1、第 1 页 共 60 页出卖人：北京鼎天数码有限公司买受人：新疆准南煤矿为了规范煤矿安全监控系统的安全技术要求，保证煤矿安全监控系统的安全可靠，促进煤矿安全生产，就其此买、卖双方就“KJ83N”型安全生产监控的主机、分站、传感器等相关技术问题，经双方协商，达成如下协议：工业以太网技术标准1、 工业以太网技术要求工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即 IEEE 802.3 标准）兼容。产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面必须能满足工业现场的需要。EtherNet 过去被认为是一种“非确定性”的网络，作
2、为信息技术的基础，是为 IT 领域应用而开发的，在工业控制领域只能得到有限应用，这是由于：（1）EtherNet 的介质访问控制（MAC）层协议采用带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD）方式，当网络负荷较重时，网络的确定性不能满足工业控制的实时性要求；（2）EtherNet 所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计的，不符合工业现场恶劣环境要求；（3）在工厂环境中，EtherNet 抗干扰（EMI）性能较差，若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能；（4）EtherNet 不能通过信号线向现场设备供电问题。随着互联网技术的发展与普及推广，EtherNet 传输速率的提高
3、和 EtherNet 交换技术的发展，上述问题在工业以太网中正在迅速得到解决，并使 EtherNet 全面应用于工业控制领域成为可能。目前工业以太网技术的要求体现在以下几个方面： 1.1 通信确定性与实时性到位工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于 EtherNet 采用 CSMA/CD 方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。然而，快速以太网与交换
4、式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机，使这一应用成为可能。首先，EtherNet 的通信速率从 10M、100M 增大到如今的 1000M、10G，在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，即网络碰撞机率大大下降。其次，采用星型网络拓扑结构，交换机将网络划分为若干个网段。EtherNet 交换机由于具有数据存储、转发的功能，使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲，不再发生碰撞；同时交换机还可对网络上传输的数据进行过滤，使每个网段内节点间数据的传输只限在本地网段内进行，而不需经过主干网，也不占用其它网段的带宽，从而降低了所有网段
5、和主干网的网络负荷。再次，全双工通信又使得端口间两对双绞线（或两根光纤）上分别同时接收和发送报文帧，也不会发生冲突。因此，采用交换式集线器和全双工通信，可使网络上的冲突域不复存在（全双工通信） ，或碰撞机率大大降低（半双工） ，因此使 EtherNet 通信确定性和实时性大大提高。1.2 稳定性与可靠性到位第 2 页 共 60 页传统的 EtherNet 并不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的适应性需要。由于工业现场的机械、气候、尘埃等条件非常恶劣，因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。在工厂环境中，工业网络必须具备较好的可靠性、可恢复性及可维护性。为了解决在不间断的工业应用领域，
6、在极端条件下网络也能稳定工作的问题，德国 Hirschmann、美国卓越 TSC 等公司专门开发和生产了工业以太网交换机等产品，安装在标准 DIN 导轨上，并有冗余电源供电。1.3. 安全性保障可靠工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率更快、实时性更高，并可与 Internet 无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效率。但同时也引人了一系列的网络安全向题，工业网络可能会受到包括病毒感染、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。一般情况下，可以采用网关或防火墙等对工
7、业网络与外部网络进行隔离，还可以通过权限控制、数据加密等多种安全机制加强网络的安全管理。1.4. 必须达到总线供电问题总线供电（或称总线馈电）是指连接到现场设备的线缆不仅传输数据信号，还能给现场设备提供工作电源。对于现场设备供电可以采取以下方法：（1）在目前以太网标准的基础上适当地修改物理层的技术规范，将以太网的曼彻斯特信号调制到一个直流或低频交流电源上，在现场设备端再将这两路信号分离开来。（2）不改变目前物理层的结构，而通过连接电缆中的空闲线缆为现场设备提供电源。2、 工业以太网的优势必须具备2.1 .应用广泛以太网是应用最广泛的计算机网络技术，几乎所有的编程语言如 Visual C、Jav
