分站式监控系统型号、特点和功能概述
监控分站说明书
KJF-201矿用本质安全型井下分站使用说明书柳州市腾龙信息科技有限公司目录一．概述。
2 二．主要功能特点。
2 三．工作原理。
2 四．主要性能指标。
6 五．分站与综保连接方法六．使用方法。
9 七．使用维修注意事项。
28 八．分站结构。
28- -1一、概述K J F - 201监控分站是广西腾龙信息科技有限公司新开发用于煤矿井下综合监控系统的井下分站，工作于煤矿井下含有爆炸性气体的环境中，能与各种数据采集和传输装置所搭配，对各种采集到的数据进行高速交换和传输。
分站是采用ARM芯片为主要部件的智能化产品，配备多种网络接口，支持多协议共存，能适宜地面及井下各种工作场合，并带有多路标准光纤接口，传输速率高，无中继传输距离长，防雷、抗电磁干扰。
本分站的防爆形式为矿用本质安全型，防爆标志为ibI(150℃)。
本产品经国家防爆安全检验机关审查通过，可在具有爆炸性危险场所使用。
与KJF－201型分站相联的所有电路和电气设备必须是本质安全型电气设备，必须经过安全检验机关检验合格后才配用。
具有以下特点（1）具有光纤SC标准接口、其它标准接口（RS485、CAN-BUS等采用标准协议）的设备无缝连接，非标准接口的其它监控设备可通过协议转换接于系统中；（2）使用标准的互联网TCP/IP协议；（3）以太网接口速率为100Mbps/10Mbps自适应；（4）每个网络交换机分配一个IP地址，内置Web Server，企业局域网上可通过IE浏览器对参数进行配置；（5）与上层网络连接使用以太网RJ45接口或标准光接口（单端口），与下层接口使用以太网RJ45接口或标准光接口（1/4/8/16 多端口）；（6）使用CAN-BUS接口作为控制接口；（7）内置Web Server，具备网络管理功能；（8）采用井下本安电源供电，供电电压DC12V，额定电流不超过1A；（9）置备用电池，停电后可继续工作4小时；（11）工作温度要求-10－40℃；- -2（12）井下—地面通信介质采用光纤，使用TCP/IP协议，传输速率为100Mbps/10 Mbps 自适应，传输距离≤15km, 误码率〈10-3, 巡检周期小于1秒；（13）可远程对分站进行配置（14）系统不必通过轮询的方式采集资料，真正做到实时性。
煤矿本安型电力监控分站KJ88说明书
KJF88矿用隔爆兼本安型电力监控站使用说明书1 概述KJF88矿用一般型电力监控站（以下简称主站）属于矿用一般型设备，适用于井下无瓦斯、煤尘爆炸性危险的场所，作为井下电力监测监控系统中的数据交换、设备控制和视频上传等过程的关键设备。
它具有数据处理、远程控制、图像显示、视频网络传输及网络远程通讯等功能，是井下电力监测监控系统中的重要设备。
1.1 防爆型式矿用一般型，标记为“KY”。
1.2 型号意义KJ F 88登记序号设备类型矿井监测、控制系统或设备1.3 工作环境条件：a) 环境温度： 0～＋40℃；b) 平均相对湿度：≤90%（＋25℃）；c) 大气压力： 80kPa～106kPa；d) 无显著振动和冲击的场合；e)煤矿井下无瓦斯、无煤尘爆炸性危险的场所。
1.4 工作方式：连续工作2 技术参数2.1 供电电源工作电压：AC220V/AC127V可选工作电流：见表1表 1 KJF88矿用一般型电力监控站整机工作电流2.2 串口1（与上级设备通讯）传输制式： RS485传输速率： 1200bps\2400bps\4800bps\9600bps可设置传输协议： Modbus_RTU传输距离： 1km2.3 串口2（与下级设备通讯）传输制式： RS485传输速率： 1200bps\2400bps\4800bps\9600bps可设置传输协议： Modbus_RTU传输距离： 1km2.4 串口3（视频控制端口）传输制式： RS485传输速率： 9600bps传输协议：帕尔高-P（支持透明传输）传输距离： 500m2.6 视频输入最大输入容量：4路输入信号特性：1Vpp,75Ω连接口： BNC 阴性制式： NTSC或PAL2.7 以太网光接口接口类型： SC型光接口光缆类型： GYSTZA型单模光纤传输速率：≤100Mb/s发射波长： 1310nm发射功率：≥-10dbm接收灵敏度：≤-36dbm传输协议： IEEE802.3u2.8 嵌入式主机参数内存容量： 64M SDRAM存储容量： 64M 电子硬盘主频： 200MHz3. 主要结构特征及工作原理3.1 外形尺寸及重量外形尺寸(l×b×h)mm: 700mm×600mm×1600mm重量: 75kg3.2 主要结构特征主站结构及尺寸及内部结构如图1所示，它由2mm厚不锈钢板冲压加工而成，前面装有2扇门，后面装有1扇门，每扇门的四周有橡胶圈衬垫，门上有1个锁扣，可用手拉开或扣紧。
10-KJ70N-F监控分站
第二节 KJ70N-F型监控分站一、简介KJ70N-F是一个以78E58单片机为CPU核心的微型计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下的各种环境参数如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测。
KJ70N-F还具有多通道、多种制式的信号采集功能和通讯功能，能及时将监测到的各种环境参数、生产状态传送给地面中心站，并执行中心站发出的各种命令。
同时，KJ70N-F还能就地监测和显示被测设备的运行状况及检测参数，及时发出报警和断电控制信号。
二、主要功能和特点KJ70N-F具有16个输入通道，可根据井下需要任意接挂模拟量或开关量传感器。
具有能采集多种制式传感器信号的功能；能独立进行超限判别和断电；能准确执行地面中心站发送的各种控制命令；能及时向地面中心站发送采集到的各类数据和状态信号；所带电源箱配有备用电池，能在井下电网断电时，确保分站持续工作2小时以上；KJ70N-F通过国家防爆安全检验机关审查，许可在煤矿井下具有爆炸性危险的场所使用，属于矿用本质安全型设备，防爆标志为ibI(150℃)。
三、主要技术指标3.1 供电电源a）额定工作电压：DC12Vb）工作电流：≤200mA3.2 信号制3.2.1 模拟量a）除高低浓甲烷外，模拟量传感器输出信号都为（200～1000）Hz 频率信号，信号脉冲宽度大于0.3ms，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V；b）高低浓甲烷：频率信号，（200～1000）Hz对应检测范围（0～4）%CH4、（1200～2000）Hz对应检测范围（0～100）%CH4；信号脉冲宽度大于0.15ms，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V。
3.2.2 累计量电平信号脉冲宽度不低于0.3s，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V；计数范围：0-9999。
3.2.3 开关量输入信号a）电平信号：输出高电平时应不小于3.0V（输出电流为2mA时），输出低电平时不大于0.5V，高电平对应逻辑“1”；低电平对应逻辑“0”；b）电流信号：0mA/5mA，不大于0.5mA对应逻辑“0”，不小于3mA 对应逻辑“1”。
KJF16B型通用监控分站
8V. 分站与接口的传输信号工作电流幅值：不大于
40mA； 7.控制执行时间 分站甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行
时间不大于2s.
