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煤矿监控系统井上下信号零误差传送处理新技术
发布时间:2016-8-25 15:50:58 / 访问量:

14、通信总线分支短路自动切除技术
    有人做过统计,监控系统故障有70%是发生在井下通信线路,总线式通信网络只要一处短路,就会使全部系统瘫痪,平时维护人员要花费大量时间去巡线,遇到短路故障为棘手,用户很难搞清楚短路点在哪里?简单的故障往往没有简单的判断仪器,只能用原始的“穷举法”逐个打开线路接线盒,一段一段拆去线路来判断故障点。现场维修人员有这样的体会,为了查找故障,有些接线盒盖的螺栓都被拧滑丝了。人们需要一种能够判断传输总线短路地点的设备,并且能自动切除短路故障支线,那将是多么惬意的事情。

KJ101系统从诞生的那每天就为用户开发了这项功能,经过十几年的技术换代,自动切支功能引入了新一代嵌入式芯片和全新的低能耗磁保持控制器件,以全新产品的面貌重新上市了。这种智能化的三通分线盒能够接收地面主机下发的控制命令,能够准确地切除或接通线路支线,控制完成后自动保持记忆状态,无论通态还是断态静止时不耗电,状态可以长期记忆,直到下次控制为止。

智能接线盒配合系统软件可以实现信号总线自动管理,当井下电缆发生短路故障后,能自动或手动发出控制命令,切除短路支线,保障系统不间断运行,并在主机上发出语音报警和记录故障过程。新型智能接线盒将于2011年上半年再次与用户见面,由于软件兼容问题,此产品于新用户使用,老用户使用需要升级接口和分站主板。

15、激磁检测馈电回传技术
    馈电状态检测一直是监控技术中的技术难点,KJ101系统在不断摸索过程中,研发出了内置于断电箱中的馈电状态传感器,真空磁力开关吸合时,流过继电器触点有1A左右激磁电流,释放时电流消失,根据判断磁力开关有无激磁电流来确定负荷电缆中是否有电,方法特别简单,将断电控制接点引线穿绕电流互感器,当磁力开关吸合时,停止按钮线路中肯定会有自保持激磁电流,激磁电流的有无就代表了开关的分合状态,也就代表了负荷侧供电状态。

激磁电流检测法是我公司发明的专利技术,已成功用于远程编码断电箱上,检测设备无需连接负荷线路,利用感应磁场即能可靠监测,无需另加电缆和传感器设备,一根四芯电缆就能完成断电控制和馈电状态回传二项工作,深受煤矿用户欢迎,尤其双风机闭锁控制系统适宜。此项技术的缺陷是被控开关的操作线路是交流信号,目前许多真空开关都改用了直流操作按钮,流过停止按钮的信号为直流电流,电流互感器无法检测直流,也就限制了这项技术的使用范围。


16、煤矿安保监控系统多线程扩展新技术
    现代化矿井规模越来越大,安保监控要求越来越严格,致使装备标准也一改再改,AQ6201标准推广后,各厂家为了顾及巡检速度,将系统单元容量做得都很小,没有一家能超过64台分站的,这对很大型矿井显然是个重大的缺陷,尽管可以使用以太环网进行容量扩充,但对不使用环网的用户依然存在着不足之处,譬如:系统需要同时进行地面压风机房、主扇风机、原煤洗选厂、瓦斯抽放泵房、提升绞车等场所监控时问题尤为突出,对于一矿多井的用户情况就更为严重,用户不愿意将每个井单独安装一套独立的监控系统,井上下通信线路一旦并联使用,必然会引入强烈干扰,还会引入雷击和工频浪涌,对系统安保造成很大威胁,要解决这些问题,好的办法是将监控单元隔离处理。

为了适应很大监控容量的需求,KJ101系统开发了新型多线程监控网络,在现行的64台(8模8开12控)标准下进行扩展,目前一套主机多可以扩展为4个线程,即4个COM口每个驱动一台接口,各接口独立工作,平行呼叫,监控容量可轻易地扩展到64*4=256台分站,由于KJ101系统的通信接口具有二级智能,即每个接口都由单独CPU管理,被分割后的接口通信是独立进行的,它们之间不会相互干扰,用户可以随心所欲地分配监控布局,譬如东西异采区,分水平采区,“飞地”矿井,生产管理监控等等,系统满载巡检速度不超过15秒。

