要求的貫標行動,能給用戶帶來些什么?
  AQ6201-2006新標準中最為重要部分就是改善系統抗干擾性能,以期能杜絕虛假數據,誤報警、冒大數、解決系統快響應速度和數據可靠性的矛盾。經過一場技術紛爭之后,抗干擾性能被迫擱置了起來,而快速斷電性能要求并沒有取消,這樣就出現了新的,更加嚴重的問題。什么是快速斷電?就是分站無論掛接多少臺傳感器,只要其中一臺超過門限值,就必須在2秒鐘內完成斷電控制。

要實現快速可靠斷電,普通硬件電路的單CPU處理器已經無法滿足要求,只有采用多CPU處理方案才有可能實現高速可靠的斷電控制,各廠家為了應付2秒快速斷電標準,都不想改變硬件電路設計,而是采取用軟件壓縮傳感器采集周期的做法,把傳感器數據采集的“脈沖計數”改成了“脈寬計時”方式,從理論上是可行的,頻率與周期互為倒數關系,在實驗室里也能通過測試,但它潛藏的危害還不為人所知,為煤礦安全監控系統埋下了新的隱患。

分站常規的數據方法是采用脈沖計數式采集:單片機在一秒(或更長時間)內對輸入脈沖進行計數,時間到達一秒后計數停止,有的產品為了慮除隨機干擾,計數門時故意加的很長,比如ABD21斷電儀就采用4秒門時計數,就是說在采集周期中插入一兩個脈沖,對計數結果沒有多大影響,計算一下:200HZ頻率,在一秒鐘插入10個干擾脈沖,會使計數結果由200變成210,偏差5%;如果4秒門時也插入10個脈沖,計數結果由800變成810,只偏差1.25%。長門時顯然有利于避開雜散的電磁干擾,具有數學上的平差作用。

計數式采集的產品缺點是響應時間長,反應遲緩,如果一臺分站連接8臺傳感器,計數門時就算1秒,那么8臺傳感器輪番計數采集就要8秒鐘時間,還要兼顧顯示處理、數值超限判斷、斷電控制、與地面通信等任務,無論如何不可能達到新標準要求2秒鐘內執行完斷電控制。

為了應付AQ6201-2006新標準“快速斷電”的要求,在市場壓力下,眾廠家紛紛改用“脈寬計時法”來應付新標準,說的具體些就是:只捕捉傳感器輸出信號的一個脈寬,比如200HZ單脈寬是200×2的倒數:25ms;1000HZ的脈寬是:1ms。一個傳感器的采集周期在25ms內就完成了,的確加快了速度,但是它的抗干擾性能會變得如何呢?在25ms的脈寬下插入一個10ms的干擾,采集結果將會發生40%偏移;如果在1ms信號中插入10ms干擾脈沖,就會發生1000%的偏差,試想一下這是多么可怕的結果!可以毫不避諱地預言,這樣的結果形同制造假藥給病人吃。

由于取消了抗干擾檢驗項目,脈寬計時的潛在危害被掩蓋了起來,技術檢驗部門在實驗室里尚沒有手段發現這個危險的存在,決策者恐怕要等到問題充分暴露之后,才能再出臺整治辦法。在原本1秒門時計數采集方案中,抗干擾都成了難以解決的頑疾,現在又改到脈寬計時的方法上,無異于是雪上加霜!它的抗干擾性能會比不改時還要惡劣十幾倍乃至幾十倍的關系,用“新標準”制造出來的分站遲遲不能大量推廣,因該與此有很大關系。  

還有,新標準的軟件檢驗已經流于形式,變成了界面、菜單、表格作秀大比拼,人們都很清楚,送檢的系統不等于使用的系統,就是說,用戶你使用的系統幾乎全都不是檢驗時通過的產品,原因很簡單,檢驗時能通過的性能無法適應現場環境應用,現實的情況遠不止如此,這就是為什么貫標后的產品反而不如以前的原因。


  7、當前電磁兼容技術推廣面臨的難題,它將會有怎樣的結局?
  抗干擾條款中途暫停并不是電磁兼容技術本身的問題,這項技術在國際上早已普及,國內電子行業也早已推廣實施多年,其中尤以鐵路信號系統領域最為典型。此次貫標受阻,與執行時間過于匆忙有關,各行各業的國家技術標準修改時,出些問題是正常的。這其中不能排除個別廠家為了自身利益,利用起草新標準的機會,籍此來絞殺競爭對手,到頭來反倒深陷自己所埋下的技術陷阱中。

電磁干擾造成監控系統諸多問題已經到了非解決不可的程度,此次貫徹新標準的核心就是下“狠心”解決抗干擾問題,2006年12月26日文件(暫停電磁兼容測試)下發后,抽去了這次貫標的精髓,完全背離了貫標的初衷,變成了一出走過場的游戲。眾廠家付出了巨額代價,產品送到檢測中心還能做些什么撿驗項目?總要有些檢驗項目安排才顯得莊重,結果把檢驗重點轉移到了軟件上,變成了軟件界面、命令菜單、打印報表的大比拼,不曉得上層決策領導們清楚不?這場貫標已經遠離了當初既定的目標。

站在專業技術的角度看,雖然暫停了電磁兼容檢驗,那僅僅是為了照顧目前企業經濟利益的臨時做法,AQ6201標準已經成了國家標準,監控系統冒大數、誤報警、浪涌損壞是無法回避的嚴重問題??梢栽ぱ裕罕環笱艿牡绱偶嬡菸侍饈欽諮誆蛔〉?,相信不要過多久,一定會再次暴露出來,強推電磁兼容標準是遲早的事,不能通過電磁兼容測試的系統注定會被淘汰出局,對此希望用戶朋友能心中有數。


  8、礦井監控系統新標準改造時應注意哪些事項?
  (1)信息采集方式:許多廠家為了達到2秒斷電要求,不得不將信號采集周期縮短(通常每個模擬量一秒),甚至采用脈沖周期采集法,就是僅僅檢測信號脈沖一個周期。這樣的方案是典型的飲鴆止渴行為,雖然縮短了采集時間,但是,它會嚴重惡化信號采集的抗干擾性能和傳輸精度,嚴格說:這種采集方式的干擾防衛度還不如脈沖計數方式,如若投入實際使用,必將帶來難以彌補的嚴重后果。整個系統雖然通過了目前的檢驗,日后,為了防堵更加嚴重的冒大數、誤報警發生,廠家注定還會走回頭路-用軟件過濾干擾信號,勢必更加嚴重遲滯系統的響應速度,使系統性能嚴重倒退。新的缺陷需要一段應用時間,才能在使用中再度被發現,希望用戶能引起高度重視,先天不足的脈寬檢測和計數檢測系統最好不要選用。

  (2)電磁兼容性能:沒有通過電磁兼容測試的系統不宜選用,雖然現在暫停了電磁檢測要求,但遲早還要再度提出來,監控系統新標準的精華部分就在于提高抗干擾性能和穩定性。現在執行的新標準省略掉抗干擾要求,為了分站二秒斷電達標又改成脈寬采集,如果對采集信號沒有抗干擾制約,勢必損壞系統的可靠性,這樣的“新系統”其冒大數、誤報警將更加嚴重,穩定性更加低下,被強制推廣的后果可想而知。

   (3)高穩定性傳感器:AQ6201-2006新標準中明確要求:瓦斯、一氧化碳等傳感必須具有15天以上的穩定性,在此時間內,儀器零點、精度等參數絕對不能超標,煤礦安全規程也隨之更改為:10天的標校周期,這是一項非常不容易實現的技術要求,它受到傳感元件制造、二次儀表性能、生產老化條件等多方面制約,如果傳感器達不到以上要求,必將帶來嚴重后果。目前廠家的傳感器產品在技術層面上并沒有發生根并改變,檢驗手段大多流于形式,用戶在選擇更新系統時切記使用名牌傳感器。如果無法確認傳感器的真實性能,不妨親自到生產現場考察,看看生產廠家是否設有一定規模的充氣模擬老化車間,傳感器在出廠前是否真的逐臺進行了18天連續考核,是否在老化考核中真正剔除不合格的產品,免得為自己留下新的隱患。

  (4)雙CPU監控分站:AQ6201-2006新標準提出:斷電控制時間必須在2秒鐘內完成,無論分站連接多少臺傳感器,必須滿足此項指標,以適應高突礦井的要求。傳統的分站硬件設計大都采用單CPU控制,采集通信集中在一個處理器中,無法進行不間斷地通信、采集、顯示、控制等多項工作。新標準貫徹后,許多分站主板采用了雙CPU設計,這樣的方案才有可能達到全面指標。如果確認系統分站是單CPU設計,那一定是采取壓縮采集周期來實現的快速斷電,千萬不能選用。即便是雙CPU設計尚不能憑此一點就確認它的可靠性,還要剔除脈沖計數方式的分站,無論是串行計數,還是并行計數,都不要選用!推薦使用傳感器串行碼的方案,它能兼顧快速斷電和抗干擾性能。

  (5)紅外??卮釁鰨篈Q6201-2006新標準要求井下所有傳感器必須使用紅外??卮釁?,截至日期限定在2008年底,老產品必須在最后限期內無條件出局。雖然新標準中沒有規定淘汰脈沖輸出的傳感器,以壓控振蕩器LM331輸出信號的傳感器,注定已經走到了窮途末路,它不僅有數值顯示與輸出不一致、統調跟蹤困難等問題,更主要是它無法實現高抗干擾的串行碼技術,走不出冒大數、誤報警的怪圈,無論是哪家生產的產品,都逃脫不了被淘汰的命運,用戶千萬不可小視這個問題。


  9、監控系統頻頻冒大數、誤報警原因何在?
  目前使用的監控系統普遍存在著假數干擾問題,盡管有些礦井使用了光纖傳輸,依舊沒有解決冒大數的頑疾,傳感器信號向分站傳輸大都采用200-1000Hz頻率制式,分站采用脈沖計數方式工作,抗干擾防衛能力很差,極容易在此環節上引入干擾,現場的干擾源有以下3個來源:

  (1)煤礦井下特殊狹小的現場環境,傳感器連線與動力電纜很難分開鋪設,有些地方干脆就是掛在同一個電纜掛鉤上,大型電器設備啟動和停止時會釋放出極其強烈的電磁脈沖輻射,強干擾脈沖能在瞬間完全淹沒傳感器信號,結果就造成了“冒大數”現象。
  (2)遇有線路接觸不良,譬如接線盒壓線螺栓松動,傳感器接插件氧化、連接電纜接頭氧化等等,就會造連接虛抖,致使規整的矩形脈沖被“切割”成許多雜散尖脈沖信號,結果造成大數假象。
  (3)井下變頻設備工作時會釋放強烈的電磁干擾,嚴重污染電源環境,干擾信號通過電源線路竄入分站,輕則造成假數干擾,嚴重會阻塞分站通信,甚至造成分站CPU頻繁死機。

井下分站和地面計算機無法識別這些比常規信號還強烈的干擾,分站將這些干擾信號作為數據處理,就造成了難以克服的“大數干擾”,干擾問題普遍存在于目前使用的各種系統中,據用戶反應,山東某大型礦井使用的進口監控系統,在一個月內發生一千多次誤報警,極大損害了監控設備的可信度。

為了克服脈沖干擾,許多系統都采用軟件干擾濾除方法,即把傳感器多次采集結果進行比較,經過多個采集周期后才能確認超限信息的“有效性”,為了加強濾除干擾能力,需要反復進行多次過濾,結果帶來的是系統反應遲鈍,斷電閉鎖動作緩慢,使真實超限的數據遲遲不能正確反映上來,無法達到煤礦安全監控標準30秒的最低要求。


  10、KJ101N系統是怎樣實現高抗干擾性能的?
  簡單的將監控系統干線換成光纖網絡是解決不了大數干擾問題的,井下干擾源來自分站以下的信號采集環節,KJ101系統是通過以下諸項措施杜絕干擾的。
  (1)干擾過濾技術最困擾人們的是:在“抗干擾性能”和“快速反應性能”二者之間找不到折中點,這二項性能都是非常關鍵的指標,特別對于那些高突瓦斯礦井,使用帶有嚴重缺陷的監控系統的后果是難以想象的。KJ101N系統分站到傳感器采用的是全數字化容錯傳輸方式,具有優異的智能偵錯功能,能夠有效地剔除隨機干擾信號,徹底根除了誤報警、冒大數的頑疾。

實現傳感器到分站的全數字化升級可不是簡單小改小革的工作,分站和全系列傳感器全部都要重新設計,考慮到用戶升級是漸進式,不能全部采取休克療法換代,所以還要顧及新老產品的兼容問題,在分站與傳感器中加入了多重兼容制式,用戶可以通過紅外??仄鶻醒≡襠瓚?。

  (2)監控分站擔負著信號采集、測值計算與換算、數字顯示驅動、邏輯關系判別、報警伐值識別、遠近程斷電控制、與地面網絡通信等多重任務,要實現全分站2秒快速斷電控制,就必須改革現有的單CPU處理模式,改為多CPU并行處理模式工作,多CPU之間需要良好協調才能正確工作,這是此項技術的關鍵所在。
(3)KJ101N系統的本安電源有很大不同,它沒有使用觸發?;な槳踩?,而是采用一種高速恒流技術,因此具有良好的抗浪涌性能,奠定了電磁兼容的基礎性能。常規的產品都是采用觸發關斷方式安全柵,遇有強沖擊信號時,本安電源會迅速?;す囟?,致使儀器發生間歇性供電中斷、設備重啟,嚴重會發生死機現象,甚至擊毀傳感器。

  (4)KJ101N系統通信方式不同于常規產品,它采用SDLC同步協議,據有良好的抗干擾性能,同時采用智能鎖相技術,可以有效慮除不同相位的隨機干擾,僅此一點就使系統占領了技術制高點,另外系統還采用了一種冗余校驗的容錯技術,使系統具有極強的抗干擾性能。


  11、監控系統選型時應注重哪幾方面因素? 
  礦井監控系統系高科技產品,涉及傳感技術、微機技術、防爆技術、數字傳輸技術和通風與安全技術等領域。國內外產品型號眾多,往往讓人不知從何入手。下面簡單介紹一下選擇產品應注意的幾個要點:
 
  (1)產品的生產商應是具有一定規模的正規廠家,注冊資本不應少于1000萬元,這樣才可以保障產品的質量和售后服務不至于落空。確認產品的合法性,可以根據產品的“三證一標”來識別。需要說明一點,獲得安標的廠家是起碼的要求,獲得安標的產品只能證明部分樣品通過了一些最基本的技術檢驗,不代表它的技術性能,也并不意味著就是可靠產品。

  (2)產品廠家應具有系列產品的制造能力和技術服務隊伍。如傳感器、分站、電源、系統軟件等,用外購件拼接的系統容易造成售后服務扯皮推諉現象,沒有售后服務實力的企業,系統使用中會發生許多難以判斷的軟故障,會給用戶造成嚴重的后遺癥。 特別提醒用戶:千萬不能選擇“貼牌產品”這樣的企業沒有技術實體,沒有能力制造出合格的產品,為了牟取經濟利益,采取外購分站和軟件,貼上自己企業名牌送檢取證,新安標檢驗并沒有規定不給貼牌企業發證限制,不法商人依然有機可乘。

  (3)選擇系統要側重系統硬件的可靠性和易維護性。現在人們有一種普遍的認識誤區,考察系統忽略了硬件硬件的性能,變成了只去考察軟件界面。人們容易被拼接在系統上花俏的商品軟件所誘惑,選擇系統演變成看誰的軟件界面更絢麗。濫竽充數的偽劣產品喜歡玩弄花樣,用戶千萬要切記:硬件才是系統穩定的基礎,如果傳感器或分站不可靠,無論多優秀軟件的作用也發揮不出來。硬件一旦選定,在以后的應用過程中不能更改,它不同于軟件具有可修改性。
 
  (4)您在選擇系統時請務必首先權衡整個系統的先進性,考察系統構成的合理性,分站、電源、傳感器的工藝和質量,不要被軟件的花俏界面誤導,系統的軟件功能固然很重要,軟件的界面易使人們產生第一印象,現代商界很注重“產品”包裝。特別要注意軟件基本功能一定要符合新標準的技術要求,地面軟件有很大的可塑性和不可知性,需要很長時間才能了解透它的本質。
 
  (5)軟件的考核應注重它的實際功能,必須符合國家2006年頒布的AQ6201最新技術規范。如果選擇一個達不到規范要求的系統,在日后應用中將無法通過嚴格的行業檢查。除此之外,軟件應注重考核它的穩定性、易操作性和前瞻性,比如網絡化的功能、數據共享的標準化、二次開發的方便程度以及操作使用的方便程度。
 
  (6)要考察生產廠家的現代化管理水平和預測可持續發展前景,選擇廠家不要只注重名氣,不能只顧廠牌的大小。一套系統要使用十年左右,如果錯誤地選擇制造企業,日后的技術支持將會成為嚴重問題,歷史上的教訓很值得人們借鑒。  


  12、煤礦上正在不遺余力地推廣光纖以太環網,它的應用前景究竟怎樣?
  在嚴峻的煤礦安全形勢下,煤礦安全監控系統承載著越來越大的負擔,陳舊的系統標準難以應付飛速發展的采礦需求,國家花費了巨額代價投入整治,發改委斥資高額資金委托高校研發解決煤礦安全的重大技術項目,“煤礦光纖以太環網”就是其項目中最為突出的成果之一。這項花費巨額資金的項目,真的就是解決煤礦安全隱患的靈丹妙藥嗎?根據現場使用情況分析令人堪憂。

  (1)光纖以太環網能不能解決監控系統的抗干擾冒大數問題?
  光導纖維作為抗電磁干擾的性能毋庸置疑,問題是監控系統的干擾是從哪里竄入系統中來的?觀察分析現場大量的異常數據證明,冒大數、誤報警、誤斷電全部來源于傳感器至分站間的模擬信號傳遞與采集過程,模擬量傳輸的抗干擾防衛度最差,單片機也好,A/D轉換器也好無法剔除疊加在信號上的干擾。分站到地面主機是采用數字化傳輸,有很強的檢錯能力,干擾信號會改變數據代碼和,能夠輕易判別受到干擾的數據包,

強信號僅僅能阻塞其通信,無法改變信息內容,也就不可能造就出虛假信息來。光纖以太網只能最大限度改善分站與主機的與分站的通信,顯然是頭痛醫腳方法,根本不可能解決困擾監控系統的穩定性問題。

  (2)光纖以太環網要傳輸什么?
以太環網用于煤礦井下通信、生產監控、管理不失為一種很好的傳輸手段,受到安全規程的制約,目前的煤礦安全監控系統又不能與公用網絡混合使用,必須獨立另建一套專用的環網,這樣一來所謂的礦井高速公用通道就不存在了。的確,光纖的傳輸速度極快,每秒可達100兆位以上,拋開造價成本不說,需要搞明白的是,我們真的需要這么快的速度嗎?

