煤礦監(jiān)測系統(tǒng)課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　2.煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安裝與維護3</p><p>　　2.1實訓目的及要求3</p><p>　　2.2分站的概述3</p><p>　　2.2.1分站的安裝

2、4</p><p>　　2.2.2分站的調試5</p><p>　　2.3傳感器的介紹6</p><p>　　2.3.1KG9701型智能低濃度瓦斯傳感器7</p><p>　　2.3.2KGU9901型液位傳感器7</p><p>　　2.3.3礦井采煤工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾?</p><p

3、>　　3. 軟件的安裝10</p><p><b>　　總結13</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　煤炭是我國的主要能源，在一次性能源中，所占比例在 70%以上。我國煤田遍布全 國，但煤層的賦存條件和地質情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦 斯、粉塵、頂板事故

4、等自然災害的威脅。在這些自然災害所造成的事故中，瓦斯事故死 亡人數占總死亡人數的 30%~40%。特別是瓦斯煤塵爆炸事故，危害更為嚴重。因此， 預防事故是煤礦安全工作的重點。在煤礦中，裝備礦井安全監(jiān)控裝置是防止煤礦事故的 重要手段，這就要求有更多的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的研究。在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中，井下監(jiān)控分站 擔負著非常重要的作用，主要包括對井下甲烷、一氧化碳、氧氣、二氧化碳等氣體濃度 的檢測；對風速、風量、氣壓、溫度、粉塵濃度等環(huán)境參數的檢測；對

5、生產設備運行狀 態(tài)的監(jiān)測、監(jiān)控等。近幾年來，信息技術被迅速地應用到了煤礦安全生產領域，并取得了明顯的經濟和社會效益。國家對煤礦安全生產的管理力度在不斷加強，同業(yè)各單位都在進行數字化礦 井的建設和改造。盡管煤礦安全監(jiān)控技術已得到發(fā)展和應用，但由于多數礦井技術基礎薄弱，監(jiān)控裝置的裝備情況與有關規(guī)定相距甚遠。國有重點煤礦中，尚有布部分瓦斯災 害嚴重的礦井沒有裝備監(jiān)控系統(tǒng)，瓦斯斷電裝置、便攜</p><p>　　我國監(jiān)測

6、監(jiān)控技術應用較晚，80年代初，從波蘭、法國、德國、英國和美國等（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200）引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了部分煤礦；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，在我國煤礦已大量使用。實踐表明，安全監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用，各

7、局礦已作為一項重大安全裝備。由于當時相當一部分監(jiān)控系統(tǒng)由于技術水平低、功能和擴展性能差、現場維修維護和技術服務跟不上等原因，或者已淘汰、或者停產。因此造成相當一部分礦井無法繼續(xù)正常使用已裝備的系統(tǒng)。特別是近年來由于老系統(tǒng)服務年限將至，已無繼續(xù)維修維護的必要，系統(tǒng)面臨更新改造的機遇。   隨著電子技術、計算機軟硬件技術的迅猛發(fā)展和企業(yè)自身發(fā)展的需要，國內各主要科研單位和生產廠家又相繼推出了KJ90、KJ95、KJ

8、101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等監(jiān)控系統(tǒng)，以及MSNM、WEBGIS等煤礦安全綜合化和數字化網絡監(jiān)測管</p><p>　　2.煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安裝與維護</p><p>　　2.1實訓目的及要求</p><p>　　本課程設計要求給出一個小型礦井開采、通風設計圖，根據井下工作面和巷道的布局及分站、傳感器的布置規(guī)則，進行合理選擇和布置各種設

9、備。通過硬件方面分站供電，分站傳感器組裝與調試，校準，故障排查等，軟件方面中心站軟件的安裝，側點定義，數據查詢等操作，使學生熟悉煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的基本結構，系統(tǒng)的組裝、調試、故障處理，中心站軟件的功能，內容等，實現煤礦綜合信息化專業(yè)方向技術人才的實踐培養(yǎng)。</p><p>　　1.對礦井開采、通風設計圖進行分析，結合分站、傳感器等設備的安置原則，設計煤礦監(jiān)控系統(tǒng)并繪出井下監(jiān)控系統(tǒng)通信布局圖； 2.按照布局圖及雙機

