KJ86N安全監控系統選型

文/孟璋

礦井安全監控系統是煤炭企業高產、高效、安全生產的重要保證。礦井監控系統的推廣應用，實現了甲烷超限斷電、停風斷電、無風斷電、通風系統監控、煤與瓦斯突出監測、火災監控、水災監測、礦山壓力監測等，從而減少了瓦斯與煤塵爆炸、火災、水災、頂板等災害與事故的發生，保障了煤礦安全生產和礦工的生命安全。

針對中煤集團平朔安家嶺井工二礦實際情況和國家對煤礦安全監控的相關規定，安全監控系統升級為KJ86N系統。

一、KJ86N監控系統的組成及特點

1.組成

KJ86N系統主要分為井上和井下兩個部分，井上部分主要包括主備工控機、圖形機、KJ86-J傳輸接口、打印機、監控軟件網絡和UPS不間斷電源。井下部分主要包括KJ86-Z-Y礦用以太網交換機、KJ86-F多功能監控器、KDK600/18電源擴展控制器、各種傳感器、傳輸光纜、傳輸電纜等部分。

整個系統配套靈活、合理，軟件功能豐富，操作使用方便，可集中連續地監測礦井的環境、生產工況等參數，分站獨立實現風電瓦斯閉鎖，斷電儀的功能，在監控主機屏幕上可以顯示出不同的曲線、圖紙和表格等，具有數據存貯超限報警、輸出控制、打印各種報表和曲線等多種功能并可以根據用戶的需要組成計算機網路，實現數據共享。

2.顯著特點

（1）KJ86N監控系統采用環形以太網與CAN總線相結合的結構形式。具有性能安全、可靠、抗干擾能力強、安裝維護方便等特點。

（2）KJ86N監控系統采用以太網，形成互通信息、實時訪問、資源共享的局域網，具有容量大、傳輸速度快等特點；并可通過以太網與上一級局域網聯接，實現數據上傳。

（3）系統軟件采用Windows操作平臺，系統中的軟件操作系統、數據庫、編程語言等為可靠性高、易操作、易維護、安全、成熟的主流產品。

（4）系統傳感器采用的CAN總線數字信號傳輸方式具有功能強、功耗低、工作可靠、易于維護等特點。

（5）KJ86N監控系統 （礦井監控系統處）滿足監控信息傳輸要求外，還滿足下列要求：具有模擬量、開關量和累計量監測功能；具有聲光報警、模擬量和開關量手動與自動控制功能；具備備用電源；系統主機應雙機備份，并具有手動切換功能；系統應具有實時存儲功能；具有列表顯示功能；具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能、柱狀圖顯示功能、模擬動畫顯示功能、系統設備布置圖顯示功能、召喚打印功能、人機對話功能；具有防雷措施、抗干擾措施等。

（6）井下監控系設備的結構簡單，性能可靠；自檢功能強，便于維護；通用性強，節省備件；供電電壓范圍寬；分站功能多重化，具有較高的性能價格比；無線速率最快，抗干擾能力極強；分站獨立實現瓦斯電閉鎖，斷電的功能等。

二、系統運行

1.在綜采工作面對安全監控系統的使用

在綜采工作面裝甲烷傳感器、在上隅角裝甲烷傳感器、測風站裝甲烷、一氧化碳風速和溫度傳感器，皮帶機頭裝煙霧傳感器。在變電所配電點處設總線擴展器1臺（供兩電路，可接AC270/660V），用于各監控點傳感器、分站與采區光口交換機之間信號傳輸，同時向監控器﹑傳感器提供本安電源及接收可斷電控制指令對被控電器設備進行斷電控制。當工作面或上隅角甲烷超限≥1.5%時，甲烷傳感器報警并實施瓦電閉鎖，通過多功能KJ86-U總線擴展器以及PLC柜的對應繼電器實現對綜采工作面的遠程控制斷電。

2.在掘進巷道對安全監控系統的使用

掘進工作面監控支干線沿掘進巷道鋪設，支干線和主干線交叉處設信號轉換器 （中繼器）1臺，用于實現CAN現場總線數字信號的中繼功能。通過總線上傳到地面中心站進行分析、處理、顯示，實現地面對礦井的安全監控。掘進工作面配電點處設電源擴展器1臺，用于井下監控器﹑傳感器與主機之間信號傳輸，同時向監控器﹑傳感器提供本安電源及接收可斷電控制指令對被控電器設備進行斷電控制。多功能監控器2臺，用于掘進工作面、采煤工作面和回風區域內的風電甲烷閉鎖控制和模擬量、開關量的信號采集和控制信號輸出。向中心站主機傳送數據、接收執行主機的指令。風機設開停傳感器4臺，用于設備開停狀態的監測。將開關量信號轉換成數字信號傳送到中心站。饋電傳感器2臺，用于監測掘進巷道甲烷濃度，實現甲烷-電的閉鎖。

開停信號接入多功能監控器，實現風電閉鎖。距工作面5～15米處設甲烷傳感器1臺，在距工作面最近的第一個風流分支處10～15米處設回風甲烷傳感器1臺，用于監測掘進巷道甲烷濃度，實現甲烷-電的閉鎖。

所有傳感器由電源擴展器 （18V/600mA）本安電源供電。

多功能監控器接收關聯甲烷傳感器和風機、風筒開停的信息，當瓦斯超限時由多功能監控器控制電源擴展控制器斷開回風巷設備的電源并通過饋電傳感器監測斷電狀態。當地面中心站主機故障或干線故障時，多功能監控器能夠形成獨立子系統進行監測和控制。

三、安全監控系統運行情況

平朔井工二礦目前使用的KJ86N煤礦安全監控系統，集強大功能和使用方便于一體。可視化IE風格界面，豐富的工具欄，操作人員可以直接進入開發狀態，能夠節省寶貴的時間；上百種圖形控件，既提供所需的組件，又是畫面制作向導；強大的全屏幕編輯功能，提供更大的制作空間；網絡功能使現場操作人員和管理人員都可以看到各種數據。管理人員不需要深入井下現場，就可以獲得實時和歷史數據。

目前監控系統井下共運行有甲烷傳感器15臺，一氧化碳/溫度傳感器5臺，風速傳感器3臺；煙霧傳感器8臺，風筒傳感器4套，負壓傳感器2套，風門傳感器5套，開停傳感器18臺等等。所有上傳的傳感器顯示、報警、斷電功能靈敏、可靠；中心站運行平穩，數據信息傳輸安全、可靠。