現有監控傳感器的反應速度都在30秒等級上,好的也要十幾秒,最前端的傳感元件快不了,一味追求超快的上傳速度又有什么意義呢?現有系統的巡檢速度可以做到3-5秒鐘,多則十來秒,完全可以滿足監控需要。前面所說僅僅是信息向地面傳遞的速度,并不是井下本地斷電閉鎖的延遲時間,現在斷電執行時間已經小于2秒了,對于突出礦井完全可以滿足要求。

  (3)使用光纖以太環網后,監控速度能快多少?
改用光纖以太環網后,監控系統的斷電執行時間并不能變快,因為它影響不到分站內部信息處理速度,分站的數據采集還需要逐個傳感器巡檢,僅僅節省下了分站向地面傳輸的延遲時間,具體說,一臺4模4開分站,上傳時間大約0.25秒,改用光纖后可以減小到0.01秒,也就是說用大代價光纖換來的僅僅是把2.25秒信息延遲到機房變成2.001秒時間,在井下出現異常危險時,就地快速控制反應有實質意義,而一味追求傳輸到地面速度,得不償失。

  (4)光纖以太環網在井下能干什么?
有些宣傳極力鼓動用以太網傳輸工業視頻……傳輸信息包羅萬象無所不能,這樣的宣傳也不能算錯,關鍵在于它的實用價值怎樣?一幅實時工業電視帶寬起碼要4兆,分辨率高些的要6兆帶寬,如果采用圖像壓縮技術,犧牲的是圖象質量和響應速度,如果在光纜中多加幾芯光纖,干脆把視頻圖象直接傳到地面上來,豈不是更經濟、更穩定、性能更好、使用更可靠嗎?還有,數字化的圖像到達地面后必須用圖形解碼還原出視頻圖像,這些都是要用計算機來完成的,普通的監視器無法看到數字圖像,最好不要把簡單問題問題復雜化。

  (5)光纖以太環網安裝在井下可靠性如何?
  以太網每一個結點都要連接光端機和數字交換機,這些設備都屬于計算機系統,精密嬌嫩的器件和工藝不適合在煤礦井下低照度、高潮濕、高粉塵、爆炸性氣體環境中使用。設備一旦出現故障,在骯臟、狹小、黑暗,有爆炸危險的環境中無法進行現場維修,隨身攜帶的專業檢修儀器,比如示波器、邏輯分析儀、光纖測試儀、光纖熔接機等設備,大部分沒有防爆措施,不可以在井下使用。

以太網的信息全部集中在二對光纖中,碩大個礦區,一旦遭遇地震,礦井火災、瓦斯爆炸,運輸設備擠壓、采掘損傷、電力中斷……等事故或災害發生,等于將全礦系統“命懸一線”,安全監控系統更不適合在井下進入環網。就算沒有這些危險,一旦光纜在使用中斷纖,在井下爆炸性危險場合熔接光纖是件非常麻煩的事。光纜的可靠性和可塑性遠不如通信電纜。

以太環網是個公用系統,任何一個節點發生病毒感染都會影響全局,甚至阻塞整個系統,系統越龐大,它的可靠性就會越遭糕,有經驗的煤礦為了防止監控系統不受網絡打擾,把以太環網占為監控系統單獨使用,這樣的專用網絡就失去了公共通道的作用,如果去掉TCP/IP協議把光纜直接連到接口,可不可以只用光纖不用網絡替代監控干線?這樣的光纖系統會更加簡單可靠。

如果煤礦已經裝備了以太環網,建議煤礦安全監控系統不要在井下入網,監控信息繞開公共網絡上傳,可以極大提高系統的可靠性,監控系統信號獨立傳輸到地面后再入網是個萬全的方案,這樣方便維護,網絡和系統互不打擾。

  (6)光纖以太環網能給煤礦帶來什么?
  裝有光纖局域網單位一定有這樣的經驗,幾乎每天都需要專人維護才能正常運行,且不說網絡線頭接觸不良、交換機、路由器、集線器、電源插座故障,就連系統的下級交換機都會經常發生死機,更不用說置于井下防爆殼中的干線交換機了。這樣的維護力量和成本,以生產煤炭為主業的礦山能否承受得了?國家投入巨資建造的以太光纖環網設備,能否達到預期效果。

  (7)光纖以太環網的推廣讓我們思考些什么?
  在老牌發達資本主義國家英國的煤礦里,居然還有人使用最古老的瓦斯檢測方法——火燈(帶有防爆銅網的煤油燈),看似不可思議的事情有他存在的道理,越是簡單的方法,工作越可靠,我們因該從中悟出些道理來。

人們有沒有認真思考過,煤礦上的以太工業環網能給煤礦帶來些什么?它能傳輸些什么?它的應用成本如何?使用它后監控系統的可靠性有多大提高?井下數字交換機在有瓦斯爆炸環境里怎樣維護?打開帶電的隔爆蓋意味著什么?以太環網能否在煤礦里成為不可或缺的設備?以上都是筆者本人的觀點,難免有偏頗之處。

  13、分站后備電池為什么在使用中容易損壞?
  目前分站中使用的后備電源,大都是鉛酸免維護電池,電池放電完畢,一定要立即充電,否則電池機板將很快硫化損壞!使用中的后備電源,每次完全放電后,要經過48小時充電方能全部充滿,每天都發生交流電停電的場合,電池將長期處于過放電狀態,不能保證后備時間且極易損壞電池極板。下面是幾項蓄電池損壞的實例:

  (1)井下工作面設備搬遷時,往往生產部門首先切斷工作面電源,然后才逐步拆卸設備,帶有后備電源的分站,在交流電停止那一刻開始,已經開始消耗后備電池中的電能,直到電池放光為止。如果這臺設備不能迅速搬移到新工作地點,并且連接好電源將電池及時充電,那么這臺分站中的電池組注定就報廢了!用戶要避免這種在不知不覺中損壞設備的習慣行為,一定要在拆裝設備之前,用??仄鞴乇輾終鏡繚?。

  (2)有些礦井工作面每天都要停電,注意:只要發生一次停電后沒有及時恢復,電池就將全部放光儲存的電能,恢復供電后充電不足24小時接著再次放光,這樣長期處于欠充電的電池將很快損壞!在進行后備電源容量的測試之前,一定要保證48小時的全充電(二天二夜),如果僅僅充電八小時就開始放電,電池組只能充到1/3不到的容量,將遠遠達不到全容量的指標!使用中要避免后備電池長期處于過度放電狀態,儀器一旦過度放電后沒有及時充電,會造成電池永久性損壞。

  (3)倉儲中的分站沒有連接交流電源,不要輕易啟動設備運行,一旦后備電源被啟動,就將一直放電到電池終了,儲存的環境得不到及時充電,電池將很快損壞??獯嫻姆終疽ㄆ詘肽瓿淶繅淮?,升井檢修的儀器,一定要充足電后再儲藏,避免損壞電池。

  14、影響傳感器接線距離都有哪些參數?
  影響傳感器接線距離的主要因素是電纜壓降造成的,使傳感器末端電壓過低不能工作。其中有三個重要參數關系到接線距離:一是分站供電電壓,電壓高距離就遠,通常在16V-21V之間;二是傳感器耗電,電流小距離就遠,傳感器采用開關式穩壓一般在50-150mA范圍內,很容易滿足要求,三端式穩壓電源都在200mA以上,就不能滿足新標準要求;三是傳感器電纜銅芯直徑,線徑越粗距離越遠,通常都用1.0平方毫米,新標準要求在1.5平方毫米電纜上測試,距離不能小于2公里。

  15、為什么饋電傳感器在380V線路上使用正常,在660V線路上有時不正常?
  饋電傳感器與被撿電壓無關,它是通過檢測電纜芯線中是否存在交流電場來判斷:有電/停電 狀態的,出于安全因素,煤礦井下動力電源要求“零線”一律不允許接地,大礦井全都嚴格執行此項規定。對于零點懸浮的動力電線,導線的對地電場是不確定的,它與電纜芯線的漏電導、分部電容有關。饋電傳感器恰恰是以大地為參考點進行比對檢測的,所以有時候狀態就不正常。

小煤礦大都采用380V電源,變壓器設在地面,地面上的零線是不允許懸浮的,有良好的接地,因此饋電傳感器能正常工作。大礦都是使用660V動力電,中性點懸浮,使人們產生一個錯覺,好像饋電傳感器只能用于380V電源,而不能用于660V電源上。
解決懸浮接地饋電檢測有個好辦法,饋電傳感器不要卡在三相電齊全的電纜上,專門拉出一根“缺相”電纜,或者只連接一根單相線上的電纜,就可以正確檢測供電狀態了,這樣拉出的獨頭“盲線”要注意末梢絕緣處理。

  16、連接監控設備的交流電纜外皮上,用測電筆為什么能測到光亮?而其他設備電纜就正常?這樣的現象是否有危險?
  有現場經驗的人都有這樣的體會,在井下,連接監控設備的660V動力電纜外皮上,能夠用測電筆檢到“有漏電”現象,更換監控設備無效果,更換絕緣更好的電纜也無濟于事,同樣的電纜接到其它設備上就一切正常,這究竟是怎么一回事?有沒有觸電的危險?常使人們非常困惑。

其實它是三相交流平衡與不平衡造成的“漏電假象”,機電設備都是三相供電,三相交流電場的矢量和是“零”,平時不缺相的電纜中,站在遠處看進去,他們的電場相互抵消掉了,測電筆是感應不出有電的。監控分站就不同了,它只使用單相電源,二根導線不管怎樣連接,都會對地合成很高的電場,電壓矢量三角形可以清楚地顯示出對中性點的電場關系。


 
電纜芯線對地都有分布電容,測電筆靠近不平衡交流電場時,靈敏的氖氣泡就會感應發光,這是正常現象沒有觸電危險,如果不放心感應電場存在,可以使用四芯電纜,將三相電接全,進入儀器后再剪斷一相芯線,這樣在電纜外面就測不到“漏電”了。

  17、有人說中煤玻璃鋼外殼分站是劃時代的產物,它有什么突出的優勢?
  KJ101N-F2型分站07年投放市場的,它采用一種玻璃纖維強化環氧樹脂材料外殼,是用模具熱壓成型的,制造出的儀器表面光滑,一致性非常好,具有良好的密封性能,是金屬鑄造或焊接外殼無法相比的;玻璃鋼材料重量輕,韌性好強度高,重量僅僅相當于相同體積的金屬設備1/3以下,而物理強度不亞于金屬;玻璃鋼化學性能穩定,具有良好的抗腐蝕性能,井下無論是堿性或是酸性淋水,都不能對它造成腐蝕;

玻璃鋼是良好的絕緣體,在井下電器設備發生擊穿短路時,能夠有效抵御浪涌抗沖擊和雷電襲擊;玻璃鋼的絕緣性能還能對人身安全提供一道良好的防護,即使660V電纜發生意外拔脫,也不會造成電擊人員的慘禍;模壓成型的產品線條流暢造型美觀,是任何其他工藝所不能及的。



KJ101N-F2分站不僅僅是外殼材料的變革,更主要是它卓越的技術性能和新穎的一體化結構,堪稱當今行業之典范。KJ101N-F2型八??笥眉囁胤終臼竊贏Q6201新標準執行后,中煤電子推出的新一代產品,它大量采用了當今世界先進的技術成果和新材料,吸收了國內外所有同類產品的優點,濃縮了KJ101N中最精華的技術和工藝,是鎮江中煤電子最具有代表性的產品。KJ101N-F2型分站具有體積更小、重量更輕、可靠性更好、功能更強大、外形更美觀、使用維護更人性化、適應范圍更寬廣的諸多特點。

該儀器采用了最新一代嵌入式微處理機術,大規模集成電路芯片將CPU、閃存、接口全部集成在一塊芯片中,大大簡化了儀器的外圍電路,使整體結構性能得到進一步優化,分站全部電路設計在一塊電路板上,傳感器引線直接由電路板上引出,使可靠性大大提高。

儀器優雅流暢的外形設計,加上精湛的加工工藝,使一臺井下防爆裝備擁有了現代儀器的造型。儀器顯示視角水平和垂直均大于130度,為使用者提供了方便的觀察空間。儀器不僅外形美觀大方,更具有難能可貴的超小型體積和超輕型重量,包括本安電源在內整機重量僅13公斤,加裝大容量后備電池后總重量也不超過17公斤,是目前國內外體積最小,重量最輕的一體化監控分站。

該儀器參考人體負重特點進行了人性化設計,箱體盡可能減小厚度,這樣可以更方便攜帶和吊掛安裝。儀器的四周棱角全部設計成大R圓角,光滑的表面加上渾圓的機身增強了與人體的親和力。儀器上方安裝了一只提握舒適的寬提梁,用戶提在手中猶如攜帶一只小型密碼箱。

儀器采用前后開蓋結構,前蓋屬于本質安全結溝設計,易改傳統的四壁圍繞模式,儀器的蓋子與四壁設計為一體,打開門字形前蓋后,儀器的一塊控制電路板全部暴露在外面,非常方便接線和維修。后蓋系隔爆腔型設計,打開隔爆后蓋,交流電源接線柱、斷電接線柱都充分暴露在外面,多路電源全部設計在一塊電源板上,旋下四顆螺釘就可以方便的拆下檢修。

儀器的后備電源安裝在隔爆腔中,鑲嵌在壓鑄模架上,用二顆粗大的內六角螺栓緊固著,擰下螺栓后電池就可以方便的拆下來更換。電源板中設計有專業級的自動充放電管理電路,性能優良的后備電源保證了交流電源中斷后的可靠切換,板上的智能化充放電管理,讓使用者不必擔心電池記憶效應的發生,大容量的后備時間可保障長達4小時以上滿負荷運行。

儀器設有八路輸入端口,相當于二臺KJF19監控分站的功能,具有多種輸入模式,使用起來更加靈活方便。本儀器在KJ101N用戶網中使用時,可設置成虛擬二臺四模監控分站,斷電閉鎖功能齊全、實用,與使用二臺分站一樣方便,可為用戶節省大量裝備資金。

儀器保留了KJF19監控儀的數字編碼遠程控制技術、開關量串行擴展技術外,還增加了開關量三態輸入、紅外線??夭問瓚?、傳感器串行碼輸入、監控參數地面置入、交流電源供電狀態監測、傳感器遠程啟動、四位精度顯示等新功能。使儀器具有更為靈活的傳感器輸入選擇,可以配接任意滿度值的傳感器和任意物理量的參數。輸入制式設置靈活,具有廣泛的兼容性。

該儀器用于瓦斯監控時,機內帶有二路獨立的本地繼電器控制斷電輸出,同時還設有二組遠程數字編碼驅動輸出,每路可驅動四路高壓斷電箱可實現最多八路遠程及二路本地斷電控制。斷電接點均能方便的轉換??け輾絞?。儀器設計了多種傳輸制式,除保留了KJ101N基帶碼之外,新增加了光纖和FSK二種傳輸模式,傳輸速率可根據要求設定。

  18、KJ101N的光纖通信方式有何特點?
  本系統設計有KJ101N-G型隔爆型礦用光端機,它是集本安電源、通信接口、不不間斷后備電源,光端機、集線器等設備于一體的綜合儀器,它只使用一根單芯光纖即能實現雙向高速通信,可以節省光纜資源和維護成本??笥霉舛嘶飪遣捎貌AЦ盅怪尚?,體積小重量輕,整機帶后備電源在內只有17公斤。

KJ101N-G光端機單獨使用時,只需連接單根光纖就能實現雙向傳輸,簡化光纜和現場施工量,使用二根光纖后能實現線路故障自動備份,當一根光纖中斷后,能快速切換到備用光纖上;
KJ101N的光纖通信方式可以隨意改換,能方便進入煤礦光纖以太環網,也可以不依靠煤礦光纖環網自成系統,使用更加方便可靠。