10、熱備要求，安裝分站(1臺)，傳感器(7臺)，監(jiān)控主機(2臺)，地面環(huán)網交換機（1臺）等設備，完成接線，通信調試； 3.完成.NET，.b，SQL Server 2000數據庫等中心站支持平臺的安裝，安裝中心站監(jiān)控軟件、雙機熱備軟件，建立數據庫的連接，軟件初始化設置，完成軟件基礎平臺的搭建； 4.運行監(jiān)控軟件，設置分站號，測點號，信號類型，設置各傳感器報警值，斷電值，復電值； 5.雙機熱備軟件初始化設置，調試； 6.掌握中心站軟件、雙機熱

11、備軟件功能，操作及應用。</p><p><b>　　2.2分站的概述</b></p><p>　　分站是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備，在系統(tǒng)中它起到采集各種傳感器的監(jiān)測數據，并將數據處理結果傳輸給地面監(jiān)控中心的作用。分站除了是系統(tǒng)的數據處理中心外，同時還為各傳感器提供本安工作電源，并能根據采集數據的限制要求對井下機電設備執(zhí)行斷電和復電控制動作。</p>&l

12、t;p>　　目前，分站按體積和傳感器數量來劃分，可分為大分站，中分站和小分站三種。其中，大分站可掛接16個傳感器，8路控制輸出；中分站可掛接8個傳感器，4路控制輸出；小分站可掛接4個傳感器，2路控制輸出。在實際應用中可根據傳感器數量來選擇分站類型。</p><p>　　煤礦監(jiān)控網絡系統(tǒng)設計圖</p><p>　　2.2.1分站的安裝</p><p><b

13、>　　1)規(guī)劃連接</b></p><p>　　根據分站需要連接的傳感器即控制線路等做出規(guī)劃，最好用表格記錄每個傳感器及控制的對應通道口與控制線路。</p><p>　　2)連接傳感器到分站</p><p>　　此時注意，一個分站傳感器接口插座可掛接兩個傳感器，它們共用分站插座的18V正與地，通過各自的白色信號線與分站插座的信號1和信號2確定具體通

14、道號。所需用到的連接盒有兩通和三通連接盒，使用連接盒連線線纜時注意剝線不能過長，只能使用工具剝線，不能用明火燒線。</p><p><b>　　3)連接控制線</b></p><p>　　控制線分兩個位置連接，第一個為分站的近程斷電輸出，大分站有四路，中分站和小分站各有一路，位于分站電源箱內，打分站由具體的控制線路數標示。第二個為分站遠程斷電輸出，大分站有四路，中分站

15、由3路，小分站由1路，位于分站接口插座控制口，通過藍色說明標簽表示不同的控制線路數。</p><p><b>　　4)通信線連接</b></p><p>　　通信線通過分站的三芯接口插座通過接口裝置將RS485信號轉換為RS232或RJ45的十倍，最終與地面中心站主機相連，注意信號+、-的方向。</p><p>　　5)查看傳感器等設備是否通電

16、公國，如果沒有通電，檢查線路連接是否正確。</p><p>　　2.2.2分站的調試</p><p>　　井下分站的硬件網絡平臺建好后，并不能正常工作，還要對它進行相關的參數設置才能投入使用。分站的參數調試可使用遙控板直接對分站進行設置，也可以使用遙控板設置好分站號后，由中心站主機在地面進行設置。但在實際工作中我們必須在井下完成設備的故障排除和網絡的變更，此時的調試工作就不可能在地面設置。

17、</p><p><b>　　分站號的設置</b></p><p>　　將遙控板對準顯示窗，同時按住“△”和“▽”大約8秒，直到分站顯示窗顯示“0d***”為止，即進入了分站的狀態(tài)調試，分站號設置用編號“0d”表示，編號“0d”只在剛進入分站調試狀態(tài)時出現。此時可通過“△”和“▽”兩個鍵增加或減小得到具體的數值參數。</p><p><b

18、>　　傳感器類型選擇設置</b></p><p>　　將遙控板對準顯示窗，同時按住“△”和“▽”大約八秒，進入分站的配置狀態(tài)，通過遙控器“選擇鍵”切換得到編號為“1”的項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵增加或減小得到具體的通道號數值。在選擇好通道號后，通過“選擇”鍵切換到編號為“2”的項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為“ON”或“OFF”。</p><p>　　“O

