2023年安全监测系统升级改造.docx

天道酬勤 平安监测系统升级改造 李修法 ：平安监测系统中监测分站供给传感器距离短，不能为传感器提供足够的电量，监测数据误差较大，无法满足实际生产需要。为了实现长距离供电，解决监测信号不稳定，保证足够能量，根据生产现场实际，对监测系统进行升级改造。本文介绍KJ70N型监控分站工作原理和功能、KDW17型电源原理及监测系统改造方法。 关键词：平安监测;数据采集;升级改造 中图分类号：TN99 文献标识码：A 平安监测系统是运用通信技术、传感器技术和计算机技术，通过传感器采集数据，对环境平安、生产过程和生产工艺控制进行集中、自动和连续的监测。目前，国内煤矿监测系统应用较多的是KJ70N-J型监控分站，KJ70N-J型监控分站〔以下简称分站〕是平安监控系统的主要组成局部之一，它以微处理器为核心进行数据信息采集和控制装置，但该型平安监测系统中的分站供给传感器距离有限，无法为传感器提供足够的电量，且监测数据误差较大，无法满足现场需要。为了实现长距离供电，解决监测信号不稳定的问题，对监测系统进行了升级改造。 1 KJ70N-J型监控分站 1.1 工作原理 分站上电的瞬间，读取用户设置的地址、工作方式或开出电平设置。分站正常工作时，按照上位计算机的配置检测输入口的数据大小或设备状态并上传，并根据1输入口数据的大小或设备状态及时切断/翻开电源开关。可挂接多台传感器，模拟量和开关量设备可任意接入[1-3]。 1.2 根本功能 KJ70N-F型监控分站具有与传输接口双向通信及工作状态指标功能，可对模拟量、开关量、累计量进行采集，具有指示、控制、显示、声光报警、自诊断和故障指示功能，能实现断电/复位电控制、甲烷风电闭锁和掉电保护，可外接电源。 1.3 使用方法 分站地址设置：根据线路板上编号SW1拨动开关设置，如图1中的第1～6位拨动开关用于设置分站地址号〔第7位、第8位用于设置分站工作方式和输出口电平常态〕，设定地址采用6位二进制编码，每一位拨向“ON〞表示“0〞，反之为“1〞。拨动开关的第1～6位分别代表“1，2，4，8，16，32〞。主机实时读取SW1的地址，地址设置完后不需重新上电。如需拨地址为6#分站时，只需把第2位和第3位开关拨至“ON〞相反〔即向下〕的位置。 主机电源可由3组电源供电，在使用过程中假设电源容量允许时，可将主机板上相应接线端子的正负极进行短接，具体接线如图2所示。 主通信线接入：将连接KJ70N-J传输接口的两根通信线分别接入主机线路板的“TX+〞和“TX-〞，具体接线如图2所示。 工作方式设置：第7位开关向下，此时的第8位开关用于选择输出口的电平常态，当第8位开关向上时，输出口正常的电平为低电平〔常开〕，当分站发出断电控制时的电平为高电平;当第8位开关向下时，输出口正常的电平为高电平〔常闭〕，当分站发出断电控制时的电平为低电平。 开关量传感器接线：电流输出的传感器接入〔以接线端“X7〞为例〕如图3所示。 两线制无电位触点接入〔以接线端“X8〞为例〕如图4所示。 模拟量传感器接入〔以接线端“X1〞为例〕：传感器输出信号200～1000 Hz正、负端分别接入“IN1+〞和“IN1-〞如图5所示;输出口接线〔以接线端“X31〞为例〕如图6所示。 主机的6个输出口，与KDG2.5/127型断电器、KXH18型声光报警器及KDW0.7/18-J电源继电器箱相接，可实现断电闭锁/复电解锁或报警功能。 2 KDW17电源 KDW17型电源是一种允许在瓦斯、煤尘爆炸危险环境中使用的通用型隔爆兼本质平安型不间断电源，用于为设备提供电源，具有2组继电器控制隔离输出回路，可用于断电控制[4]。 2.1 工作原理 电压经由变压器降压经隔离式AD/DC转换输出稳定的直流电压，此电压经充电电路对备用蓄电池充电，储存电能。同时，经稳压环节得到稳定的电压输出。为满足本安性能要求，采用双重过流过压保护。 2.2 内部布置 电源内部示意，如图7所示。 2.3 接线 在前级电源断开后，参考图8接线。本电源设有供电信号输出，可供系统识别是交流供电或是电池供电，接线端子JX103输出相应信号，用户可通过拨动充电控制板上SW103开关选择输出信号。当开关拨向左时，交流供电为低电平;当开关拨向右时，交流供电为高电平。 3 监测系统的升级改造 3.1 电缆选用 监控分站到传感器延长线采用MHYVR通信电缆，截面积不小于1.5 mm2。监控分站到断电器采用MHYVR通信电缆，截面积不小于1.5 mm2;监控分站到声光报警器采用MHYVR通信电缆，截面积不小于1.5 mm2;数据传输接口到监控分站采用MHY32通信电缆，截面积不小于1.5 mm2。采用采集模块降低本钱，采用纯粹屏蔽电缆传输，并设计接线盒进行线缆的连接，减少外界对信号的干扰。 3.2 扩大监控容量 分站能接入传感器数量增大为16路，并且不区分模拟量和开关量;扩大分站接入执行器路数。通过扩大监控容量减少分站使用数量，确保数据信息采集和通信同步，对环境平安、生产过程和生产工艺控制进行集中、自动和连续的监测，减少监测数据偏差;增强自动识别断电/复位性能，动作及时准确，减少延误，提高监测准确性。 3.3 电源选用 采用KDW17型电源为设备提供电源，同时具有2组继电器控制隔离输出回路，可用于断电控制，从KDW17电源中另接一路插板，使之能提供18 V直流电源，再引入分站中长距离传感器插槽的电源接入口，专门用于加强长距离传感器的电量供给，为传感器提供足够的电量，保证传感器能够正常工作，电网停电后可对主要监控量继续监控[5]。 3.4 施工要求 在接线焊接时，应使用≤35 W的内热式电烙铁，且只能用松香焊锡丝及松香助焊剂，严禁使用焊锡膏助焊剂。在焊接传感器信号线和信号电缆时，应将与主机相连接的插头拔下，且电烙铁外壳必须接地。所有传感器信号线的屏蔽层及主机外壳不能直接接地，只能通过主机的接地点接地，减少外界干扰。 4 总结 通过对监测系统升级改造后，具有运行准确、抗干扰能力强、无温飘和时飘，消除平安隐患，确保了平安，经过现场使用后证明，升级后的监控系统是一种简单、实用、性能可靠的产品。此种改良的成功，使分站能为长距离传感器提供足够的电量，保证了监测信号稳定，满足生产需要，提高设备的可靠性和运行质量，减少事故，确保平安，最终提高了经济效益，节省了材料本钱。 參考文献 [1] 张玉凤.基于无线传感器网络的煤矿平安监测系统设计[J].办公自动化，2023，25〔12〕：27-29. [2] 魏海涛.某水库大坝平安监测系统设计[J].小水电，2023〔3〕：32-35. [3] 杰德尔别克·马迪尼叶提，牛志伟，李培聪，等.基于BIM技术与B/S架构的大坝平安可视化监测系统[J].排灌机械工程学报，2023，38〔6〕：583-588. [4] 王聪辉.基于无线传感网络的煤矿平安监测系统设计[J].当代化工研究，2023〔10〕：33-34. [5] 吕品.石油化工企业环境平安应急监控和预警管理系统的设计[J].石油化工自动化，2023，56〔3〕：56-59.