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1、管网监控管理系统设计方案江苏中谷工控科技有限公司二零一一年一月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 19 页 - - - - - - - - - 目录前言. . 3企 业 简 介. 4一、 管网监控系统设计 . 51.1系统概况 . 51.2设计原则及依据标准. 51.2.1设计原则 . . 51.2.2依据的标准 . 61.3系统主要设备技术参数. 71.3.1GPD5000F 负压传感器 . 71.3.2GPD10 压力变送器 . 81.3.3KGU5B 型
2、矿用智能超声物位仪 . 91.3.4LCZ-803流量计 . 101.3.5GLY30 流量计 . 12二、技术支持与服务 . 172.1 安装服务 . 172.2 保质期内服务. 182.3 保质期后服务. 18名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 19 页 - - - - - - - - - 前言本方案设计过程中始终遵循系统应具备可靠性、先进性、稳定性、实用性原则，满足现代化矿井对井下管网通过信息化手段管理的实际需要，最终为安全生产、调度指挥、科学管理提供可
3、靠的现代化手段。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 19 页 - - - - - - - - - 企 业 简 介江苏中谷工控科技有限公司位于徐州南郊风景区内的高新技术创业中心、留学生创业园。下分电力事业部和煤炭冶金事业部。江苏中谷工控科技有限公司长期从事自动化、通信工程、计算机等领域的研究开发工作，在光纤通信、计算机网络、企业信息化、矿井综合自动化、矿井安全监测监控及生产调度指挥系统等的研究与应用，位居全国前列，获得多项省部级科技成果奖。经过十多年的发展，在吸
4、收、消化、引进技术的同时，加强科技攻关，先后开发、研制、生产了煤矿井上/ 下光纤工业电视系统、大屏幕显示系统、煤矿智能综合调度系统、自动化软硬件主导产品和系统集成工程，广泛应用于全国100 多个大中型煤矿及企事业单位，质量、信誉获得广大用户的高度评价。公司几年来通过众多的合作项目，为煤矿矿井现代化建设项目打下了良好的基础。因此，江苏中谷工控科技有限公司有能力，也有信心完成此次项目。展望未来，我们将继续加强与厂矿企业的合作，以可靠的质量保证和良好的技术支持，竭诚为广大用户服务，共同致力于信息、计算机、自动化技术的研究和发展。公司秉承“卓越品质，诚信服务”的理念，构建“互相支持、紧密配合、和谐发展
5、”的团队，坚持“客户导向、应用为本”的策略，凭借“和谐、参与、激情”的文化，与客户和合伙伙伴齐心协力一起成长，和谐共赢。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 19 页 - - - - - - - - - 一、管网监控系统设计1.1系统概况管网监控系统的主要目的是解决矿井对供水和压风各监测点的数据采集和监控。系统由监控中心和现场监测分站、监测仪表、电动阀门等组成，各个监测点的数据采集终端可监视和采集压力、流量、阀门状态数据，可对各使用点用水用气量自动计量，提高工作
6、效率，保证管网可靠运行，满足矿井安全生产的需求。管网调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、流量的数据传送及电动阀门开关的自动控制，降低了故障率和加快了对系统的反应速度。便于及时迅速的了解及控制远端管道阀门，降低故障率和检修的时间，减少停水、停风次数。各管源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、流量的实时数据、开关状态，信息传输到监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到故障点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复系统，提高了系统可靠度，实现了矿井给水供气的信息化、现代化。1.2设计原则及依据标准1.2.1设计原则（1）所有设备符合煤