8、a、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。2.2. 通信速率高目前，10、100 Mb/s 的快速以太网已开始广泛应用，1Gb/s 以太网技术也逐渐成熟，而传统的现场总线最高速率只有 12Mb/s。显然，以太网的速率要比传统现场总线要快的多，完全可以满足工业控制网络不断增长的带宽要求。2.3. 资源共享能力强随着 Internet/ Intranet 的发展，以太网已渗透到各个角落，网络上的用户已解除了资源地理位置上的束缚，在联人互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据，实现“控管一体化” ，这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。2.4. 可持续发展潜力大以太网的引人将为控
9、制系统的后续发展提供可能性，用户在技术升级方面无需独自的研究投入，对于这一点，任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时，机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。3、 工业以太网在控制领域应用现状工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。3.1. 混合 EtherNet/Fieldbus 的网络结构这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集
10、成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和 TCP/IP 原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。3.2.基于 Web 的网络监控平台嵌人式以太网是最近网络应用热点，就是通过 Internet 使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息第 3 页 共 60 页网
11、络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过 Web 浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有 TCP/IP 界面的控制主机以及具有 RS-232 或 RS-4.85 接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。3.3 关键技术必须达标针对工业现场设备间通信具有实时性强、数据信息短、周期性较强等特点和要求，经过认真细致的调研和分析，采用以下技术基本解决了以太网应用于现场设备间通信的关键技术： 实时通信技术其中采用以太网交换技术、全双工通信、流量控制等技术，以及确定性数
12、据通信调度控制策略、简化通信栈软件层次、现场设备层网络微网段化等针对工业过程控制的通信实时性措施，解决了以太网通信的实时性。 总线供电技术采用直流电源耦合、电源冗余管理等技术，设计了能实现网络供电或总线供电的以太网集线器，解决了以太网总线的供电问题。 远距离传输技术采用网络分层、控制区域微网段化、网络超小时滞中继以及光纤等技术解决以太网的远距离传输问题。 网络安全技术采用控制区域微网段化，各控制区域通过具有网络隔离和安全过滤的现场控制器与系统主干相连，实现各控制区域与其他区域之间的逻辑上的网络隔离。 可靠性技术采用分散结构化设计、EMC 设计、冗余、自诊断等可靠性设计技术等，提高基于以太网技术
13、的现场设备可靠性，经实验室 EMC 测试，设备可靠性符合工业现场控制要求。由于以太网有“一网到底”的美誉，即它可以一直延伸到企业现场设备控制层，所以被人们普遍认为是未来控制网络的最佳解决方案，工业以太网已成为现场总线中的主流技术。第 4 页 共 60 页KJ83N 监控系统技术标准供货设备的名称和数量1、技术要求：1、产品型号必须符合 MT286 的规定。1.1 一般要求：系统中的设备应符合有关标准及各自企业产品标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套。1.2 环境条件1.2.1 系统中用于机房，调度室的设备，应能在下列条件下正常工作：a) 环境温度：1530；b) 相对湿度：4
14、0%70%；c）温度变化率：小于 10/h，且不得结露；d）大气压力：80106kPa；e) GB/T2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。1.2.2 除有关标准另有规定外，系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作：a) 环境温度：040；b)平均相对湿度：不大于 95%（+25） ；c)大气压力：80106kPa;d)有爆炸性气体混合物，但无显着振动和冲击，无破坏绝缘的腐蚀性气体。1.3 供电电源1.3.1 地面设备交流电源：a)额定电压；380V/220V，允许偏差10%；b)谐波：不大于 5%。c)频率：50Hz，允许偏差5%。1.4 系统设计要求1.4.1 系统
15、组成系统一般由主机、传输接口、分站、传感器、执行器（含断电器、声光报警器） 、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其它必要设备组成。1.4.2 硬件第 5 页 共 60 页企 业 网 路由器 主机 电视墙等 主 站 分 站 电 源 分 站 电 源 127VAC 127VAC 广 域 网 电 话 线 入 网用 户 执行机构 主机 模拟量传感器 开关量传感器 执行机构 开关量传感器 模拟量传感器 数据服务器 文件服务器 管理工作站 管理工作站 打印机 打印机 1.4.2.1 中心站硬件一般包括传输接口、主机、打印机、UPS 电源、网络交换机、服务器和配套设备等，中心站均应采用当时主流技术的通用产品，并满