19、N”表示開啟通道，“OFF”表示關閉通道。通過“選擇”鍵切換到編號為“3”的項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為對應傳感器的量程代碼。</p><p><b>　　分站限制參數的設置</b></p><p>　　設置上限斷電值：通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“5”的調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為“1.5”。</p><p&

20、gt;　　設置上限復電值：通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“6”的調試項目，</p><p>　　并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為小于上限報警值。</p><p>　　設置上限斷/復電對應控制輸出：通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“7”的調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值，同時觀察指示燈的狀態(tài)。改變數值的同時亮起的控制指示燈為關聯(lián)的控制輸出線路。</p>&

21、lt;p>　　設置上限報警值：通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“8”的調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為“1.0”</p><p>　　設置下限報警值：當按照上限參數設定完風速傳感器的上限參數后，通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“A”調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為比0.25稍微大一點的數值。</p><p>　　設置下限斷電值：通過遙控板的“選擇”鍵切

22、換到編號為“C”的調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為“0.25”。</p><p>　　設置下限復電值：通過遙控板的“選擇”鍵切換到編號為“D”的調試項目，并通過“△”和“▽”兩個鍵改變數值為“0.35”。</p><p>　　保存參數：當對分站的調試結束或個別參數修改完畢，即可保存參數并退回正常工作狀態(tài)。通過遙控器的“選擇”鍵切換項目編號“4.”，此時數值部分會顯示”gd”。

23、再同時按住遙控器的“△”和“▽”兩鍵大約8秒，直到分站顯示窗顯示正常工作狀態(tài)為止。</p><p><b>　　2.3傳感器的介紹</b></p><p>　　傳感器的意義及作用：在進入信息時代，傳感器是構成現代信息技術的三大支柱之一，人們在利用信息的過程，首先要獲取信息，而傳感器是獲取信息的主要手段和途徑。</p><p>　　在煤礦瓦斯監(jiān)控

24、系統(tǒng)中，所需要監(jiān)測的物理量大多數是非電量，這些物理量不適合遠距離傳輸。為了便于傳輸、存儲物理量，就必須對這些物理量進行變換，將他們變換成便于傳輸、存儲和處理的物理量。因此，就需要使用傳感器將被監(jiān)測的非電量信號轉換成電信號。傳感器作為監(jiān)控系統(tǒng)的“電感觀”，完成這信息的處理和轉換功能，其性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的監(jiān)控精度。</p><p>　　傳感器的結構：傳感器一般由敏感元件，轉換元件，測量元件和輔助電路組成，在礦

25、井監(jiān)控中又將敏感元件和轉換元件統(tǒng)稱為傳感元件。</p><p>　　2.3.1KG9701型智能低濃度瓦斯傳感器</p><p>　　KG9701型智能低濃度瓦斯傳感器主要用于監(jiān)測煤礦井下環(huán)境氣體中的瓦斯?jié)舛龋敲旱V預防瓦斯突出和瓦斯爆炸必不可少的測量儀表。它可以連續(xù)自動地將井下沼氣濃度轉換成標準電信號輸送給關聯(lián)設備</p><p><b>　　主要技術指

26、標：</b></p><p>　　測量范圍：0～4.00%CH4(0～10.00%CH4)</p><p>　　測量精度：0.00～1.00%CH4 ≤±0.10%CH4</p><p>　　1.00～2.00%CH4 ≤±0.20%CH4</p><p>　　2.00～4.00%CH4 ≤±0.30

27、%CH4</p><p>　　元件檢測反應速度：≤30s</p><p>　　2.3.2KGU9901型液位傳感器</p><p>　　KGU9901型液位傳感器是一種全密封潛入式擴散硅測量儀器具有結構簡單、測量精度高、讀數直觀、性能可靠、使用維護方便的特點。還可與集散監(jiān)控系統(tǒng)配套使用。</p><p><b>　　主要技術指標：&

28、lt;/b></p><p><b>　　測量范圍：0～5m</b></p><p><b>　　基本誤差：≤±3%</b></p><p>　　工作電流：≤70mADC</p><p>　　2.3.3礦井采煤工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾?lt;/p><p>　　U型采煤工

