发布时间 : 星期二 文章安全监测监控技术与应用课程设计更新完毕开始阅读28e6fe18650e52ea551898a9
安全监测监控课程设计报告
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己17-23070综采工作面
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己17-23060掘进工作面
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3号回风井和绞
车房
瓦斯浓度传感器 氧气传感器 烟雾传感器 一氧化碳传感器 温度传感器 风门传感器 风速传感器 瓦斯浓度传感器 氧气传感器 开停传感器 温度传感器 风筒传感器 瓦斯浓度传感器 温度传感器 开停传感器 风门传感器 一氧化碳传感器 风速传感器 5 1 1 1 1 1 1 4 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1
由此可以计算，总计有154个传感器，需要17个分站。 3.2.4 总结分析
通过分站布置将传感器以及分站的在煤矿井下的布置更清楚的展现在我们面前。更便于我们读图。
3.3 中心站布置
3.3.1 功能概述
中心站是煤矿监控系统的地面数据处理中心。中心站完成监测信息的采集、处理、存储和显示功能，还向分站发送控制指令。现代煤矿监控系统对中心站一般要求能实现以下功能：
（1）数据显示。按工作站实时显示各测点模拟量及开关量数据,按测点位置实时显示模拟量和开关量数据,同时可以观察实时曲线以及传感器故障情况。
（2）曲线显示。各种模拟量实时曲线显示;历史曲线显示。
（3）打印制表功能。打印每天安全参数日报表(每小时内模拟量出现的最大值和出现的时间);模拟量超限起止时间、地点、次数、最大值;打印各点模拟量各天的变化曲线。
（4）存储功能。具有适当的存储容量，能存储一定数量的实时数据和历史数据。 （5）联网功能。系统具有与上一级计算机系统传递信息或联网的接口，所有实时监测及人工输入的数可以便利地进入计算机矿井管理信息网络,方便有关部门及时了解安全和生产情况。
3.3.2 中心站布置方法要求
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为实现上叙功能，需配置相应的设备。在本设计中，中心站主要配置主监控计算机（一用一备）、打印机、监视器、视频处理器、网络服务器、交换机、路由器及各种监视终端。
3.4 传输线路系布置 3.4.1 类型选择 1、传输方式
矿井监控信息传输标准是矿井监控系统硬件通用、软件兼容、信道共用’、信息共享的基础，对促进矿井监控产品标准化、提高产品质量具有重要作用。矿井监控信息传输标准对矿井监控系统的传输介质、网络结构、传输方向、复用方式、信号量等进行了规定。 2、传输介质
煤矿井下的特殊环境制约了井下无线通信的发展，因此，除移动设备的监控外，一般都采用价格低廉，又便于安装维护的双绞线矿用电缆，也有采用大容量的光缆，以适应多媒体综合监控的需要。因此，矿井监控系统的传输介质可以是电缆、 光缆等传输介质。 3、网络结构
一般工业监控系统电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆的。位置选择星形、环形、树形、总线形等结构。而矿井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁上。由于巷道为分支结构，并且分支长度可达数千米。因此，为便于系统安装维护，节约传输电缆，降低系统成本，宜采用树形网络结构。 4、传输方向
单向传输仅适用于监测系统，全双工传输使用传输通道较多。因此，矿井监控系统宜采用半双工传输。 5、复用方式
常用的复用方式有频分制、时分制、码分制和它们的混合方式。比较如下：
（1） 时分制和码分制多路合成后的信号不会造成能量在时间上的集中，因而对本质安全性能无影响。频分制多路合成信号的路数愈多，则在传输线上的信号的瞬时功率和平均功率均正比的增大，有可能造成能量过分集中而危害到系统的本质安全性能。 （2） 时分系统可以方便的用多位数码传送模拟量，用1位码位传送开关量（模拟量比开关量有更多的信息量），这种传输方式对信道资源的利用而言是经济合理的。频分系统由于区分频率的滤波难以做得非常敏锐，开关量和模拟量大体要站相同的频带宽度，这就造成开关量信道频率资源的浪费。码分制对开关量和模拟量的传输优于频分制，劣于时分制。