二.技术指标
8.最大传输距离 接口与分站的最大传输距离：15km<线径截面
不小于1.5mm2； 分站到传感器的信号最大传输距离2km〔线径截
面不小于0.75mm2； 分站到断电器的信号最大传输距离2km〔线径截
面不小于0.75mm2； 9.最大监控容量 分站具有8路模拟量、开关量信号输入口〔可以
任意互换；分站具有8路开关量信号输入口；分 站具有8路控制量信号输出口.
三.结构特征
1.外壳 分站为正面开门,门的四
周有橡胶圈衬垫,门上有 2个扣,可根据需要拧紧 或打开.门上有一个长方 形液晶显示窗,用以显示 该分站各传感器的信号 状况；还有一个圆形观 察孔,用以检查该分站通 讯是否正常；及遥控信 号的输入.分站外壳的上 方有一挂环,便于搬运和 作安装时的吊钩 .
五.安装与调试
3.接线 分站、传感器、远动开关供电的六芯接线端子〔X17 的接法
五.安装与调试
3.接线 1～8路传感器信号输入〔X1～X8的接法
五.安装与调试
3.接线 1～8路开关量信号输出,1～8路馈电检测或9～16开 关量输入〔X9～X16的接法
五.安装与调试
4.调试
接通电源
四.功能
5.分站具有控制功能： 甲烷浓度超限断电/复电控制功能： 甲烷浓度达到或超过报警浓度时,声光报警<声光 报警可由传感器或声光报警器完成>； 甲烷浓度达到或超过断电浓度时,切断被控设备电 源并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时,自动解锁； 与闭锁控制有关的设备<含传感器、分站、电源、 断电控制器、电缆、接线盒等>未投入正常运行或故 障时,切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电 气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工
KJ101N-F2矿用隔爆兼本安型监控分站说明书
KJ101N-F2 矿用隔爆兼本安型监控分站
交流电由仪器下部大喇叭嘴引入，双喇叭嘴设计，方便电源并联使用。隔爆腔内通过不
同接线柱来选择不同的交流供电电压（380V/660V）。打开接线腔保护罩，可以看到有一枚保
险丝座，用螺丝刀可以旋开更换保险管，保险管与常规的 220V 保险管尺寸不通用，不同工作
电压保险管的规格不同，660V 使用 0.3A 的，380V 使用 1A 的，36V 使用 3-5A 的。
设备使用前请仔细阅读本说明书
KJ101N-F2 矿用隔爆兼本安型监控分站
使用说明书
镇江中煤电子有限公司 二○一一年八月
KJ101N 型矿井监控系统资料
KJ101N-F2 矿用隔爆兼本安型监控分站
一、概述
KJ101N-F2 型矿用监控分站采用分站、电源一体化结构设计，兼有系统分站、本安电
源箱、后备电池、断电仪、甲烷风电闭锁仪等五项产品功能。仪器外壳采用玻璃钢压铸，
息，在 0.3”小数码管上方有红绿二只发光二极管，用以指示监控分站接收呼叫和回答等工作 情况，当绿色发光二极管闪烁时为接收呼叫，当出现红色短暂闪烁时为回答标识信号。
数码管左下方有一组 LED 汉字状态显示灯“充电进行”当其连续点亮时表是充电进行中，
当其处于闪烁状态表示电池组充电结束，处于满电待机状态，如果此指示灯熄灭，则表示该
标注 18V3G 18V3
TZ NDB NDA 18V2G 18V2
监控主板与隔爆电源连接线标注说明如下表 注意：当分站 A 或 B 上的任意一台传感器电源短路时，将影响该分站其它传感器供电， 因为分站左右单元各自公用一路本安电源。如果发现分站 A 路或分站 B 整片传感器电源不正 常，则有可能是该路总电源故障，推荐使用带有电源隔离栅的五通分线盒。 KJ101N-F2 型监控分站主板左右两侧有四组 6 芯引线插座，是专门用于 16 路模拟量信号 和开关量信号输入的，左边中间六芯插座是虚拟分站 A1－4 路模拟量传感器供电及信号输入 端；左边下方六芯插座是虚拟分站 A1-4 路开关量传感器供电与信号输入；右边中间六芯插座 是虚拟分站 B1－4 路模拟量传感器供电及信号输入端；右边下方六芯插座是虚拟分站 B1-4 路 开关量传感器供电与信号输入，具体每个引脚定义参见上页图。 KJ101N-F2 型监控分站主板左右两侧上方有二个 4 芯引线插座，左上方插座是通信线引出 和本地级联，主板右上方插座是远程断电引出线和异机远程级联断电输入线，具体引脚定义 参见上页图。 3)后备电源 F2 分站镍氢后备电池组安装在隔爆腔中电源板的下方，拆下电源板即可自行更换。后备 电池模块有 4 芯插头引出线，其中两端为电源，中间二线分别为温度检测和超温保护，自行 拆卸时要避免与变压器插座交叉错插。电源板上标有 DC 字样的为后备电池直流插座，标有 AC 字样的为变压器输出的交流插座。
井下监控分站
井下监控分站型号：KJ90-F8KJ90-F16型主要功能：KJ90-F8/KJ90-F16型井下监控分站（以下简称分站）是一种以嵌入式芯片为核心的微机计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环境参数诸如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测，具有多通道，多制式的信号采集功能和通讯功能，通过工业以太网或总线方式能及时将监测道德各种环境参数、设备状态传送到地面中心站，并执行中心站发出的各种命令，及时发出报警和断电控制信号。