需要更快的巡检速度,可以借助光纤环网实现网络迸发式通信,KJ101系统有自己的光纤接口和本安交换机,用光纤环网组成的监控系统具有很高的响应速度,每台分站等同于实时通信,七八十台分站的巡检周期都可以做到几秒钟内。

17、新颖的开关量扩展技术
   系统传承了它的历史技术优势,保留了开关量扩展检测技术,在局部地区开关量监控数量超过8个以后,可以将一个模拟量端口扩展为8个开关量,所需设备仅一台扩展器,形同一只小型分线盒,8路开关量并行进入扩展器后,内部低功耗CPU完成并行/串行码转换,再由三芯线与分站相连,接线方法与普通模拟量一样简单,即:正、负、信号。开关量扩展器具有三态识别功能,即除了检测逻辑1、逻辑0外,还能检测传感器的断线和故障。开关量扩展器使用不受数量限制,每个模拟量都可以扩展成8开关量,能实现各种组合,使用时仅需将地面软件显示设置与其相符即可,对于开关量检测相对集中的矿井具有明显的性价优势。

18、地面遥控分站启动技术
    监控系统令人头痛的事莫过于分站死机了,目前使用的分站大都采用多CPU控制模式,用以分担越来越复杂的控制功能,多智能CPU带来的弊端显而易见就是死机发生率会提高,人们在日常生活中也会体会到,越是功能多的手机,其死机率就会越高,尽管现代器件采取了诸如看门狗之类的技术,但是还是难免会有CPU发生死锁的现象。分站发生死机时,地面人员束手无策,只能下井徒步几公里到采区人为启动分站,很早就有人提议是否可以用地面下发命令来唤醒死锁的分站,但是技术难度很大,因为分站死机后不再会识别信号线上的命令,如同人得了精神病,编程技术再高超也无济于事。

使用的硬件解码技术实现的远程启动功能,该技术沿用了二十多年,经过四代演化一直保留到如今,受到用户高度赞誉。地面远程启动分站功能,这个看似简单的课题其实有很高的技术难度,开发企业具有雄厚的技术功底,还需要软件与硬件密切结合,同时需要新旧技术不间断地延续和传承。

19、监控设备二线制无性连接技术
    现代化技术越是发达,做出来的产品使用起来越是简单,傻瓜相机、傻瓜软件层出不穷,这是世界产品的发展趋势,煤矿井下空间环境狭小,照度低,灰尘大,湿度高,这些都是电子产品使用维护的不利因素,如何简化设备间的接线,制造大家都会使用的傻瓜产品成为了我们产品的努力方向。

    监控系统设备多,多路本质安保电源相互是隔离的,控制信号线也是相互独立的,数量众多的传感器更是少不了多芯电缆,通常这些设备组合在一起都要由多芯专用电缆插接,现场电缆堆积如山,使用起来非常麻烦,出现故障维修困难。

    技术突破点首先从电源与信号共线使用入手,早期制造出了遥控分路器,俗称切支盒,将电源供给与控制信号合成在一对芯线中取得了首先成功,驱动信号本身兼做电源,信号传递使用瞬间开槽编码技术,成功地简化了接线。接下来将4线制的开关量传感器也实现了供电与信号回传公用,这里的难度在于模拟量传感器降低工作电流,1mA代表逻辑0,5mA代表逻辑1,0mA代表故障或断线。

    突破大的技术顶属数字编码远程断电了,通常的断电信号都是线控的,每路至少3根线,N路断电就需要N根电缆,在这里应用了一种特创的总线技术,电源驱动多路公线,来自一组功率驱动桥路,供电性可以高速翻转,所有的外部断电器都连接到这里,简化了断电器电源外挂的麻烦,串行编码激励驱动桥,使之传递到控制信息到每一个断电器,这样的多路控制方法很大地简化了现场接线,也简化了控制逻辑设置。

    难突破的技术要属基带总线了,使用485总线以及FSK通信很方便,原本就是2线制,但485需要对连接,抗干扰能力低,且不能连接树状总线,FSK通信速率低,误码率高,这些都不是煤矿井下理想的总线,现实逼迫我们不得不自己研发高抗干扰性能,高速率,无性连接的双向总线,是公司老总研发的特种电路,大家称作为“贾氏总线电路”,在AQ6201贯标时首先创造电磁兼容测试闯关成功。

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