煤矿顶板动态监测系统解决方案.doc

KJ616煤矿顶板动态监测系统

使用说明书

版本号：Version 1.0

出版日期：2023.1.1

敬告：在您安装和使用本产品前，请仔细阅读本使用说明书！

警告：非专业人员不得擅自开盖！
维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元、器件的电气参数、规格和型号！

本安关联产品不得随意与其它未经检查的设备连接！

1、 概述
1.1 KJ616型煤矿顶板动态监测系统是用于煤矿顶板压力动态的计算机在线测量系统。系统将计算机检测技术、数据通讯技术和传感器技术融为一体。实现了复杂环境条件下对煤矿顶板的自动监测和分析。系统涉及五个组成部分：1、计算机及数据解决软件；2、KJ616-J(A) 地面输出本安型传输接口；3、KJ616-J(B) 矿用本安型信息传输接口；
4、KJ616-F矿用数据传输分站；5、KJ616-F1矿用本安型数据传输子站，GPD60矿用压力传感器，GPD450M锚杆（索）应力传感器，GUD500矿用围岩移动传感器，GZY25矿用本安型钻孔应力传感器；6、本安型供电电源。
此外 涉及：电缆、接线盒、转接器等本质安全型部件组成。
1.2 系统的型号、名称

1.3 使用环境
1）环境温度：-10℃～+40℃；
2）相对湿度：＜90% （+25℃）；
3）大气压力：80kPa～106Pa；
4）海拔：＜3000 米；
5）无显著振动和冲击的场合；
6）允许在煤矿井下含瓦斯等爆炸性气体但无腐蚀性气体的环境中使用。
1.4 重要关联设备
见表1
序号
名 称
型号规格
防爆型式
安标证号
防爆证号
生产厂家
1
工作主机/备用主机
/
/
/
/
选择当前的主流产品
2
UPS电源（含电池）
/
/
/
/
选择当前的主流产品
3
通讯线路避雷器
KJ76N-L
ExibI Mb
MFH090027
112.4596
淄博瑞安特自控设备有限公司
4
电源避雷器
/
/
/
/
选择当前的主流产品
5
地面输出本安型传输接口
KJ616-J（A）
[Exib]I

山东恒安电子科技有限公司
6
矿用本安型信息传输接口
KJ616-J(B)
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
7
矿用数据传输分站
KJ616-F
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
8
矿用本安型数据传输子站
KJ616-F1
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
9
矿用隔爆兼本安不间断电源
KDW28-18
Exd[ib]I Mb
MAA080025
21120518
宜兴市三恒自动化仪表有限公司
10
矿用压力传感器
GPD60
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
11
围岩移动传感器
GUD500
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
12
矿用本安型锚杆（索）应力传感器
GPD450M
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司
13
矿用本安型钻孔应力传感器
GZY25
ExibI Mb

山东恒安电子科技有限公司

2、结构特性与工作原理

图1 KJ616系统结构图
3. 监测系统综合功能
1）实时监测综采支架的瞬时工作阻力/压力。现场实时显示、井上计算机显示 （直方图、数据显示）。
2）顶板离层现场实时显示、报警、井上计算机显示。
3）锚杆应力现场实时显示、井上计算机显示。
4）煤体钻孔应力实时显示、井上计算机显示。
5）监测分站支架初撑力、最大工作阻力显示。
6）监测数据远距离通讯。
7）通讯分站显示各测点的数据。
8）井下系统硬件故障诊断和显示。
9） 计算机软件实现了数据接受、原始曲线和数据查询、动态直方图显示，循环工作阻力自动辨认和曲线报表综合解决，并具有报表、曲线打印输出功能。
4、系统重要技术指标
4.1 技术参数(详见技术说明书)
4.2 尺寸、重量
设备名称
外形尺寸l×b×h (mm)
重量（kg）

5 安装与使用
5.1 A型传输接口

图2 A型传输接口连接示意图

（1） A型传输接口结构见图3
传输接口采用AC220V电源供电，监测过程中必须保证供电的连续性。在供电质量不好或经常停电的使用环境，可考虑前面连接UPS 长延时电源。

图3 A型传输接口结构图
（2） 安装
传输接口与PC 计算机通过RS-232 （COM）连接，注意连接电缆应在接口和计算机不开电源的状态进行。RDS-100接口与井下来的通讯线路连接。
（3） 操作
打开电源通讯接口即进入运营状态，显示窗口中的 电源指示灯亮。当通讯接口收到井下的数据时，显示窗口中的上行通信指示灯闪烁，计算机向井下传输数据时，下行通信指示灯闪烁，当通讯接口的上行指示灯一直亮时说明井下上传信号极性（R1、R2）接反，将信号线反接即可。
5.2 通讯主站（B型传输接口）
通讯主站是用于煤矿井下的集中通讯控制装置，根据井下工作面的布置情况，可选择 1 台或多台主站，例如：井下的测区相对集中，多个测区监测系统可通过一台主站传输到井上的接受主机。假如测区间距离较远，专门敷设通讯线路不方便，可以使用各自独立的的主站将数据发送井上接受主机。
注：每台通讯主站使用一条独立的向井上传送的通讯线路 （一对电话线或一芯光缆），使用以太网络时占用1个IP。
（1） 通讯主站连接

图4 通讯主站连接示意图

（2） 通讯主站结构

JZ1---井上通讯插座/电源插座 JZ2---井下通讯插座
图5 通讯主站结构示意图

JZ1 1---电源正 2---电源负 JZ2 1---NC 2---NC
3---CANH 4---CANL 3---信号A 4---信号B
图6 通讯主站连接插座信号定义

(3) 通讯主站的安装
通讯主站采用固定式安装，安装时应避开强振动源和淋水处。一方面按图4、6 所示用系统附带的信号连接电缆将上位通讯和下位通讯电缆连接好，确认对的后再将18V 电源插头接入，在接入电源前一定要检查电源的输出极性和输出电压。