功能特点：1、为井下所挂接的各种传感器、断电器提供工作电源；2、采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态；3、通过工业以太网快速向地面的系统中心站传送巡检参数；4、通过RS485方式向地面中心站传递参数；5、执行地面中心站发往井下的各种控制命令；6、对异常状况超限状况进行断电控制；7、分站具有与传输接口双向通信及工作状态指示功能；8、分站具有甲烷、风速、风压、一氧化碳、温度等模拟量采集及显示功能，模拟量输入信号采用频率型模拟信号；9、分站具有馈电状态，风筒开关，风门开关、烟雾等开关量采集及显示功能；10、分站具有累计量采集及显示功能；11、分站具有控制风电、瓦斯闭锁功能；12、分站具有初始化参数设置和掉电保护功能。
初始化参数可通过中心站软件输入和修改；13、分站具有自诊断和故障指示功能；14、分站具有备用电源，当电网停电后，能对甲烷、风速、风压、一氧化碳、局部通风机开停、风筒状态等主要监控量继续监控。
主要技术指标：1、分站工作电压：12 VDC，最大工作电流：300 mA；2、模拟量信号：200 H Z ~1000 H Z的频率量信号；3、开关量信号：1 mA/5 mA 的电流信号；4、累计量输入处理误差：累计量输入处理误差不大于0.5％；5、数字量信号:与外接数字量信号的传感器采用RS-485方式进行数据交换，最大工作电压幅值≤5 V，最大工作电流幅值≤150 mA;6、控制量信号：采用本安高低电平或无源继电器触点输出；7、系统信号传输：采用RS-485通讯方式：数据传输速率为2400bps数据传输速率为10/100采用以太网通讯方式；8、信号端口；。
监测监控系统分站系统解析
7.2.4 电路结构及工作原理
KJF39型监控分站共有两个主要部件：
信息板和电源板。
电路集中在主控信息板上，监控分站通 过监测管理软件可实现单片机与地面主机的 通讯、模拟量和开关量数据接收、处理以及 风电瓦斯闭锁等控制。LED数码管用于显示 监控数据和状态。监控分站硬件框图如图所 示。
本章主要介绍监控系统组成、功 能及典型分站式监控系统实例。
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理， KJ83 监 控 操 作 系 统 与 应 用 ， KJ95 、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通信工作原理等。
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（5）系统软件具有短信息收发功能，可以将 异常数据以短信的方式发送到管理人员的手机上
（6）系统配有专用的组态图形编辑软件，用 于动态图元素和煤矿巷道的绘制。所有的动态、 静态图形都可由矿方操作人员绘制。
（7）系统软件具有二次数据定义的功能。实 施各种复杂的逻辑关系，如不同分站的断电控制、 几个风门的联动报警、将风速计算为风量、将提 升的箕斗数计算为产量等；
（5）当装置所配接的设备出现故障或断电时，装置 输出切断被控区域动力电源信号并闭锁；当配接设备恢 复正常时，装置能自动解锁。
（6）当装置所配接的设备接通电源1min内，继续闭 锁被控区域动力电源；当配接设备正常工作时，系统装 置方能自动解锁。
3. 根据中心站定义，分站具有接受异地分站控制 或控制切断异地电气设备功能；
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（8）系统的监控设备、配套传感器、执行器种类 齐全，传感器配有遥控器，调校方便、使用寿命长
（9）系统配套的分站都能实现风电甲烷闭锁、甲 烷超限断电仪的功能；脱离系统分站可独立运行并 且能实现风电甲烷闭锁；传感器参数在地面中心站 定义生成，下发到分站，实现分站免编程。
KJ系列监控系统介绍
KJ系列监控系统介绍————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2KJ90N系列监控系统介绍目录一、 KJ90NA型煤矿安全综合监控系统 0二、 KJ90NB全矿井综合自动化系统 (2)三、 KJ90—F8/KJ90-F16型井下监控分站 (3)四、 KDW0.3/660系列矿用隔爆兼本安直流稳压电源 (3)五、 KDG—1型井下远程断电器（原KDD-1型） (4)六、 KDG2型远程断电器（原KDD—2） (4)七、 KJD—18矿用隔爆兼本安型馈电断电器 (4)八、 KDG3K型井下远程馈电断电器 (4)九、 KG9701A型低浓度甲烷传感器 (5)十、 KG9001C型高低浓度甲烷传感器 (5)十一、 GJG100H(B)型红外甲烷传感器 (6)十二、 KGU9901型液位传感器（原KG9901型） (6)十三、 KGF15型风速传感器（原CW—1型) (6)十四、 GML(A）型风门开闭传感器（原KG92-1型) (7)十五、 GF型风流压力传感器（原KG9501B型） (7)十六、 GWD40(B)型矿用温度传感器(原KG3004B） (8)十七、 GW50（A)型温度传感器(原KG9301型) (8)十八、 GTH500（B）型一氧化碳传感器(原KG9201、GT500(A)型) (8)十九、 GQF0.1(A）型烟雾传感器(原KG8005A) (8)一、KJ90NA型煤矿安全综合监控系统本系统是重庆煤科院自主研制开发的品牌产品，在我国煤炭行业得到了大量推广应用，连续多年市场占有率第一，取得了良好信誉，深受广大煤矿用户欢迎。
目前已在国内推广应用上千套,用户遍布四川、云南、贵州、山西、山东、河南、河北、安徽、江苏、黑龙江、新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙、广西、陕西、重庆等地区。
曾获部级科技进步奖。
10-KJ70N-F监控分站