（3） 时分系统的信号形式与计算机所需的信号非常相近，故时分系统便于计算机接口和系统的智能化。码分制系统也便于计算机管理，而频分系统与计算机的借口则比较复杂。
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（4） 在信息传输速率不高的情况下，时分系统中各路之间的相互干扰较小。码分制系统在系统同步情况下，各路之间无干扰。频分制系统各路干扰较大。
（5） 时分系统和码分系统中各路信息的发送与接收需要严格同步，否则将造成重大差错，而频分系统则不需要同步。在传感器分散分布难以集中发送信息的场合，就显示出频分制这个可贵的优点。
（6） 从传输信道资源的利用方面来考虑，时分系统是将信道时间分配给某一路信源，而频分系统则是按频率分配给某一信源，当某一路信源停止工作时，该路资源就闲置不用，造成浪费。这是两者共同的缺点。码分制不将传输线的实在资源固定的划分，可以随时将冗余转化为系统的抗干扰能力，适合矿井监控系统多变的要求，达到自适限错。 通过比较不难看出，频分制各项指标均不如时分制和码分制；码分制虽在信道自适应分配方面优于时分制，但在模拟量与开关量共同传输和设备复杂性方面劣于时分制。因此，矿井监控系统宜采用时分制复用方式。 7、信号
表示模拟量的信号可以是模拟信号和数字信号两种。数字信号同模拟信号相比具有：①抗干扰能力强；②传输中的差错可以控制、传输质量高；③可以传递各种消息，灵活通用；④便于计算机存储、处理、传输；⑤便于本质安全防爆隔离等特点。因此，宜采用数字信号传输，这包括分站至主站和传感器及执行机构至分站之间。虽然在现有多数系统中，传感器及执行机构到分站间的传输仍采用频率型和电流型等模拟信号，但由于现有传感器及执行机构有的已采用单片机，进行数字信号传输已十分方便，并且不会过多增加成本。因此，传感器及执行机构到分站间的传输也宜采用数字信号。在同样传输速率情况下，不归零信号比归零信号的脉冲持续时间长，抗干扰能力强，传输距离远；矩形信号较其他波形信号设备简单。因此，矿井监控系统宜采用不归零矩形脉冲数字信号传输。
3.4.2 供电方式
本设计中分站由主电网供给127V的交流电，此外各分站还备有备用电源用来应对井下突然停电或其它原因造成的分站断电。与分站相连的各传感器由分站统一集中供电。 3.4.3 电缆计算 1、电缆的确定
电缆分为井筒电缆，干线电缆和传感器电缆三种，其长度通过井筒长度，分站到主机的距离，传感器到分站的距离确定，另外要保留20%的备用。 2、电缆计算 井筒电缆的长度：
经测量估算：井筒电缆的长度为：s1=260m 干线电缆的长度：
经测量估算：干线电缆的长度：s2=6800m 传感器电缆的长度：
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分站序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 合计
表3-4 传感器电缆统计表 拟安装地点 传感器电缆用量估算/m 3号回风井及周围绞车房 己17-22091机、风巷掘进工作面 己17-22062采面机、风巷
输送大巷又掘进头 己17-22091机、风巷掘进工作面
1号煤仓 副井及中央变电所 主井及2号煤仓及爆破室 己17-21121采面机、风巷
己一变电所
己17-21801机、风巷掘进工作面 己17-21051采面机、风巷
1号回风井 3号变电所及周围绞车房 己17-21051采面机、风巷 己17-23060机、风巷掘进工作面
2号回风井
1500 2500 6100 6000 5800 1200 750 2800 5200 300 4300 6400 800 3200 4600 3000 1400 55850
备用20%后，传感器电缆长度：s3= 55850*1.2=67020m 3、接线盒
此处使用BHD2-45/380(660)-4T矿用隔爆型电缆接线盒 主要参数：额定电压:380/660V; 额定电流:45A; 电缆通数:4; 最大电缆外径:24mm; 外形尺寸:27032703112mm 需要若干
4 系统及设备选型
4.1 型号选择
4.1.1 KJ90型煤矿综合监控系统
1、功能及用途
KJ90型煤矿综合监控系统是以工业控制计算机为中心的集环安全．生产监控信息
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