1、概述

1.1 系統(tǒng)用途及特點(diǎn)

KJ616（A）煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是用于煤礦綜采支架工作阻力的計算機(jī)在線測量系統(tǒng)。系統(tǒng)將計算機(jī)檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)融為一體，實(shí)時監(jiān)測綜采支架工作阻力等礦壓參數(shù)，便于評價支架工作狀態(tài)及支架與地質(zhì)條件的適應(yīng)性，研究采掘工作面礦壓顯現(xiàn)特征，為工作面頂板管理等工作提供依據(jù)。

3、防爆型式

由礦用本質(zhì)安全型、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型的煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。（詳見KJ616(A)煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要零(元)部件及重要原材料明細(xì)表）。

4、使用環(huán)境

4.1系統(tǒng)中用于機(jī)房調(diào)度室的設(shè)備在下列條件下正常工作：

a)環(huán)境溫度：15℃～30℃；

b)相對濕度：40%～70%；

c)溫度變化率：小于10℃/h，且不得結(jié)露；

d)大氣壓力：80kPa～106kPa；

e)GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。

4.2系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備在下列條件下正常工作：

a） 環(huán)境溫度：0℃～40℃；

b） 不大于95%（+25℃）；

c） 大氣壓力：80kPa～106kPa；

d） 有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無平衡絕緣的腐蝕性氣體。

5、供電電源

5.1地面設(shè)備交流電源：

a) 額定電壓：AC127V/220V/660V，允許偏差-10%～+10%；

b) 諧波：不大于5%；

c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。

5.2井下交流電源：

a) 額定電壓：AC127V/660V，允許偏差-25%～+10%；

b) 諧波：不大于10%；

c) 頻率：50Hz，允許偏差±5%。

6、系統(tǒng)設(shè)計要求

6.1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由監(jiān)測主備機(jī)、打印機(jī)、不間斷電源、電源防雷器、RS485/USB轉(zhuǎn)換器、KJ616（A）-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口（以下簡稱接口）、KJ616（A）-F1礦用本安型傳輸主站（以下簡稱主站）、KJ616（A）-F2礦用本安型監(jiān)測分站（以下簡稱分站）、傳感器、KDW28-18(A)礦用隔爆兼本安不間斷電源及線纜等設(shè)備組成。

系統(tǒng)組成框圖見附錄A。

6.2 硬件

系統(tǒng)中各組成設(shè)備詳見《主要零(元)部件及重要原材料明細(xì)表》。

6.3軟件配置

    a) 操作系統(tǒng)：Windowsxp、Windows7。

b) 數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2000。

d) 監(jiān)測軟件：KJ616（A）煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測軟件。

7、基本功能

7.1數(shù)據(jù)采集功能

系統(tǒng)應(yīng)具有礦山壓力、應(yīng)力和頂板位移模擬量采集、顯示及報警功能。

7.2存儲和查詢功能

7.2.1系統(tǒng)具有存儲和查詢功能，內(nèi)容包括：

a) 重要測點(diǎn)模擬量的實(shí)時監(jiān)測值；

b) 模擬量統(tǒng)計值；

c) 報警及解除報警時刻及狀態(tài)；

d)設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時刻及狀態(tài)等。

7.3顯示功能

7.3.1系統(tǒng)具有列表顯示功能。其中模擬量及相關(guān)顯示內(nèi)容包括：地點(diǎn)、名稱、單位、報警門限、監(jiān)測值、傳感器工作狀態(tài)、報警及解除報警狀態(tài)和時刻等。

7.3.4系統(tǒng)具有模擬量實(shí)時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值等曲線。在一屏上，能同時顯示不小于3個模擬量，并設(shè)時間標(biāo)尺，可顯示出對應(yīng)時間標(biāo)尺的模擬量值。

7.3.5系統(tǒng)具有模擬動畫顯示功能。顯示內(nèi)容包括：工藝流程模擬圖、相應(yīng)模擬量數(shù)值等。具有總圖加局部放大等方式。

7.3.6系統(tǒng)具有系統(tǒng)設(shè)備布置圖顯示功能。顯示內(nèi)容包括：傳感器、主站、分站的設(shè)備名稱、相對位置和運(yùn)行狀態(tài)等。若系統(tǒng)龐大一屏無法容納，可總圖加局部放大。

7.4打印功能

系統(tǒng)具有報表、曲線、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能。

7.5人機(jī)對話功能

系統(tǒng)具有人機(jī)對話功能，以便于系統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用、控制命令輸入等。

7.6自診斷功能

系統(tǒng)具有自診斷功能。當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、主站、分站發(fā)生故障時，報警并記錄故障時刻和故障設(shè)備，以供查詢及打印。