第二节 KJ70N-F型监控分站一、简介KJ70N-F是一个以78E58单片机为CPU核心的微型计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下的各种环境参数如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测。
KJ70N-F还具有多通道、多种制式的信号采集功能和通讯功能，能及时将监测到的各种环境参数、生产状态传送给地面中心站，并执行中心站发出的各种命令。
同时，KJ70N-F还能就地监测和显示被测设备的运行状况及检测参数，及时发出报警和断电控制信号。
二、主要功能和特点KJ70N-F具有16个输入通道，可根据井下需要任意接挂模拟量或开关量传感器。
具有能采集多种制式传感器信号的功能；能独立进行超限判别和断电；能准确执行地面中心站发送的各种控制命令；能及时向地面中心站发送采集到的各类数据和状态信号；所带电源箱配有备用电池，能在井下电网断电时，确保分站持续工作2小时以上；KJ70N-F通过国家防爆安全检验机关审查，许可在煤矿井下具有爆炸性危险的场所使用，属于矿用本质安全型设备，防爆标志为ibI(150℃)。
三、主要技术指标3.1 供电电源a）额定工作电压：DC12Vb）工作电流：≤200mA3.2 信号制3.2.1 模拟量a）除高低浓甲烷外，模拟量传感器输出信号都为（200～1000）Hz 频率信号，信号脉冲宽度大于0.3ms，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V；b）高低浓甲烷：频率信号，（200～1000）Hz对应检测范围（0～4）%CH4、（1200～2000）Hz对应检测范围（0～100）%CH4；信号脉冲宽度大于0.15ms，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V。
3.2.2 累计量电平信号脉冲宽度不低于0.3s，高电平大于3V（输出电流为2mA时），低电平小于0.5V；计数范围：0-9999。
3.2.3 开关量输入信号a）电平信号：输出高电平时应不小于3.0V（输出电流为2mA时），输出低电平时不大于0.5V，高电平对应逻辑“1”；低电平对应逻辑“0”；b）电流信号：0mA/5mA，不大于0.5mA对应逻辑“0”，不小于3mA 对应逻辑“1”。
KJ90-F16煤矿监控分站使用说明书
KJ90-F16(A)煤矿井下监控分站(大分站)说明书（原KDF-2型井下分站电源箱）1概述1.1产品特点KJ90-F16 (A)矿用隔爆兼本质安全型井下分站电源箱（以下简称分站电源箱）是一种以89C61单片机为核心的微型计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环境参数诸如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测，具有多通道、多制式的信号采集功能和通讯功能，通过工业以太网能及时将监测到的各种环境参数、设备状态传送到地面中心站，并执行中心站发出的各种命令，及时发出报警和断电控制信号。
1.2主要用途及适用范围1.2.1主要用途1.2.1.1 为井下所挂接的各种传感器、断电器提供工作电源：1.2.1.2采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态：1.2.1.3 向位于地面的系统中心站传送巡检参数：1.2.1.4执行地面中心站发往井下的各种控制命令：1.2.1.5对异常状况进行断电控制。
1.2.2适用范围1.2.2．J 煤矿井下所有存在瓦斯或煤尘爆炸危险的炀所：1.2.2.2煤矿井下所有需要使用传感器监测、监控各种有毒有害气体及设备运行状态的地方及场所。
1.3品种、规格1.3.1品种：矿用隔爆兼本质安全型井下分站电源箱。
1.3.2规格：KJ90-F16 (A)。
1.4型号的组成及其代表的意义1.5环境条件1.5.1工作条件a)工作温度： -5℃～40℃； b)相对湿度： ≤95%； c)大气压力：80 kPa—116 kPa;d)具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井T; e)在无滴水的地方；’ f)无显著震动和冲击的场合。
1.5.2运输贮存条件 a)低温：-40℃； b)高温：60℃； c)相对湿度：≤95%； d)振动：50Ⅲ／s2； e)冲击：500 IⅡ／S2。
1.6防爆类型与标志1.6.1防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型； 1.6.2防爆标志：Exd[ib]I。
1.6.3与分站电源箱关联配接／配套设备表见附录A；与分站电源箱所相关联配接的电气设备和电路设备，都必须是经国家安全检验机关检验合格的本质安全型电气设备。
矿用监控分站
矿用监控分站
矿用监控分站是煤矿监测监控系统中极其重要的组成部分。
它的作用不同于我们通常所理解的视频监控，监控分站必须与传感器、传输接口、地面中心站等组成一个完整的系统，才能真正体现出其服务于矿井安全生产的重要价值。
矿用监控分站具有传感器信号采集，测值和状态显示、联网通信、远程控制、甲烷风电闭锁、设备故障闭锁等多种功能。
与其配接的可以是瓦斯，一氧化碳、二氧化碳、氧气、风速、温度、负压等模拟量传感器和机电设备开停，馈电、风门、烟雾、风筒风量等开关量传感器，通过连接的传感器，监控分站可以把矿井下与安全和生产有关的参数采集处理并传给地面监控主机，使生产指挥人员随时掌握井下自然状况，并且，还能依据采集到的信息和监控主站下传的命令以及本身设置的参数做出快速判断，控制矿井机电设备运行，从而防止和降低矿井事故的发生，保障安全生产。
矿用监控分站是煤矿监测监控系统的重要组成部分之一，在我们现代化矿井的安全管理与建设中发挥着不可取代的作用！。