  19、異地斷電和開關量斷電是什么概念?執行速度有何要求?
  所謂的異地斷電是指由地面主機判斷控制的斷電,地面軟件根據預先設定的條件進行比照,當井下某處發生瓦斯超限時,去控制遠離超限地點的其它分站執行斷電任務。由于控制命令是通過網絡井上下傳遞的,執行時間較遲緩,規程要求不得大于二個巡撿周期??亓慷系纈氪訟嗨?,僅僅判斷條件取決于井下某個開關狀態,當它與設定的條件相吻合時,就執行特定的斷電任務。

  20、編碼遠程斷電有哪些優點?
  采用編碼方式的遠程斷電控制,是KJ101N監控系統的獨創技術,它有如下與眾不同的優勢:
  第一它簡化了分站控制線路,所有的斷電器都連接在一對控制總線上,控制距離2公里以上。
  第二它簡化了控制邏輯,控制總線上傳遞的信號不再是“斷電命令”而是分站上傳感器的全息狀態,要否執行斷電不必由CPU去逐臺控制,而是由分布在繼電器箱中的電路自己確定,這樣就不用傳感器與繼電箱號一一對應,可以方便地實現各種各樣復雜的控制關系。

  第三斷電箱現場不必外接交流電源,斷電器箱的驅動電源來自控制信號本身,二線制,使用非常方便。
  第四它內置有斷電執行狀態回傳功能,分站根據回饋狀態能夠準確判斷是否成功執行完畢斷電控制。

  21、什么是通播斷電?執行速度如何?
  KJ101N監控系統具有一種獨特的“通播斷電”控制功能,控制命令來自主機條件判斷,在瓦斯突出礦井發生異常災害時,比如瓦斯突出、風流反向之類的嚴重事件,能夠自動或手動發出一條特殊命令,迅速切斷井下所有被控設備電源,執行時間幾乎沒有延遲,可以在一秒鐘內能完成全井的斷電控制。

  22、KJ101N系統接口為什么設計雙路長線驅動?
  雙驅動設計是為了提高監控系統的驅動能力,每臺接口都設有二套獨立的長線驅動器,可以同時掛接監控分站。每套驅動器可以輕松拖帶64臺分站,一個接口可以掛接二條獨立的線路,總計可接128臺分站。當其中一套線路單元發生短路故障時,不會影響另一路工作,緊急情況下還可以作應急備用。
二套完全隔離的驅動輸出,在現場有很大用途,可以分別驅動井下線路和地面線路,這樣能有效抑制井上下線路信號反射,提高系統的可靠性。

  23、有人說KJ101N產品外形像工藝品,內在質量像軍用品,實際情況怎樣?
  一位湖南某礦業集團領導來鎮江考察,經過調研后被這里的產品質量深深折服,得出標題前面的結論,他簡短的比喻高度概地括了鎮江中煤KJ101N系統表里如一的優異品質,下面請看幾個例證:
  例1、礦用防水型全系列傳感器
全新概念的結構設計,顛覆傳統礦用傳感器模式,傳感器的接合面移到了下方,可長時間工作在有淋頭水的環境中。


  例2、礦用隔爆型語音擴播音箱
玻璃鋼模壓外殼,隔爆兼本安結構,具有:揚聲對講電話、背景音樂、緊急廣播通知、??仄敉5裙δ?。
 

  例3、礦用隔爆兼本安電源
  4路本質安全電源輸出,5-19V;800mA,內置24V,4AH免維護蓄電池,不間斷轉換,紅外??氐繚純?,儀器凈重14公斤,可用于井下視頻攝像、監控分站、以太網數字交換機、通信基站等設備供電。

 
  24、FSK、光纖、基帶、485、CAN總線五種通信方式的優缺點各如何?
  FSK方式:可靠通信速率為1200波特,可以連接樹狀總線;對線路性能要求低,通信距離遠,一般可達30公里,線路絕緣電阻大于30歐姆,串聯電阻高達數百歐姆都可以工作,適合用于大型礦井監控系統。主要缺點是:系統造價略高,通信線路要求使用屏蔽電纜;抗干擾性能一般,誤碼率略高于基帶。 
光纖方式:傳輸速率高,可達百兆以上;通信可靠無干擾;抗雷擊性能好,缺點:系統造價高;光纖斷線后熔接受井下防爆環境制約,不宜直達分站,一般只用于通信干線。

  KJ101N式基帶:抗干擾性能好,信號峰峰值高達60伏,相位延遲小,適宜傳輸同步SDLC信號,使用普通雙絞線,不要求屏蔽,信號電纜可以樹狀連接。缺點:對線路性能要求苛刻,絕緣電阻必須大于3K,串聯電阻必須小于300歐姆;傳輸速率不宜超過600波特。

  485方式:為檢測儀表間通信所設計,差動基帶方式,線路簡單,造價低廉適宜作近距離通信。缺點:信號有極性要求;通信總線必須鏈式連接,不能樹狀連接;信號幅度小,峰值只有零點幾伏,抗干擾能力差,必須使用屏蔽電纜;通信速率低,十公里電纜通信標準僅有1200波特;長距離通信不如FSK方式,不宜單獨用作大型礦井監控系統。485總線目前已有許多產在應用。

  CAN總線:為汽車內部智能化控制所設計,有很強的協議功能,短距離通信速率較485高,距離遠時,速率與485類似,不宜做長距離通信。CAN總線與485具有相同的缺陷,不能連接樹狀總線,信號線要像有線電視一樣連接,單獨作為監控系統通信顯然不妥,它常常作為大系統的分支連線。CAN總線目前尚未形成產品群,很難預測它在煤礦的應用前景。

  光纖+485混合模式:具有通信優勢互補的優點,可以兼容現有的產品,缺點:光纜斷纖后系統中斷,災害發生時系統恢復困難;此模式只適用大礦井。
光纖+CAN總線模式:具有通信優勢互補的優點,缺點:不能兼容現有產品,必須重新研發一整套系統;光纜斷纖后系統中斷,災害發生時系統不可能恢復;此模式只適用大型礦井。
光纖+FSK模式:可靠性好,具有通信優勢互補的優點,可以兼容現有的產品,光纜斷纖可立即切換到電纜上,缺點:末端通信速度相對低些。

光纖+基帶模式:抗干擾能力最好,具有通信優勢互補的優點,可以兼容現有的產品,光纜斷纖可立即切換到電纜上,缺點:末端通信速度相對低些。

  KJ101N系統經過綜合權衡后,選擇了光纖+FSK和光纖+基帶兩種模式,它使用光纜,但能不依賴于光纜工作,只將光纜作為干線選項。去掉光纜就用于小煤礦,裝上光纜就能實現高速通信。在發生礦難,或光纜短纖時,可以自動切換到電纜上。這種模式兼容新老用戶已有的產品,可以為用戶改造節省大量開支。

  25、07年推出新標準的KJ101N系統有什么新創意?
  (1)四模/八模分站兼容:實現了大小分站全兼容。
  (2)開關量三態識別技術:可以判斷開關量的停態和故障態。
  (3)傳感器串行碼技術:高抗干擾,快速斷電,杜絕誤報警和冒大數。

  (4)系統監測容量大幅度提高:64分站×N擴展,適合大、中、小型礦井。
  (5)新標準系統改造實現了低成本化:老用戶改造成本低廉,新用戶費用不高。
  (6)外置接口/內置接口/光纖接口多項選擇:主干線可以使用光纖,也可以繼續使用電纜,使用戶有更多的選擇。

  (7)傳感器新增12種制式輸出:兼容所有設備。
  (8)抗浪涌沖擊技術全部應用各個部件:提高了所有部件的可靠性。
  (9)徹底根治了冒大數、誤報警頑疾,不延遲斷電執行時間
  (10)監控分站交流電源部分增加了抗雷擊性能
  (11)井下分站參數設定實現了地面/井下雙重化
  (12)地面主機新增快速雙機熱備份功能

  (13)信息傳輸采用智能鎖相技術,抗干擾能力進一步增強
  (14)新增井下分站工作狀態監視功能:當井下分站交流電中斷、控制電源故障等事故發生后,地面能夠及時發現。

  26、KJ101N系列礦用傳感器的有哪些優勢?
  (1) 輸出信號全部實現數字化,響應速度快、抗干擾能力強,杜絕了系統冒大數誤報警的問題;
  (2) 出色的抗干擾性能:全系列傳感器一律采用高抗干擾性能設計,具有抗輻射、抗瞬變脈沖、抗浪涌沖擊的優異性能,聯機測試能通過GB/T 17626.5-1999 idt IEC 61000-4-5:1995標準嚴酷等級3級的測試;

  (3) 抗浪涌沖擊優異:傳感器各輸出端子全部具有抗沖擊防護,可靠性遠遠優于常規同類產品;
  (4) 極好的工作穩定性:KJ101N系列礦用傳感器采用多項不同于常規產品的穩定技術,尤其以管道甲烷傳感器的抗濕性能和零點漂移、環境甲烷傳感器的精度漂移和零點漂移、風速傳感器的增益漂移等等,產品這些指標都是相當困擾企業的技術難點,而KJ101N系列傳感器的穩定性能卻非常出色。

  (5) 優良的密封性能:KJ101N-系列傳感器外殼普遍采用熱壓成形工藝制造,一致性非常好,具有良好的密封性能。
  (6) 全部采用紅外??氐魘裕捍釁魍飪俏蘅?,現場參數整定不需開蓋。
  (7) 多種制式輸出:KJ101N-系列傳感器設計有多達17種信號輸出制式,電流、頻率、數字碼等包羅萬象,用??仄骺梢苑獎愕厙謝?,是目前市場上兼容性最好的產品。

  (8) 元件壽命長:KJ101N-系列傳感器的傳感元件均具有超長的使用壽命,以瓦斯傳感元件為例,一對元件普遍可以達到3年使用壽命,義煤集團宜洛礦創造了一對元件使用5年的新記錄。
  (9) 使用操作方便:儀器采用人性化設計,調校維修更為方便。
  (10) 易維護結構:KJ101N-系列傳感器沿用了傳統的接插模式,整機設計在一塊電路板上,方便現場拆裝,保留了易維護的優良性能。

  27、KJ101N系統在2007年貫標后新增加的創新點還有什么?
  (1)智能鎖相技術:具有極好的抗干擾性能和容錯性能,在常州檢測現場強烈電磁干擾環境下,普通監控系統已經被阻塞,而KJ101N系統依舊能正常工作;
  (2)玻璃鋼模壓外殼:具有耐腐蝕、絕緣、輕便、尺寸精準、造型美觀等優點;

  (3)抗浪涌電源:首創本安電路浪涌沖擊電磁兼容3級以上標準,抗電壓波動能力得到提高,井下電氣設備發生事故時不再容易遭到沖擊損壞;
  (4)抗脈沖干擾共模抑制技術:首創電磁兼容瞬變脈沖群3級以上標準,周邊電氣設備通斷操作不再容易受到騷擾;
  (5)報警一體化:KJH101N-F2型分站設計有強聲響報警器,在需要現場報警的地方可以省略聲光報警箱;
  (6)易維護結構:接插式積木結構,前后開蓋,前蓋本安型,后蓋隔爆型。

  (7)具有極好的抗雷擊性能,經過現場應用統計證明,貫標后幾乎再沒有發生過雷擊損壞井下設備的事故。
  (8)井下通信模式多樣化,可方便地使用光纖以太環網、獨立光纖基帶干線、傳統電纜樹形網,通信速率和監控容量得到極大擴展。
  (9)監控系統軟件升級換代后發生了脫胎換骨的變革,應用C語言編程、實時多任務采集、MYSQL數據庫存儲、軟件硬件高度結合、多種顯示界面選擇、矢量圖形處理、3D動畫等多項改進。

  (10)地面主計算機采用我公司獨創的雙機熱備方式工作,沒有使用傳統的磁盤陣列模式,由智能化通信接口監控兩臺計算機工作,系統構成簡單工作可靠,熱切換動作速度快,數據切換丟失只有幾秒鐘,二臺計算機數據庫自動同步,使用操作非常簡單。

  28、KJ101N系統采用同步SDLC通信方式與其它系統有何不同? 
  本系統采用的是SDLC同步傳輸方式,它與常規的異步傳輸方式相比有很多優勢,同步方式中設有2節CRC冗余校驗碼,有較強的偵錯能力,因此KJ101N系統可以非??煽康叵路⒏髦摯刂潑?,而常規的異步通信采用的是奇偶校驗方式,其糾錯能力只有50%。同步方式的數據是整場發送的,每場長度自行定義,數據流是連續的,同樣的波特率下,有很高的傳送效率。

而常規的異步方式,數據每一個字節單元,前有啟動位,后跟停止位,數據流不是連續的,傳輸效率低。SDLC方式另有一個特殊的功能,每場數據之首都帶有地址碼,它可以很方便地將該組數據自動傳遞給公共網絡中的目標站,而異步方式則要求軟件要時時照顧應答網中的時序。 

  29、KJ101-45B型甲烷傳感器具有抗沖擊、全量程的優異性能,其售價如何? 
  本傳感器使用一對載體催化元件,能連續測量環境中0.00-100%CH4氣體,它應用了多項專利技術,具有耐高濃沖擊、不停測、不間歇、不切換,無二值性假象區等特點,曾多次成功記錄到現場瓦斯突出的全過程。

可直接代換普通低濃傳感器使用,鎮江中煤電子始終貫徹讓利用戶的策略,高檔品質大眾價位,其定價與普通傳感器相當,且與目前大部分型號監控系統辦理了聯檢手續
。 
  30、KJ101-45B型甲烷傳感器標校時有何不同? 
  該傳感器用氣樣標校時特別節省氣樣,操作也更簡單快捷。充氣標校時只要數字顯示穩定后即可開始,一旦調整鍵按下,氣樣就可以關閉,儀器會自動記憶按鍵之初的所有值,對調校精度毫無影響。

  31、KJ101N系統可以在地面復位井下分站和傳感器,具體情況如何? 
  KJ101N遠程啟動功能是中煤電子獨創的技術。當前井下分站和傳感器全部微機化了,看門狗電路雖然可以避免許多死機的發生,但不能完全杜絕死機。CPU一旦發生死鎖,地面人員將束手無策,必須人工下井處理。本系統不僅可以從地面發命令重新啟動分站,也可以重新啟動傳感器中的CPU,還可以用紅外??仄髟詵終舊現匭縷舳釁?。

  32、KJ101N-F1監控分站外部沒有電源開關,它的電源通斷怎樣控制?
  本儀器的電源控制安裝在機內,由專用芯片控制,通斷在機外用紅外??仄韃僮?,??仄饔隟J101-45B型甲烷傳感器通用,也可用磁鋼在機外啟停。儀器通斷狀態靠機械記憶,當交流電中斷后,依然能夠保存原始電源開關狀態,復電后不需要重新啟動,抗干擾能力強,工作可靠,靜態不耗電。

  33、礦井沒有發生雷擊,為什么監控系統偶爾也會遭到嚴重的損壞?
  1985年夏季,吉林省境內的遼源礦務局西安煤礦發生了一場莫名其妙的事故,運轉正常的A-1型煤礦安全監控系統突然遭到一場橫禍,井下分站和的地面接口全部被擊穿燒毀。

拆開被燒焦的設備,能感覺到是一種能量極強的電壓,由信號線進入系統,把電路板和元器件全部燒焦碳化。當時無法解釋外來電源的原因,一致認為是階級敵人肆意破壞,故意把高壓電引入了系統。面臨如此重大事故,上級領導極為重視,立即召開緊急常委會,分析敵情制定對策。經過反復動員群眾揭發檢舉,始終沒有找到任何線索,檢查幾十公里信號電纜完好無損,沒有發現一處被人為打開,就算有人打算破壞,那高壓電是怎么引進信號線路的呢?