16、足可靠性、可维修性、开放性和可扩展性等要求。1.4.2.2 传感器的稳定性不小于 15d。1.4.2.3 由外部本安电源供电的设备一般应能在 924V 范围内正常工作。1.4.3 软件操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。软件应有详细的汉字说明和汉字操作指南。2 基本功能2.1 数据采集2.1.1 系统必须具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。2.1.2 系统必须具有馈电状态，风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。2.1.3 系统必须有瓦斯抽采（放）量监测、显示功能。2.2 控制a
17、)系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电功能；b)甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁，甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；c)与闭锁控制有关的设备（含甲烷传感器、分站、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）未投入正常运行和故障时，切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。 第 6 页 共 60 页2.2.1 系统必须由现场设备完成甲烷风电闭锁功能：a)掘进工作面甲烷浓度达到或超过 1.0%时，声光报警；掘进工作面甲烷浓度达到或超过 1.5%时，切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁，
18、当掘进工作面甲烷浓度低于 1.0%时，自动解锁；b)掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过 1.0%时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于 1.0%，自动解锁。c)被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到或超过 0.5%时，声光报警、切断被串掘进巷道内全部非北至安全型电气设备的电源并闭锁，当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%时，自动解锁。d)局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，声光报警、切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁，当局部通风机或风筒恢复正常工作时，自动解锁。e)局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中
19、甲烷浓度大于 3.0%，必须对局部通风机进行闭锁使之不能启动，只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于 1.5%时，自动解锁。f)与闭锁控制有关的设备（含分站、甲烷传感器、设备开停传感器、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）故障或断电时，声光报警、切断该设备所监区域的全部非本质安全型电气设备的电源并并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源 1min 内，继续闭锁该设备所监区域的非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。严禁得到的对局部通风机进行故障闭锁控制。2.2.2 安全监控系统必须具有地面中心站手动遥控断电/复电功
20、能，并具有操作权限管理和操作记录功能。2.2.3 安全监控系统应具有异地断电/复电功能。2.3 调节系统宜具有自动、手动、就地、远程和异地调节功能。2.4 存储和查询系统必须具有以地点和名称为索引的存储和查询功能；a) 甲烷浓度、风速、负压、一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值。b) 模拟量统计值（最大值、平均值、最小值） ；c) 报警及解除报警时刻及状态；d) 断电/复电时刻及状态；e) 馈电异常报警时刻及状态；f) 局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻；g) 瓦斯抽采（放）量等累计量值；h) 设备故障/恢复正常工作时刻及状态等。2.5 显示2.5.1 系统必须具有列表显示
21、功能：a)模拟量及相关显示内容包括：地点；名称；单位；报警门限；断电门限；复电门限；监测值；最大值；最小值；平均值；断电/复电命令； 馈电状态； 超限报警； 馈电异常报警； 传感器工作状态报警等。b)开关量显示内容包括：地点；名称；开/停时刻；状态；工作时间；开停次数；传感器工作状态；报警及解除报警状态及时刻等；c)累积量显示内容包括：地点、名称、单位、累积量值等；2.5.2 系统应能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等。2.5.3 系统必须具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值等曲线。第 7 页 共 60 页2.5.4 系统必须具