矿用分站
图2监控分站硬件框图
图3 :安全监控分站软件流程图
二、安全监控分站硬件结构
井下安全监控分站是安全监控监测系统的核心, 负责采集和处理现场生产环境和设备状态等方面 的安全监控数据,并能实时地控制设备。同时它也 是传输系统的关键设施,各种数据都要通过它与地 面中心站进行通讯。图2是监控分站的原理图。
（四）CAN总线通讯技术 CAN 总线通信是整个软件设计的重要部分。通 信过程主要包括发送和接收部分,本设计中两部 分都设置成了中断方式而不是查询方式,可以把 它们做成模块,采用调用子程序的方式来访问。 发送子程序负责节点报文的发送,发送时用户只 需将待发送的数据按特定格式组合成一帧报文 送入SJA1000发送缓存区中,然后启动SJA1000 发送即可。
井下监控分站
井下监控分站是一种以嵌入式芯片为核 心的微机计算机系统，可挂接多种传感器， 能对井下多种环境参数诸如瓦斯、风速、 一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连 续监测，具有多通道，多制式的信号采集 功能和通讯功能，通过工业以太网或总线 方式能及时将监测到的各种环境参数、设 备状态传送到地面中心站，并执行中心站 发出的及时发出报警和断电控制信号。
在本设计中,已知来自传感器的信号的频率范 围为200Hz~1000Hz,信号的周期为1ms~5ms, 而机器周期为0.0005ms,故主站与分站在测频中 断响应期间进行通信的概率为0.12~0.60%,即主 站与分站进行通信的实效率为99.40~99.88%,完 全能够满足安全生产的要求。 （二）关键技术及其实现
（一）安全监控分站软件设计 系统总体软件结构如图3所示。在整个软件流程 中,测频中断的优先级最高,以保证测频的精度。 CAN通信的中断优先级次之,RS-232中断的优先 级最低。为保证主站与分站通信的实效性,本设 计完成测频中断服务仅需13个机器周期,而信号 的周期比机器周期大数千倍,从而大大减小了主 站在测频中断服务期间与分站进行通信的概率。
矿用分站[整理]
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矿用分站一、分站是煤矿安全生产监控系统的重要设备、接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式（时分制或频分制等）远距离传送给传输接口（距离不超过10km），同时接收来自传输接口的多路复用信号（时分制或频分制等），且具有简单数据处理能力，能控制执行器工作的设备。
分站种类较多可分为：频分制、时分制、同步方式、工作方式、供电电源、断电等多种分类方法进行分类。
1、按复用方式可分为：频分制、时分制、码分制、复合复用方式（同时采用频分制、时分制、码分制中两种或两种以上）。
2、按调制方式可分为：基带、调幅、调频、调相、其他。
3、按传输方式可分为同步、异步。
4、按工作方式可分为：主从、多主、无主。
5、按供电电源可分为交流供电、直流供电。
6、按断电可分为：内置断电控制器、外接断电控制器。
二、分站一般由模拟量输入接口、开关量输入接口、开关量输出接口、数字串口（部分分站没有）、累计量输入接口（部分分站没有）、模拟量输出接口（部分分站没有）、系统接口、信息处理与存储单元、显示单元、报警单元（部分分站没有）、稳压单元等组成。
1、模拟量输入接口将甲烷等模拟量传感器输出的频率型（或电流型、电压型）模拟信号转换为数字信号送信息与存储单元，并具有本质安全防爆隔离、抗电磁干扰等功能。
模拟量输入接口通常由用于本质安全防爆隔离和抗扰隔离的光电耦合器、频率/数字转换器和滤波器等电路组成。
若模拟量输入为电流型或电压型，除上述电路外，还具有电压/频率或电流/频率转换器，当然，也可以采用光电隔离的模/数转换器。
部分分站的模拟量输入口也可用作开关输入。
2、开关量输入接口通常由本质安全防爆隔离和抗干扰隔离的光电耦合器和滤波器等电路组成，将设备开停等开关量传感器输出的开关量信号经隔离后送信息处理与存储单元。
3、累计输入接口将煤炭产量计量装置等累计量传感器输出的信号转换为数字信号送信息处理与存储单元。
累计量输入接口的功能可以由模拟量输入接口或开关量输入接口完成，因此，部分分站不专设累计量输入接口。
监控分站
.主要技术参数 1电源电压 直流15V ±20% 直流15V 2工作电流 ≤120mA 3容量 4路模拟量或开关量信号输入，4路开关量输出 路模拟量或开关量信号输入，4 4传输接口 2.4.1接口：异步时分制基带接口或RS485接口； 2.4.1接口：异步时分制基带接口或RS485接口； 2.4.2速率：1200/2400 bps； 2.4.2速率：1200/2400 bps； 2.4.3最大距离：15km（传输电缆PUYV31） 2.4.3最大距离：15km（传输电缆PUYV31） 5输入输出信号： 5.1开关量输入信号：高电平时，信号幅度应不 5.1开关量输入信号：高电平时，信号幅度应不 小于4V，电流应不小于1mA；低电平时，信号幅度应不大于 小于4V，电流应不小于1mA；低电平时，信号幅度应不大于 0.5V，电流应不大于0.1Ma； 0.5V，电流应不大于0.1Ma； 5.2模拟量输入信号：200～1000Hz频率信号（在 5.2模拟量输入信号：200～1000Hz频率信号（在 适当修改软件的情况下，也可输入不高于1200Hz的频率信号 适当修改软件的情况下，也可输入不高于1200Hz的频率信号 ），脉宽大于0.3ms，幅度不小于4V，电流应不小于1mA； ），脉宽大于0.3ms，幅度不小于4V，电流应不小于1mA； 5.3测量误差：满量程时不低于0.4%（不包括传 5.3测量误差：满量程时不低于0.4%（不包括传 感器的测量误差）； 5.4开关量输出信号：高电平空载时不低于10V， 5.4开关量输出信号：高电平空载时不低于10V， 低电平不大于0.7V；负载拉出电流2 mA时不低于5V；低电平 低电平不大于0.7V；负载拉出电流2 mA时不低于5V；低电平 不大于0.7V 不大于0.7V 6功率 小于2W 小于2W
