煤矿安全监测监控技术(04)监控中心站

二、监控系统软件的功能模块
图形制作与曲线设定 ④实时测点跟踪曲线 以模拟量测点的量程为竖轴，以时间为横轴，表示测点每 次巡检值的动态曲线，直观表示该测值当前变化情况。在 一幅图上可以用不同颜色区分显示多个测点的曲线。 ⑤开关量状态时间矩形图： 以时间为横轴的开关量状态矩形图，不同状态用不同颜色 表示，某一状态的持续时间形成一矩形 从而直观反映某 开关量在一段时间过程中的变化与持续情况，如反映皮带 机开／停机的时序图。

二、监控系统软件的功能模块
打印格式的设定与调用 ①打印格式设定与显示格式的设定方法相同，一般设计为表 格形式，而且各自有常用的表格形式； ②表格设计大多采用表格工具，可以很方便地制作复杂的表 格，对表格线也有多种选择；

③表格的内容不但可以直接调用监测信息、数据库信息，而 且应当允许人工录人一些内容，如情况说明的文字等； ④打印调用有定时打印和随机打印两类。

④不同类型的监测值应按不同的时间间隔进行分档存储，并 合理安排在硬盘中的保存期。 ⑤重要测点（如瓦斯）的实时数据应能保存24h以上，每 5min的最大值、平均值应能保存3个月以上。
二、监控系统软件的功能模块
显示格式的设定与调用 ①将要显示的信息按照一定的类别、一定的格式和一定的要 求显示出来，对设定的格式可以按编号或名字调用。 ②监测信息类别：分站各测点、工作面各测点、瓦斯测点、 火区监测信息、通风监测信息、机电设备运行等等。 ③显示内容：测点编号、名称、位置、监测值、单位、是否 报警、是否有控制等等。 ④格式设定：设计显示的表格，整屏幕、1／2或l／3屏等； ⑤格式的调用： 键盘输入格式的名称或代号调用或通过菜单选择调用； 重要信息在屏幕某个固定位置区内始终显示； 预定条件满足时自动弹出显示，如报警显示；
二、监控系统软件的功能模块
初始化 ① 系统定义：确定系统名称、用户名称、系统日历时钟等。 ② 分站定义：确定分站类型、编号、地点、所含测点编号； ③ 测点定义： 确定测点的名称、地点、代号、传感器的类型、报警值、 控制值、单位、范围、数据格式、计算公式等。

④ 通过系统初始化，地面主机与井下分站及分站所接的传 感器、执行器有机地结合起来，构成一个完整的系统。

打印机 针式或激光打印机，用于监测报表或文件的打印。
二、其它设备

监控备份机 热备份或冷备份 工业电视及大屏幕显示系统
ห้องสมุดไป่ตู้


网络设备 路由器、交换机、数据/文件/应用服务器等；
§4.2 监控系统中心站软件
一、监控软件的作用 二、监控软件的功能模块 三、监控软件的通用技术要求
§4.2 监控系统中心站软件
§4.2 监控系统中心站软件
监控系统软件的作用 ③ 监控信息输入、处理与输出 通过对采样信号的处理，可以获得所需数据； 通过人工也可录入所需数据和文字； 监控信息可按预定格式（如图表）显示在屏幕上，也可以 在打印机上打印出报表或在绘图机上绘图。

④ 系统功能调度与管理 系统功能的调度运行可以是自动的，也可由人工调度； 系统运行中的提示、帮助、检错及相关处理等；
二、监控系统软件的功能模块
图形制作与曲线设定 ①系统运行模拟图：表现监控系统的组成结构、配置及安装 示意、运行状态。 ②实时传输模拟图：以实时动画表现系统传输状态，哪个分 站正被巡检、不受巡检、故障或停电终止通讯等。

③监控状况模拟图：表现全矿或某一子系统的监控状况，实 时动态对位显示各测点测量值，如有报警或故障，则改变 颜色或闪动；如有控制动作，亦可用不同颜色或图形变动 表示。

④报警信息输出：显示或打印； 屏幕表格显示报警信息； 图形颜色或闪烁显示报警状态； 弹出窗口显示，并伴有声响信息，可按键隐含或取消。
二、监控系统软件的功能模块
控制设定与执行 ①包括控制设定、控制判断和控制输出三个方面，控制模式 分为开关量控制、门限控制、调节控制等，目前煤矿监控 系统采用最多的是门限控制； ②控制设定： 首先，选定与控制相关的测点，设置控制参量门限值； 其次，设定执行控制的输出点，即某分站某个控制输出口； 最后，确定输出执行的反馈信息，即控制输出口的状态。 另外，如果是调节控制，还应设计算法程序，确定输入量、 控制量和反馈量，以及相应的输入、输出信号端口。

③ 传输制式有时分制和频分制，现在多为时分制半双工通 讯，即上行数据与下行数据不同时传送。首先中心站向井 下发出一串某个分站的地址码，该分站接收应答后，向地 面发送数据；中心站接收结束后，再与下一分站通讯。
二、监控系统软件的功能模块
数据传输 ④ 队列管理就是将分站或测点按重要程度分成A、B队列， 分别安排巡检顺序，实现快、慢不同的巡检周期。

