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概述12022年末国家煤矿安监局印发《安全监控系统升级改造技术方案》煤安监函20225号文件,要求2022年底大型矿井、煤与瓦斯突出矿井的在用安全监控系统完成升级改造工作同时《煤矿安全规程》2022版对安全监控系统也提出了新的更高要求,提高安全监控系统在安全生产中的作用随着矿井信息化建设的加快,各种系统建设的越来越多,井下干扰增多,使得安全监控系统稳定性受到影响,维护工作量不断增大,分析问题的难度逐步上升,也需要对安全监控系统进行升级改造,将更多的新技术应用到系统中,提高系统运行的稳定性KJ90N安全监控系统是重庆研究院在2022年针对抗干扰送检的全新安全监控系统,利用工业以太网+总线传输平台,使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩容接入能力、防护等级、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升同时系统通过AQ6201-2022对抗干扰浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群要求等级,并取得“MA〃认证1《煤矿安全规程》2022版设计依据22《安全监控系统升级改造》5号文件3《煤矿安全装备基本要求》4《煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2022》5《煤矿安全监控系统及监测仪器使用规范》AQ1029-20226《低压电器外壳防护等级》GB
4942.2升级改造要求及实现途径逐条对应升级文件
33.1传输数字化在分站至中心站数字化传输的基础上,将传感器摹拟量至分站升级为数字传输,实现安全监控系统的数字化,促进智能传感器发展KJ90N系统配套所有摹拟量传感器均具有智能数字化传输功能,采用RS485心AN总线可选的方式智能摹拟量传感器具有类型、状态、故障自识别功能,调校状态识别提醒功能,对未按照规定时间调校的传感器进行识别并报内部焊接传感器频率转485板(销可满足数字化接入需求,但抗干GF5ZA风流压力传感器售配件),规格扰、防护等级不满足新标准要求CK
1016.01,55内部插接RS485信号转换板(销GF5风流压力传感器售配件),规格CP
1338.53更换成新总线型KGU9901传感器针对老外壳,约2022年1月前生KGU9901液位传感器产产品针对老外壳,约2022年1月前生内部焊接传感器频率转485板(销产产品可满足数字化接入需求,KGU9901液位传感器售配件),规格但抗干扰、防护等级不满足新标准要求内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年1月后生KGU9901液位传感器(销售配件),规格CP
1338.53产GF100FA更换成新总线型GF100F(A)传针对老外壳,约2022年5月前生风流压力传感器感器产产品针对老外壳,约2022年5月前生内部焊接传感器频率转485板(销GF100FA产产品可满足数字化接入需求,风流压力传感器售配件),规格但抗干扰、防护等级不满足新标准要求GF100FA内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年5月后生风流压力传感器(销售配件),规格CP
1338.53产GF100ZA更换成新总线型GF100Z(A)传针对老外壳,约2022年5月前生风流压力传感器感器产产品针对老外壳,约2022年5月前生内部焊接传感器频率转485板(销GF100ZA产产品可满足数字化接入需求,风流压力传感器售配件),规格但抗干扰、防护等级不满足新标准要求GF100ZA内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年5月后生风流压力传感器(销售配件),规格CP
1338.53产针对老外壳,约2022年6月前生更换成新总线型GJG10H传感GJG10H红外甲烷传感器产产品器内部焊接「传感器频率转485板(销针对新外壳,约2022年6月后生GJG10H红外甲烷传感器售配件),规格产更换成新总线型GJG100H(B)GJG100H针对老外壳,约2022年1月前生红外甲烷传感器传感器B产产品内部焊接传感器频率转485板(销GJG100H售配件),规格针对激光雕刻新外壳,约2022红外甲烷传感器B年1月后生产产品更换成新总线型GRG5H传感红外二氧化碳传器针对老外壳,约2022年1月前生GRG5H感器内部焊接传感器频率转485板(销产产品售配件),规格红外二氧化碳传针对激光雕刻新外壳,约2022年GRG5H感器1月后生产产品更换成新总线型GLH200传感针对老外壳,约2022年5月前生GLH200硫化氢传感器器产产品内部焊接传感器频率转485板针对新外壳,采用51单片机主GLH200硫化氢传感器(销售配件),规格板,约2022年5月至2022年7月生产产品CK101内部插接RS485信号转换板(销针对新外壳,采用嵌入式主板,GLH200硫化氢传感器售配件),规格CP