本文作者--在礦科研科負責硬件工作的賈柏青細心研究了這次事故,發現事故當天,運輸段的電瓶車擠爆了采區6600V高壓電纜,導致了這場慘禍,他首次用理論揭示了監控系統遭受動力電浪涌沖擊損壞的機理,率先研發出最早的監控系統抗浪涌產品——線路避雷器。

值得關注的是,這樣的事故并不是極少出現,在后來的許多礦井中曾多次重復發生,深入研究其原因,造成設備損壞的“罪魁”,除了大氣放電造成的強電磁沖擊外,還有一種來自礦井內部動力電源故障浪涌電流造成的破壞,后者的破壞力往往遠高于雷電的損壞力,特別在動力電源設備發生擊穿短路、電纜短路放炮、電纜弧光短路等情況時,動力電源的相間會發生嚴重的不平衡。

擊穿點對地短路,造成很高的跨步電壓(不同位置的兩點大地電位差),能造成井下現場接地點與地面機房接地點很高的電位差。信號傳輸線跨接在這個高電位差的兩地之間,與儀器之間形成放電回路,能在很短的時間內燒焦電路板,并使其碳化擊穿,會破壞整個網絡。

用戶往往在沒有發生雷雨的季節也發生了擊穿損壞,這就是動力電源浪涌造成的破壞。這種破壞往往導致傳輸線路輸入、分站信號線輸入、網絡連接設備、乃至傳感器、計算機、通信接口等設備遭到毀滅性破壞。當前推廣的AQ6201新標準中就有抗浪涌沖擊技術要求。

  34、人們普遍認為監控系統都是大同小異,KJ101N實際情況也是如此嗎? 
  大同小異的說法是廠家一種“借勢”宣傳策略,KJ101N礦井監控系統的技術先進性不可同日而語,無論它的設計思想、還是它的用材和結構、它的高可靠質量、它的諸多項創新和技術突破,均占領著國內制高點,詳見下面的:《KJ101N礦井監控系統領先技術一覽表》。
 
KJ101N礦井監控系統領先技術一覽表





  35、KJ101N系統為什么不用統調及跟蹤? 
回答這個問題之前首先要說明清楚系統為什么要“統調”,統調就是將傳感器、分站、地面計算機這三者的檢測數值統一起來,言外之意如果不進行統調這三個數據是不一樣的,有很大誤差,

原因在于從傳感器出來的頻率信號不是精準的,到達分站前要進行一次矯正,200赫茲代表零點,1000赫茲代表滿度;1/5毫安的模擬信號也是如此。頻率信號進入分站時,要進行脈沖計數,模擬信號還要進行A/D(模數轉換)變換,每個環節都會產生偏差,如果不進行步步矯正,到達地面就會面目全非了。

KJ101系統的突出優點就是不用對傳感器、監控分站及地面中心站進行統調和跟蹤,只要將傳感器自身零點和精度標定好后,就能確保井上下數據完全一致。KJ101N系統在數據采集的最前端(傳感元件后面)就進行了A/D變換。后面的處理和傳輸全部是數字傳輸方式,因而不會引入傳輸誤差和零點偏移等問題,所以沒有統調與跟蹤的麻煩。 

通常的系統在進行統調及跟蹤調試時必須有電話幫助方能進行,而KJ101N系統不用調試與跟蹤,在監控分站上能夠觀察到井上下應答的工作過程,可以判斷本地儀器的工作狀態,所以沒有必要裝備調試電話。

  36、監測系統為什么易遭雷擊?怎樣預防?
  監測系統易遭雷擊,會造成不同程度的損壞。嚴格講并非是雷電直接進入了監測系統中,絕大部分都是落雷感應。感應電壓是雷電磁場切割垂直或斜井筒傳輸電纜和井口到機房的架空電纜兩部分產生的,落雷時可產生數萬伏電壓,監測系統網絡中的半導體器件極易遭到破壞,常打壞井下設備和計算機接口電路,嚴重時會擊毀計算機。

防雷措施有三種有效的方法:
其一是井筒電纜一定要用鋼絲鎧裝型,從井底一直到機房不設接頭分別將地面和井底鎧裝鋼絲良好接地;
其二是地面走線盡可能埋地,如果實在無法埋地,也一定要用鋼線吊掛,并把鋼線兩端分別良好接地;

其三是在機房與井底分別安裝KJ101-L型線路避雷器;
其四通信主干線在沒有條件使用屏蔽電纜時,可將四芯線中的備用二芯分別在地面與井下良好接地,也能有很好的防雷效果,注意:只接一端是沒有防雷效果的;

其五是不要將監控主計算機的外殼接地!大量實踐證明:計算機外殼懸浮不接地,有更好的防雷效果(斷去監控算計電源插座中的地線)。
如果系統沒有防雷措施,雷雨大作時最好?;?,并將傳輸線拆下接地,這樣只能?;さ孛婕撲慊?,對井下設備無?;ぷ饔?。使用KJ101N-J接口的系統,主機電源關閉后傳輸線和控制線自動短路并接地,普通的接口和電腦,關閉電源后沒有任何?;ぷ饔?。

防雷擊最可靠的辦法是井下使用光纖接口,井上下電氣完全絕緣,可保系統萬無一失,KJ101N已有成品光纖接口產品供應,詳見:KJ101N-G型礦用光端機。
就現場實際情況建議用戶采取如下幾種措施, 可以有效的防治閃電雷擊和動力電纜浪涌感應造成的損壞:

  (1)傳輸線終端的井上下分別加裝避雷器,不可以只安裝地面,忽略井下!選用鎮江中煤電子現在生產小型避雷器,也能得到很好的?;ばЧ?,千萬不要拆掉避雷器運行系統!
  (2)避雷器的保險管被擊斷后,要換上相同容量的備用保險管,切不可以用大容量的代換,一般不要用大于300毫安的保險管,絕對不要用導線替代融絲!

  (3)信號傳輸線不要同動力電纜掛在同一側邦上,更不要掛在同一個電纜鉤子上,否則動力電纜發生瞬間短路的浪涌電流會在傳輸線上感應出數千伏電壓,能量非常強大。
  (4)計算機外殼接地與否不影響防雷性能,機器外殼懸空能有效防止電氣浪涌的沖擊。

  (5)動力變壓器裝在地面的礦井,(井下沒有動力變壓器的小礦井)井下監控分站的電源進線側必須加裝“電源避雷器”防止雷電沿動力線打進儀器。鎮江中煤電子有電源避雷器供應。
  (6)我公司已經開發完畢光纖傳輸干線,已經投放市場,它能徹底根除雷擊和浪涌的頑癥!

  37、什么是甲烷傳感器的“二值性”它有什么危害?
  載體催化元件是應用熱催化原理,工作時空氣環境中不能缺少“氧氣”,在缺氧條件下是不能正常工作的??掌屑淄榕ǘ仍?-10%CH4能度范圍變化時,儀器的催化反映輸出正比于甲烷濃度值,當甲烷濃度繼續增加,空氣中的氧氣被甲烷“稀釋”,催化反映因缺氧不但不增加,反而隨著甲烷濃度上升而下降,呈現出如下的特性曲線:
 

這條曲線上,在高低濃兩個區間分別有二個對應的測值,人們稱此現象為二值性,(也叫雙值性)高濃區的測值顯然是假象??缶杏鲇型咚雇懷?、停風、放炮等因素造成高濃瓦斯集聚時,普通的催化傳感器在高濃甲烷環境下都不能正確檢測,會錯誤的輸出假象信號,極易釀成災害。

  38、甲烷傳感器在井下通標氣校驗后為什么常常與光干瓦斯鑒定儀有偏差?
  有經驗的用戶都會有這樣的體會,用標準氣樣標定過的甲烷傳感器(熱催化式),與光學瓦斯檢定器現場對照時,往往有較大的測值偏差,這是因為催化元件檢測的是所有的可燃氣體,包括烷基氣體、氫氣、一氧化碳……等,而光學儀器是根據檢測氣體質量密度來推算甲烷含量,空氣中所有與氮氣比重不同的氣體都會干擾它的測量結果,當然就會產生偏差,這種偏差還是催化元件的檢測機理更有利于煤礦安全。

  39、為什么KJ101-45B型甲烷傳感器不怕高濃沖擊?它的創新點在哪里? 
  該傳感器檢測機理與傳統的方法截然不同,測量元件采用一種特殊的脈沖恒溫技術,工作時不會隨著甲烷濃度升高而變化,因此它有極好的耐受高濃瓦斯沖擊性能,具體細節情參閱附件《KJ101-45B全量程甲烷傳感器的研制過程》。

  40、KJ101-45B甲烷傳感器長期在高濃瓦斯環境中,催化元件壽命會受損嗎?
  本傳感器采用的恒溫檢測原理,具有良好的抗沖擊性能,將其長期置于高濃環境下不會損傷催化元件壽命,曾經多次記錄到瓦斯突出的全過程。大量實踐證明,長時間工作于高濃甲烷環境中的傳感器僅僅有“積碳” (零點發生短暫性下移)現象發生,退出高濃環境后數小時可自動恢復,發生積碳時不要去“調整零點”,讓其在空氣中慢慢恢復,與常規載體催化傳感器產品截然不同。

  41、KJ101-45B型甲烷傳感器的零點和精度為什么長達三個月不漂移? 
  本儀器采用了多項低漂移技術:第一采使用特殊的自穩零控制技術;第二使用高穩定性能的催化元件;第三出廠前進行為期17天的充氣老化考核,剔除不合格產品,可保證儀器在長達三個月的使用時間內漂移不超標,是目前催化式甲烷傳感器中的佼佼者。 

  42、KJ101-45B型甲烷傳感器有幾種輸出制式?適配哪些設備? 
  本儀器設有17種輸出制式(詳見使用說明書),幾乎可以囊括目前國內外所有的標準或非標準制式,由紅外??仄骰馇謝?,典型輸出制式有:0-500HZ;0-5000HZ;200-1000HZ;1-5mA;4-20mA;串行碼,可以適配各種斷電儀、風電瓦斯閉鎖系統和各種監測分站。配接時要注意:本安電源不要小于250mA,工作電壓18-24伏。
 
  43、KJ101-45B型甲烷傳感器的輸出模擬量微調功能是怎么回事?
  本儀器專設有一款微調輸出模擬電流的功能,是國內唯一可在現場進行調校模擬輸出的產品,可以方便以電流量方式輸入的分站,譬如KJ4、PLC控制器等。用紅外??仄骺梢栽諢馕⒌髂D飭康牧愕闃島吐戎擔?-5mA,4-20mA)。

  44、KJ101-45B型甲烷傳感器有高濃和低濃兩種,具體差別如何?
  本傳感器有二種規格,低濃型0.00-9.99%CH4;高濃型0.00-99.9%CH4,兩種型號的最高量程不一樣,但都不怕高濃甲烷沖擊。低濃型只限定在0-10%CH4范圍內使用,假如通入了高于量程的氣體,傳感器會發生“缺氧反映”不具有識別二值性假象值功能,不宜在高突礦井使用。高濃型是專為突出礦井設計,全量程連續測量,沒有二值性問題。兩種型號傳感器銷售價格只相差200元左右。

  45、KJ101N系統的抽放專用高濃甲烷傳感器為什么不怕結露? 
  本傳感器采用了新型恒溫氣室專利技術,能保障傳感器長期穩定運行,杜絕了傳統管道甲烷傳感器檢測元件電蝕現象造成的故障,儀器可以連續工作于100%高濕度管道氣體環境中長期工作,穩定性優于常規產品。

  46、有人說KJ101N是小系統,實際情況怎樣? 
  現在外面訛傳一種說法,KJ101N監控系統是小系統,只能安裝在小煤窯,不適合裝備大型礦井,下面對此問題特擬專稿予以澄清。

人們常說的系統大與小,往往特指系統的監控容量和參數的多少。下面就監控系統的大小逐項分析一下它的由來和本質。
單講監控容量,對地面計算機的處理能力來說,當前的微機信息處理能力幾乎是可以無限制擴展的,用戶需要多大的監控容量都沒問題,尤其是現在的磁盤技術使外存空間大得超乎想象,你想要多大就能作出多大,沒發現哪個型號監控系統的計算機是特殊制造的。

這第一條已經決定了監控主機不能用來界定監控系統的大小。如果說監控參數品種多少還可以劃定系統大小的話,那么KJ101N監控系統分站的參數除了常規監控參數外,還可以任意設定傳感參數的,比如KJ101N-F1礦用監控分站的傳感器接入屬性可以就地定義(如大氣壓力、機械軸溫、電力消耗、救生艙氣體等等所有的模擬量參數)

輸入制式可以就地定義(頻率上限、頻率下限、數字碼、編碼脈沖等等),滿度值(如:0-100PP一氧、0-5000pa壓力、0-50m水位、0-3000流量等等) 可以隨意設定,不受已有的傳感器限制。假如一定要用檢測參數來劃定監控系統規模的話,恐怕KJ101N型監控系統大得無人可比了。

  近年來人們受到一些惡質的商業炒作宣傳,普遍對監控分站大小產生出個誤區,認為監控分站能配接多少傳感器,是區分系統大小和先進性的依據。 其實這是一種認識上的盲點,的確KJ101N監控系統沒有設計大型分站,但并不是因為沒有設計大型分站的能力,而是基于我國煤礦特點優選出最佳資源配置的容量——4模4開和8模8開模二個品種。

  理論上講應用現代微機技術,可以將分站的容量做任意擴大,其實一臺分站能接多少臺傳感器不取決于分站本身,而是本安電源的容量,通常一路20V的本安電源只能提供500mA電流,使用大容量的分站必須配用多路或者多臺本安電源,最終的搭配組合是否方便使用、是否經濟合理才是最關鍵的。用分站容量大小來劃分系統的優劣是否正確?下面就此問題深入地探討一下:

  許多產新品在開發系統之初,都信誓旦旦想把新的監控分站做得完美無缺和無所不能,想籍此來凸顯自身的技術實力,在許多宣傳資料上也能看到號稱“世界最先進的監控系統”之類的標榜,在這樣的思想驅使下,崇信分站容量越大,就越能體現出獨一無二的優勢。結果新問世的分站至少有32個模擬量,48個開關量,64個控制量……,往往把分站搞得龐大無比,在追求分站的容量和功能時,忽略了整體的性能和實用價值。簡單回顧一下監控系統的發展歷史不難發現,這是一個普遍遵循的運行軌跡。

  設計者往往忽視了井下應用環境,碩大的分站必須用很大的,或者多臺本安電源供電??梢韻胂?2個模擬量傳感器需要多少組本安電源才能拖動?別的不說,按新規程要求大容量電源必須配備同等功率的后備電池,這個隔爆型的電源箱有多重就可想而知了。

  多數情況,使用大分站的地方要多臺電源供電,幾個大電源箱摞在一起,每個都有七八十公斤,怎樣在狹小的工作面安裝?大分站的資源往往閑置浪費,于是廠家不得不補充設計中小型分站,于是又設計出中分站:16個模擬量,32開關量,32控制量……實際使用時中分站也浪費資源,一個工作面往往就兩三四個模擬量傳感器,最多不超過八個,于是廠家再設計出了小分站……

  有些場合開關量監測比較集中,開關量不能兼容模擬量接在模擬口上,分站的模擬量端口閑置浪費,廠家為了照顧經濟利益又設計出專用的開關量分站、模擬量分站……結果使一套系統中,井下的分站大中小型號出現許多種,每種型號分站的電源也不通用。大分站配大電源,中分站配中電源,小分站配小電源……

  大小不同分站的電路板及器件不能通用,不同型號電源的器件不能互換,結果使系統構成變得極其復雜,不僅使用人員需要掌握非常眾多的設備,日常維修備件也要配備如此之眾的型號配件。市場經濟的今天,各廠家都在不遺余力地粉飾自己,“大分站”、“大系統”、“大企業”就成了一些廠包裝自己的“本錢”,那么大分站究竟有哪些優缺點?下面我們仔細算一筆帳,看看大分站是不是真的有優勢。

  大分站單從監測容量上看似乎比小分站優越,一臺大分站可以頂替幾臺小分站,可是在井下的環境中,越是大型分站,電纜就越是要集中連接,設備電纜呈放射狀敷設,大分站變成了電話總機一樣匯接中心,分站越大,接線距離就越長,安裝電纜就越多,節省下一臺分站,是以增加電纜為代價的。

  增加電纜使系統造價遠遠超過節省下分站的成本,同時還使維修變得更加困難,有經驗的人都曉得,傳感器電纜越長,發生故障的機會就越多。河南用戶開過一個玩笑的說:研制一臺128個模擬量的分站,把分站放在地面最省事了……。我們至少得出這樣的結論:大分站并不經濟,相反使造價攀升,可靠性下降。

  有人可能會說:我們一個工作面使用的模擬量傳感器已經超過了8臺,使用你們的系統就得配備2臺一體化分站,若使用大分站的系統一臺就夠了,這樣的訴求聽起來很有道理,我們不妨對比一下:如果現場配接16臺模擬量傳感器,那么最少也要二臺以上的本安電源,現場設備是:1臺分站+2臺電源,總共安裝設備3臺以上。如果使用KJ101N-F2一體化分站只需要2臺,現場設備還是比大分站的系統少且經濟,還有一個優點:一體化分站之間沒有沒有復雜的連線,斷電控制邏輯清晰,更易于安裝和維護。

  大型分站的缺點還不僅僅是上面所說的內容,如果分站用于瓦斯監控,大分站的斷電與閉鎖控制就變得非常棘手,不要說用32臺甲烷傳感器去控制48個斷電開關,就是用8臺傳感器去控制四臺開關都會非?;炻?,那些斷電邏輯和斷電閉鎖條件如果按新規程要求去實現, 

被串0.5斷電、回風1.0斷電、工作面1.5斷電、排瓦斯巷3.0斷電、停風閉鎖、風量小斷電、停風3.0禁起風機……恐怕要把用戶的頭發都搞白了。如果不去考慮電纜和斷電的因素,把大分站用在幾個采區中間,每個采區都是隨著煤炭開采在緩慢移動的,傳感器和設備經常需要移動位置,每個采區都是獨立的,一個采區的?;け厝揮跋炱淥ぷ髏?,經常的維護管理相互牽制其它工作面是不可容忍的缺陷。

  8模8開一體化分站是經過十幾年現場磨礪積淀出的經典產品,它突出的優點在于輕便的整機重量,以及電源、分站、電池、斷電四位一體的結構,這樣的容量可以滿足目前90%以上的工作面需求,刻意地要求增加容量必然要犧牲體積和重量的優勢,在要求8只以上模擬量傳感器特殊的環境,可以使用2臺分站來組合應用,既然可以容忍大分站現場安裝2臺電源,為什么不可以接受2臺一體化分站呢?總要比另增加一個大分站品種要優越得多。

  隨著技術的發展和現場應用經驗的積累,那些大分站在慢慢地退出歷史舞臺,新型的分布式監控技術越來越被人們所認識,譬如:加拿大的森透里昂系統就是沒有分站的分布式系統,能武斷地說這樣的系統落后嗎?森頭里昂系統與我們的早期A-1系統有異曲同工之處,KJ101N煤礦安全監控系統,是在A-1系統的基礎上發展而來的,它是介于分布式與分站式的中間產物,兼有兩者的優點,適合我國煤礦生產的特點,她的許多優點和創新是其它系統無法比擬的。