22、有开关量状态图及柱状图显示功能。2.5.5 系统必须具有模拟动画显示功能。显示内容包括：通风系统模拟图；相应设备开停状态；相应模拟量数值等。应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。2.5.6 系统必须具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括：传感器；分站；电源箱；断电控制器；传输接口和电缆等设备的设备名称；相应位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不下，可漫游、分页或总图加局部放大。2.6 打印系统必须具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印功能可选） 。报表包括：模拟量日（班）报表；模拟量报警日（班）报表；模拟量断电日（班）报表；模拟量馈电异常日（班）报表
23、；开关量报警及断电日（班）报表；开关量馈电异常日（班）报表；开关量状态变动日（班）报表；监控设备故障日（班）报表；模拟量统计值历史记录查询报表等。2.7 人机对话系统必须具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。2.8 自诊断系统必须具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。2.9 双机切换系统必须具有双机切换功能。系统主机必须双机备份，并具有手动切换功能或自动切换功能。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作。2.10 备用电源系统必须具有备用电源。当电网停电后，保证对甲
24、烷、风速、风压、一氧化碳、主要通风机开停、风筒状态等主要监控量继续监控。2.11 数据备份系统必须具有数据备份功能。2.12 模拟报警和断电传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能。2.13 防雷系统必须具有防雷功能。分别在传输接口、入井口、电源等采取防雷措施。2.14 其他a）系统应具有网络通信功能。b) 系统应具有软件自监视功能。c) 系统应具有软件容错功能。d) 系统应具有实时多任务功能，能实时传输、处理、存储和显示信息，并根据要求实时控制，能周期地循环运行而不中断。3 软件功能3.1 操作管理软件必须具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作，并具有操作记录。3.2 主菜单
25、在各种显示模式下都必须有主菜单显示，主菜单包括；参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。在主菜单下必须设置以下菜单：a) 参数设置：系统设置、模拟量、开关量、累计量、其他；b) 页面编辑；列表、曲线、模拟图、其他；第 8 页 共 60 页c) 控制：控制逻辑、操作、其他；d) 列表显示：报警（模拟量、开关量） 、断点控制（模拟量、开关量） 、馈电异常（模拟量、开关量） 、设备故障、其他；e) 曲线显示：报警、断电控制、馈电异常、调用、其他；f) 状态图与柱状图显示；状态图、柱状图、其他；g) 模拟图显示；通风系统、瓦斯抽采（放）
26、、系统自检、其他；h) 打印：编辑、报警（模拟量、开关量） 、断电控制（模拟量、开关量） 、馈电异常（模拟量、开关量） 、调用（模拟量、开关量） 、设备故障、其他；i) 查询：报警（模拟量、开关量） 、断电控制（模拟量、开关量） 、馈电异常（模拟量、开关量） 、调用（模拟量、开关量） 、设备故障、其他；j) 帮助：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图与柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、其他。3.3 分类查询a)报警查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印；b)断电查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印；c)
27、馈电异常查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印；d)调用查询：根据输入的被查询和查询时间，将查询期间内被查询量显示或打印。3.4 快捷方式在任何显示模式下，均可直接进入所选监控量的列表显示、曲线显示或柱状图及状态图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。3.5 中文显示与打印软件必须有汉字显示、汉字打印和汉字提示功能。3.6 更改存储内容软件必须具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容（参数设置及页面编辑除外）功能。3.7 模拟量数据表格显示3.7.1 显示内容模拟量数据表格显示包括如下内容：传感器设置位置；传感器所测物理量；单位（可缺省）
28、；报警门限（除用于监察外，可缺省） ；断电门限（除用于监察外，可缺省） ；复电门限（除用于监察外，可缺省） ；断电范围（除用于监察外，可缺省） ；监测值；平均值；最大值；最小值； 报警 /解除报警状态及时刻；断电/复电命令及时刻； 馈电状态及时刻； 实时时钟等。3.7.2 实时显示模拟量报警、模拟量断电、馈电异常必须实时显示。3.7.3 调用显示根据所选择的模拟量显示其相应内容：地点；名称；单位（可缺省） ；报警门限（可缺省） ；断电门限（可缺省）;复电门限(可缺省);监测值;最后一次统计的最大值;平均值;最后一次报警或解除报警时刻;最后一次断电或复电时刻等。3.7.4 必须应具有以下显示功能