7、矿安全规程 （2009 版）相关要求和矿生产实际需要。（2）系统中电气产品均采用工业级设计，并通过电磁兼容试验（静电放电抗干扰 4 级、射频电磁场辐射抗干扰度3 级、电快速瞬变脉冲群抗扰度 4 级、浪涌冲击抗扰3 级、工频磁场抗扰度5 级等试验），适应煤矿恶劣环境下工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 19 页 - - - - - - - - - （3）系统功能完全达到矿方对监控管理系统的要求，系统运行可靠，人机界面友好，操作简单易用，控制灵活、可靠。（4
8、）充分利用现有资源，在技术先进的基础上，做到系统简单，经济实用。（5）系统选用设备符合以下几个原则：标准化：接入设备从设计、技术和设备的选择，为确保不同PLC厂家设备、不同应用、不同协议连接，在最终接入工业以太网时支持国际标准的网络接口和协议，以提供高度的开放性。高可靠性：接入设备本身不应对通讯网络（PLC 总线、工业以太网络）的可靠性产生影响。可升级和可扩展性：随着技术不断发展、新的标准和功能不断增加，接入设备可以进行固件升级，已提供更先进、更多的功能。接入设备不应造成网络通信的瓶颈。系统采用动画图形对设备进行描述，当设备是停止状态时，代表该设备的图形是静态的，当设备是运行状态时，系统就会以
9、动画的形式对设备进行模拟、效果形象逼真、富有动感；图中也可以以不同的颜色表示设备的不同运行状态，不填色表示设备未投入运行；红色表示设备故障；所有的流程采用不同的线条进行描述。1.2.2依据的标准GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 1 部分：通用要求GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 2 部分：隔爆型“d”GB 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 4 部分： 本质安全型“i ”GB 4208-1993 外壳防护等级（ IP 代码）MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 210-1990 煤矿通信、检测
10、、控制用电工电子产品基本试验方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 19 页 - - - - - - - - - MT 211-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检验规则MT/T 899-2000 煤矿用信息传输装臵MT/T1007-2006矿用信息传输接口煤炭工业矿井设计规范GB 50215-2005 国际串行通讯标准 EIA RS-232-C 国际现场总线标准 ISO DIS11898 工业计算机系统安装环境条件 ZBN18-001 远动终端
11、通用技术条件 GB/T13729-92 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件GB/T 13730-92 煤矿安全规程（2009版）1.3系统主要设备技术参数1.3.1GPD5000F 负压传感器1、防爆型式矿用本质安全型，标志为“Exib”。2、基本功能（1）显示功能传感器具有 4 位数码管显示功能，其分辨率为0.01 kPa 。（2）传感器具有声光报警功能： a) 报警点应能在测量范围内任意设臵，报警点与设定值的差值应不大于 0.05 kPa ； b) 声信号响度在距其1 m 远处应不小于 80 dB（A），光信号应能在20m远处清晰可见。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
12、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 19 页 - - - - - - - - - （3）传感器具有断电控制信号输出功能，断电点应能在测量范围内任意设臵，断电点与设定值的差值应不大于0.05 kPa ，输出信号为高电平拉出电流为 2 mA时电压幅度大于3 V，低电平小于 0.5 V 。（4）传感器具有采用遥控器调校的功能，具体见传感器使用说明书。3、电气性能（1）供电电压及功耗a）工作电压： DC 18 V；b）工作电流： 100 mA；c）供电范围： DC （1224）V；（2）主要技术指标基本误差： 2 %
13、。测量范围： 0 kPa 5 kPa 。输出频率模拟量信号： a) 频率范围 200 Hz 1000 Hz ；b) 在整个频率范围内其正脉冲和负脉冲宽度均不得小于0.3ms。c）有源输出高电平电压应不小于3V （输出电流为 2mA时），有源输出低电平电压不大于0.5V（输出电流为 2mA时）；传输电缆单芯截面积不小于1.5mm2时，传感器到分站之间的传输距离应不小于 2km ，基本误差符合要求规定。1.3.2GPD10 压力变送器1、防爆型式矿用本质安全型，标志为“Exib”。2、电气性能主要技术指标：（1）测量范围： (010)MPa ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