從系統容量講:KJ101N產品不僅不是小系統,恰恰相反它的擴展方式極為靈活,它的通信接口每個都帶有獨立的雙驅動回路,每個回路可以配接64臺分站,一臺接口的標準配置是128臺分站,雙線程配置是256臺分站,且可以繼續擴展。KJ101N既適合于小型礦井也適用于大型礦井。

山西晉城有一座亞中美合資超大型煤礦——美大寧煤礦,曾試用過許多國產型號系統,都因無法滿足嚴格的技術要求中途放棄,這個企業應用美國式的管理模式外加中國式的安全管理條例,就是說中國的AQ6201和AQ1029被不折不扣地嚴格執行著,國內沒有第二家煤礦能如此嚴格遵守規程。

嚴格說,在這個煤礦現場,現有的監控系統一字不差地用AQ6201去逐條檢驗,恐怕沒有能得滿分的,譬如它的掘進巷道使用了4臺對旋風機(二條風筒供風),每臺風機中2臺電機,總計8臺電機,由二套電源供電,要在這樣的環境下實現甲烷風電閉鎖!其技術難點在于:要用8只開停傳感器檢測風機、8路斷電接點閉鎖風機、用四只風筒傳感器檢測風量、用4只以上甲烷傳感器監測工作面與回風,四組以上斷電接點控制工作面斷電,以及饋電傳感器監控斷電狀態。每個設備的運行狀態必須在地面顯示外,最難實現的是如此龐大的組合邏輯必須一字不差地按AQ6201閉鎖要求執行。

在系統選型時期,這里如同一個比武擂臺,先上場幾家系統最長不到2年試用期,被一個個淘汰出局,KJ101N并不幸運,它是最后一個出場的,在這里,KJ101N最終通過了近乎苛責的考核,得到了中外專家一致好評。

KJ101N系統不斷創新發展,十幾年中先后經過多次升級改造,在國內首創廣域網聯網,首創GPS短信預警,首創瀏覽器資源共享。KJ101N產品在許多大型煤礦裝備應用,集生產與安全管理于一身,得到用戶高度贊賞。

改革開放后的市場競爭十分殘酷,KJ101N產品以它領先的技術、一流的品質,良好的售后服務,使市場份額逐年遞增,2007年全國開灤杯大獎賽就選用的KJ101N系統作為比賽標本產品,并委托鎮江中煤對參賽選手和裁判員進行了多期培訓,有可能是“酸葡萄”效應所致,市場上經營對手就用“小系統”來詆毀這個產品。

  47、系統的光纖接口是什么東西?
  它的正統名稱為:礦用光端機,隔爆兼本安型結構,型號為:KJ101N-G,可用于監控系統通信主干線,具有防雷擊、抗電磁干擾、傳輸速度快等特點。該設備是集本安電源、通信接口、不不間斷后備電源,光端機、集線器等設備于一體的綜合儀器,它只使用一根單芯光纖即能實現雙向高速通信,可以節省光纜資源和維護成本??笥霉舛嘶飪遣捎貌AЦ盅怪尚?,體積小重量輕,整機帶后備電源在內只有17公斤。

  48、AQ6201系統改造之后,KJ101N的部件型號都有哪些變化?
  新標準系統換證申請時,要求配套的傳感器等部件一律改用新方法命名的型號,由于部件安標到期換證時間不一致,型號更替要在很長一段時間后才能全部換完,下面是KJ101N系統目前的新舊型號對照表:

產品新舊型號對照表
  
注:隨著時間的推移,產品型號將逐步更替為新型號,本表型號對照僅供臨時參考,屆時要以有效安標證所提供的型號為準。


  49、煤礦產品的“三證一標”是什么內容?怎樣鑒別真偽?
新煤炭法規定,煤礦井下電氣設備采購和使用必須具有“三證一標”。三證內容是:
  (1)《防爆合格證》由原煤炭部授權的上海、重慶和撫順防爆站檢驗發放。
  (2)《安全儀表合格證》由國家授權的長沙、撫順儀表站檢驗發放。

  (3)《產品鑒定證書》由省部級以上單位主持的技術鑒定。
“一標”即為煤安標志,由煤科總院安標辦統一檢驗發放。在取得三個證件后方有資格申辦煤安標志,如果您弄不清產品證件的真偽,可查閱由國家經貿委主編的《煤炭工業安全標志產品大全》或撥打北京安標辦電話咨詢(查詢電話:010- 84264266傳真:010-842628560)。除此之外,您還可以輸入安標查詢網址://www.ma-office.com直接上網查詢。

  2007年,實行三證合一,不再單獨出具單獨的三證,統一由安標取代。


50、地面監控主機適合哪種機型,能否自行購機?
KJ101N型礦井監控系統主機由三部分組成:
(1)PC微機(含Windows);
(2)KJ101N-J接口;
(3)KJ101N監測軟件。

  用作系統主機的微機一般由廠家提供,適配機型有各種型號的PC微機或工控機。用戶自行購機時除要求性能可靠外,還要顧及軟件的兼容性和配置要求,雜牌兼容機不宜用作監控主機,用戶如若自行購機,一定要事先與系統廠家溝通好微機配置的具體要求,內存不要小于1G、使用正版操作系統軟件,建議選用品牌商用機,方便就地保修。地面主機工作時要配備一臺KJ101N-J接口,系統監控軟件安裝在主機硬盤中,地面標準配置2臺微機2臺接口,一套監控軟件。最簡配置不得少于1臺微機1臺接口和一套軟件,打印機及終端另配。


  51、KJ101N系統的技術參數如何? 
  (1)KJ101N系統的監測容量:單路標準為64臺分站,或64個分站為基數擴展,64×N,式中N為正整數;每臺KJ101N-F1型監控分站可以適配四個模擬量,四個開關量;一臺KJ101N-F2型八模監控分站性能相當于二臺四模監控分站。
 
  (2)分站與中心站傳輸距離:>20KM,加裝礦用光端機后距離可成倍增加。
  (3)工作電源:地面220V;井下660V、380V、127V、36V四個標準。
  (4)工作能耗:KJ101N-F1型;KJ101N-F2型監控分站均為:40W。

  (5)傳感器接線距離:監控分站到傳感器線路最大距離≮2Km。
  (6)主要監測參數: 瓦斯0-10%CH4;0-10-100%CH4,一氧化碳0-100ppm;0-400ppm,負壓0-500Pa;0-2Kpa,風速0.2-15m/s,溫度0-50℃以及各種礦用傳感器參數及開關量參數。
  (7)傳輸速率:1200Bit;2400Bit;
  (8)最大巡檢周期:28s-4s。
  (9)網絡通信制式:同步SDLC方式。 
  (10)傳輸方式:標準FSK;基帶不歸零差動碼;光纖基帶。
  (11)網絡傳輸線參數要求:環阻<300Ω ;分布電容<2μF;漏電阻>10KΩ 。


  52、KJ101N系統適配哪些傳感器? 
  本系統用于安全監控的傳感器,品種齊全無需外配,用于生產工況檢測的傳感器,只要符合國家標準,并且總功耗<200mA的傳感器均能直接進入本系統,要求頻率輸出脈沖電流幅度≥5mA,方波脈寬>150μs。以電流模擬量方式輸出的傳感器要用適配器方能接入KJ101N系統,特別提醒:凡是與本系統配接的傳感器必須具有防爆聯檢合格證。
 

  53、KJ101N系統中使用哪些型號電纜?對電纜參數有何要求?
KJ101N系統使用四種電纜:
  (1)井筒電纜:建議使用MHVY32四芯鋼絲鎧裝電纜;
  (2)平巷信號電纜:建議使用帶屏蔽MHYVR 1×4×0.25/7電纜;
  (3)傳感器電纜:使用YZW4×1.0或YZF4×1.0橡套電纜;

經濟條件好的礦井使用MHYVR 1×4×0.52/7電纜連接傳感器效果更好,因它接頭少、重量輕、強度高,不易丟失。傳輸線電纜要求絕緣性能好、電阻小、強度高、分布電容小,如果不按要求型號配備電纜會影響系統的性能。 
(4)電源電纜:用660V供電時使用4平方U-1電纜,380V或36V供電時可使用任意型號的橡套電纜。


  54、線路避雷器上設有二根地線,為什么不可以將其連在一起公用一根地線?
  接有雙地線的避雷器,采用的是對稱接地回路,使用時一定要準備二個不同位置的接地線,且二個接地點要保留至少10m以上距離,千萬不要將二個地線混接在一起!如果將二根地線連接在一起,雷擊浪涌會通過地線回路串入到內線路,假如現場不具備安裝二根獨立地線時,寧肯內側地線懸浮不接,也不可以將二個地線接線柱連在一起!

  55、監控系統為什么偶爾會檢測到異常的數值?怎樣解決?
  第一個原因是目前我國普遍采用模擬頻率方式標準來傳送傳感器到分站的信息,分站電腦芯片則采用脈沖計數方式工作。當傳感器的插頭氧化、電纜接線盒螺栓沒壓緊、信號線接觸不良等原因,(比如一個人用手拉動接觸不良的傳感器電纜時),會造成信號通路時斷時續,結果會將一個寬方波信號分割成許多細碎的窄脈沖信號,電腦芯片會將這些窄脈沖信號當作檢測信息,就造成了隨機出現的異常大數現象。

第二個原因是井下機電設備啟停
時發出的電磁干擾造成的。井下機電設備在開啟和關閉瞬間能產生極強列的電磁干擾脈沖,從分站到傳感器線路都比較長,許多礦井傳感器線路與動力電纜平行地掛在一起,等效于一個緊耦合回路。強大的電磁脈沖比常規信號電平還要高,能輕而易舉的竄進分站中。很難分辨是正常信號還是干擾脈沖。頻繁的電磁啟動脈沖與信號疊加后就會造成嚴重的“大數”干擾。

通常系統采用軟件來慮除以上二種瞬間的干擾,有較好的效果,但不能徹底消除,而且還會造成信息采集延遲,使系統反映速度變得遲鈍。

第三個原因是井下監控設備所接的電網中有IGBT或可控硅變頻調速設備,譬如:變頻風機、變頻絞車、變頻皮帶等等,這些設備沒有采取任何抑制輻射措施,工作時會發出強烈電磁干擾,嚴重污染礦井電源環境。干擾信號沿著動力電源傳播,一方面釋放電磁波干擾沿途傳感器,另一方面由電源線直接進入分站,嚴重時會阻塞監控系統通信,甚至造成分站死機和重啟。

針對以上三種原因采用如下幾種方法能根除干擾“大數”的發生:
  (1)經常檢修傳感器電纜的連接;定期更換傳感器接插件;消滅接頭氧化故障;杜絕使用偽劣的信號電纜。
  (2)調整傳感器電纜走向,嚴格規定傳感器電纜不與動力電纜掛在同一側邦上。
  (3)分站電源不要與變頻設備使用同一變壓器次級,如果沒辦法另架設電源,建議采取1:1變壓器隔離措施。
  (4)通信線路一律使用屏蔽電纜,屏蔽層連接大地和分站機殼,有條件的用戶,傳感器電纜也使用帶屏蔽層的,并且傳感器電纜屏蔽層要連接傳感器外殼和本安電源公共端。

  (5)在可控硅變頻調速器前面加裝“動力電源濾波器”本公司有產品提供。
  (6)傳感器改用串行數字通信,可以有效根除脈沖干擾。
特別提醒:單單在分站到地面的信號傳輸線上使用屏蔽電纜,對解決瞬間異常大數干擾問題沒有任何幫助。

  56、KJ101-45B型甲烷傳感器采用紅外遙調有什么優點? 
  紅外遙調的傳感器外殼不再設調整孔,可以改善儀器的密封性能和可靠性;紅外遙調操作精度高,可以精確到百分之一的精確度,是電位器調整做不到的;儀器無機械調整,杜絕了人為調整帶來的損傷,不相關人員無法介入,提高了儀器的可信度。 

  57、KJ101-45B型甲烷傳感器為什么只有一組調零鍵? 
  本儀器為方便用戶使用,整機只有??仄魃弦蛔櫚髁慵?,調零操作比普通低濃傳感器還簡單,一切復雜的操作全部由單片機軟件自動完成。
 
  58、KJ101N-F1監控分站接甲烷傳感器是否可以達到2000米以上?
  監控分站的接線距離取決于傳感器功耗電流,KJ101N-45型傳感器采用新型開關電源技術,在18伏時消耗電流小于50mA,普通1平方電纜(每千米環形電阻大約17.6*2=36歐姆),連接單只傳感器接線距離可達2000米以上;若使用1.5平方PUYVR電纜接線距離可達3000米;如果將四芯電纜剩余的一根并聯在公共負端,則傳輸距離還會延伸1.5倍(1.0平方電纜3000米、1.5平方電纜4500米)。

如果需要更遠的接線距離,建議使用我公司的GJH100型紅外甲烷傳感器,它比普通催化傳感器功耗更小。
59、一臺KJ101N-F1監控分站最多可實現幾路斷電控制?斷電等級如何?

KJ101N-F1型監控分站上有二組本地斷電接點輸出,接點電流10A,最高限壓220V,可以直接分斷防爆磁力開關;KJ101N-F2型監控分站上有二組4路斷電輸出,斷電等級同F1分站,可以控制4臺設備斷電和閉鎖;遠程斷電有與監控分站配套的編碼繼電器箱,

箱上有兩組控制輸出,可控硅組可斷36V-660V,電流10A;繼電器接點組220V,電流2A。每臺F1監控分站最多可接4只繼電器箱(F2監控分站可帶8臺斷電箱),控制距離大于2公里。

  60、編碼繼電器箱是怎樣實現遠程多路斷電的?
  本繼電器箱采用編碼??丶際?,使用一對芯線實現多路???,并且供電與控制共用一對芯線,斷電現場不必另接輔助動力電源,電源取自KJ101N-F1型監控分站的控制輸出,本質安全型。繼電器箱上設有選擇受控傳感器的撥碼開關,通過每只繼電器箱不同的撥碼設置實現多路遠程斷電控制。

  61、編碼繼電器箱是怎樣實現執行狀態回傳的? 
  KJ101N-GD編碼繼電箱中設計有一組電磁/電場感應傳感器,能夠檢測出被控設備的帶電狀態,能分別檢測流過低壓接點的激磁電流和高壓接點上的交流電壓,此信號代表了被控設備的“帶電狀態”經過光電安全隔離后,沿驅動線路電纜傳給分站,最終上傳地面主機算計,它是繼電箱附帶的一項功能,非接觸測量方式工作,使用時不用增加設備和線路,不必另行加裝饋電傳感器,能有效地監控被控設備的斷電執行狀態,防止人為破壞斷電執行和斷電執行功能異常。

  62、KJ101N-F1監控分站的風電瓦斯閉鎖是怎樣實現的?它有何功能?
  監控分站有專用的風電瓦斯閉鎖子程序,用??仄骰虻孛嬡砑路⒉問柚?,配用三臺甲烷傳感器和相應的遠程繼電器箱可組成功能齊全的風電瓦斯閉鎖系統,具有工作可靠、斷電閉鎖距離遠、解鎖方便、組成設備簡單等優點,完全符合最新的AQ6201版要求,具體功能如下:

  (1)上電閉鎖:在儀器剛接通電源一分鐘內,甲烷傳感器尚處于預熱階段,不能有效監控現場瓦斯真實參數,此時儀器要保持斷電閉鎖狀態,使工作面一分鐘內不能送電。
  (2)失電閉鎖:當監控分站器因電源故障而停止工作時,要保證儀器控制輸出停留在閉鎖狀態,不允許工作面送電。
  (3)超限閉鎖:工作面瓦斯濃度超過1.5;回風超過1.0;串聯風入口超過0.5要切斷對應地區的機電設備電源,并使其保持閉鎖狀態。

  (4)故障閉鎖:甲烷傳感器、分站、斷電器等設備發生故障或連接線斷開時,應將對應區域內的機電設備斷電并保持閉鎖。
(5)停風閉鎖:當局部通風機因故停轉,應立即切斷該區域內所有機電設備電源,并保持閉鎖狀態,直到風機恢復常態。

  (6)風機閉鎖:當工作面通風機停轉,并且瓦斯濃度值大于3.0分時,儀器應輸出“風機閉鎖”控制信號,該控制信號串入風機啟動按鈕回路(不是停止控制),不允許再次啟動風機,防止高濃瓦斯一風吹事故。 
  (7)解鎖功能:用紅外??仄髦械淖ㄓ媒饉磁?,在現場進行解鎖后方能啟動風機排放瓦斯。

  63、為什么KJ101N-F1監控分站在井下可以帶電開蓋維修和接線? 
  KJ101N-F1型監控分站主機箱采用本質安全結構,內置隔爆式電源,開蓋后暴露的全部是本安電路,只要不打開隔爆腔,可帶電拔插主板或接傳感器電纜均不會產生危險。 建議:在井下不是非常必要,還是不要帶電維修,可先用??仄鞴乇盞繚叢俳形薏僮?。

  64、KJ101N-F1監控分站為什么既能配接電流型傳感器也能配接電壓型傳感器? 
  KJ101N-F1監控分站供傳感器的四組本安電源是獨立的,具有恒流/恒壓雙重性能,其開路電壓19V,短路電流260mA,不是普通的關斷式?;さ緶?,因此電壓型傳感器和電流型傳感器均可直接連接不必轉換。由于四路傳感器電源是獨立的,其中一臺發生電源短路時,不會影響其它路工作。
 
  65、KJ101N-F1監控分站的不間斷電源如何安裝與接線?后備時間多少? 
  該儀器的后備電源安裝在襯板的下方,24V/4Ah的電池組膠封在ABS工程塑料殼內,橡套電纜引出線由本安腔引出,再進入隔爆接線腔,上+,下-,千萬不可以接反!拆下儀器襯板可以很方便地取下或更換,嚴禁在井下危險場所裝拆電池。儀器在常規配置下(3只甲烷傳感器)電池可連續供電4小時以上。

特別提醒:打開分站隔爆腔接線時,一定要小心避免細碎線頭落入電池接線腔內,以免造成短路打火。連接外置式電池箱時,要首先打開電池箱蓋板,讓箱內安全聯動開關切斷電池方可接線! 拆卸時也要先開電池蓋,斷電后再拆線,否則有引爆瓦斯的危險!