1338.53约2022年7月后生产产品GJG100H管道红外甲烷传更换成新总线型GJG100H(C)针对老外壳,约2022年1月前生C感器传感器产产品GJG100H内部焊接传感器频率转485板(销管道红外甲烷传针对新外壳,约2022年1月后生售配件),规格C感器产产品CK101GTH500管道一氧化碳传针对老外壳,约2022年6月前生更换成新总线型GTH1000G传BG产感器感器针对老外壳,约2022年6月前生内部焊接传感器频率转485板(销GTH500管道一氧化碳传产可满足数字化接入需求,但售配件),规格BG感器抗干扰、防护等级不满足新标准要求GTH500管道一氧化碳传内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年6月后生BG感器(销售配件),规格CP
1338.53产GTH1000管道一氧化碳传内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年12月后感器G(销售配件),规格CP
1338.53生产GYW25/5矿用氧气温度传内部插接RS485信号转换板0感器(销售配件),规格CP
1338.53GPD10A矿用压力传感器内部插接RS485信号转换板(销售配件),规格CP
1338.53GPD10B矿用压力传感器内部插接RS485信号转换板(销售配件),规格CP
1338.53内部焊接传感器频率转485板矿用激光甲烷传GJG100J(销售配件),规格感器内部焊接传感器频率转485板GJG100J(销售配件),规格管道用高浓度激CK101B光甲烷传感器无需更改GD7多参数传感器所有指标符合标准要求开关量传感器(目前我院新生产的开关量传感器也可以支持数字化总线传输,但该传输方式在新监控系统升级改造标准里未做要求若矿方有此需求,对于新更换的开关量传感器可选择总线输出型)型号名称升级方式备注GT-L A-不停传感器更换成新GKT
0.5L传感器抗干扰、外壳防护不满足新标GT-L A开停传感器不更改准要求_______________________GKT
0.5L开停传感器无需更改所有指标符合标准要求GFK70矿用风筒风量开关更换成新GFK30传感器A传感器GFK70矿用风筒风量开关抗干扰、外壳防护不满足新标准要不更改A传感器求矿用风筒风量开GFK30无需更改所有指标符合标准要求关传感器GQF
0.1烟雾传感器更换成新GQQ5传感器BGQF
0.1抗干扰、外壳防护不满足新标准要烟雾传感器不更改B求GQG
0.1矿用烟雾传感器更换成新GQQ5传感器抗干扰、外壳防护不满足新标GQG
0.1矿用烟雾传感器不更改准要求GQQ5烟雾传感器无需更改所有指标符合标准要求风门开闭状态传感GFK40T更换成新GFK60传感器器风门开闭状态传感抗干扰、外壳防护不满足新标准要GFK40T不更改器求矿用本安型风门开GFK60无需更改所有指标符合标准要求闭状态传感器矿用本安型声光报KXB24无需更改所有指标符合标准要求警器系统具有抗干扰认证,高出5号文件对抗干扰要求,在施加干扰期间,设备均能正常工作系统主要功能特点51传感器种类齐全,自配套能力强,采用成熟、先进的技术;红外、激光甲烷传感器已在多个煤矿使用,性能稳定可靠2智能摹拟量传感器具有类型、状态、故障自识别功能,调校状态识别提醒功能,对未按照规定时间调校的传感器进行识别并报警3)所有传感器防护等级均达到IP65要求,可在淋水环境中正常工作系统具有分级控制功能,最多可设置5级报警,由用户根据现场需要进行4设置同时实现了区域断电设置功能,用户可根据需要对控制区域进行关联设置,当浮现异常时,根据设置对关联区域进行快速断电5)系统实现了交叉控制由分站就地执行,避免了由于中心站与分站通信异常时无法正常控制的问题6)升级后的传感器功耗降低约20%-60%,单根总线上可挂接多台传感器,使维护更加简单7)全新的总线型分站,具有事件记录功能,分站在运行期间的所有异常状态,分站均能进行记录,为分析事故及故障提供方便8)分站电源支持85VAe・850V AC超宽输入,避免由于电网波动引起设备运行不稳定9)软件具有大数据分析功能,可根据采集的大量数据,对矿井的瓦斯涌出及火灾进行预警,对伪数据及异常数据进行快速识别10)传感器到分站的通信距离超过3公里时,可通过增加电源中继的方式,方便实现2台传感器3公里、6公里的供电需求系统主要技术指标61)系统可接入分站数量不少于255台,接入传感器数量不少于4000台,控制输出不少于2000个点;2)馈电监测127V—10KV均能正常解决;3)分站到传感器供电距离在6km以内具有解决方案;5系统巡检周期不大于10秒;4)主要设备备用电源供电时间均能达到4小时;6)异地断电时间不大于20秒;7摹拟量传输处理误差不超过
0.5%;8)软件任一界面刷新时间不大于5秒;9)系统具有双机自动切换功能,主备机之间可进行无缝切换;主要设备技术参数7()矿用本安型分站
7.1KJ90-F16CA基本功能
1.通讯功能分站具有与上级传输设备及下级智能设备的双向通信的功能
2.显示功能1)分站具有甲烷、风速、风压、一氧化碳、温度等数字化摹拟量采集及显示的功能2)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的功能3)分站具有累计量采集及显示的功能4)分站具有轮流显示下级智能设备传输给分站的数据信息、运行状态、通讯状态等功能
3.分站具有红外遥控的功能,可设置分站地址
4.分站具有控制(含断电和声光报警)的功能1)具有由分站、传感器、声光报警器、断电器组合完成烷浓度超限声光报警和断电/复电控制的功能2)具有由分站、传感器、声光、断电器组合完成甲烷风电闭锁的功能3)具有由分站完成突出报警功能
5.分站具有初始化参数设置和掉电保存的功能初始化参数可通过中心站软件输入和修改
6.分站具有外接备用电源功能当电网停电后,能对甲烷、风速、风压、一氧化碳、局部通风机开停、风筒状态、下级智能设备等主要监控量继续进行监控A主要技术指标
1.工作电压1)工作电压
9.0V〜
