1、KJ216顶板动态在线监测系统培训,尤洛卡矿业安全工程股份有限公司2012/10/23,UROICA,R,KJ216 培训主要内容1、系统结构及组成说明2、 监测系统实现的功能3、 产品技术特点4、 系统监测方法及工作原理5、 系统现场布置及安装说明6、 故障排查7、 软件安装及设置等,井上部分硬件结构与组成监测服务器数据处理计算机矿井办公局域网 GPRS/CDMA报警模块CMPSES监测分析软件系统,1、系统结构及组成说明(井上和井下),井上监测信息与报警网络包括：1）数据接口（中心站）；2）监测服务器；3）矿井办公局域网和客户端（已建立）；,KJ216A/B系统的监测分析软件采用了SQL
2、sever数据库和 C/S+B/S结构，本系统监测分析软件CMPSES运行Windows 2003 server 平台，支持Web模式访问。,KJ216B监测系统关联设备KJ216-J1环网光端机分站带有网口（RJ45）和光口（SC.S30-100），可与标准的环网交换机直接连接，接入地点可选就近环网交换机接入（例如采区变电所）。,井下部分硬件组成KJ216顶板动态监测系统井下部分包括：通讯主站、测区通讯分站、测区压力监测分站、顶板离层监测传感器、锚杆/锚索应力监测传感器、钻孔应力传感器以及防爆型供电电源、通讯电缆 组成。井下部分采用两级隔离485总线，通讯主站下位总线连接测区通讯分站，最大可
3、连接16个测区分站。测区通讯分站下位总线可连接压力监测分站(压力分机)、离层总线式传感器、锚杆总线式传感器、钻孔应力总线式传感器。,KJ216B型系统的组成：由计算机、KJ216-J矿用数据通讯接口、KJ216-J1矿用本安型数据光端机、KJ216-Z矿用本安型监测主站、KJ216-F2矿用本安型分站、KJ216-F矿用本安型顶板压力监测分站、GYW300围岩移动传感器、GYM400锚杆/索应力传感器、GYW25围岩应力传感器及其他必要设备组成。,围岩移动传感器,矿用本安型分站,矿用本安型顶板压力监测分站,KJ95工业光纤以太 环网监控系统,井上,井下,回采工作面及巷道监测,掘进巷道监测,图
4、KJ216顶板动态监测系统接入KJ95监控系统实例,Web 服务器,PC用户,监测服务器,矿井局域网,1） 监测主站,在系统中起集中控制通讯和总线扩展功能。,监测主站,监测分站,监测分站,监测分站,1#,2#,16#,监测主站的总线连接,2、 监测系统实现的功能,1井上计算机动态模拟显示监测参数、报警 监测服务器和客户端可实时显示监测点的 数据和直方图，当监测数据超限时能自动声音报警并记录报警事件。2井下现场显示数据和报警 井下的压力监测分站、离层传感器可实时监测数据，能根据设定报警参数报警指示，通讯分站可实时显示每个测点的数据并有报警状态指示并可以在设备列车上实现对矿压数据的实时监测、柱状图
5、显示、数据查询、曲线生成等功能。3监测数据自动记录存储 井上监测服务器能根据设置记录周期将数据存储到数据库，数据采用动态存储技术，数据库采用SQL海量数据库。 4. 分站及接收系统后备存储功能，当通讯线路或计算机出现故障时自动启动后备存储，可用”U”盘取出数据导入计算机,5连续监测曲线显示、分析 软件支持服务器端和客户端的历史曲线和测线加权数据分析。6监测数据综合专业化分析； CMPSES监测分析软件综合了矿压理论数学模型，支持综合专业化数据分析。 工作面支架循环工作阻力分析 测线（或上、中、下部）顶板运动规律分析 工作面顶板压力分布分析 支架液压系统故障诊断 工作面周期来压步距、强度分析等