14、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 19 页 - - - - - - - - - （2）基本误差： 2%FS ；（3）输出信号 a) 范围 200Hz 1000Hz ； b) 脉冲宽度大于 0.3ms，高电平状态时的电压不小于3V，低电平输出状态时的电压小于0.5V； c) 传输距离 2km时， 传感器的基本误差应不超过4.3.1.2的规定。(采用煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙稀护套通信软电缆MHYVR：分布电阻12.1/km，分布电容 0.06 F/km，分布电感 0.8mH/km)。（4）额定供电电压 : 直流 18
15、V 。（5）工作电流：不大于60mA 。1.3.3KGU5B 型矿用智能超声物位仪一、产品概述KGU5型智能超声物位仪系列适用于测量液体，粉沫和固体物，被测介质几乎不受限制，并适用于测量,控制恶劣环境下的物位和液位。仪器安装使用方便，可靠性高，寿命长，安装后几乎不用维护而且不仅适用于单个物位测量，还适用于多个物位集中控制，并具有与上位机组网通讯的标准接口，配上计算机和通讯适配器可自成物位测量控制系统对多达64 点物位物位实施集中测量控制，并可联网。二、技术参数1精度： 1%( 满量程 ,镜面反射 ) 2波束角： 68o3工作频率： 1625KHz 4超声换能器： -20+1505二次仪表： -
16、10+506防护等级： IP54 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 19 页 - - - - - - - - - 7输入电源： AC220V 、50Hz、40W 8模拟输出：电流输出： 420mA R 250频率输出： 2001000Hz/515Hz 控制输出：继电器，高限和低限常开9外形尺寸及质量：物位仪箱体：（360mm*224*78mm 3kg ）换能器：（250mm*250mm*200mm 约 3kg）1.3.4LCZ-803流量计产品概述：LCZ-
17、803矿用隔爆兼本质安全型超声波流量仪表是以“速度差法” 为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了先进的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表更能适应工业现场的环境，计量更方便、经济、准确。产品达到国内外先进水平，可安装在煤矿井下、工矿企业有防爆要求的场所。产品特点：独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。电路更优化、集成度高、功耗低、可靠性高。智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。防爆转换器选用磁力感应式键盘操作，不用打开机箱，即可实现对仪表的操作。名师资料总结 - - -
18、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 19 页 - - - - - - - - - 防爆传感器分外夹式和插入式两种。插入传感器无滴漏、可不停产带压安装、精度高、免维护、工作更可靠。(专利产品 ) 外夹传感器捆绑在管路外侧，不影响液体流态，安装和维护不需停水，适用于任何压力管道。性能参数：性能参数插入式外夹式测量液体充满被测管道的水、污水及其它均质液体，悬浮物含量小于 10g/L ，粒径小于 1mm 。管路材质钢管、铸铁管、非金属管可焊接或压接的管材料准 确 度1.0% 1.5% 重
19、复 性0.5% 0.8% 流速范围0.3m/s 12.0m/s 管径范围DN80mmDN2000mm DN80mmDN2000mm 传感器材质1Cr18Ni9Ti( 不锈钢 ) 传感器承压能力管内部分 2MPa ，管外部分 0.3MPa （带压安装应在管内压力1MPa 以下）与管内压力无关（传感器浸水深度不超过3m ）工作环境转换器环境温度： -10+45；湿度 85%(RH) 传感器常温型： -1050；高温型： 0150；湿度：可浸水名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