25.0V DC;2)工作电流4500mA
2.信号制式1)摹拟量RS485/CAN2)开关量RS
485、电流3)控制量RS
485、电平控制电平型信号输出高电平时应不小于3V(输出电流为2mA时),输出低电平时不大于
0.5Vo4)累计量具有数字量累计参数的采集3,传输性能1)以太网传输(选配功能)2)总线与传感器通信,RS485或者CAN通信只能选择一种,不能同时兼容3)RS485通信a)端口数量6个;b)传输速率2400bps;4)CAN通信1)端口数量4个;2)传输速率5000bps;型低浓度甲烷传感器
7.2KG9701B概述
1.产品特点KG9701B型低浓度甲烷传感器是一种专门用以监测煤矿井下低浓度甲烷气体的本质安全兼隔爆型检测仪表除能连续监测外,还能自动地将检测到的甲烷浓度转换成标准的电信号输送给井下监控系统井下监控系统根据本传感器输出的断电信号实现必要的近、远程设备断电本传感器还具有就地显示甲烷浓度值,超限声光报警等功能
2.主要用途和合用范围1感器主要用于煤矿井下低浓度甲烷(O.OO~
4.OO)%CH4的连续监测合用于煤矿井下的采掘工作面、机电帽室、回风巷道等具有瓦斯爆炸危(wei)险的地点和场所技术特性
2.主要特征1)传感器在设计上采用新型单片机和高精度的数字信号处理芯片,测量准确,性能可靠,调试、维护方便2)传感器的测量敏感元件为新型载体催化元件,工作性能稳定,寿命长、调校周期长3)传感器的零点、灵敏度及报警点、断电点皆采用矿用红外遥控器调节4)传感器除可连续检测甲烷外,还能输出断电控制信号控制信号的断电点可任意设定,实现了一机多用5)传感器的电源部份采用了模块化设计,采用新型的开关电源芯片,整机功耗更低,有效增加了传感器的传输距离6)传感器具有故障自检功能,使用、维护方便7)传感器的外壳采用了高强度结构设计,防水防尘效果更好,抗冲击能力强
3.主要技术指标1)工作电压和工作电流a)工作电压范围(
9.0~
25.0)VDC;b)工作电流<200mAo2)测量范围传感器测量范围(
0.00^
4.00)%CH O43)显示值稳定性和基本误差4)显示值稳定性传感器应以百分体积浓度表示测量值,采用数字显示,其分辨率应不低于
0.01%CH,并应能表示显示值的正4或者负在
0.00~
4.00%CH4范围内,当甲烷浓度保持恒定时,传感器的显示值或者输出信号值(换算为甲烷浓度值)的变化量应不超过
0.04%CH o5)传感器的基本误差应符合表1的规定4表1测量范围,基本误差,%CH,%CH±
0.
1040.00^
1.00真值的士10%
1.00^
3.00±
0.306)传感器应能在输入电压9VDC〜25VDC范围内正常工作,其显示值稳定性和基本误差应不超过上表的规定7)输出信号制式选用如下信号制式总线型RS485,传输速率2400bps,传输信号工作电压直流峰峰值<15Vp-p;传输信号工作电流峰峰值<150mAo型风流压力传感器
7.3GF5GF5型风流压力传感器,是一种专门用于监测煤矿井下巷道正负压的摹拟量传感器,对于监测井下风压变化,确保矿井正常通风、配风安全等方面有着重要作用,用于老塘漏风,隔墙密闭质量的连续监测的重要传感器,能就地数字显示风压变化
1.产品特点1)GF5型风流压力传感器在设计中采用了新型单片微机和高集成数字化电路,简化了电路结构,提高了整机性能的可靠性,便于维护与调试2)可测量负压(
0.00〜-
5.00)kPa或者正压(
0.00〜
5.00)kPa3)本传感器在整机的零点、灵敏度调校上实现了红外遥控调校功能,方便了仪器的调校工作4)本传感器在电源设计上采用新型开关电源,大大降低了整机功耗,增加了传感器的传输距离5)本传感器增设了故障自检功能,方便了使用与维护6)本传感器的外壳采用了高强度结构,使整机具有很强的抗冲击能力
2.主要用途和合用范围1)主要用途GF5型风流压力传感器主要用于老塘漏风,隔墙密闭质量的连续监测2)合用范围井下煤尘巷道、回风巷的通风配风的正负压监测3)类型a)防爆类型矿用本质安全型1)防爆标志Exib IMbo技术特性
1.主要特征2)可测量负压(-
5.00-
0.00)kPa或者正压(
0.00-
5.00)kPa2)采用了新型的单片微机和高集成的数字化电路,整机电路结构简单,性能可靠,便于维护、调试3)具有就地显示及信号输出双重功能4)采用了新型的开关电源,降低了整机功耗,提高了信号的带负载能力,增加了信号的传输距离5)增加了故障自检功能,便于使用、维护6)外壳结构采用了高强度的不锈钢材料,增强了传感器的抗冲击能力
3.主要技术指标1)工作电压与工作电流工作电压(
9.0~
25.0)VDC;工作电流<80mAo2)测量范围及显示分辨率(
0.00-
5.00)kPa/(
0.00-
5.00)kPa可选,显示分辨率
0.01kPa3)误差范围±1%F-So4)输出信号制式(出厂时默认输出信号制式为频率型)传感器的输出信号制式为以下四种,出厂时输出信号制式为四选一;总线型RS485,传输速率2400bps,传输信号工作电压直流峰峰值<15Vp-p;传输信号工作电流峰峰值<150mAo型矿用一氧化碳传感器
7.4GTH
10001.产品特点GTH1000型矿用一氧化碳传感器,是一种用于监测煤矿井下巷道环境一氧化碳的摹拟量传感器,能就显示一氧化碳的浓度数据并能与井下监控系统配套使用
2.主要用途和合用范围1)主要用途传感器主要用于煤矿井下的一氧化碳浓度监测2)合用范围井下巷道,工作面瓦斯抽放管道等有必要进行一氧化碳浓度监测的场所
3.防爆型式、标志防爆型式本质安全型;防爆标志Exib IMboA主要技术特性