6、多元参数关联分析及预警7历史数据查询及报表输出 历史数据时间区间查询，历史曲线查询和输出，统计分析，输出标准综合分析报表。,8局、矿顶板动态监测网络功能 软件采用C/S +B/S结构，支持局域网、广域网客户端监测模式和Web用户浏览器模式数据共享。9GPRS群发短信报警（可选） 监测报警数据（事件）可通过GPRS公用无线数据网络群发到用户手机中（该项目用户可选择）。,3、 产品技术特点,1.“KJ216煤矿顶板动态监测系统” 该系统支持多个子系统和多元矿压参数监测，系统支持最多达16个独立采区（测区）的矿压监测。系统容量达1000个测点。3系统根据采场地质条件采用了两级总线设计，总线之间完全隔
7、离，提高了系统环境适应性，与其他的煤矿安全监控系统有本质的区别。4.传感器采用总线技术，监测分站最大可连接128个传感器，相比集散式（分站+模拟信号传感器）结构可靠性更高，成本更低。5.系统数据传输支持多种传输模式：1）以太环网总线传输模式6.智能一体化监测分站和传感器，有微处理器控制，内置总线接口，具有现实的独立报警设置功能，监测分站带后备存储功能，可使用U盘读取存储数据。7、监测分析软件采用矿压专家提出的数据分析处理思想，分析功能更具专业化，分析结果更具科学性，指导安全生产的效果更好。,4、 系统监测方法及工作原理,1.综采工作面支架工作阻力监测综采压力监测分站是最基本的测量单元，每台监测
8、分站包含三个压力监测通道，支架的高压腔由管路连接到压力通道。压力监测分站在供电状态独立工作，每1S监测一次三个通道的压力数据，由程序自动判断初撑力、最大工作阻力，LCD显示器显示三个通道的数据，通过面板控制键可启动背光显示。当压力监测分站收到总线请求发送数据指令时，自动将数据发送到总线。综采监测子系统使用专用的数据通讯分站控制，每台通讯分站最大可巡测128台压力监测分站，每台监测分站有独立的地址编码，通讯分站与压力监测分站通过RS-485总线构成上下位关系，通讯分站按编码顺序巡测压力监测分站数据，存储并循环显示数据。通讯分站可诊断并显示下位压力监测的工作状态（正常/故障）。,2.井下数据通讯系
9、统矿用本安型监测主站与多台矿用本安型分站构成上下位主从关系，矿用本安型主站与矿用本安型分站之间通过一级总线连接。矿用本安型分站固定设置地址编码，矿用本安型监测主站依次巡测每个矿用本安型分站，矿用本安型分站接收巡测指令后，将矿用本安型分站已经存储的数据帧发送到矿用本安型监测主站。矿用本安型监测主站将每次巡测的数据通过主传输系统发送到井上矿用数据通讯接口。主传输系统有三种接口：方式1，RDS-100有线电缆通讯方式（电话线）；方式2，单模光纤通讯方式SC.S30-100(光纤1310um)；方式3，符合TCP/IP协议的以太环网通讯方式(光口或RJ45网口)。以上传送方式均支持串行异步透明传送。,
10、3. 井上接收及数据处理系统矿用数据通讯接口以上述三种方式之一接收到井下传送的数据，容错后直接发送到监测服务器，监测服务器安装CMPSES监测分析软件（C/S），将数据存储到数据库，并根据用户的要求进行不同的数据分析和报警。局域网用户可安装或下载客户端软件，实现在线同步监测。若局域网建立了Web服务器，可安装B/S监测软件，局域网或互联网用户可通过IE浏览器方式共享监测信息。,5、 系统现场布置及安装说明,综采工作面安装26台矿用本安型顶板压力监测分站，按均匀布置，矿用本安型顶板压力监测分站固定安装在支架的顶梁下面，工作面通讯电缆采用吊挂式安装，压力分机的1、2 压力通道采用KJ1-10高压油
11、管与综采支架的左右立柱连接，第3通道与支架平衡千斤顶或前探梁油缸连接。矿用本安型分站安装在开关列车上，矿用本安型分站通过一条防护式电缆与工作面压力监测分机连接，工作面推进时矿用本安型分站及电源、电缆随开关列车一起移动。,立柱高压腔,平衡千斤顶,前探梁,1. 压力监测分机,KJ10高压油管,图 综才压力监测分机安装示意图,本安型分站的安装通讯分站采用固定式安装，一般安装在巷道出口处，有条件的可安装在峒室内。给通讯分站供电的综保开关要保证供电的连续性，在经常短时停电的供电条件下，建议采用带后备延时供电的KDW28型本安防爆电源供电。KDW28/KDW22供电电源尽可能与通讯分站靠近安装。 监测主站