⑤ 通讯自检即不断检查通讯是否有故障、各分站或测点的通 讯状况是否正常、停机或挂起等，并将通讯的情况及时报 告中心站，在显示屏上显示巡检情况，以便及时处理。
二、监控系统软件的功能模块
数据存储 ①存储的数据应包括模拟量值、开关量值、累计量值、人工 输入量值、故障统计、设备运行统计及报警统计等。 ②实时数据一般指中心站每次巡检分站所得到的测点数据， 如果每10s巡检一周，则是每10s间隔的“实时”数据；而 分站对各输入口传感器的巡检一般为20ms。 ③计算平均值、最大值、最小值的时间间隔：国际上常用 10min或15nin；我国（瓦斯和一氧化碳）常用5min。

③ CDROM驱动器的存储结构为一个从光盘外缘至中心的螺 旋形记录信道，以起始段、同步段、数据段、检纠错码段 的扇区格式存放信息。与软、硬盘是以恒定角速度读写数 据不同，光驱使用恒定线速度读取数据。CDROM驱动器 的接口也有IDE和SCSI两种。
一、主控计算机
声卡 ① 声卡是计算机处理音频信号的功能卡，具有立体声合成、 模拟混音、立体声方式的数字/模拟和模拟/数字转换、 MIDI接口/操纵杆接口和CDROM接口、数字信号处理、输 出功率放大等功能。 ② 根据表示声音信号的数据位数的不同，声卡可分为8位、 16位声卡，其数字采样录音时的采样频率有11kHz、 22kHz、44kHz等。 ③ 高性能声卡上具有数字信号处理器芯片(DSP)，用于管理 声音的输入、输出、MIDI操作、ADPCM格式声音数据压 缩、DMA方式声音数据存贮等，从而减轻CPU的负担。
第四章 监控系统中心站
§4.1 监控系统中心站硬件 §4.2 监控系统中心站软件 §4.3 常用安全监控系统简介
第四章 监控系统中心站


中心站是煤矿环境安全和生产工况监控系统的地面数据处 理中心，用于完成信息的采集、处理、存贮、显示和打印 功能，同时还可对局部生产环节或设备发出控制指令。 中心站由主控计算机及其外围设备和监控系统软件组成， 通常设置在煤矿监控中心或生产调度室内。 主控计算机及其外部设备，是煤矿监控系统中心站的硬件 系统，它决定了中心站的基本功能。 监控系统软件是在主控计算机中运行的监控程序，它是中 心站硬件系统的指挥机构，也是介于用户和硬件设备之间 的人机界面。它在很大程度上决定了监控系统的性能。

⑥动态显示时，图形中的模拟动画、实时数据均要与监测点 关联起来，预先设定好。
二、监控系统软件的功能模块
报警处理 ①报警功能包括报警设定、报警判别和报警信息输出三个方 面，主要实现超限报警、异常或故障报警功能。 ②报警设定： 报警预定值或预定状态进行设定； ③报警判别： 判别模型多为为门限判别，即达到某一预定值或预定状态 时，即发出报警信息指令，启动报警程序。另外，可研究 开发趋势报警模型、连锁报警模型等。
④ 视频RAM（VRAM）主要用于监视器的视频数据缓存，与 DRAM主要区别在于它有两个端口。
一、主控计算机
软盘/硬盘/光盘驱动器 ① 软盘存储结构为磁道、扇区、柱面、文件分配表(FAT)； 其旋转速度和存储密度较低，基本已被淘汰。 ② 硬盘与软盘存储结构及读/写方式相同，但硬盘转速和存 储密度高。硬盘只要加电就一直旋转，其读写磁头不接触 圆盘片。硬盘驱动器接口标准有IDE和SCSI两种。


CPU性能：主频、前端总线频率
一、主控计算机
存储器：ROM、EEPROM、DRAM、SRAM(cache) ① BIOS程序通常写在EEPROM芯片中，含有加电自检、故障 诊断和实用程序，开机后使各部件处于正确的工作状态。 用户可以通过升级软件对系统BIOS的升级。

② DRAM通常称为内存，主要用于程序的运行。DRAM的存 储单元需要不断刷新，其访问速度通常为70～100ns。 ③ SRAM通常称为高速缓冲存储器(Cache)，不需要刷新，其 访问速度约为25ns左右。


§4.1 监控系统中心站硬件
一、主控计算机--工业控制微机(简称工控机)
主机箱与电源 主板：工控机的各部件都要直接或间接地与它相连 ① 具有中央处理器(CPU)、扩展总线(ISA/EISA/VESA/PCI)、 基本输入输出系统(BIOS)、内存 (RAM)等插口； ② 通常内置：监视器驱动卡；软/硬盘控制接口；鼠标/键盘 接口；COM1和COM2串行通信口；打印机并行接口LPT1

二、其它设备
扫描仪 ① 扫描仪有滚筒式、平板式、手持式等。滚筒式扫描仪主要 用于大幅图纸的输入；手持式扫描仪精度不高、图像容易 失真；平板式扫描仪应用较多，光学分辨率一般可达 600dpi，扫描图像为A4幅度。 ② 扫描的位图可通过软件进一步进行图像平滑、增强、滤除 及效果等处理，数据经计算机矢量化后作为一种图形媒体 存人计算机硬盘。
二、监控系统软件的功能模块
初始化 ⑤系统软件对接收的数据按预定顺序及计算公式依次处理；

⑥初始化时，首先要有全矿监控系统的安装设计图，确定在 井下哪些地点安放分站，确定分站的编号，各个分站要接 的传感器和安装地点，预定的哪个输入口； ⑦初始化时，要按照安装图正确地布置井下分站，设置分站 的地址编码，正确地在各输入口接人预定的传感器； ⑧初始化时，要弄清配接传感器的技术参数。