29、：A. 报警显示;B. 断电显示；C. 断电异常显示；第 9 页 共 60 页D. 报警记录查询显示；E. 断电记录查询显示；F. 馈电异常记录查询显示；G. 统计值记录查询显示；4 开关量状态表格显示4.1 显示内容开关量状态表格显示包括以下内容：所监测设备地点；所监测设备名称；报警状态（除用于监察外，可缺省） ；断电状态（除用于监察外，可缺省） ；断电范围（除用于监察外，可缺省） ；当前状态；状态变动时刻；报警/解除报警时刻；断电/复电时刻；馈电状态及时刻等。4.2 应必须具备以下显示功能和综合效应：A. 必须要有全面的调用显示内容；B. 报警与断电显示；C. 馈电异常显示；D. 状态变动
30、显示；E. 报警及断电记录查询显示；F. 馈电异常查询显示；G. 状态变动记录查询显示；H. 模拟量曲线显示；4.2.1 开关量状态图与柱状图显示；A. 开关量状态图显示；B. 开关量柱状图显示；C. 模拟图显示；D. 通风系统图模拟显示；E. 瓦斯抽采（放）系统模拟图显示；F. 监控系统自检模拟图显示；4.2.2 报警A. 声音报警；B. 光报警；4.2.3 存储记录A. 统计值记录；B. 模拟量报警记录；C. 模拟量断电记录；D. 模拟量馈电异常记录；E. 开关量状态变动记录；F. 开关量报警及断电记录；G. 开关量馈电异常记录；H. 监控设备故障记录；4.2.4 打印A. 模拟量日班报表
31、；B. 模拟量报警日（班）报表；C. 模拟量断电日（班）报表；D. 模拟量馈电异常日（班）报表；E. 开关量报警及断电日（班）报表；F. 开关量馈电异常日（班）报表；G. 开关量状态变动日（班）报表;第 10 页 共 60 页H. 监控设备故障日（班）报表；I. 模拟量统计值历史记录查询报表；5 主要技术指标5.1 模拟量输入传输处理误差模拟量输入传输处理误差应不小于 1.0%。5.2 模拟量输出传输处理误差模拟量输出传输处理误差应不小于 1.0%。5.3 累计量输入传输处理误差累计量输入传输处理误差应不小于 1.0%。5.4 最大巡检周期系统最大巡检周期应不大于 30s，并应满足监控要求。5
32、.5 控制执行时间控制时间应不大于系统最大巡检周期，异地控制时间应不大于 2 倍的系统最大巡检周期，甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于 2s。5.6 调节执行时间调节执行时间应不大于系统最大巡检周期。5.7 存储时间甲烷、温度、风速、负压、一氧化碳等重要测点的实时监测值存盘记录应保存 7d 以上，模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽采（放）量等累计量值、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等应保存 1 年以上。当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于 5min。5.8
33、画面响应时间调出整幅画面 85%的响应时间应不大于 2s，其余画面应不大于 5s。5.9 误码率误码率应不大于 10。5.10 最大传输距离传感器及执行器至分站之间的传输距离应不小于 2km，分站至传输接口、分站至分站之间最大传输距离不小于 10km。5.11 最大监控容量系统允许接入的分站容量宜在 8、16、32、64、128 中选取；被中继器等设备分割成多段的系统，每段允许接入的分站数量宜在 8、16、32、64、128 中选取。分站所能接入传感器、执行器的数量宜在 2、4、8、16、32、64、128 中选取。5.12 双机切换时间从工作主机故障到备用主机投入正常运行时间应不大于 5mi
34、n。5.13 备用电源工作时间在电网停电后，备用电源应能保证系统连续监控时间不小于 2h。5.14 统计值时间模拟量统计值应是 5min 的统计值。5.15 本安供电距离向传感器及执行器远程本安供电距离应不小于 2km。5.16 传输性能系统的信息传输性能应符合 MT/T899 的有关要求。5.17 电源波动适应能力供电电压在产品标准规定的允许电压波动范围内，系统的电气性能应符合各自企业产品标准的规定。第 11 页 共 60 页5.18 工作稳定性系统应进行工作稳定性能试验，通电试验时间不小于 7d，其性能应符合各自企业产品标准的规定。5.19 抗干扰能力A. 设于地面的设备应能通过 GB/T
35、17626.21998 规定的严酷等级为 3 级（接触放电）的静电放电抗干扰度实验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。B. 系统应能通过 GB/T17626.31998 规定的严酷等级为 2 级的射频电磁场辐射抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。C. 系统应能通过 GB/T17626.41998 规定的严酷等级为 3 级的电快速瞬变脉冲群抗扰射频电磁场辐射抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。D. 系统应能通过 GB/T17626.51999 规定的严酷等级为 3 级的浪涌（冲击）抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。5.20 可靠性系统平均无