7.7雙機(jī)切換功能

系統(tǒng)具有雙機(jī)切換功能。系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)雙機(jī)備份，并具有手動切換功能。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時，備份主機(jī)投入工作。

7.8數(shù)據(jù)備份功能

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份功能。

7.9備用電源

系統(tǒng)具有備用電源。當(dāng)電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應(yīng)能對礦山壓力、應(yīng)力和頂板位移主要監(jiān)控量繼續(xù)監(jiān)控。

7.10防雷保護(hù)功能

在中心站機(jī)房交流供電進(jìn)線處接有DXH06-F電源防雷器進(jìn)行防雷保護(hù)。

7.11其他功能

a)系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能；

b)系統(tǒng)具有軟件自監(jiān)視功能；

c)系統(tǒng)具有軟件容錯功能；

d)系統(tǒng)具有實(shí)時多任務(wù)功能，能實(shí)時傳輸、處理、存儲和顯示信息，并根據(jù)要求實(shí)時控制，能周期地循環(huán)運(yùn)行而不中斷。

8、主要技術(shù)指標(biāo)

8.1模擬量輸入傳輸處理誤差

模擬量輸入傳輸處理誤差應(yīng)不大于1.0%。

8.2最大巡檢周期

系統(tǒng)最大巡檢周期應(yīng)不大于30s。

8.3畫面響應(yīng)時間

調(diào)出整幅畫面85%的響應(yīng)時間應(yīng)不大于2s，其余畫面應(yīng)不大于5s。

8.4誤碼率

誤碼率應(yīng)不大于10^-8。

8.5最大傳輸距離

a) 計算機(jī)至RS485/USB轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器至接口的最大傳輸距離為2m。

b）接口至主站的最大傳輸距離為10km（使用MGTSV(2～96)B通信光纜）；

c) 主站至分站的最大傳輸距離為2km（使用MHYV 1×4（7/0.37mm）通信電纜，單芯芯線截面積為0.75mm²）；

d）分站至傳感器的最大無線傳輸距離為100m（無遮擋）。

8.6最大監(jiān)控容量

系統(tǒng)最多可接入8臺分站，每臺分站最多可接入64臺配套傳感器。

8.7雙機(jī)切換時間

從工作主機(jī)故障到備用主機(jī)投入正常工作時間應(yīng)不大于5min。

8.8備用電源工作時間

在電網(wǎng)停電后，備用電源應(yīng)能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控時間不小于2h。

8.9存儲時間

重要監(jiān)測點(diǎn)模擬量的實(shí)時監(jiān)測值存盤記錄保存7d以上。模擬量統(tǒng)計值、報警/解除報警時刻及狀態(tài)、設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時刻及狀態(tài)等記錄保存1年以上。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，丟失上述信息的時間長度不大于5min。

8.10統(tǒng)計時間

模擬量統(tǒng)計值應(yīng)是5min的統(tǒng)計值。

8.11最大組合負(fù)載及本安供電距離

KDW28-18(A)礦用隔爆兼本安不間斷電源,1路18V（ib等級，開路）：可給1臺KJ616（A）-J礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸接口或KJ616（A）-F1礦用本安型傳輸主站或KJ616（A）-F2礦用本安型監(jiān)測分站供電，最大供電距離為5m（使用MHYV 1×4（7/0.37mm）通信電纜，單芯芯線截面積為0.75mm²）。

9、傳輸性能

9.1計算機(jī)與RS485/USB轉(zhuǎn)換器的傳輸

1) 傳輸方式：USB；

2) 接口數(shù)量：計算機(jī)2個，RS485/USB轉(zhuǎn)換器1個。

9.2 RS485/USB轉(zhuǎn)換器與接口之間的傳輸

1) 傳輸方式：主從式、半雙工、RS485；

2) 傳輸速率：115200bps；

3) 接口數(shù)量：轉(zhuǎn)換器1個，接口2個。

9.3接口與主站之間的傳輸

1)傳輸方式：以太網(wǎng)光信號（波長1310nm）；

2)傳輸速率：100Mbps；

3)光發(fā)射功率：（-20～0）dBm；

4)接口數(shù)量：接口1個、主站1個；

9.4主站與分站之間的傳輸

1)傳輸方式：主從式、半雙工、RS485；

2)傳輸速率：4800bps；

3)接口數(shù)量：主站1個，分站1個。

9.5分站與配套傳感器之間的傳輸

1)傳輸方式：GFSK無線傳輸；

2)中心工作頻率：450MHz±2MHz；

3)發(fā)射功率：-20dBm～20dBm