二、KJF19型监控仪
监测监控系统分站系统解析PPT课件
（2）当需要对井下供电设备进行控制时，监控 主机将控制命令传给分站，由分站通过控制端口输 出控制信号，达到控制井下供电设备的目的。
2020年9月28日
15
（3）监控主机：将接收到的各种传感器实时信 号进行处理和存储，通过显示器、大屏幕等显示。
可显示各种传感器数据的实时或历史曲线、柱状 图等，打印各种报表；同时可通过数据上传软件将 监测数据上传至监控中心。
（2）该系统软件采用数据库技术、多进
程和多线程的并行技术，增强系统的实时通
信能力，为用户提供高效、稳定、实时性强
的矿井安全监测参数数据采集、存储、管理
和分析功能，可运行于in98/2000/XP系列
W2i02n0年d9月o2w8日s平台。
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传输接口
2020年9月28日 图7-5 KJ83煤矿安全监控系统原理图
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理 ，KJ83监控操作系统与应用，KJ95、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工作原理等。
2020年9月28日
3
一、监控系统概述
煤矿安全监控系统的主要功能：
1)环境监测：主要监测煤矿井下各种有 毒有害气体及工作面的作业环境，如甲烷气 体浓度、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压 、温度、烟雾等，实时数字量显示。
（4）KJF39 型 监 控 分 站 （ 以 下 简 称 分 站 ） ： 以AT89C52微处理器为核心的微处理机系统。
主要任务：将传感器对矿井实时采集的数据参数
，处理后实时地向地面主机传送；接收和执行地面
主机发出的各种控制命令，完成对关键生产场所的
ECM3000分站式监控单元
第一章ECM3000-PTU分站监控单元1．概述在电力通信网管与监测系统中，要监测的远端通信站既有一些智能设备也有需要直接采集的信号。
智能设备一般可以通过RS232接口输出监测数据，而多台智能设备就需要多个RS232接口，可是网管中心和远端站之间却只有一条通道，这样就需要串口复用器。
需要直接采集的信号可以通过DQU系列采集器来完成。
我们研制的ECM3000-PTU分站监控单元正是为了这样的应用而设计的，它的全新设计集成了串口复用器和DQU系列采集器功能，使得结构更加紧凑美观，也便于操作人员操作和维护。
根据不同应用有两种结构可以选择，一种19英寸2U结构，一种19英寸5U结构。
2．组成及工作原理最小系统配置为：串口复用功能板一块，DQUK数据采集板一块，电源板一块。
根据需要监测的信号的多少和种类，可以扩展数据采集板。
系统工作原理如下图所视。
系统电源采用双路电源供电，系统上电后数据采集板独立完成数据采集工作，通过内部总线和串口复用功能板的串口6连接，经过串口复用器与上位机进行通信。
串口复用器和DQUK数据采集器的详细说明请参阅第二章和第三章的内容。
3．接线说明ECM3000-PTU的接线简单，所有接线都有后面出线。
见下图。
第二章串口复用器功能板1.功能目前，在电力通信网管理与监测系统中，大量地存在这样一种情况：除了要监测远端通信站的机房环境以外，还要监测通信站中的多台智能设备，这些智能设备通常用RS232接口输出监测数据，而网管中心和远端站之间却只有一条可用通道，不能满足同时监测多台设备的需要。
使用串口复用器，可以解决这个问题，图示如下：串口复用器能提供多个串行接口，在上图中，用串口1和网管中心的计算机相连，用其它串口分别连接多台被监测设备。
串口复用器接收所有被监测设备的数据，以分时传送的方式将各台设备的监测数据依次从串口1上送往网管中心。
同时，串口复用器还从串口1上接收网管中心的轮询和控制命令，将相关的命令转发到对应的被监测设备去。
KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站说明书
1. 概述
KJ360-F 矿用隔爆兼本安型电力监控分站使用说明书
电力监控分站是主要用于与井下隔爆型高、低压开关装置的综合保护和矿用一般型高压开关 综合保护装置通讯，完成变电所的当地监控，同时完成综合保护与地面调度主站间的数据上传及 命令下达。
电力监控分站内置工业光纤以太网交换机，可以构成双环自愈的光纤以太网环网。电力监控 分站除与综合保护通讯外，还可以接入具有以太网接口的视频监控系统，并将该系统的信号送往 地面。
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KJ360-F 矿用隔爆兼本安型电力监控分站使用说明书
图 2-1 电力监控分站外形图 电力监控分站共有主箱体、光端机箱、接线箱和音腔四个隔爆腔，分别安装通讯服务器和电 源、光纤以太网交换机等。
图 2-2 光端机腔、接线腔布局示意图 5) 电力监控分站外部电气连接 电力监控分站共有 18 个喇叭口其中 A4 喇叭口 16 个 A2 喇叭口 2 个，用于与外部设备进行 连接。外部连接示意图如图 2-3，外部出线端子定义图如图 2-4 所示：
压保护器。
4. 电力监控分站的主要技术指标