20、 11 页，共 19 页 - - - - - - - - - 电缆采用双芯带屏蔽高频电缆，工作温度-40+70信号输出模拟量：光隔离 420mA 或 020mA 或 010mA 软件可选；负载能力小于 600串行口： RS-485 ，传输速率 4800bit/s,传输距离小于 1200m 本安参数最高开路电压 15V，最大短路电流 20mA 。键盘13 按键（磁力感应式键盘操作，不用打开机箱，即可实现对仪表的操作）显示器216 位背光液晶字符显示器显示内容同屏显示瞬时流量： -99999.99+99999.99m3/h 累计流量：-19999999.99+19999999.99m3，键控显示累
21、计运行时间数据存储累计流量、累计运行时间及各项设臵参数， 掉电后数据可保存100年工作电源AC 127V 10% 电缆长度传感器到转换器的布线距离，10m 、20m 、30m.200m可选防护等级转换器IP54 传感器IP68 防爆标志Exdib 防爆形式矿用隔爆兼本质安全型1.3.5GLY30流量计GLY 系列矿用流量传感器（以下简称传感器）是用于监测煤矿井下或地面管道的工况流量、介质温度、压力等参数的本质安全型仪器。1.1 产品特点a) 液晶显示管道流量、温度、压力等多种参数；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
22、名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 19 页 - - - - - - - - - b) 具有 485 输出接口，可与上位机通讯；c) 检测元件不接触流体，可靠性高，介质适应性强；d) 无可动部件及磨损，结构牢固、简单；e) 良好的抗震性能；f) 允许工作温度范围宽；g) 流量测量范围宽，准确度高。1.2 主要功能及适用范围主要用于监测煤矿井下或地面管道标况或工况流量和压力、温度，适用于煤矿井下或地面管道。1 显示功能能同时显示累积流量、瞬时流量、压力和温度2 通讯功能可以与分站的智能口进行RS485 通讯，并能同时输出累积流量、瞬时流量、压力和温度1.3 使用环境a)
23、工作温度： 0 40 ；b) 相对湿度： 95 % ；c) 大气压力： 80 kPa 106 kPa ；d) 机械环境：无显著振动和冲击的场合；e) 有煤尘和瓦斯存在的场所。f) 流量传感器接触介质温度（通过冷疑装臵后）不大于80。1.4 防爆型式及防爆标志防爆形式：矿用本质安全型，防爆标志： ExibI 。2 结构特征及工作原理2.1 工作原理：V 型锥流量计是一种通过节流取差压以反映流量大小的节流装臵。节名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 19 页 -
24、- - - - - - - - 流件为一个悬挂在管道中央的锥形体，高压P1 取自锥体前流体未扰动（即未形成节流，流体未加速）的管壁；低压 P2 取自后锥体中央，并通过引压管引至管外，其差压P 的平方根与流量成正比。计算与孔板、喷咀等类似。图1 V 型锥流量传感器结构示意图1、法兰 2、高压取压口 3 、低压取压口 4、管道 5 、V 型锥体2.2 结构特征传感头部分结构特征及各部尺寸如下图所示。1 电源及信号进线口 2 累积、瞬时、压力和温度显示屏 3 电路盒盖4 负压端排气阀盖 5 正压端排气阀盖 6 正压端取压过程连接口7 负压端取压过程连接口 8 外接Pt100 热电阻连接口3 技术特性
25、3.1 工作电压和电流名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 19 页 - - - - - - - - - a) 工作电压： 1224.5VDC b) 工作电流： 50mA 。3.2 测量范围瞬时流量： 0.5m3/min700m3/min 介质压力： 60kpa10Mpa(绝压) 温度： 0 1003.3 输出信号制式200 Hz 1000 Hz 输出或 RS485 输出. 其中200 Hz 1000 Hz 只输出瞬时流量， RS485 输出累积流量、瞬时流量