36、故障工作时间（MTBF）应不小于 800h。5.21 防爆性能防爆型设备应符合 GB3836 的规定。5.22 矿用一般型性能矿用一般型设备应符合 GB12173 的规定。第 12 页 共 60 页KJ236 矿用井下人员定位技术标准一、 系统概述KJ236 矿用井下人员管理系统是采用目前国际上先进的 RFID 无线传输技术，分站标识卡必须采用有国家资质专业公司 16 位 430 系列单片机,系统集单片机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯等技术为一体。 可通过对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理，并及时、准确的将矿山巷道中各个区域人员及车辆的动态情况反映到地面计算机系统
37、，使管理人员能够随时掌握巷道中人员、车辆的分布状况和每个矿工及车辆的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员根据系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，大大提高了应急救援工作的效率。系统具有检测、传输距离远、识别无“盲区”、信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时识别众多目标、便于网络连接等特点。完全可以满足煤矿井下人员自动化管理的要求，并且可以联网运行。二、系统组成该产品由软件系统和硬件二大部分组成。其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分，用于完成信息采集、识别、加工及其传输，由这两部分软件共同支撑着整个系统的运行。硬
38、件系统由井下读卡分站、隔爆电源、数据传输接口和标识卡组成，用于完成信息采集和识别。三、系统工作原理系统主机通过通信电缆连接井下分站设备。在矿井的各入口处、井下分支处、限制区、禁止区等重要位置安装井下分站，当携带标识卡的井下工作人员或移动车辆进入分站的探测区域时，分站接收天线便可接收到标识卡发来的载波信号，将信号进行分析、处理，并通过通信网络将信号发送到地面通信接口装置，再转换成 RS232 信号送给地面计算机，系统软件将各分站提供的数据进行数据处理、分析判断并进行人员数量、位置、报警显示，数据显示，管理人员根据提供的各种数据进行分析判断，并做出决策，从而实现井下工作人员或车辆等目标的自动化管理
39、。四、系统管理功能1. 井下人员、车辆等监控对象的实时位置显示功能2. 图形显示功能、CAD 图纸设置导入功能3. 庞大的考勤管理功能、人员轨迹动态跟踪功能4. 限制区报警功能、下井超时报警功能、超员报警功能5. 通讯报警功能6. 丰富的查询功能7. 车辆设备管理功能8. 系统联网管理功能及其 WEB 网页联网监控功能9. LED 大屏幕显示功能10. 系统紧急搜救与报警功能11. 系统运行情况状态报警及提示功能12. 操作权限管理功能13. 多串口监控功能、用于大型系统扩展分站数量14. 与矿用工业以太环网联网功能15. 双击热备份监测功能16. 单体分站测试监测功能KJ236 井下人员管理
40、系统功能介绍第 13 页 共 60 页1、实时监测功能 系统软件智能化程度高，界面友好、反应迅速，具有较强的扩展兼容和分析处理能力。 实时监测当前井下总人数； 系统具有携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域、出/入限制区域时刻等监测功能。 系统具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能。 系统能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别。 系统能识别多个同时进入识别区域的标识卡。 实时监测当前某些特殊工种或特殊人员下井情况和所处位置； 系统具有井下模拟图实时显示功能。显示内容包括：巷道布置模拟图、人员位置及姓名、超时报警、超员报警、进入限制区域报警、特种作业人员工作异常报警等。2、查询功能
41、丰富的查询功能，可以按人员、时间、识别区、部门、工种等查询。 查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域； 查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹； 选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息； 可查询各区域在过去的每个整点时刻的人数，也可查询各区域在过去的一个具体时刻的有哪些工作人员。 能动态显示井下人员的活动模拟轨迹。3、安全报警功能 超时报警功能：人员在井下时间超过给定的时间，自动报警提示并提供相关人员的名单等信息； 区域超员报警：特定危险区域超过安全规定人数时，自动报警，可有效地阻止其他人员继续进入； 限制区报警功能：人员进入限制区，系统自动报警； 工作异常报警：特种工作人员不
42、按时到达指定区域时，系统报警； 在发生事故和出现紧急状况时，系统地面管控指挥中心能与应急预案联动，能显示相应事故应急预案，显示避灾路线；能够快速查询井下灾前各时段全部人员位置和状态，准确掌握被困人员位置及被困人员的全部信息（入井时间、出生年月、照片、工号、标识卡号、部门、职务、工种、住址、联系电话等） ，为抢险指挥部提供所需要的图形。4、统计考勤功能 系统具有携卡人员下井总数及人员、出/入井时刻、下井工作时间等显示、打印、查询等功能。 系统具有携卡人员出/入重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查