1) 额定工作电压：AC127V 2) 整机输入视在功率：≤150VA。 3) 与地面 MIEN6208 工业以太网交换机或同型号电力监控分站的传输口
a) 传输口数量：2 路； b) 传输方式：TCP/IP 以太网光信号传输； c) 连接形式：SC d) 传输速率：10/100Mbps 自适应； e) 最大传输距离：10 km（发射功率-13dBm～3dBm，接收灵敏度-28dBm，使用 MGTSV4B 矿 用单模光缆；光纤接点总数 22 个，其中热熔接点 10 个，冷熔接点 10 个，活动连接点 2 个）； 4) 与 PJG50-630/6Y 型矿用隔爆兼本安型永磁机构高压配电装置（内置 ZBT-11 高开综合保护器） 的传输口（本安） a） 传输口数量：2 路（P3 和 P4 口）； b） 传输方式：主从式，半双工，RS485； c） 数据传输速率：9600bps； d） 传输距离：1km（使用 MHYVR 电缆或 MHYVP 电缆，导线截面不小于 1.5mm2）； e） 最大监控容量：每个传输口可挂接 8 台 PJG50-630/6Y 型矿用隔爆兼本安型永磁机构高 压配电装置（内置 ZBT-11 高开综合保护器）。 5) 与 KJZ-400/1140 型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关（内置 PIR-800II 智能型馈电保护器） 的传输口（本安）
矿用分站
矿用分站一、分站是煤矿安全生产监控系统的重要设备、接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式（时分制或频分制等）远距离传送给传输接口（距离不超过10km），同时接收来自传输接口的多路复用信号（时分制或频分制等），且具有简单数据处理能力，能控制执行器工作的设备。
分站种类较多可分为：频分制、时分制、同步方式、工作方式、供电电源、断电等多种分类方法进行分类。
1、按复用方式可分为：频分制、时分制、码分制、复合复用方式（同时采用频分制、时分制、码分制中两种或两种以上）。
2、按调制方式可分为：基带、调幅、调频、调相、其他。
3、按传输方式可分为同步、异步。
4、按工作方式可分为：主从、多主、无主。
5、按供电电源可分为交流供电、直流供电。
6、按断电可分为：内置断电控制器、外接断电控制器。
二、分站一般由模拟量输入接口、开关量输入接口、开关量输出接口、数字串口（部分分站没有）、累计量输入接口（部分分站没有）、模拟量输出接口（部分分站没有）、系统接口、信息处理与存储单元、显示单元、报警单元（部分分站没有）、稳压单元等组成。
1、模拟量输入接口将甲烷等模拟量传感器输出的频率型（或电流型、电压型）模拟信号转换为数字信号送信息与存储单元，并具有本质安全防爆隔离、抗电磁干扰等功能。
模拟量输入接口通常由用于本质安全防爆隔离和抗扰隔离的光电耦合器、频率/数字转换器和滤波器等电路组成。
若模拟量输入为电流型或电压型，除上述电路外，还具有电压/频率或电流/频率转换器，当然，也可以采用光电隔离的模/数转换器。
部分分站的模拟量输入口也可用作开关输入。
2、开关量输入接口通常由本质安全防爆隔离和抗干扰隔离的光电耦合器和滤波器等电路组成，将设备开停等开关量传感器输出的开关量信号经隔离后送信息处理与存储单元。
3、累计输入接口将煤炭产量计量装置等累计量传感器输出的信号转换为数字信号送信息处理与存储单元。
累计量输入接口的功能可以由模拟量输入接口或开关量输入接口完成，因此，部分分站不专设累计量输入接口。
监控分站
监控分站
山东中煤集团
监控分站
监控分站的介绍
监控分站的特点
监控分站的特点
出口国家
监控分站的介绍
• 本分站是一种矿用数据采集和控制装置。它以微处理机为核心，配置多个模 拟量及开关量入口，与矿用传感器配接，采集各种测量数据。监控分站的开 关量输出口与执行器配接即可实行自动断电控制。监控分站通过传输接口与 计算机进行数据通讯。Zmjt055
7.传输速率：分站与接口：1200bps
计算机与接口：19200bps 8.传输距离：接口到分站：10km 到传感器：2km 9.信号制式： 模拟量：200～1000Hz及其他非标 准制式频率信号 分站
6.计算机与接口：RS232
开关量：0～5mA或无电位节点
供电： 地面：220V 380V/660V 井下设备：
出口国家
• 该产品已出口美国、法国、加拿大、印尼、俄罗斯、越南、澳大利亚、韩国 、伊朗等多个国家。
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监控分站的特点
• 监控分站符合国家最新标准要求，具有功能齐全、性能稳定可靠、操作简单 、配置灵活、经济实用、功能和扩展性好等特点。KJ307监控分站可全面监 控矿井上下各类环境状况，R TITLE HERE
监控分站的参数
1.系统容量：32台分站设备。 2.传输电缆芯线：二芯 3.巡检周期：＜30s 4.分站容量：8路开关量/模拟量，5路输 出控制端口 5.传输方式：接口与分站：RS485
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监控系统的组成：
主站
总线
分站
分站
分站
传
传
感
感
器
器
传
传
感
感器器源自传传 感感 器器图7-1 一般矿井监控系统
一般矿井监控系统的组成：
（1）主要采用主站（或中心站）、分站、传感器 （包括执行机构）的3层结构。
（2）每一个传感器采用一根电缆与分站相连，构 成星形结构。
分站与主站一般采用树形结构(或环形、星形结 构)，分站与现场设备之间采用模拟信号传输。
（2）而且传感器必须经分站接入系统，存在信息 传递的“瓶颈”问题。
（3）由于采用主从式结构，主站的可靠性将影响 整个系统，当主站发生故障时会造成系统瘫痪。