1.主要特征1)采用了新型的单片机和高集成的数字化电路,整机电路结构简单,性能可靠,便于维护、调试2)具有就地显示及信号输出双重功能3)采用了新型的开关电源,降低了整机功耗,提高了信号的带负载能力,增加了信号的传输距离4)增加了故障自检功能,便于使用、维护5)外壳结构采用了高强度的不锈钢材料,增强了传感器的抗冲击能力
2.主要技术参数1)传感器具有避免断电而影响电化学原理敏感元件工作稳定的措施2)传感器具有红外遥控调校功能警开关量按照附表进行选择性更换,尽量保持不变,如果客户需要更换为全数字化,我院也有对应的数字化产品断电仪也是同客户沟通,如果客户需要数字化产品,我院也有对应产品,在资金不允许的情况下,暂时不升级
3.2增强抗电磁干扰能力安全监控系统及组成设备采用抗干扰EMC技术设计,通过以下试验地面设备3级静电抗扰度试验,评价等级为A;2级电磁辐射抗扰度试验,评价等级为A;2级脉冲群抗扰度试验,评价等级为A;交流电源端口3级、直流电源与信号端口2级浪涌冲击抗扰度试验,评价等级为BoKJ90N系统取得了抗干扰认证,实现了在施加干扰时不影响传感器正常运行,其中群脉冲通过了3级抗扰度试验,高于5号文件要求
3.3应用先进传感技术及装备推广使用架构简单系统以及激光、红外等低功耗传感器、自诊断型传感器,鼓励使用多参数传感器突出矿井的采煤工作面进、回风巷,煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中,采区回风巷,总回风巷瓦斯传感器推荐使用激光、红外等全量程传感器突出、高瓦斯矿井的回风隅角建议采用无线传感器建议加装粉尘监测设备重庆研究院开辟的红外、激光传甲烷感器已销售使用多年,数字化、抗干扰、防护等各项指标均满足本次升级改造要求特别2022年投产并销售使用的激光甲烷传感器,相对红外甲烷检测技术具有进一步的提高:高的设备;
①是目前测量精度最
②采用半导体激光吸收光谱检测技术,克服了红外检测原理受水、水汽影响;
③传感器内置标准气体,具有实时自校准功能;
④采用谐波检测信号处理技术,仅对甲烷气体浓度信息进行响应,避免背景气干扰误报因此,在矿方资金预算允许的条件下,优先推荐使用激光甲烷传感器无线甲烷传感器由于受电池使用时间限制,目前市面相关产品较少我院自2022年开始研发,产品仍在研发阶段,估计2022年底投产粉尘传感器设计方案时需要考虑,至少工作面要增加
3.4提升传感器的防护等级将采掘面传感器的防护等级由IP54提升到IP65o3)输出信号制式总线型RS485,传输速率2400bps,传输信号工作电压直流峰峰值<15Vp-p;传输信号工作电流峰峰值<150mA(定制)o4)测量范围(0^1000)X10-6O5)工作电压(9~25)VDC;o6)传感器显示值稳定性在传感器测量范围内,一氧化碳浓度恒定时,传感器显示值或者输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)变化量不超过4x10-607)基本误差传感器基本误差应符合表1的规定表1基本误差基本误差,1x1©测量迅围,1x106绝对误差相对误差0^100±4100^500真值的士5500%真值的±68)传输距离传感器使用电缆的单芯截面积为
1.5mm2时,传感器与关联设备的最大传输距离为2km,传感器的显示值或者输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)应能满足上述的规定9)响应时间传感器的响应时间应不大于35So10)报警功能a)传感器在(0~1000)X10-6内应能任意设置报警点,其报警显示值与设定值的差值不超过±2X10R ob)报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声压级应不小于80dB(A);光信号应能在20m远处清晰可见型矿用温度传感器
7.5GWP200I”
1.产品特点GWP200型矿用温度传感器,是一种用于监测煤矿井下巷道及瓦斯抽放管道温度的模拟量传感器,能就地数字显示温度并将测量结果转换成相应的电信号输送到井下分站
2.主要用途和合用范围1)主要用途传感器主要用于煤矿井下的温度监测2)合用范围井下巷道,工作面瓦斯抽放管道等有必要进行温度监测的场所A技术特性
1.主要技术指标1)工作电压、电流a)工作电压(
9.0^
25.0)V.DC;b)工作电流4100mA2)测量范围-30℃200℃o3)显示分辨率传感器采用数字显示,在(・304XV100)℃之间,显示分辨率为在(1004X4200)℃之间,显示分辨率为1℃4)基本误差a)显示误差4±
2.5%(F.S);b)输出误差4±
2.5%(F.S)5)输出信号制式总线型RS485,传输速率2400bps,传输信号工作电压直流峰峰值415VhP;传输信号工作电流峰峰值<150mAo6)响应时间传感器的响应时间不大于10s(水中)()型矿用双向风速传感器
7.6GFY15B
1.产品特点GFY15(B)型矿用双向风速传感器采用差压原理,无转动部件,性能可靠可长时间连续监测矿井总回和各进、回风巷等地的实时风速、风向和风量
2.主要用途和合用范围该产品主要用于煤矿井下进、回风巷道通风风速、风量测量和风向监测煤矿井下有毒有害气体通过通风方式排出井口外,所以通风的监测是保证矿井安全生产的重要手段A技术特性
1.主要特征1)传感器具有风速、风向、风量检测功能2)传感器具有输出状态指示功能3)传感器具有红外遥控设置功能4)传感器具有声光报警功能