  66、監控系統的傳輸速率與性能關系如何? 
  監控系統的傳輸速度直接影響系統的反應速度,應該越高越好,而目前礦井內使用的傳輸線是一種無序和阻抗不匹配的樹狀網絡,不適宜高頻信號傳輸。提高傳輸速率后會增加誤碼率,傳輸速率和誤碼率兩者是相互矛盾的,應折中取值。

考慮到系統中常用傳感器甲烷的反應時間為30秒,系統的反應速度再快也沒有實際意義。原煤炭部的技術規范要求系統巡檢周期小于30秒即符合要求。單純的追求高速率而犧牲可靠性指標是不可取,經驗證明,基帶碼傳輸速率在600bps之內最佳,FSK速率在1200bps為宜。

有些產品單純地提高傳輸速率,結果必然降低系統的可靠性,縮短傳輸距離,系統容量隨之下降。 如若獲得更高的通信速率,可使用光纖干線,大型礦井建議使用多線程配置(多條線路并行呼叫)。

67、KJ101N系統傳輸線短路時能夠自動切除短路部分是怎樣實現的? 
  本系統設計有一種智能接線盒(KFF1型??胤致菲鰨?,當傳輸線局部發生短路時,它會有選擇地將短路支線切除,并且地面及時報警記錄,待線路恢復正常后能自動或手動接通故障支線,保證系統正常運行。此功能僅限于A-1、KJ10、KJ101、KJ101N系統具備。
 
  68、KJ101N-F1型監控分站后備電源為什么容量大、不易產生記憶效應?
  KJ101N-F1型監控分站的后備電源采用優質、高容量免維護電池組、專業級智能化充放電管理電路、脈沖活化方式充電等多項技術措施,充電電路以每秒200個高占空比窄脈沖給電池充電,使電池時刻保持深度充電狀態同時不發生記憶效應,所以它具有非常優秀的后備放電特性。

  69、八模監控分站怎樣與現在的系統軟件兼容? 
  KJ101N-F2型監控分站的等效功能相當于二臺獨立的四模四開監控分站,主板上設有二組地址撥碼開關,分別占用二組“站號”,二組傳感器接線柱分列兩邊,虛構了獨立的兩套分站設備,傳感器配接;本地斷電;遠程斷電;就地顯示;閉鎖邏輯等完全與四模監控分站相同,地面系統軟件不用任何更動,就可以直接代換二臺四四開模監控分站使用。

  70、KJ101N系統的通信接口的結構有幾種?
  2007年貫標后的系統淘汰了卡式接口,目前有二種型號供用戶選擇:KJ101N-J型是通用的外置式接口,用232串口驅動型,用于地面使用,接口與主控計算機通信速度為19.2KBPS,232串口線長度不能大于5米;另一種為光纖驅動型,型號為:KJ101N-G,與主控計算機通信采用光纖傳輸,

接口和主控計算機通信速度為19.2KBPS。光纖長度最大為10千米,隔爆兼本安結構,可以直接使用于井下環境。地面接口需要另接220V電源,使用時切忌要與監控主機使用一個電源插座,以保障接口外殼與電腦外殼保持同電位,這樣能防止浪涌信號引入以及雷電感應的損壞。

  71、內置式接口、外置式接口和光纖式接口使用差異在哪? 
  主要差異在外部結構部分,通用外置式接口和光纖接口的主控計算機通信均采用標準的232串口,通信采用標準232協議方式,在軟件上兩種接口完全相同的操作方式,外置接口僅限于地面機房中使用;光纖接口設計為隔爆式結構,

通信信號由光纖驅動,可以工作于井下環境,兼有光端機的功能。老用戶的內置式接口雖然硬件一級完全兼容,但系統軟件目前不能兼容,老軟件不能滿足新標準要求,升級用戶更換外置式接口必須更換與之相對應的軟件。

  72、光纖通信的接口有哪些特點? 
  采用光纖通信的外置式接口置于井下,和主控計算機通信采用光纖傳輸,不但速度快,而且更有效地、徹底的解決了“避雷”問題;光纖通信式接口井下設備通信仍然保留了信號電纜聯接方式,并且設計了雙驅動電路,驅動能力更強,一臺光纖接口等效于雙路接口;接口中自帶不間斷電源,當外界交流電源中斷后,能連續工作八小時;對于長距離通信的礦井可省去“干線驅動器”,使用維護更方便。

  73、光纖驅動接口怎樣用于目前系統?系統軟件要否更換?
  光纖接口屬于外置驅動方式,設備分為地面部分和井下部分二種,地面部分結構類似于外置接口,接線方法亦相同,具有雙機熱備功能,使用外置驅動接口的系統軟件程序不用更換,可以直接代換使用;使用卡式接口的老系統軟件必須更換主監控程序。

  74、KJ101N-50型斷水?;て髟諭咚鉤櫸偶囁刂杏瀉喂δ?? 
  瓦斯抽放使用的水環真空泵,在工作中是絕對不允許斷水的,斷水后葉輪與固體物質摩擦碰撞就有可能產生火花,有引爆瓦斯的危險。本?;て髂蘢遠觳庋匪乃?,當水位下降到危險界線后能發出警報,并能輸出控制信號自動切斷風機電源。
76、KJ101N監控系統有哪些專用維修工具?功能如何? 
該系統配有三種專用測試臺。

  (1)用于檢修監控分站等設備的KJ101N-13B型綜合測試臺。它上面設有多路串碼信號發生器,電流源信號發生器,傳感器電源以及相關的電流表、指示燈,可對監控分站主板、模擬傳感器、編碼繼電器箱、開停傳感器等設備進行測試和維修。
  (2)用于KJ101-45B型甲烷傳感器主板檢修的KJ101N-11型傳感器測試臺。它上面設有仿真黑白元件信號源、本安恒流電源、輸出脈沖指示、長線模擬等電路,是維修傳感器的必備設備。

  (3)用于檢修老化KJ101N-F1主板機的KJ101N-13B型綜合測試臺。它是專為小批量監控分站主板集群性能模擬所設計,儀器上裝有六個插槽,可同時插接六塊主板進入系統,能對分站主板機進行全面檢修測試。
 
  77、最簡配置的監控系統需什么設備? 
  構成監測系統最簡配置可由地面設備和井下設備兩部分組成。 
地面設備:奔騰以上的計算機二臺; 
KJ101N-J接口一臺;
針式打印機一臺;
KJ101N系統監測軟件一套; 
線路避雷器二臺;

如果用戶已有PC計算機,只需購買接口和一套軟件即可組裝成地面主站,這樣的配置已具備了監測系統基本功能。 
井下設備:傳感器種類和數量按需要配置,監控分站是為傳感器供電的,每臺監控分站可以驅動四臺模擬量傳感器和四臺開關量傳感器,根據傳感器裝備情況配置的監控分站數量,遠程斷電還要配置繼電器箱等設備。
 
監測用的信號電纜是必不可少的,主干線要用鎧裝電纜,分支要用屏蔽電纜,線路避雷器一定要配備二臺,資金再少也不可以省略,線路沒有避雷器?;?,一次輕微的雷擊都有可能擊毀全套設備!

  78、KJ101N系統怎樣實現監測數實時聯網的?
  KJ101N系統為了滿足遠程監測終端的需要,在系統軟件中嵌入了礦井監測數據聯網???,能很方便的實現礦內終端,礦局數據聯網,以及所有遠程監控數據聯網的功能。嵌入??櫸治鞫洗哪J膠捅歡募J蕉?,根據上級聯網協議選擇。

  79、KJ101N系統監測聯網終端如何查看主機監測數據?
  KJ101N系統提供兩種形式的終端軟件。一種是ASP動態網頁形式,在監控主機上安裝網站服務器和KJ101N_ASP軟件,終端機通過瀏覽器瀏覽監測主機的實時數據,查詢各測點的歷史記錄和曲線圖;另一種是C/S結構網絡終端形式,在終端機上安裝監控終端軟件,監測數據通過網絡廣播方式發送到每臺終端,終端軟件界面和主機界面相似,數據實時無延遲。

  80、KJ101N系統監測聯網有哪些線路連接方式?
  1)    網線直接連接。用網線連接各個計算機和交換機,組成一個小型局域網這種方式適合礦內終端聯網。
  2)    光纖網絡連接。這種方式適合距離比較遠的局礦聯網,光纖的通信距離能達到100KM,且沒有干擾,速率快,穩定性好。

  3)    寬帶線路連接。租用電信、網通等ISP網絡運營商提供的寬帶線路作為監測聯網數據的載體,數據速率高,無線路投資,維護方便,適合遠程的市、局、礦聯網。
  4)    GPRS網絡連接。GRPS上中國移動推出的一種無線數據通信網絡平臺,不需架設固定線路,用戶連接使用方便、費用低,小流量數據傳輸非常實用,比較適合偏遠鄉鎮小礦的監測數據聯網。

  81、短信預警怎樣在KJ101N系統中實現?
  KJ101N系統支持礦井監測數據短信預警功能,只要在原有的監測系統上連接一臺KJ101N-81A短信預警控制器并配套使用短信預警軟件,就能對井下各測點數據進行實時監視。當某個測點的數據超過了設定閥值一定時間,預警系統就會根據級別給預設號碼的手機發出短信報警告知信息,這樣煤礦管理人員能在最短的時間內獲知井下超限的情況,為及時排險贏得時間,有效防止安全事故的發生。

  同時該系統具備短信查詢功能,用戶可以編輯短信發送到短信控制器,系統會根據用戶要求回復查詢結果。

  82、KJ101N系統的報警方式和報警值是怎樣設定的? 
  地面報警:主要由監測主機完成,報警方式以聲、光方式進行(上限報警或下限報警和差限報警),利用計算機內喇叭和屏幕閃爍完成,也可以外配專用語音聲光報警箱。測點的報警值單獨設定,均能隨意設定和修改。
 
井下報警:由瓦斯、溫度、壓力等傳感器的聲光報警為主,可用紅外??仄魃瓚ê托薷?;F2型監控分站有聲報警器;F1型監控分站僅能在顯示窗上用數碼管閃爍示意報警;開關量報警則需要有地面軟件完成;用戶如需要增強報警功能和效果,可加配聲光報警箱,由遠程斷電輸出口驅動,也可以用繼電器箱拖帶。

  83、A-1、KJ10、KJ101、KJ101N四個監測系統是什么關系?有何不同? 
  A-1是我國自主開發的第一套時分制礦井監測系統,1986年通過部級鑒定,首創二線制基帶傳輸,同步SDLC通訊制式,無分站結構,PC計算機做主機,內置式通信接口,在國內有大量用戶裝備。

KJ10是A-1的第二代產品,1990年通過部級鑒定,它保留了A-1的SDLC通訊制式和無分站結構,新開發了智能接線盒,開關量擴展器,HG-89接口,線路避雷器等輔助產品,軟件更新了版本,可在386以下的微機上運行。該系統在當時國內有大量裝備。

KJ101是繼KJ10以后的第三代產品,95年通過通過技術鑒定,99年被國家經貿委認定為國家級新產品,它保留了A-1,KJ10的主要優點,還開發了一體化的分站(KJF19監控分站)、耐沖擊紅外調校的KJ101-45B型甲烷傳感器、干線驅動器、數字編碼繼電器箱等;使用Vb語言開發了第三代Windows軟件,應用Access數據庫;增加三種聯網方式:廣播式終端網、局域網和互聯網。

KJ101N是貫標AQ6201后的第四代產品,2007年完成,開發有八模八開監控分站、外置式接口、光纖驅動接口、光纖以太網交換機、無線預警基站以及全系列礦用傳感器等產品;全系統及部件均具有優異的抗干擾性能和抗浪涌性能;系統傳輸速率由原來的488提高到1200/2400bps;第四代軟件應用了C語言編程和Mysql數據庫技術,以及矢量化圖形處理技術;性能全面達到或超過了AQ6201標準要求。
 
  84、KJU3擴展器有何功能? 
  井下開關量集中的測點,往往要求監控分站或控制器有盡可能多的開關量端口,因結構限制使得儀器只有14個接線端子,擴展器上設有八路開關量輸入端口,經過并/串轉換后輸入到監控分站信號端口中,使用一臺KJU3開關量擴展器,可將一個模擬量端口擴展成八開關量。監控分站的模擬端口可任意組合,能適應不同數量的開關量與模擬量傳感器搭配。
 
  85、井下一氧化碳傳感器為什么偶爾會檢測到很高的值?是不是電磁干擾所致? 
  一氧化碳檢測值異常波動不一定是干擾大數,井下放炮時,炮煙中含有很高的一氧化碳成分,且濃度很高,它會隨風流向下游排放,安裝在回風道中的一氧化碳傳感器就會檢測到,并且迅速上傳地面發生超限報警現象,地面檢測記錄中就能檢索到短暫的超限峰值。

  86、KJ101N系統能否配接高低濃甲烷傳感器? 
  本系統只占用一個傳感器端口就能實現高低濃甲烷傳感器的配接,軟件的存儲、檢索、曲線保持連續性, 與普通傳感器使用一樣方便。

  87、新四模四開監控分站都有哪些改進,性能如何?
在硬件方面,2005年推出的新四模四開監控分站在原來的基礎上新增加了四組獨立的開關量輸入端口,在接入四個模擬量的同時尚能接入四組開關量;本機斷電增加到二組繼電器,可以獨立設置受控邏輯。

在功能方面,新版四模監控分站保留了開關量擴展和編碼控制輸出等功能,增加了紅外??夭問瓚?,開關量三態輸入,模擬量串行碼輸入,地面初始化參數寫入等多項新功能。

  88、老四模監控分站能否改造成新標準監控分站?都要更換那些部件?
  只要更換一塊新主板即可,變成四模四開分站,開關量接入在主板上方,無需改動儀器結構,電源、襯板等其它設備全部兼容。如果更換襯板,可獲得抗電磁干擾性能,如果不更換電源,改造后的新四模本地斷電還是單組繼電器輸出。

  89、KJ101N-F2與KJ101N-F1二種監控分站有哪些相同和不同的地方?
  (1)外殼改用玻璃鋼熱壓成型,堅固美觀,整機重量只有17公斤
  (2)遠程斷電增加到了二路,最多可以控制8臺繼電器箱
  (3)后備電池內置在隔爆電源腔中,方便更換

  (4)電源接線腔改在后面,打開后蓋能全部暴露出電路,更方便維修
  (5)電源電壓轉換直接在接線柱上可以選擇,不必再開蓋改線
  (6) 本地斷電二路,斷電接點的???常閉直接在印版端子上引出,每只繼電器2組轉換接點輸出,總計四組轉換節點輸出,可同時控制4臺設備斷電及閉鎖

  (7)前面板增加了聲光報警,用于風電閉鎖時不必再增加聲光箱
  (8)傳感器引出線改用優質航空插頭連接方式,方便現場快速拆卸
  (9)保留了原來八模的虛擬雙四模方式,可以代替二臺四模四開分站使用

  (10)主板裝在前面,采用排線插頭方式連接,與四模金手指接插方式不同
  (11)兼容現有新/老系統軟件,可與F1分站并網使用。

  90、KJ101N-F型監控分站許多參數都是從地面設置的,脫機后情況怎樣? 
  儀器與KJ101N系統聯網時,參數設置大部分都是由地面下發的,脫機時不受影響;當儀器電源中斷重新上電后,儀器監控參數由內部非易失存儲器記憶,基本參數依照前次設定為準。接通網絡后,地面主機有權修改各項參數設置。八模監控分站和2005年后生產的四模監控分站都具有長期記憶參數功能,不怕掉電。

  91、監測機房離井口很遠時KJ101N監測系統怎樣適應? 
  本系統的FSK傳輸方式傳輸距離長,可達30公里,且傳輸質量和可靠性不受影響??悸塹匠ぞ嗬爰蕓障唄啡菀自獾嚼諄?,機房與井口距離遠時,建議使用光纖驅動接口,抗干擾性能還會得到進一步提高,如果沒有條件架設光纜,一定要用屏蔽電纜連接通信線路,且兩端屏蔽層一定要良好接地。 

  92、機房UPS電源有何種要求? 
  為保證監測系統不間斷工作,地面機房中必須安裝不間斷UPS電源。該電源有在線式和后備式兩種,區別在于交流電停電瞬間的切換方式不同。在線式優于后備式,兩者售價有很大差別,用戶可根據自身條件選擇。功率一般選用1000W以上的產品。UPS電源中的蓄電池全負荷供電時間只有15分鐘,如需較長時間的備用電源,必須外置大容量蓄電池,建議購買100安時免維護電池組。
 
  93、生產監測與安全監測合用一套系統時怎樣配置? 
  將生產監測與安全監測合用一套系統是非常經濟的做法,因為監測系統本身有很大潛力沒有利用。井下分別根據生產和安全需要將各種傳感器掛接在傳輸總線上,監測信息集中傳輸到地面中心站,再根據要求分設若干臺生產終端和安全終端,兩種終端的硬件相同,區別在于終端顯示軟件。本系統具有生產與安全監測的全部功能,還可通過局域網和互聯網共享監測資源。
 
  94、系統防雷的若干問題
  除了大氣放電造成的強電磁干擾外,還有一種來自礦井內部動力電源故障浪涌電流造成的破壞, 后者的破壞力往往遠高于雷電的損壞力,特別在動力電源設備發生擊穿短路、電纜短路放炮、電纜弧光短路等情況時,動力電源的相間會發生嚴重的不平衡。

擊穿點對地短路,造成很高的跨步電壓(不同位置的兩點大地電位差),能造成井下現場接地點與地面機房接地點很高的電位差。
信號傳輸線跨接在這個高電位差的兩地之間,與儀器之間形成放電回路,能在很短的時間內燒焦電路板,并使其碳化擊穿,會破壞整個網絡。
用戶往往在沒有發生雷雨的季節也發生了擊穿損壞,這就是動力電源浪涌造成的破壞。

就現場實際情況建議用戶采取如下十二種措施, 可以有效的防治閃電雷擊和動力電纜浪涌感應造成的損壞。
  (1)傳輸干線全部更換屏蔽線,井筒電纜鋼用絲凱裝線,并且從井底到機房不要設接頭,直達機房,電纜的屏蔽網(包括鎧裝鋼絲)上下兩頭分別可靠接地,特別是地面干線盡可能避免架空走線,必須走明線時要用鋼絞線吊掛,鋼絞線兩端可靠接地。

  (2)有條件的話地面線路可以考慮采取埋地走線方案,穿入鋼管作防護外皮埋入地下能取得良好防雷性能。
  (3)如果實在沒有條件使用屏蔽電纜,把四芯電纜中的二根剩余芯線,在井上井下分別良好接地,也可有效吸收感應能量獲得明顯的?;ぷ饔?。
  (4)傳輸線終端的井上下分別加裝避雷器,不可以只安裝地面,忽略井下!安裝線路避雷器,可以得到很好的?;ばЧ?,千萬不要拆掉避雷器運行系統!