29、作面瓦斯傳感器布置</p><p>　　采用兩條巷道回風的采煤工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾?lt;/p><p>　　有專用排瓦斯的采煤工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾?lt;/p><p><b>　　3. 軟件的安裝</b></p><p>　　SQL2000的安裝步驟如下： </p><p>　　第一步：把 SQL2000的安

30、裝盤放到光驅以后，系統(tǒng)會自動運行一個安裝程序，如果光盤沒有啟動安裝程序，可以手工運行 autorun.exe 文件執(zhí)行安裝程序。第二步：在安裝程序的第一個界面中有：“安裝 SQL 2000 Server 組件”、“安裝 SQL 2000 Server 的先決條件 ”、“瀏覽安裝 / 升級幫助”、“閱讀發(fā)布說明和訪問我們的 web 站點”，選擇“安裝 SQL 2000 Server 組件 ”的選項?！　　　　　　　?lt;/p>

31、<p>　　第三步：進入下一個安裝選項，其中有“安裝數據庫服務器” 、“ 安裝 Analysis Service”、 “安裝 English query”三個選項，選擇“安裝數據庫服務器”選項.　　　　　　　　</p><p>　　第四步：進入下一個安裝界面，在選擇下一步以后會出現一個把服務安裝到哪個計算機的一個設置界面，可以使用缺省選項“本地計算機”，然后點 下一步 。 　　　　　　　　<

32、;/p><p>　　第五步：進入到安裝選項界面，使用缺省選項 “ 創(chuàng)建新的 SQL Server 實例 ” ，或安裝 “ 客戶端工具 ” ，然后點 下一步 ?！　　　　　　　?lt;/p><p>　　第六步：輸入公司名稱和使用者名稱以后會進入到一個安裝定義的界面，使用缺省選項“服務器和客戶端工具 ”，選擇 下一步 。　　　　　　　　</p><p>　　第七步：進入到安

33、裝類型選擇界面，使用缺省選項 “ 典型安裝 ” 。然后選擇 下一步 ?！　　　　　　　?　</p><p>　　第八步：進入到服務器賬戶配置界面，賬戶的選擇和配置是一個非常重要的步驟，因為它直接決定了 SQL Server 的啟動賬號和訪問賬號。在這里還是使用缺省的系統(tǒng)設置。缺省的系統(tǒng)設置中賬號模式使用的是：對每個服務器使用同一個賬號，自動啟動 SQL Server 服務。在選擇服務賬戶時，可以選擇使用本地賬戶

34、，也可以選擇使用 域用戶 賬戶， 為了方便配置，請用戶均選擇使用“本地系統(tǒng)賬戶”， 然后進行下一步操作?！　　　　　　　〉诰挪剑哼M入身份驗證模式界面，在選擇身份模式時，為方便配置，建議用戶均采用“混合模式 ”。下面錄入的sa密碼請一定要記住，如果忘記，你將無法登陸服務，數據也將不能使用，當然，用戶也可以不設置密碼?！窘ㄗh初級用戶將此處密碼設為空】</p><p><b>　　總結</b>

35、;</p><p>　　通過本次實訓,加強對煤礦監(jiān)測系統(tǒng)更近一步認識，對專業(yè)知識的有了更深地理解，使我們以后能熟練的運用所學的知識。也能促進我學習本專業(yè)的動力，明確自己學習的意義和目的是要用于實踐。在今后我會更加利用課余時間來把所學的知識用于實踐當中，做到理論用于實踐。并在時間當中學習解決問題的方法。</p><p>　　通過課程設計，使我加強對各種傳感器以及分站的理解，讓我學會了查尋資料

36、、數據配置等環(huán)節(jié)。進一步提高了我分析解決實際問題的能力，為我創(chuàng)造了一個動腦動手﹑鍛煉分析﹑解決程控交換機技術問題的實際本領，真正實現由課本知識向實際能力的轉化，加深對基本原理的了解，增強了我的實際能力。</p><p>　　通過本次課程設計，提高了實踐動手能力，為畢業(yè)設計積累經驗，打下基礎。在這兩周的日子里，學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這

37、次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p>　　對我而言，知識上的收獲非常重要，在課程設計課堂上我沒有做出實驗結果，我又接連去實驗室兩天，終于做出了理想的實驗結果，我感覺心理非常舒暢。使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識