2.主要技术指标1)工作电压、工作电流工作电压(9〜25)V DC;工作电流4180mA2)输出信号传感器具有两路信号输出,一路输出风速信号,一路输出风向信号;a)风速输出信号制式为以下四种,出厂时输出信号制式为四选一:今电流DC(4~20)mA,负载电阻(0~500)Q;今电流DC(1~5)mA,负载电阻(0~1)kQ;今频率(200~2000)Hz(输出电流2mA时,脉冲宽度大于
0.3ms,脉冲幅度高电平不小于3V,低电平不大于
0.5V),当风速信号为频率信号时,(20(T100())H Z对应正向风速值,(1200~2000)Hz对应反向风速值;今数字信号RS485数字通信,信号工作电压峰峰值不大于15Vhp、信号工作电流峰峰值不大于150mAb)风向输出信号制式为以下两种,出厂时输出信号制式为二选一今电流1mA/5mA,负载电阻(0~500)0;今数字信号RSY85数字通信,信号工作电压峰峰值不大于15Vhp、信号工作电流峰峰值不大于150mA3)风速测量范围(
0.4~15)m/s,分辨率4)风量测量范围根据巷道横截面积实时显示测量点风量值,最大量程为750m3/s5)反向风速测量范围(
0.4~15)m/s,分辨率6)基本误差a)风速基本误差:±
0.2m/sb)反向风速基本误差±
0.2m/So型矿用本安型风门传感器
7.7GFK60»概述GFK60矿用本安型风门开闭状态传感器(以下简称传感器)的特点是能长期连续监测煤矿井下各风门的开闭状态且具有语音提示、灯光提示报警功能,安装方便,性能可靠A技术特性
1.功能1)传感器具有监测风门开闭状态的功能;2)传感器具有供电电源指示功能;3)传感器具有输出状态指示功能;4)传感器具有语音提示、声光报警功能
2.主要技术指标1)传感器工作电压、工作电流a)工作电压(9~25)VDC;b)工作电流<200mAo2)传感器的输出信号制式传感器的输出信号制式为以下三种,出厂时输出信号制式为三选一:a)电流1mA/5mA(负载电阻0Q〜1000Q);风门开闭状态传感器输出电流信号传感器报警灯传感器扬声器两个风门同时打开闪烁语音报警1mA±
0.1mA任一个风门打开闪烁语音提示5mA±
0.5mA两个风门同时关闭无闪烁无声音5mA±
0.5mAb频率200Hz/450Hz/700Hz/1000Hz脉冲宽度大于0・3ms;风门开闭状态传感器输出频率信号传感器报警灯传感器扬声器两个风门同时打开闪烁语音报警1000Hz±5%主风门打开闪烁语音提示700Hz±5%副风门打开闪烁语音提示450Hz±5%两个风门同时关闭无闪烁无声音200Hz±5%c)数字信号RS-485数字通信3)传输距离传感器使用电缆的单芯截面积为
1.5mm2时,传感器与关联设备的传输距离不小于2km4)响应时间传感器响应时间不大于1s5)动作距离传感器的动作距离为60mm o6)动作距离误差传感器运动部份与传感器固定部份之间其动作距离误差应不大于10%o型烟雾传感器
7.8GQQ5A概述
1.GQQ5型烟雾传感器用于监测煤矿井下因机械磨擦,煤层自燃等原因引起的火灾事故传感器自带声光报警功能,可与各种生产安全监控系统配套使用
2.主要用途和合用范围主要用于煤矿井下瓦斯和煤尘爆炸危(wei)险和火灾危(wei)险的场所有无烟雾的连续监测;A技术特性
1.主要性能1)采用了新型的单片微机和高集成的数字化电路,整机电路结构简单,性能可靠,便于维护、调试2)传感器带有有烟、无烟指示,并有声光报警功能3)采用了新型的开关电源,增加了信号的传输距离4)外壳结构采用了高强度的不锈钢材料,增强了传感器的抗冲击能力
2.主要参数1)工作电压、电流a)工作电压9V.DC~25V.DC;b)工作电流<180mAo2)传感器灵敏度和响应时间当烟雾浓度达到5%obs/m,传感器应动作,且响应时间小于等于20So3)输出信号a)传感器的信号输出类型开关量电流信号b)电流信号1mA/5mAc)总线型RS485,传输速率2400bps,传输信号工作电压直流峰峰值415Vp»p;传输信号工作电流峰峰值<150mAo今无烟时,传感器输出电流信号为1mA;有烟时,传感器输出电流信号为5mA;今输出电流信号允许偏差±20%;今输出信号传输距离42km4)报警方式声光报警;5)采样方式扩散式;()矿用本安型网络交换机
7.9KJJ15A»概述KJJ15(A)矿用本安型网络交换机合用于有煤尘与瓦斯爆炸危(wei)险场所工业以太网络的数据传输与网络管理
1.产品特点交换机在产品设计创造上充分考虑到满足煤矿工业网络应用的需求,采用本质安全型防爆结构,安全可靠、性能稳定
2.主要用途及合用范围1)主要用途为井下网络设备提供网络交换2)合用范围具有甲烷混合物及煤尘爆炸危(wei)险的煤矿井下
3.防爆类型与防爆标志1)防爆类型矿用本质安全型;2)防爆标志:ExibI MboA基本功能
1.交换机符合IEEE
802.3协议,具有以太网光端口,具有以太网电端口,支持全双工/半双工
2.交换机具有RS-485数据接口KDY660/15B(A)
3.交换机支持环形等冗余网络结构
4.交换机具有初始化参数设置和掉电保护功能初始化参数可通过网络或者编程接口输入和修改
5.交换机具有VLAN功能
6.交换机具有自诊断和故障指示功能
7.交换机具有电源、工作状态、通信状态指示功能
8.交换机具有液晶显示功能
9.交换机具有备用电池信息检查功能主要技术指标
1.工作电源1)额定工作电压;2)工作电压范围(
13.5~
15.5)V.DC;3)工作电流<
1.5Ao
2.接口类型及参数1)以太网光口a)端口数量3对;b)波长1310nm(单模光纤);c)传输速率100Mbps;d)发射功率>-13dBm;e)接收灵敏度-25dBm;f)最大传输距离20kmo2)以太网电口a)端口数量6个;b)传输方式TCP/IP协议c)传输速率10/100Mbps自适应;d)信号工作电压峰峰值<