  (5)避雷器的保險管被擊斷后,要換上相同容量的備用保險管,當地購買不到相同規格保險管盡快與廠家聯系,切不可以用大容量的代換,一般不要用大于500毫安的保險管,絕對不要用導線替代融絲!現場對損壞的保險管可以自己焊接,可以找來0.08到0.1漆包線替代熔絲焊接在玻璃管中。

  (6)信號傳輸線不要同動力電纜掛在同一側邦上,更不要掛在同一個電纜鉤子上,否則動力電纜發生瞬間短路的浪涌電流會在傳輸線上感應出數千伏電壓,能量非常強大。
  (7)避雷器的接地線要良好接地,特別是安裝在井下的避雷器尤其重要。
  (8)雷電大作時,特別在機房附近落雷時,建議關閉地面主計算機,然后拔下主機和接口的電源插頭,接有局域網的也要拔下網線插頭,這樣可以有效的?;ぜ撲慊槐煥椎緇骰?,但不能?;ぞ律璞?,只停電不拔下插頭,主機照樣容易被雷擊毀。

(9)計算機外殼接地不能改善防雷性能,恰恰相反,機器外殼懸空能有效阻斷放電通路,更有利于防雷。建議電腦插座中的?;そ擁夭灰喲蟮兀ㄆ紛中尾遄屑淶牟蹇祝?,但要保證外置接口的外殼和電腦的外殼地連接在一起就可以(插在同一電源插座上,或用導線將二個插座的“?;さ亍繃諞黃穡?,千萬不可以只有一臺接地而另一臺外殼懸空(指通信接口和電腦的外殼)。

  (10)改用光纖信號傳輸,可以徹底杜絕線路雷擊損壞(鎮江中煤電子已有光纖傳輸接口,可以直接代換使用)。

  95、KJ101N系統地面可接多少終端?功能如何? 
  本系統地面可以任意增加顯示終端數量。終端功能與監測主站類似,但不具有下發控制命令的功能以及對系統參數設置的功能。屏幕尺寸有17"、19"、26"、47"液晶屏、100"背投屏、200"前投屏等多種規格,也可以將地面系統聯成以太網或通過互聯網開設遠程終端。
 
  96、KJ101N系統的傳輸干線可否用光纖?成本如何? 
  本系統已開發了專用光纖傳輸設備:KJ101N-G型礦用數據光端機,可替換從機房到井底第一分支點的傳輸干線。使用光纖可提高系統的抗干擾能力和防止雷擊損壞設備。采用光纖傳輸要比常規電纜傳輸增加4萬元左右成本,井底光端機必須有可靠電源共給。
 
另外本系統也可以采用光纖以太環網方式,需要增加配套的產品有:KJJ159型本安型以太環網交換機、KDW660/18B型礦用隔爆兼本安電源、地面光電接口。使用環網方式要增加少許成本,但可以提高系統傳輸速度,適合大型礦井應用。

  97、人為破壞斷電控制,本系統怎樣檢測和處理?
  本系統設計有一種KGT19型饋電傳感器,將其安裝在被控開關負荷測電纜上,檢測線路上有無電壓(不是電流),如果發生人為阻止斷電控制的執行,或線路故障造成斷電失效,系統會立即報警并記錄。

該傳感器還可當做配電狀況的檢測,用于生產調度指揮。KJ101N-GD型礦用繼電器箱內帶有饋電回傳功能,可以將斷電執行狀態回傳監控分站和地面,不必另設饋電傳感器和線路。
 
  98、廠家怎樣培訓與保修? 
  廠家每年定期集中舉辦用戶培訓班,系統地對執機人員和維修人員進行理論培訓。用戶要支付相應的培訓費。沒有條件參加培訓班的用戶,也可以在現場安裝調試過程中進行理論與實踐培訓,選用何種培訓方式簽約時協調,同時產品在定貨時商定好免費維修年限,超期維修要適當收取費用。KJ101N系統在主要分布地區都設有維修服務站,用戶可就近得到服務。 

 
KJ101N系統用戶分布圖

  99、《煤礦安全規程》通風安全監控部分與老版本有那些重大改動,情況如何? 
  (1)煤礦安全監控設備的裝備標準依據礦井瓦斯等級、自然發火狀況等確定,不考慮礦井的生產能力;
  (2)高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井、有高瓦斯區的低瓦斯礦井必須裝備礦井安全監控系統;

  (3)沒有裝備礦井安全監控系統的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的掘進工作面,必須裝備甲烷風電閉鎖裝置或風電閉鎖裝置和甲烷斷電儀;
  (4)沒有裝備礦井安全監控系統的低瓦斯礦井的回采工作面,必須裝備甲烷斷電儀,也可裝備甲烷風電閉鎖裝置;

  (5)監控系統井下分站必須具有甲烷風電閉鎖功能;
  (6)監控系統井下分站必須配備不間斷電源,滿負荷供電時間不小于2小時;
  (7)監控系統必須具有斷電失效監測功能(饋電狀態回傳);
  (8)斷電執行裝置在交流電中斷后必須有后備電源維持其閉鎖狀態功能。
相比之下,新《煤礦安全規程》比老版本要求更加明晰嚴格。
 
  100、監控分站有大、中、小之分,它們的各自優勢與缺點如何? 
  具備大、中、小分站的系統優勢在于可根據具體工作面和傳感器的分布情況選擇不同的分站,可最大限度地減少分站數量。缺點是分站的品種多,不同分站的部件不能互換;配備的電源也要分大中小型,使維護難度增加,分站的數量雖然相對少些,但電源數量無法減少;另外大分站所需傳感器的電纜多,總體造價不經濟。

使用單一品種分站的系統優勢在于互換性好,便于維護,可以充分的利用分站的資源,減少庫存備件和備用設備,傳感器電纜布設更為合理,節省總體成本。實踐證明中小型分站是將來監控系統的發展方向,不要聽信有些廠家的惡意炒作,系統的優劣不能用分站大小來衡量,也不是分站型號越多就越先進,有關更詳細文章請參閱本《技術問答》34節:人們普遍認為監控系統都是大同小異,KJ101N實際情況也是如此嗎?

  101、KJ101N系統的抽放監測功能如何?
  (1)    實現了抽放系統與安全監測有機結合 ,節省用戶資源
  (2)實現了多層次網絡信息共享 
  (3)系統配有抗濕型管道瓦斯傳感器,檢測元件壽命長,工作穩定

  (4)系統配有智能化集中監控大柜,監控功能強大
KJ101N瓦斯抽放利用系統主要的檢測參數有甲烷、管道負壓、管道溫度和管道流量。監測系統能對檢測參數進行就地顯示,獲取準確的工況流量;通過溫壓補償和濃度運算,計算出混合流量和純瓦斯流量;同時統計各量的日累計等;另外還有斷水?;?、泵房環境瓦斯監測、電機和泵的軸溫監測,對于瓦斯利用系統可進行罐高、水封水溫、灌內濃度、出入口瓦斯濃度監測以及入口濃度控制等。

  102、饋電狀態傳感器有何用途? 
  饋電狀態傳感器主要用來檢測機電設備帶電狀況,檢查被控設備狀態是否符合控制邏輯,比如井下監控分站發出斷電指令后,檢測被控開關負荷側是否真正切斷了電源,避免斷電失效而不能及時發現。本傳感器不同于開停傳感器,儀器是通過檢測電纜外層的電場來判斷線路是否有電,因此也可用于礦井內供電狀態監測。

  103、KJ101N型監控系統是怎樣解決風筒風量傳感器工作不可靠問題的? 
  我公司新近研制出一種GFT5型風筒風量傳感器,工作原理與常規產品不同,它沒有運動的機械臂,依靠檢測風筒外面靜止壓力來判斷風量狀態,用尼龍編制扁帶捆扎在風筒上方。該傳感器能適應不同風筒直徑均,只需束緊編制帶即可工作,無需調整規格尺寸,經現場使用證明工作穩定可靠,不用經常維護。

  104、怎樣在雙風機雙電源上實現閉鎖控制?
  (1)KJ101N-F1型分站(四模四開)上的實現方法 


  (2)KJ101N-F2型分站(八模八開)上的實現方法
 

  在對雙電機的對旋風機監控時,可視為一臺風機處理,每組風機安裝2個開停傳感器(圖中未畫出),開停信號并聯輸入分站。


  105、為什么電腦和外設的串行接口容易損壞?怎樣能有效預防?
  有電腦使用經驗的人都會發現,232串行口極易損壞,有時竟然是莫名其妙地發生的,包括與電腦連接的打印機、掃描儀接口……

連筆記本的串行口也不能幸免,有時僅僅是帶電拔插一下串口,結果就在悄無聲息的情況下損壞了,到底是哪里來的能量損壞了它們?為什么與它連接最緊密的顯示器通信口很少損壞?筆者對此做了大量研究,現將它的廬山真面目揭示給大家,歡迎參與討論拍磚!

首先我們共同回顧一個人們不太熟悉的半導體器件的基礎知識—“MOS器件的鎖定狀態”,目前市場上流行的MOS器件絕大多數都是互補CMOS器件,它是在一塊N型襯底上,利用PN結當作絕緣體,光刻制造出來的電路圖形,它不是真正意義上的絕緣體,當外界信號電壓低于襯底2個PN結電壓時,整個器件就會變成一只5層PN結可控硅器件,晶片上集成的全部晶體管都會導通,呈現低電阻大電流狀態,且不能自行關閉,如果沒有電源限制措施,很快就會發熱燒毀器件!

這種可控硅觸發效應稱之為MOS電路的“鎖定狀態”,所以CMOS器件有個明確的使用禁忌,器件輸入信號電壓不得高于供電電壓Vcc、不得輸入反向電壓(-1.2V以下)。近年的半導體器件已經加裝了輸入?;て骷?,負向輸入的鎖定狀態已經大為改善,但還是不能抑制高強度觸發能量。

在正常的電路中沒有高于電源電壓的信號,也不存在低于地電位的負向電壓,所以大家遇不到這樣的情況發生,接口芯片的信號線直接與外界連接,情況就大不一樣了,線路上的電磁感應、來自電源的浪涌、大氣中雷電沖擊都會引入異常電壓,輕輕地騷動就可能觸發CMOS工藝制作的接口芯片進入鎖定狀態而損壞,包括局域網的網卡電路。

為什么帶電插拔串行口容易損壞器件呢?連接電腦和外設的串行接口中主要有三根線,信號發、信號收、地線,在插拔串行接口時,如果在瞬間地線首先脫離,那么就會有非常危險情況發生,外設的外殼與電腦外殼之間由于脫離了連接,各自受到不同相序工頻感應,就會有不同的交流電位,外設的外殼與內部變壓器的屏蔽層相通,與220V市電有很大分布電容,它又與5V公共地相通,

電腦的這一邊也是如此,二個設備之間的交流電位有上百伏的感應電壓,如果你不相信,可以做個實驗,用手指間去觸摸不接地的電腦外殼,你會感到麻電,再用數字萬用表交流電壓檔測量外殼對地電壓,可達白伏之多,它若疊加在接口信號中,瞬間的高電壓竄入接口芯片,立刻觸發所謂的“鎖定狀態”燒毀嬌嫩的串行口芯片,造成器件永久損壞,有些芯片進入鎖定后不一定燒毀,但反復觸發之后也會對器件性能造成很大傷害。

電腦顯示器也和外設一樣連接,為什么顯示器的信號接口損壞很少呢?這和使用環境有關系,顯示器往往與電腦使用一根電源線,電源線中的“?;さ叵摺崩衛蔚亟撬┰諏艘黃?,它們之間的外殼很少有脫離連接的時候,兩個機殼間就不會有異常電位發生,再者,電腦很少有開機帶著電拔插信號線的時候,誰會看不到屏幕界面就去拔插電腦顯示器呢?

綜合以上分析我們明白了真相,監控系統接口與主機連接的串口是一個道理,千萬不要帶電拔插串行口,通信接口要模仿顯示器的環境,牢牢把通信接口的?;さ賾氳縋粵諞黃穡ǖ繚床遄叵吡諞黃穡?!不要在通電的情況下拔插通信接口插頭!在發生雷擊的時候,如果通信接口外殼與計算機外殼沒有可靠的連接,雷電流通過信號連線首先擊穿接232芯片!

接有互聯網,局域網的電腦也是同樣道理,一陣雷雨過后,銀行、郵局的電腦成片癱瘓不在少數!人們還沒有在雷擊中學會?;ぷ約旱納璞?,要記?。褐還乇盞繚?,沒有拔下電源插頭、沒有拔下網線的電腦很難跳脫雷擊的厄運!
下面給出基帶接口和FSK接口強化接地的照片,請現場人員參照處理



 
  106、KJ101N-08.1版系統新軟件有何特點?
  KJ101N-08.1系統軟件與它的硬件風格一樣充滿了創新意識,08版系統軟件可運行在Windows全系列平臺上,使用C++語言編寫,運行速度快、穩定可靠,帶有多種用戶習慣的顯示界面,使用方便快捷。新軟件圖形具有無級縮放功能,尤其是曲線顯示方式更是獨樹一幟,操作靈活簡便,數據庫使用新一代的MYSQL,為用戶二次開發和組網奠定了良好的基礎。

  08軟件具有五種顯示模式,用以適用不同礦井規模和不同習慣的用戶,它新增了傳統的以分站為顯示單元的模式,能夠詳細全面顯示檢測參數,可以避免隱含顯示方式給人們帶來不明確的錯覺,譬如用顏色表示斷電、報警等狀態。08軟件已經保留了經典的全息顯示模式,并在原基礎上做了大量改進,其性能得到了質的飛躍。

  08軟件最為突出的特點是它的曲線顯示方式與眾不同,在一條無限延長的曲線上,可以隨意改變時間坐標點,換日、換時、換分.....可以隨意改變坐標的量程尺度,不需要反復根據提示進行選擇。

  新軟件結構采用組態模式,根據用戶需要可以很方便的修改和擴展。系統設計有局域網終端和互聯網遠程終端,可將終端延伸到地球上任意角落,用戶只需很小的投資即可迅速組網。本軟件集各類監控系統的優點于一身,功能齊全,可靠實用,符合AQ6201全部規范要求。 

  107、分站設置數量少于4臺時,為什么會影響數據采集刷新?
   地面軟件監控分站設置過少時,會使系統軟件巡檢周期變短,當巡檢周期小于2秒后(分站少于4臺),井下分站將來不及采集傳感器數據,不停地與地面進行應答通信,分站和地面主機收到第一組數據后就不再刷新,但傳感器工作正常。分站總數少的礦井,不要把分站測點開辟過少,一般不小于五臺。

  108、同一批的產品中,為什么有些分站后備電源就達不到要求的供電時間?

