KJ2000煤礦瓦斯監控系統原理及常見故障處理

文/賈祥

KJ2000系統是由地面中心站、調制解調器、井下分站、井下防爆電源、各種礦用傳感器、礦用機電控制設備及KJ2000安全生產監測軟件構成的。這一系統是中心站和分站之間通過5對或10對通訊電纜和橡膠套電纜進行連接的。經過改良后的KJ2000監控系統，能夠有效避免在同種系統中存在的檢測參數顯示頁直接打印難度大，不利于工作人員操作、設置所統計到的參數量，無法直接計算機械開關的時間，，不能自動記錄在一定時間段內的報警和斷電次數，歷史與實時曲線的顯示不直觀，不能觀察到瓦斯實際濃度值和無故斷電的情況。但是在KJ2000系統運行過程中也存在一些故障，本文將對KJ2000煤礦瓦斯監控系統原理及常見故障處理進行探究。

1 KJ2000煤礦瓦斯監控系統構成及原理

1.1 中心站

中心站通過利用高性能工業來對計算機進行控制，從而實現對監控數據的收集、儲存、顯示和打印。利用網絡實現運行終端和主機之間的連接，從而可以在中心站中收集到信號。中心站計算機電路主要通過KC6001D型調制解調器將各分站進行聯系，并接收井下各個分站的FSK數字調頻信號，將其解調成標準RS 232C信號，將信號發送回中心站后，通過計算機外圍芯將中心站控制的命令轉化為標準RS232C信號，再次經過調制解調器解調后，利用耦合變壓器將形成FSK信號傳輸至井下，達到控制命令的目的。

1.2 KJ2007G型站

KJ2007G型站是以MC68003單片機為核心而構成的微型計算機系統，一般來說分站八個端口的數據采集是在單片機的管理控制下實現的，因而能發出斷電指令或控制繼電器，也可以監控通訊板內傳送帶信息內容。在檢查每個分站過程中，地址碼在經過借調后通過鑒別器進行鑒認后，打開寄存器，將來自主機所接受的信息傳送到單片機，當主機讀取了信息之后，利用單片機操控開關，將系統端口的檢測數據發送，發送狀態結束后便將調制通道閉合，恢復解調通道接收主機所交流的分站信息的狀態。

1.3 KG200型甲烷傳感器

KG200型甲烷傳感器的工作原理是通過測量元件，將信號放大后形成邏輯組合，最終實現信號輸出、顯示輸出和聲光報警。甲烷通過載體實現催化元件與模擬信號的轉換，通過電壓與電流放大后，再利用邏輯電路進行組合，一路直接從LED上顯示，一路利用頻率信號傳送給其他分站，另一路送給聲光報警電路，若瓦斯濃度比標準的安全閥值高，探頭就發出相應的警報聲音。傳感器通過三芯電纜接插件接通電源，三腳分別為電源正負極和輸出瓦斯濃度的信號，當體現瓦斯濃度信號斷線時，紅色指示燈相應熄滅。

2 KJ2000煤礦瓦斯監控系統常見故障及相關處理措施

2.1 中心站計算機系統中出現所有分站的通訊被切斷

通常，造成在監控系統中出現所有分站通訊被切斷這一情況的原因具體包括調制解調器出現故障、傳輸電路短路等。因此，出現這一情況時，一方面，需要檢查調制調節器是否運行正常，通過觀察其指示燈的明滅情況來分析。若指示燈正常發亮，則說明調制解調器工作正常，若指示燈不亮，則需要檢查電源是否接通，在電源接通的前提下，可確定調制調節器無法正常工作，需調換調制解調器；另一方面，中心站分線盒的開關狀態可以有效測出出現短路現象的電流區域。當關閉某一電流區域的開關時，若故障修復，則說明該區域的傳輸線出現了短路情況。通過觀察監控系統運行正常與否，來判斷該傳輸線中是否有短路點。通過這兩種方式，對故障點進行逐一排除。

2.2 分站指示燈綠色燈亮，黃色燈不亮

在監控系統中出現分站指示燈綠色燈亮，黃色燈不亮這種情況時，故障通常是由于分站至傳輸線干線之間斷損所導致的，因此要消除這一故障，需要仔細查找傳輸線之間的斷點，重新接好后才能正常運行。

2.3 中心站計算機系統中出現的分站信息紊亂，許多分站的通訊被切斷

出現上述情況時，故障原因可能是由于某一個分站的通訊板出現問題或傳輸線路出現問題，從而導致故障出現。因此，在出現這類故障過程中，一方面應檢查出現故障的分站點，從而調換其通訊板。若分站正常工作，則綠色指示燈發亮，表明分站可以接受主機咨詢；若主機在巡視檢查某一分站時，出現黃色指示燈發亮，而綠色指示燈不亮，在向主機發送數據這一動作完成后，黃色指示燈常亮，則表示通訊板存在問題，導致向中心主機發送數據時出現了系統消息紊亂的現象；另一方面，應查找存在故障的傳輸線路，由于地面瓦斯泵傳輸線與電話線在一根多芯通訊電纜中，因此當電纜接頭浸入水時，容易出現傳輸線路短路的現象。

2.4 傳感器指示值變小

若出現傳感器指示值變小的現象時，可能是由于進入煤塵的影響，使傳感器氣室被堵塞。因此，要注意及時清理氣室外罩的煤塵，避免堵塞氣室，同時避免淋水。

2.5 其他故障

當出現只有調試孔照明燈量，而傳感器工作時無顯示時，可能是由于電源模塊損壞，應該更換電源；若出現在分站發送、接收信息時，指示燈常亮的情況，則可能是芯片損壞，應該更換芯片。

3 總結

本文通過分析KJ2000煤礦瓦斯監控系統原理并對其常見故障進行分析，提出相應解決對策，旨在能夠通過監測系統，準確、及時的反映井下作業與生產情況，提前對災害事故進行有效的預測，并及時解決處理，消除隱患，從而實現煤礦生產效率和安全性的提高。