（4）现有的煤矿监控系统大量使用了串行通信总 线, 如RS-232、RS- 485或基于上述的调制解调器传 输方式等。一般采用主从式结构，分站缺乏统一的规 范和通信协议。传感器和控制器等多为非智能化设备 ，一些监控子系统也没有设置现场总线接口。
传输接口 图7-5 KJ83煤矿安全监控系统原理图
传感器 传输接口 分站
1.监控系统组成：
KJ83煤矿安全监测、监控系统由地面中心站、 调制解调器、井下分站、各种矿用传感器、矿用机 电控制设备及KJ83安全监测、监控软件组成。
监控系统工作过程：
（1）监控主机接收各监控分站上传的信息，各 监控分站按照一定的采样周期对该分站所连接的各 传感器信号(开关量、模拟量和累计量)进行检测。
信号制式采用模拟量1~5 mA或200~1000 Hz，开 关量为有无电位接点、1~5 mA和200~1000 Hz。
（3）供电方式为分站集中供电或传感器就地供电
（4）分站与井上主站之间采用异步数据通信方式
监控系统工作过程：
（1）由传感器对煤矿井下各种环境参数、重 要设备运行状态进行实时监测，并将信号实时显 示或发出报警信号，再传至地面中心站（主站）
分站式监控系统的型号、特 点和功能概述
本章主要内容
1. 监控系统概述 2. KJ83 分站式监控系统的功能结构 3. KJ83N 型煤矿综合监控系统 4. KJ95 型矿井监控系统 5. KJ4-2000 型矿井监控系统
本章主要介绍监控系统组成、功 能及典型分站式监控系统实例。
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理 ，KJ83监控操作系统与应用，KJ95、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通信工作原理等。
(4) 数据存储 整个系统采用“变值变态、疏密结合、数据库动 态生成”的存储方法，使系统的数据存储更为合理。
3.系统特点：
（1）系统监测监控瓦斯等环境参数，以及主 扇、局扇风机开停等生产运行参数。系统实现了 风电瓦斯闭锁功能和全矿井的瓦斯超限断电功能
一种实际矿井总线监控系统 ：
二、KJ83分站式安全监控系统
（1）KJ83型煤矿安全监控系统是由我国煤 炭科学研究总院研发的产品，主要用来监测 、监控煤矿井下各种有毒有害气体、各种机 电设备的工作状态。
（2）该系统软件采用数据库技术、多进程 和多线程的并行技术，增强系统的实时通信 能力，为用户提供高效、稳定、实时性强的 矿井安全监测参数数据采集、存储、管理和 分析功能，可运行于in98/2000/XP系列 Windows平台。
（2）当需要对井下供电设备进行控制时，监控 主机将控制命令传给分站，由分站通过控制端口输 出控制信号，达到控制井下供电设备的目的。
（3）监控主机：将接收到的各种传感器实时信号 进行处理和存储，通过显示器、大屏幕等显示。
可显示各种传感器数据的实时或历史曲线、柱状 图等，打印各种报表；同时可通过数据上传软件将 监测数据上传至监控中心。
(3) 传输性能可靠 a. 信息传输采用FSK移频键控技术，抗干扰能 力强，传输故障率低。采用两芯电缆无极性传输， 输入输出隔离，具备独特的防雷特点；
b. 传输接口装置是一个智能接口，它能跟据中 心站软件对它的初始化参数巡检整个系统分站，减 少主机数据调用、处理控制时间，且使整个系统运 行可靠性提高；
（2）中心站监控软件显示分析、处理后将信 息发送给井下分站，由分站执行控制信号。
（3）中心站实时存储井下发送来的各类数据 和时间，生成数据库和报表，并进行超限提示、 报警等。
（4）同时通过局域网数据上传给管理层，以进 行信息决策。
一般矿井监控系统的缺点：
（1）系统存在传输电缆用量大，成本高，可靠性 差等问题
(1)系统容量 可配接64个监控分站； A型分站：8路模拟量、8路开关量输入，6路
开关量输出 ； B型分站：4路模拟量、4路开关量输入、4路
开关量输出；
(2) 信息传输 采用FSK移频键控两芯无极性传输 传输速率:1200bps 或2400bps 最大传输距离：不小于15km 误码率：≤10－8 系统巡检时间：≤25s 精度：相对误差≯0.5%
一、监控系统概述
煤矿安全监控系统的主要功能：
1)环境监测：主要监测煤矿井下各种有 毒有害气体及工作面的作业环境，如甲烷气 体浓度、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压 、温度、烟雾等，实时数字量显示。
2)生产监控：主要监控井上、下主要生 产环节的各种生产参数和重要设备的运行状 态参数，如煤仓煤位、水仓水位等模拟量； 水泵、提升机、胶带机、采煤机等运行状态 和参数等，实现生产的自动监测与监控。
分站式矿井现场总线监控系统：
主站
矿用现场总线
分站
分站
分站
智
智
能
能
传
传
感
感
器
器
智
智
能
能
传
传
感
感
器
器
智
智
能
能
传
传
感
感
器
器
图7-2 分站式现场总线监控系统
矿用现场总线
工作站
智能仪表
… 智能仪表 … 智能仪表
图7-3 矿井现场总线监控系统
上述两种总线：采用CAN总线技术既可以是主从 方式工作，也可以在无主方式下工作，当以无主方 式工作时，网络上的任意节点均可在任何时刻主动 向其他节点发送信息，提高了系统的可靠性，克服 了主从式网络主节点的传输瓶颈问题。
（4）KJF39 型 监 控 分 站 （ 以 下 简 称 分 站 ） ： 以AT89C52微处理器为核心的微处理机系统。
主要任务：将传感器对矿井实时采集的数据参数 ，处理后实时地向地面主机传送；接收和执行地面 主机发出的各种控制命令，完成对关键生产场所的 安全监测与控制。
2.KJ83监控系统主要技术指标