12、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。首先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，确认正确后再将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。KDW28/KDW22供电电源尽可能与监测主站靠近安装,离层传感器的安装：在顶板上打钻孔，一般用风动锚杆钻机打孔，打孔钻头选28mm为宜。用安装杆将A、B两个基点的锚爪推到所需的深度。将传感器的固定管推入钻孔，分别拉紧两个基点的钢丝绳并将紧固螺钉固定。将信号线与总线接线盒连接。接通电源后，用编程测试仪将传感器编号、校零、设定报警值。 电源的接入方法有两种：一是从本安型分站接入电源，接入通讯分站后，
13、通讯分站下位总线接口将信号和电源合并为一条电缆输出，通讯分站输出电源的容量最大可负载20个离层传感器（1500m 范围内）。二是从线路中间通过三通接线盒接入，当从工作面接入电源时，建议采用KDW28型电源供电。除非使用的离层传感器的数量20台，否则不建议采用线路中间供电方式。,顶板离层传感器的安装,深基点,浅基点,传感器,接线盒,煤矿巷道,电缆,顶板,安装要求：钻孔深度 100mm基点安装深度 300mm,图10 KGE30传感器安装示意图,深基点A,浅基点B,离层仪,锚索,锚杆,锚固段,顶板,顶板离层测点安装示意图,顶板离层监测子系统 顶板离层报警监测子系统主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动
14、和离层监测，也可以用于其它相似结构的涵洞、人防工程顶板垮落危险监测。系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台下位通讯分站可连接64个智能传感器，多台通讯分站可组成多个采区的监测网络。通讯分站与上位主站连接将监测数据传送到井上监测服务器。 顶板离层系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同时供电20个离层监测传感器。,6、 故障排查,接收主机故障检测流程,电源显示是否正常,正常,不正常,RXD是否闪烁,信号线故障,更换保险,是,是,是,否,否,长亮,TXD是否闪烁,保险是否熔断,否,是,数据是否到计算机,否,计算机故障,硬件故障送厂家维修,将接收主机右侧极性开关拨到相反方向,信号线故障
15、检测流程,测信号线电压/电阻,测电话线间电阻,计算机能否接收数据,正常,不正常,能,不能,软件设置问题,计算机问题,电话线故障,主站信号电压,正常,不正常,电话线/主站,2K,0.1-0.9V(RDS),是,127V输入是否正常,电源故障检修流程图,电源有红、黄、绿三个指示灯，红灯表示127V输入电压工作状态，黄灯表示充电电池工作状态，绿灯表示18V输出工作状态，正常情况下三个指示灯都亮。,三个指示灯都不亮,本安电源损坏,红、黄灯亮，绿灯不亮或闪烁,拧下分站电源插头，观察绿灯是否亮,是,否,分站后电缆有短路故障,检查电源保险丝,已熔断,未熔断,更换保险丝,本安电源损坏,黄、绿灯亮，红灯不亮,此