10.0V;e)最大传输距离100m3)以太网转RS485数据输出口a)端口数量4个;b)传输方式RS485;c)传输速率2400bps;d)信号工作电压峰峰值
415.0V;e)最大传输距离5km(使用MHYVP电缆,单芯截面积不小于
1.5mm2)4)备用电源外接KDY660/15B(A)矿用隔爆兼本安型直流电源,备用电源连续工作时间不小于2h()矿用直流电源
7.10KDW660/24B A产品特点()型矿用隔爆兼本安直流电源主要为矿井本安设备提供本质安全KDW660/24B A直流电源主要用途主要应用于煤矿井下具有爆炸性危()险的场所,同时也可应用到地面非爆炸wei危险场所A技术特性功能
1.)电源具有输入、输出电源指示功能1)电源具有限流、限压、短路保护和故障消除后自动恢复的功能2)具有备用电源指示功能,备用电源采用浮充电方式,并具有防止过充电、过放3电的功能主要技术指标
2.)输入电源电压等级(根据现场需要可选);1660V/380V/220V/127V AC)本安直流电源的输出特性见下表2序号参数名称参数额定输出电压112VDC18VDC24VDC额定输出电流2280mA200mA140mA最小输出电压310VDC16VDC22VDC输出路数路路路4118周期与随机偏移(峰峰值)250mV5)备用电源3备用电源采用银氢蓄电池组(节电池串联组成);工作
16.8V/13Ah
141.2V时间在额定负载条件下工作时间不小于;转换时间不大于4h1sA尺寸、分量及外壳材质外形尺寸
1.520mm X330mm X170mm整机分量约
2.50kg外壳材质采用
3.Q235o()矿用隔爆兼本安型直流电源
7.11KDY660/15B Aa aa概述产品特点、主要用途及合用范围
1.()矿用隔爆兼本安型直流电源主要为矿井本安设备提供本质KDY660/15B A安全直流电源应用于具有甲烷气体混合物及煤尘爆炸危()险的煤矿井下wei重庆研究院自2022年进行传感器数字化、抗干扰及提高防护等级等技术研究,新改进传感器自2022年开始陆续投产,2022年完成为了所有传感器的升级,传感器防护等级均达到IP65,能够在淋水环境下正常工作
3.5完善报警、断电等控制功能系统实现分级报警,根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等,设置不同的报警级别,实施分级响应各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定重庆研究院通过软件实现了灵便设置多级报警功能,并可对瓦斯报警的持续时间过长进行报警,可由用户根据实际情况设置报警参数及范围推行逻辑报警,根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系,实施逻辑报警,促进各类传感器的正确安装、设置、维护,监控系统的正常使用,防止违法行为具体逻辑关系可由煤矿企业根据实际情况进行设置软件实现了逻辑点功能,可根据多个监测点和一组逻辑关系计算出一个新的点,可设置报警条件煤矿企业根据实际情况进行定义和设置完善就地断电功能,提高断电的可靠性,并加强馈电状态监测推行区域断电,可由煤矿企业根据井下供电系统的实际情况进行设置软件实现了就地断电设置和远程自动断电功能上位机将就地断电设置下发给分站后,分站就可以根据设置的条件进行断电控制;远程自动断电实现在每一个监测点超限时可以根据用户的设置进行控制,可以实现区域断电
3.6支持多网、多系统融合实现井下有线和无线传输网络的有机融合、监测监控与GIS技术的有机融合多系统的融合可以采用地面方式,也可以采用井下方式鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式在地面统一平台上必须融合的系统环境监测、人员定位、应急广播,如有供电监控系统,也应融入其它可考虑融合的系统视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等重庆研究院自产系统可通过地面安全监控系统站实现瓦斯监控、人员定位、应急广播系统数据的融合,可对数据进行集中展示,对多系统数据进行融合分析,并可实现应急救援联动对其它厂家的系统开放接口协议,配合完成融合功能(井下融合部份由硬件支持)
3.7格式规范化电源的防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型,防爆标志为
2.Exd[ib]l Mba技术特性主要功能
1.)提供路本安电源;1115V/1500mA)当交流停电时,备用电源电池自动投入供电,可保证额定满负载下连续工作2小时N4主要技术指标
2.)供电电源1)工作电压(可选);a660V/380V/220V/127V AC)电压波动范围标称值的b75%~110%)输入功率c55Wo)电源输出特性见表21o表1本安输出名称额定输出电压15V额定输出电流1500mA最小输出电压
10.0V周期与随机偏移<(峰峰值)250mV备注路本安输出115VDC)备用电源3)电池型号及规格节银氢蓄电池节电池串联组成);a1012V/8AheI
01.2V)工作时间(额定负载时);b N2h)转换时间<C lSoa尺寸、分量及外壳材质尺寸;
1.424mmx247mmx170mm分量<;
2.25kg外壳材质
3.Q235O系统主干网应采用工业以太网分站至主干网之间有线传输宜采用工业以太网,也可采用RS