43、询等功能。 系统具有携卡人员出/入限制区域总数及人员、出/入限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能。 系统具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/入时刻、工作时间显示、打印、查询等功能，具有工作异常人员总数及人员、出/入时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能。 系统具有携卡人员下井活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能。 系统具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在区队、班组、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能。5、信息联网功能第 14 页 共 60 页 KJ236 人员管理系统通过局域网能实时同步地
44、看到各种监测信息，可以进行各种查询操作。支持 TCP/IP 协议。服务器/客户机模式：服务器安装服务器端数据采集软件，任意相关部门可通过安装客户机软件浏览信息。6、系统运行状态提示系统具有自诊断功能。当系统中分站、传输接口等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。 标识卡具有工作状态提示功能，可提醒用户工作是否正常。7、操作权限管理功能 不同的用户拥有不同的操作权限，便于系统的维护，每个值班人员拥有自己的登录名和密码，交接班时可更换用户。 系统中每次修改参数都必须用密码登录，并对操作项目、操作时间等自动记录在操作日志中，便于规范值班人员的日常操作。当系统出现故障时，可以分
45、析故障产生的原因。8、与 RS485 接口的联接功能KJ236 矿用井下人员管理系统具有接入其他平台系统的功能，在矿方具有传输网络平台的前提下，能够提供标准 485 信号，并负责将其信号纳入光网络平台进行传输。五、系统主要技术指标1、KJ236-J 数据通信接口连接井下设备与监控室的计算机，完成通讯信号的转换和本安与非本安运行环境的隔离，具有结构简单、工作稳定可靠、传输速率高等特点。 技术指标：防爆型式：地面一般兼本质安全型。1 供电电源：额定工作电压 AC 220V。工作电流不大于 60mA。输入功率 16W。2 接口与计算机的传输通信口：1) 工作电压峰-峰值：1224V。（双极性）2)
46、传输方式：RS232，半双工。3) 传输速率： 4800bit/s。4) 最大传输距离：5m。3 本安侧通信口：1) 工作电压峰-峰值：514V。（双极性）2) 工作电流峰值：30mA3) 传输方式：RS485，半双工，传输速率： 4800bit/s。2、KJ236F 读卡分站：国家资质专业公司 MSP430 系列的 16 位单片机为核心，集成当今最先进的微波芯片技术，并使用了国际先进的微带天线技术，使 RFID 的性能相比以往的技术得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输等难题，同时第 15 页 共 60 页也解决了中低频电磁波技术感应距离短、防
47、冲突能力差的致命弱点。同时融合了：1、加密计算与认证；2、使用频道隔离技术，多个设备互不干扰； 3、先进的防碰撞技术，支持多标签读写等先进技术。可在较大的范围内同时快速、可靠的识别许多无线标识卡，使其具有微功率、识别率高、高抗干扰性、稳定可靠等优点。而且结构设计合理、体积小巧，非常便于安装和维护。主要技术指标： 1. 防爆型式：矿用本质安全型。2. 额定工作电压 ：DC 18V 。3. 工作电流：120mA。4. 工作频率：2.4GHz0.08GHZ5. 接收距离 ：分站接收标识卡信息的距离 不小于40m。6. 并发识别数量：不小于 200 个。7. 分站存储时间：不小于 2h。8. 最大位移
48、速度：不小于 5m/s。 9. 漏读率：不大于 10-4 10. 传输方式：RS485，半双工，传输速率： 4800bit/s。 11. 传输距离：不小于 10km。3、KJ236-K 人员标识卡：以美国 Ti 公司 MSP430 系列的 16 位单片机为核心的有源射频标识卡，采用本安电路设计,并具有微功率、稳定可靠等优点，体积小、便于携带。主要技术指标： KJ236-K(A)目前在市场上的主流标识卡，简单实用，完全满足目前 煤矿人员定位及管理使用防爆型式：矿用本质安全型。1 额定工作电压：DC 3V2 发射距离: 分站接收标识卡发射信息的距离不小于 40 米。3 发射频率：2.4GHz0.0
49、8GHz。4 电池使用寿命不小于 24 个月。（实际使用时间可达 2 年以上）5 编码范围：1-8000。（可扩至 16000）KJ236-K(B)标识卡具备报警功能，当井下人员遇到危险或发现紧急情况时，可使用标识卡向上报警。同时系统可以通过分站连接的声光报警器进行区域报警。防爆型式：矿用本质安全型。1 额定工作电压：DC 3V2 发射距离: 分站接收标识卡发射信息的距离在开阔场地不小于 40 米。3 发射频率：2.4GHz0.08GHz。4 电池使用寿命不小于 24 个月。（实际使用时间可达 2 年以上）5 编码范围：1-8000。（可扩至 16000）4、KDW660/19B 矿用隔爆兼本质安全型电源箱：主要技术指标：1 输入电压：交流 127V/380V/660V ，频率：50Hz；2 电压波动范围：标称值的 75%110%；3 备用电池（电网停电时供电）: 第 16 页 共 60 页工作时间：不小于 2 小时（额定电