16、时127V输入电源停电，系统设备由本安电源内备用电池供电,红、绿灯亮，黄灯不亮,断掉127V输入后打开电源上盖,观察后备电池的开关是否打开,是,后备电池损坏,通讯主站故障检修流程,通讯主站故障,显示器不显示或显示异常,主站接收不到通讯分站的数据,主站接收不到某个通讯分站的数据,主站接收通讯分站数据不稳定,主站输入电源18V是否正常,是,否,主站故障,电源故障,通讯分站停电,主站到分站的通讯电缆故障,主站内部故障,该通讯分站停电或内部故障,主站与该分站间的通讯电缆有故障,某个通讯分站故障,通讯电缆信号线单根开路或线间绝缘电阻降低,注：以上故障查询和排除方法主要是通过系统本身的显示信息结合用万用表
17、测量来判断 。,通讯分站故障分析,显示器不显示,或显示异常,断开分站到工作,面的通讯线路,断开后分站,故障是由通讯线路短路引起,断开分站后仍,不能正常动作,检查分站的工作电源，电压范围应在16V-18.5V,分站接收不到或收到,部分监测分机的数据,接收不到数据,显示器状态行显示”XXXXX”,通讯分站到第一个监测分机的电缆的信号线间短路或开路,接收到部分监,测分机的数据,恢复正常,分站显示,可以判断两个分机有故障,”00X00X0”,分站显示,“000XXXX”,后面几个分机同时出现故障的概率较小,可以判断是第三号到第四号分机的电缆出现故障,通讯分站收到监测分机数据不稳定,某些监测分机数据时而
18、收到时而收不到,原因可能是某个分机的485通讯组件损坏、通讯电缆信号单根开路以至线间的绝缘电阻降低或监测分机编码重叠造成,可以将所有监测分机间电缆断开后,逐个接入,当接到某个分机后出现该类故障时,基本可以确定故障发生的位置,压力分机故障分析,电源显示是否正常,是,否,是,否,RXD指示灯是否亮,通讯分站和电缆是否正常,正常,监测分机内部的485组件发生故障,检查前一级电缆线,TXD指示灯不亮,前一级电缆有故障或监测分机内部485组件有故障,分机是否显示,是,分机内部故障,否,工作面防护式通讯电缆故障,综采系统在工作面上使用的电缆是矿用的拉力通讯电缆，此电缆内部带有屏蔽网，为四芯电缆，四芯线颜色
19、为红（电源正）、白（电源地）、蓝（信号SA）、绿（信号SB）。电缆插头为五芯矿用插头，与电缆连接如图所示：,测量防护电缆电阻,在任意一端插头处分别将12、13、14、23、24、34两线短路，在另一端用万用表的电阻档对应测量1-2、1-3、1-4、2-3、2-4、3-4两线间的电阻,防护电缆正常,正常,不正常,电缆开路,在任意一端插头处用万用表的电阻档分别测量1-2、1-3、1-4、2-3、2-4、3-4两线间的电阻,正常,不正常,线间短路,小于50 ,大于2 M,顶板离层传感器故障分析,顶板离层传感器故障,传感器通讯接收指示灯不亮,传感器通讯指示灯微亮，且始终不强亮,传感器数值异常,通讯电缆
20、故障,传感器故障,检查通讯电缆,传感器故障,通讯线路故障,传感器故障,注：以上故障查询和排除方法主要是通过系统本身的显示信息结合用万用表测量来判断 ，推荐使用专用诊断仪测试离层传感器，诊断仪的详细操作见其使用说明书。,用诊断仪测试、编号,维修传感器,前级通讯电缆故障,传感器丢号,检查通讯电缆,维修传感器,检查通讯电缆,维修传感器,锚杆应力/钻孔应力传感器变送器故障分析,变送器故障,变送器通讯接收指示灯不亮,变送器通讯指示灯微亮，且始终不强亮,变送器数值异常,通讯电缆故障,变送器故障,检查通讯电缆,传感器故障,通讯线路故障,传感器故障,维修变送器,前级通讯电缆故障,检查通讯电缆,维修变送器,检查通讯电缆,维修变送器,注：以上故障查询和排除方法主要是通过系统本身的显示信息结合用万用表测量来判断 。,7、 软件安装及设置等,尤洛卡矿业安全股份有限公司 山东科技大学煤矿灾害监测工程技术研究中心地址：泰安市高新技术开发区（南区）凤祥路规划支路电话： 销售 0538-8926168 8926162服务 0538-8926180 （24小时）技术 0538-8926154 8926160网址：邮箱：,