485、CAN、LonWorks、Profibus“十三五”末应采用工业以太网摹拟量传感器至分站的有线传输采用工业以太网、RS
485、CAN;无线传输采用WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi RFIDo系统改造后支持联网并按要求数据格式上传KJ90N系统主干网设计有百兆、千兆以太环网,环网切换时间不大于50mso分站至主干网交换机采用RS485总线传输摹拟量传感器至分站采用RS485/CAN总线可选择,无线传感器采用Zigbee技术,通过无线传输方式监测上隅角参数
3.8增加自诊断、自评估功能实现系统定期的自诊断、自评估,能够预先发现系统在安装使用中存在的问题自诊断的内容至少应包括1)传感器、控制器的设置及定义;不允许用户设置的报警阀值低于行标要求,只可高于行标2)摹拟量传感器维护、定期未标校提醒;已实现传感器调校分组功能,可对每组定义调校周期,到期未调校进行提醒3)摹拟量传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络的工作状态;控馈断电仪自动识别4)中心站软件自诊断,包括双机热备、数据库存储、软件模块通信中心站软件已经实现双机热备、数据库存储和通讯模块工作是否正常的监测和记录;重庆研究院软件可对定义的传感器类型与上传的类型进行对照,对不一致的进行报警,避免由于定义错误引起的误报警同时,智能摹拟量传感器具有类型、状态、故障自识别功能,调校状态识别提醒功能,对未按照规定时间调校的传感器进行识别并报警为传感器及分站供电的电源具有信息管理功能,能够对电源模块的工作状态、电池剩余电量、腔体的温度进行实时监测并上传,并具有远程电源管理功能,能够对电池进行充放电管理,延长电池使用寿命
3.9加强数据应用分析安全监控系统应具有大数据的分析与应用功能,至少应包括以下内容1伪数据标注及异常数据分析;20秒内完成上升及下降过程,且变化幅度超过
1.0%,理解为伪数据2瓦斯涌出、火灾等的预测预警;3大数据分析,如多系统融合条件下的综合数据分析等;系统实现了对控馈不符、超限不断电、超限不撤人等多系统数据融合分析功4可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据有数据对接接口在系统监控软件进行升级改造后,加强了数据应用分析功能,主要有以下几点1通过对甲烷、风速、压力的监测,并结合一套逻辑关系,实现了瓦斯涌出报警,具体参数用户可以设置;2通过对一氧化碳、温度和风速的监测,并结合一套逻辑关系,实现了火灾等预警预测,具体参数用户可以设置;3对摹拟量值的监测,通过在一定时间内的完成某个过程的变化,幅度超过一定值的情况进行筛分,实现了伪数据标注,和异常数据分析功能;4平台使用各项性能指标的历史数据,进行系统自评估的大数据分析:5系统对外提供标准规范的数据接口,并具有安全验证功能;
3.10应急联动在瓦斯超限、断电等需即将撤人的紧急情况下,可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动通过系统软件实现了重庆院安全监控、人员定位及广播系统的联动,在甲烷超限时,可启动广播系统,同时告知在危wei险区域的人员
3.11提升系统性能指标1系统巡检周期不超过20s;KJ90N系统巡检周期最快可达2秒,普通设置一台分站通信时间2秒,一条总线挂接4-5台分站2异地断电时间不超过40s;KJ90N系统异地断电可通过两种方式实现,一是通过中心站软件实现两台分站之间断电,二是在一条总线之间的分站可通过分站直接实现两种方式断电时间均不超过20秒3)备用电源能维持断电后正常供电时间由2h提升到4h,更换电池要求由仅能维持1h时必须更换,提高到仅能维持2h时必须更换;KJ90N系统中为分站、交换机供电的电源备用时间均能达到4小时,同时具有电源信息管理功能,可在中心站实时监视备用电池可工作时间,并在需要电池维护时进行提醒,延长电池使用寿命4)具有双机热备自动切换功能;KJ90N系统具有双机热备份功能,主备机可自动切换5)摹拟量传输处理误差不超过
0.5%;采用数字量传输后,数据传输不存在误差6)分站的最大远程本安供电距离(在设计工况条件下)实行分级管理,分别为2km、3km、6kmKJ90N系统为传感器提供的电源供电距离可达2km,如果有超过2km的工作面,可通过增加电源中继的方式延长供电距离,增加一台中继可延长1km,实现1路电源为2台传感器供电
3.12增加加密存储要求为有利于安全监管监察和企业安全管理,对采掘工作面等重点区域的瓦斯超限、报警、断电信息应进行加密存储,采用如MD
5、RSA加密算法对数据进行加密,确保数据无法被破解篡改KJ90N系统采用MD5算法对数据库加密,防止对数据的篡改
3.13方便用户使用、维护、培训软件界面友好,方便调用,强化匡助功能KJ90N系统针对用户在软件GUI界面操作和用户行为习惯建模分析,把用户软件GUI界面操作习惯转换成可量化的用户使用习惯指标;进而指导软件界面的重构,提高界面友好性提供详细匡助文档,可快速搜索查询升级改造实施方案
44.1改造原则本升级改造方案主要遵循以下原则1)规范性原则,升级后的安全监控系统全面满足现行规程、标准及规范要求;2稳定、可靠、成熟的原则,KJ90N系统所有产品均采用自产,自配套齐全,且采用先进成熟的技术;投资最优化原则,充分利用已有系统设备,在满足相关要求的情况下实3现投资最优化
4.2软件KJ90N系统软件功能实现现行标准、规程、文件最新要求,涉及与其它厂家系统的,集成数据部份开放标准接口,联动控制部份定制开辟