  1)使用中的后備電源,每次完全放電后,要經過48小時充電方能全部充滿,每天都發生交流電停電的場合,當恢復供電后,短時間內不能將電池充飽,電池將長期處于過放電狀態,致使電池容量很快衰竭。

  2)電池全放電后要立刻充電,否則很快極板就會發生硫化而損壞,井下工作面設備搬遷時,往往生產部門首先切斷工作面電源,然后才逐步拆卸設備,帶有后備電源的分站,在交流電停止那一刻開始,已經開始消耗后備電池中的電能,直到電池放光為止。如果這臺設備不能迅速搬移到新工作地點,并且連接好電源將電池及時充電,那么這臺分站中的電池組注定就報廢了!用戶要防止這種在不知不覺中損壞設備的習慣行為,一定要在拆裝設備之前,用??仄鞴乇輾終鏡繚?。

  3)在進行后備電源容量的測試之前,一定要保證48小時的全充電(二天二夜),如果僅僅充電八小時就開始放電,電池組只能充到1/3不到的容量,將遠遠達不到全容量的指標!

  4)倉儲中的后備電源要定期半年充電一次,升井檢修的儀器,一定要充足電后再儲藏,避免損壞電池。

  109、地面采用多電源插座供電會有什么隱憂?
  在使用多個電源插座時,尤其是采用雙回路電源供電的機房,千萬要將幾個電源插座中的保安接地相互牢靠連在一起??!以保證電腦及接口的外殼“同電位”,否則電源浪涌和雷電極易損壞你的串行接口??!千萬不可以輕視此問題,即使不采用雙回路供電,也是一樣的危險,現場已經發現多起類似嚴重的事故。

下面簡單描述一下雷擊的過程:感應雷首先由信號線進入接口,上萬伏的電壓能輕易擊穿空氣到外殼,外殼再對電路板擊穿進入5V芯片電路,經過串行接口芯片連到計算機,由主計算機外殼入地,雷電流所經過的路徑將全部被損壞!

  110、連接非串碼制式傳感器的分站有什么問題?
  凡是連接有非串碼制式傳感器的分站,不再具有抗干擾性能,并且由于采集周期變長,不能保障2秒快速斷電的指標,使用時注意傳感器的搭配,或者盡可能選配我公司的原裝產品。設有非串碼制式的分站,采集傳感器信息的速度會變長,這樣的配置達不到2秒快速斷電要求。

  111、匹配器三通有什么用途?信號干線分叉點為什么要加裝匹配器三通?
  匹配器是我公司生產的專用三通,里面接有6只網絡匹配電阻,接在線路分叉點上,能有效抑制信號反射對通信的打擾。FSK方式的通信主干線大分支,(小于1公里的可以忽略不計)特別越是靠近接口端的分叉尤為重要,樹狀連接極易造成信號反射,使通信不穩定,根據布線情況在分支處安裝匹配器,可以有效抑制反射信號。匹配器安裝時注意,每個支點最多裝二級,級數多了會衰減信號。地面分支可以從接口中的另一組信號分出來,不要接匹配器。

  112、地面FSK通信接口為什么設計二套獨立的驅動電路
  信號線路傳輸時不可以隨意分叉,否怎會發生信號反射疊加,嚴重時會使誤碼率下降造成通信阻斷,二套相互獨立的驅動電路可以隔離線路會接,可以同時驅動二路通信電纜,由于沒有電氣連接關系,不會發生信號反射和匹配問題,這樣的設計能夠連接二個不同區域的網絡,甚至二個井口的監控系統。

大部分礦井地面都設有監控分站,譬如:主扇機房、獨立風井、抽放子系統、洗選監控等,雙驅動口可以隔離井上井下線路,保障通信可靠穩定。

  113、為什么饋電傳感器在現場會發生測不準的問題?怎樣解決?
  1)饋電傳感器是電場感應原理,使用時必須設定參考點,一般都是以大地為參考點,分站本安電源是懸浮的,容易受660V電源分布電容影響,對地有很高的感應電壓,安裝時要單獨接一根地線,如果不接地則無法檢測電纜中芯線是否有電,傳感器會常亮不滅,本傳感器的接地端與線路是絕緣的,由傳感器航空插頭第4腳引出,接地不方便的地方,可以連接機電設備外殼?;さ?,也可以單獨接個簡易地線,譬如金屬支架,水管,水溝……。

  2)井下的動力電源中心點是懸浮的,理論上合成矢量電場為零,普通饋電傳感器很難檢測到微弱的感應信號,使用我公司2010年后生產的KGT8型高靈敏饋電傳感,具有抗拒電場干擾的特殊功能,且工作時無需調整維護,工作穩定可靠。


 
  114、變頻設備對監控系統的干擾問題如何應對?
  目前礦井中使用的變頻設備越來越多,且行業內沒有對這類產品造成的電源污染進行規范約束,給礦井中使用的電子儀器帶來災難性后果,KJ101N監控系統雖然具有很強的抗干擾能力,但在超強的電磁干擾環境下,依舊會發生分站通信被干擾阻塞,嚴重時會反復啟動,傳感器遇壓制性干擾時分站會時斷時續顯示斷線……

遇到此類問題首選是讓分站遠離變頻設備、避免與變頻設備使用同一臺變壓器電源供電、調整信號線走向和傳感器電纜走向、傳感器使用屏蔽電纜,且將屏蔽層與本安公共端相接??;信號線使用屏蔽電纜,屏蔽層與分站本安地線相連(18V公共端)!要注意這二種屏蔽電纜屏蔽層接法是不同的!

  115、閑置設備為什么要定期驅潮氣?
  現場發現,長期存放的分站,隔爆腔里會積存潮氣,嚴重的甚至發生結露現象,受潮的分站通電后結露水氣會腐蝕電路板和元器件,造成電路開關不靈、充電電路擊穿等嚴重后果....

  (1)建議:凡是停用時間超過一個月的分站,在下井前要先在地面打開隔爆電源蓋板,通電加熱48小時
  (2)擦去涂在非金屬隔爆面上的凡士林,101分站外殼全是非金屬材料,不需要涂布防腐膏,這樣有利于機內潮氣散發,凡是發生充電電路損壞的分站,一定要聯系廠家維修,或自己打開電池接線腔,不接電池空載下測量電壓,此電壓是脈動的,如果有超過30V連續電壓,則是充電電路損壞,千萬不可以再換上電池繼續使用!

  116、傳感器的調試不正確會帶來那些問題?
  (1)傳感器的硬件調零一定要先通電預熱,最好預熱24小時,緊急情況也要4小時后再調整,待傳感器完全達到熱平衡后進行調整能,以保證它最佳的工作點,有條價的用戶最好帶上氣樣在井下硬件調零,這樣能克服大氣壓力、濕度、溫度的影響,這樣才能最大發揮中煤45型傳感器的優異性能。

  (2)在井下通氣調零時不必全程通氣,只要你觀察傳感器數字顯示穩定后就可以按鍵調整,當你按下第一次按鍵,就可以關閉氣源,反復調整期間不需要維持氣樣供給,一直到數碼管閃爍停止,才能恢復到檢測狀態,這樣可以節省調試氣樣。如果調整期間有較長的停頓間隔,譬如超過了5秒,致使儀器回復到檢測狀態,繼續調整必須重新充氣!

  (3)在對傳感器調整期間(調零、調精度)傳感器對分站的輸出信號一直維持原始測值,與當前顯示的值沒有關系,一直到數碼管閃爍停止后才開始更新遠傳信號值

  (4)實驗鍵按下后,傳感器會輸出一個模擬值可變的信號,該信號就是傳感器內部設定的“斷電值”,通過改變這個斷電值設置,可以實現任意值實驗模擬,傳感器內部斷電信號與分站的斷電值沒有關系,也不受分站控制,它是獨立于系統以外的控制功能,可以單獨驅動一路微型斷電器,完成特殊的就地控制。

  117、甲烷傳感器連續受高濃沖擊后為什么會發生零點下移現象?
  (1)中煤45型甲烷傳感器工作在連續的高濃甲烷氣體下,當退出高濃環境后會發生短暫的零點下移現象,過一段時間后就能自動恢復,不會對傳感元件造成損壞,此時千萬不要隨意調試它的“零點”和“精度”!讓其自動恢復,否則就打亂了所有參數。

  (2)排瓦斯巷中的甲烷濃度如果在4.00%以上,不宜使用催化元件的傳感器,我公司有專用的高濃傳感器

  118、FSK線路檢修時采用什么辦法能更有效判斷線路好壞?
監控系統信號極易發生斷線、短路、對地漏電等故障,用歐姆表往往不能準確判斷故障性質和位置,建議使用電話機的聽筒監聽調制載波聲音,目前使用的FSK信號都在2KHZ左右音頻范圍之內,人的耳朵可以有效鑒別信號質量,

找一只報廢的電話機拆下聽筒,焊上二根導線和魚嘴夾就是一個很好的“信號尋跡器”用它來追蹤故障點十分有效,良好的信號聲音清脆純正,猶如池塘里的群哇齊鳴聲,線路絕緣不良會引入混雜的工頻諧波嚶嚶聲,通過聲音能方便地辨別出信號短路和有無。

  119、鎮江中煤電子的紅外甲烷傳感器型號是什么?性能如何?
  我公司新研發的紅外甲烷傳感器信號為GJH100,其性能參數穩定、功耗低、超強的抗硫化氫中毒特性、紅外線??氐饜?、多種制式輸出、結構堅固美觀、具有良好的密封性能,該傳感器有二種規格,一種為環境型,另一種為管道型,可與各型號監控系統配套使用。

 
管道型紅外甲烷傳感器

 
環境型紅外甲烷傳感器


  120、渦街流量傳感器量程不匹配為什么不能正常工作? 
  流量傳感器的量程匹配非常重要,如果選擇不當不僅影響檢測精度,嚴重時會測不到流速數據,這就好比不要能用汽車衡去稱量金戒指是一個道理,因為渦街傳感器工作時必須具有每秒4米/秒以上的流速它才能準確計量管道中的氣體,太低的流速會使讀數不穩,甚至沒有讀數,它的工作原理很像吹小號,力氣小吹不出聲音來。

在煤礦瓦斯抽放監控子系統的流量傳感器設計時,要根據真空泵的額定流量、瓦斯管道的直徑,正確選擇規格,千萬不可以采取大馬拉小車的方式配置,也不可以超越量程使用,否則也會引入非線性誤差,具體參數見下面附表。如果用戶沒有把握正確估算流量,請務必與廠家取得聯系,避免走彎路。

現場的管路與抽放泵大都不能滿足最佳檢測參數,可以增加“變徑節”實現匹配,廠家配有各種規格變徑節,在訂貨時就設計妥當。管道加入變徑節只在局部很短的地方,基本不會給抽放管路帶來多大阻力。另外渦街流量傳感器安裝位置也很重要,詳見下一個題目。

根據經驗,在正壓測安裝的流量傳感器選型:真空泵額定流量與渦街流量傳感器滿度流量的比值要大于30%,在負壓測安裝的流量傳感器選型:真空泵額定流量與渦街流量傳感器滿度流量的比值要大于40%。

真空泵的額定流量在每臺泵的銘牌上都有明確標識,流量傳感器的基本參數見下表:

滿管式渦街流量傳感器流量范圍參考表



插入式渦街流量傳感器流量范圍參考表



渦街流量傳感器選擇規格計算比值時要注意單位換算?。?!

如果真空泵額定流量不能滿足上述最低流速要求,建議用戶在上游側管道中安裝流體變徑整流器。其結構如下圖所示。


  1、渦街流量傳感器
  2、整流噴嘴上游側部件
  3、前直管段
  4、后直管段
  5、整流噴嘴下游側部件

  121、抽放傳感器安裝的注意事項有哪些?
  安裝位置對于渦街流量傳感器的穩定可靠運行非常重要,必須要做到以下幾點:

  (1)渦街流量傳感器要安裝在水平放置的抽放管路上;
  (2)渦街流量傳感器的安裝位置盡量遠離真空泵,不要安裝在有強烈振動的管道上,以免影響精度,如傳感器在有振動的管道上安裝使用時,可采用下列措施減小振動帶來的干擾;
  A)如果實在找不到避免震動的適當位置,必須在渦街流量傳感器與真空泵之間距渦街流量傳感器2D處加裝管道固定支撐點;
  B)在滿足直管段要求前提下,加裝軟管過渡;
  (3)傳感器上游和下游配置一定長度的直管段,其長度應滿足下表要求。



  (4)    在傳感器的上游側不應設置流量調節閥。

  122、抽放子系統的其他幾個傳感器安裝應注意什么?
  (1)    溫度和壓力傳感器必須安裝在渦街流量傳感器的下游,管道甲烷傳感器的進出氣咀分布在渦街流量傳感器的兩側,相互之間距離可盡量靠近,只要不影響裝卸即可。管道甲烷壓力、溫度傳感器均配有安裝轉接附件,將轉接附件要焊接在抽放管道壁的正上方。

  (2)    抽放子系統的四個傳感器應單獨安裝在一小段與抽放管路同徑的金屬管上,兩端與原抽放管路通過法蘭連接,以便加工安裝及日后拆卸維護。

  123、管道甲烷傳感器安裝應注意什么?
  (1)    由于管道甲烷傳感器采用分流取樣檢測方式進行,要保證其進出氣咀之間有微差壓,以保證抽放氣體經傳感器氣室流動,否則會造成檢測數據不準確;

  (2)    管道甲烷傳感器應懸掛在安裝位置的正上方,分流管盡量短,而且不能存在存水彎,以保證氣體順暢流動,否則因水堵造成無法正常檢測;
  (3)    如果管路中水氣過大,要在進出氣端加裝單獨的簡易氣水分離器,防止水灌入傳感器檢測氣室;否則將造成傳感元件不可修復的損壞;

  (4)    如果管道甲烷傳感器進出氣咀之間的氣差壓過大,要在進氣咀前加裝限流閥,流量控制在200ml/min即可,否則將嚴重影響測量精度。
  (5)    插入式甲烷濃度傳感器最好安裝在抽放泵的“正壓端”負壓端的氣壓不穩定、氣體稀薄容易引入較大誤差。

124、KJ101系統定時器一般應該設置多長?
  對于FSK的傳輸接口,一般設置320~350毫秒;對于基帶的傳輸接口,一般設置400~450毫秒,現場一定不要隨意更改參數,設置不當會引起通信不穩,巡檢周期變長,嚴重時會發生數據沖突造成頻繁丟失數據。

  125、怎樣才能知道KJ101系統的雙機同步是否正常?
  可以使用“MySql Control Center”工具或在“命令提示符”下使用mysql.exe程序來查詢備機所指的數據庫中的analog_monitor_data表中的數據,看看它與主機中的數據相差是不是一分鐘的時間。一般情況下,主機采集的數據要一分鐘以后才能同步到備機,但如果網絡比較忙的話,同步的時間可能要超過一分鐘,這應該是正常的情況。

  126、怎樣對數據庫文件進行備份?
  首先要停止正在運行的MySQL服務,方法是:將鼠標移到“我的電腦”上,單擊鼠標右鍵,系統彈出快捷菜單,選擇“管理”,系統彈出“計算機管理”窗口,在左窗格中展開“服務和應用程序”后,選擇“服務”選項。在右面的窗格中找到“MySQL”服務后,按下“停止”按鈕,等到“MySQL”服務后,拷貝D:\KJ101N煤礦安全監控軟件\mysql\data\kj101目錄到你要備份的目錄中即可。目錄拷貝完成后,可以再啟動“MySQL”服務。

  127、KJ101系統的終端程序為什么連接不到服務器?
  首先要確定終端程序的電腦與MySQL服務器是否已經連通,可以使用ping命令來測試。如果已經連通,則確定終端程序的電腦與MySQL服務器的IP地址后,將終端程序的電腦中的終端程序所在目錄的KJ101.ini中DB_HOST參數指向的IP地址應該是MySQL服務器的IP地址,DB_USER參數應該是MySQL服務器中的用戶,DB_PSWD參數是這個用戶的密碼。

  128、為什么KJ101雙機熱備系統有時會有兩個監控主機?
  首先要確定雙機熱備的兩臺電腦是否聯網且在一個網段,如果不是一個網段要調整為一個網段;如果在一個網段,但仍顯示兩個監控主機,則要檢查兩臺機器的防火墻是否關閉或者在防火墻的配置中將監控程序加入例外中。

  129、為什么有時模擬量的數據沒有達到斷電值,但卻出現斷電的情況?
  出現這種情況有兩種可能,一是傳感器井上井下的參數設置不一致,需要對傳感器重新下發參數;二是井下傳感器的類型選擇錯誤,請選擇正確的傳感器類型。

  130、KJ101系統偶爾會出現“KJ101系統XXX入庫失敗”,請問如何處理?
這種問題可能是MySQL數據庫中某個表XXX出錯,應該對其進行修復。修復MySQL數據庫的方法如下:
  1.    選擇“開始”菜單->“所有程序”->“附件”->“命令提示符”。
  2.    d “Enter”鍵
  3.    cd D:\KJ101N煤礦安全監控軟件\mysql\bin

  4.    myisamchk –f –r D:\KJ101N煤礦安全監控軟件\mysql\data\kj101\XXX.MYI


131、KJ101系統可將監控主程序和MySQL服務器程序分別安裝到不同機器上嗎?
可以,KJ101監控系統的架構是非常靈活的,根據礦上的不同的情況,可以組成如下幾種形式:

  單擊形式的監控主機與MySQL服務器安裝在同一臺機器上。
 

  單擊形式的監控主機與MySQL服務器安裝在不同機器上。

 
  雙機熱備形式的監控主/備機與MySQL服務器在同一臺機器上。
 

  監控主機/備機與MySQL不在同一臺機器上。
 
 
  監控主機/備機共用一臺MySQL服務器。
 
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