4.3硬件1分站本次升级改造要求分站能够采集总线传感器数据,目前我院新近变更安标的KJ90・F16C型分站具有4路总线输出,满足抗干扰要求,由于分站取销了频率型号升级方式备注采样,因此应更换为新型设备,无法兼容在用设备KDF-2更换为总线型KJ90-F16C由于设备使用年限较久,不满足升级要求,需要更换KDF-3更换为总线型KJ90-F16C由于设备使用年限较久,不满足升级要求,需要更换KJ90-F8更换为总线型KJ90-F16C由于设备使用年限较久,不满足升级要求,需要更换KJ90-F16更换为总线型KJ90-F16C在用设备仅支持频率采样,总线输出只能挂接流量设备,不满足升级要求在用设备仅支持频率采样「总线输出只能挂接流KJ90-F16A更换为总线型KJ90-F16C量设备,不满足升级要求KJ90-F16B更换为总线型KJ90-F16C2022年前在用的设备需要更换,2022年采购的总线型设备满足升级要求,可正常使用在用设备仅支持频率采样,总线输出只能挂接流量设备,不满足升级要求KJ90-F16C更换为总线型KJ90-F16C在用设备仅支持频率采样,总线输出只能挂接流量设备,不满足升级要求KJ90-F16D更换为总线型KJ90-F16C2电源电源主要解决抗干扰、备用电源时间及带载能力,重庆研究院KDW660/24B A型电源具有抗干扰认证,设计电源信息管理功能,能够实时监测备用电源带载能力,电源模块工作状态,同时可型号升级方式备注升级为KDW660/24BA不满足抗干扰、电池备用时间要求,应淘汰KDW
0.3/660A淘汰不满足抗干扰、电池备用时间要求,____________________________应淘汰KDW
0.3/660B市场上有两种,一种是铅晶电池,无液晶显示,可通过更换对应的电池,改造不满KDW660/24B A足2小时备用时间的设备;一种是银氢电池,具有液晶显示窗,更换对应电池,改造不满足2小时备用时间的设备建议淘汰,目前设计的总线型分站无中分KDW660/24B B站,如果由于资金问题,可通过将19芯输出线缆更换为24芯输出电池时间不足2KDY660/18BA根据需要更换电池根小时的设计更换电池电池时间不足2小时KDY660/15B丽据需要更换电施根据的设计更换前T连接单路交换机的电源,电池不满足2小时的更换电池,连接双路交换KDW660/12B需要更换电池机时,需要将双路交换机拆分为单路交换机通过远程中心站软件对电池进行充放电管理3交换机交换机主要解决备用电源备用时间问题,由于市场上在用的交换机时间较久,大多电池备用时间不满足要求,可按照下表要求进行选择,对不满足要求型号升级方式备注的设备进行升级不升级或者更换为KJJ15AKJJ103更换为KJJ18BKJJ103A更换为KJJ15A+KJJ220交换机拆分为单路,KJJ103B也可更换为KJJ丽示并级或者整体更换处KJJ103DKJJ5A拆分为单路强者整底更换疥KJJ15Aj—KJJ103E不升级;电池不满足2小时的更换对应电池不升级;KJJ103F电池不满足2小时的更换对应电池不升级,电池不KJJ137满足2小时的更换对应电池不升级,电池不满足2KJJ15A小时的更换对应电池KJJ18A/BKJJ6604传感器本次升级,针对老外壳的瓦斯、一氧化碳传感器,其对稳定性要求较高,原则上必须更换为最新符合数字化、抗干扰、IP65防护等级的产品,其它对稳定性要求不高,如温度、压力等,在矿方预算资金紧张且允许的情况下,可以只针对数字化传输进行升级,具体型号按下表选择由于我院改进型新传感器自2022年已部份投产,2022年既已完成所有传感器的升级,对于现场使用的该类传感器只需增加总线信号板即可满足标准的所有要求各类传感器的升级方式,可针对矿方需求,按下表进行选择:摹拟量传感器:型号名称升级方式备注高低浓度甲烷传更换成新总线型KG9001C传感针对老外壳,约2022年10月前KG9001C感器器生产产品高低浓度甲烷传内部插接RS485信号转换板针对新外壳,约2022年10月后KG9001C感器(销售配件),规格:CP
1338.53生产产品低浓度甲烷传感更换成新总线型KG9701B传感器KG9701A器内部焊接传感器频率转485板(销售配件),规格针对新外壳,采用8052单片机主低浓度甲烷传感KG9701BCK101板,约2022年3月前生产产品器针对新外壳,采用嵌入式主板,约内部插接RS485信号转换板遮售低浓度甲烷传感2022年3月后生产产品KG9701B配唱J将—CP133ag更换成新总线型器GTH1000传感器GTH500矿用一氧化碳传内部插接RS485信号转换板(销B感器售配件),规格CP
1338.53矿用一氧化碳传针对新外壳,约2022年10月后GTH1000感器生产产品更换成新总线型GFY15(B)传GFW15矿用风速传感器感器更换成新总线型GFY15(B)传感GFY15矿用风速传感器器更换成新总线型GFY15(B)传感GFY15A矿用风速传感器器矿用双向风速传内部插接RS485信号转换板GFY15B感器(销售配件),规格CP
1338.53更换成新总线型GWP200传感器GW50A温度传感器内部焊接传感器频率转485板(销可满足数字化接入需求,但抗干售配件),规格GW50A温度传感器扰、防护等级不满足新标准要求CK101内部插接RS485信号转换板(销GWP200矿用温度传感器售配件),规格CP
1338.53更换成新总线型GF5传感器GF5FA风流压力传感器内部焊接传感器频率转485板可满足数字化接入需求,但抗干GF5FA风流压力传感器(销售配件),规格扰、防护等级不满足新标准要求CK101GF5ZA风流压力传感器更换成新总线型GF5传感器。