26、，介质压力，介质温度。3.4 基本误差在测量范围内，传感器瞬时流量基本误差为1.5%。；介质压力基本误差为1.5%；温度的基本误差为 2.5%。3.5 重复性在测量范围内，传感器瞬时流量和介质压力为1% 。3.6 线性度传感器瞬时流量和介质压力的线性度应满足基本误差3.4 条的要求。3.7 传输距离传感器使用电缆的单芯截面积为1.5 mm2 时，传感器与关联设备的传输距离应不小于 2 km。3.8 耐压力强度传感器应能承受 1.5 倍公称压力 5min 的耐压强度试验，不得渗漏和破坏。3.9 过载性能传感器应能承受 1.25 倍流量范围上限的流量短时间运行，运行后仍应符合基本误差、重复性、线性
27、度符合要求。3.10 压力损失被测介质流速小于 20m/s 的时候，压力损失 2kPa 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 19 页 - - - - - - - - - 4 外型尺寸注意：用户在订购仪表时，公称管径一栏必须写明管道内径和管道壁厚。例如： 159mm 4.5mm 、57mm 3.5mm 、108mm 4mm 等。1.3.6KJD31矿用防爆本安型计算机KJD31矿用隔爆兼本安型计算机适用于煤矿井下，可作为胶带机集中控制系统、井下泵房控制系统、工
28、作面区域控制系统、矿井提升控制系统、井下中央变电所控制系统的控制机。技术参数1、 系统软件：支持 Windows XP ， Windows2000等操作系统，可运行 WINCC ，CIMPLICITY ，iFix ，昆仑通态等组态软件。2、性能参数：采用C/M 1.0G 处理器， 1G内存3、供电电源： AC 127V 4、接口类型： 1 路以太网电接口，全双工TCP/IP 电信号传输， 10/100 Mbps自适应；2 路 RS485接口/ 支持 modbus协议或定制协议；2 路 USB输出。5、外形尺寸： 470 541 156 (mm) 1.3.7KJS31 矿用本安型计算机键盘关联设
29、备为KJD31型矿用隔爆兼本安型计算机，是为了适合煤矿自然条件而研制的计算机外围接口设备。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 19 页 - - - - - - - - - 技术支持与服务系统的技术支持、安装调试、售后服务由江苏中谷工控科技有限公司全面承担。江苏中谷工控科技有限公司是综合性开发、生产单位，是集科研开发、生产经营、工程安装为一体的高新技术企业。在煤矿自动化、信息化领域，大屏幕领域有着丰富的工程经验，公司数十人的专业工程技术队伍、科学的客户管理体系
30、（ CRM ） ，充足的备品备件保证了随时向用户提供快捷专业的服务。江苏中谷工控科技有限公司获得了的ISO9001（2000 版）的质量体系认证证书，从而保证了工程安装、技术支持、售后服务更加规范科学。2.1 安装服务江苏中谷工控科技有限公司一向重视工程管理，将工程质量视为企业生存之根本。江苏中谷工控科技有限公司对每一个工程项目都实行全过程的专业化管理。对于每个中标项目， 公司将指定一位专职项目经理， 他 （她）将负责本项目的全过程，其中主要包括：合同谈判、制定工作进度表和工程实施计划书，组织和协调项目工程组的工作、与买方的项目负责人联络、定期向买方口头或书面汇报工程进展情况、商讨解决工程中存
31、在的问题并接受用户的监督、制定工程验收文件和整理、汇总技术文档等。江苏中谷工控科技有限公司将为项目成立专门的项目工程组，由不少于2名有经验的项目工程师参加。项目工程组负责整个项目的具体实施。其中主要包括：系统的设计与施工；与用户原有系统的连接；软件的编制及界面的优化；与用户原有计算机应用系统的接口连接；与服务器等网络设备的连接以及网络安全措施；各种扩展设备的安装和整体调试等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 19 页 - - - - - - - - - 2
32、.2 保质期内服务系统验收后，保质期开始。保质期为12 个月，在保质期内系统免费维护。1) 、报修方式。江苏中谷工控科技有限公司开设有质量服务热线，用户可以用电话、传真和电子邮件的方式进行保修，无论是保质期内的用户还是保质期外的用户，都可以7*24 小时报修，报修响应时间为2 小时内给予解决方案。2) 、响应时间。在接到用户紧急报修后，江苏中谷工控科技有限公司将立即进行响应， 48 小时到达现场。3) 、硬件设备。由于设备在设计、制造或者质量原因造成的故障，江苏中谷工控科技有限公司负责免费维修，无法维修的，江苏中谷工控科技有限公司将负责免费更换。如果由于用户原因或者其它外部原因造成的损坏，江苏
33、中谷工控科技有限公司将负责维修，只收维修所需要硬件的成本费用和差旅费用，免除服务费。无法维修的，江苏中谷工控科技有限公司负责更换，按照成本收取硬件费用。4) 、系统软件。系统所用的通用软件（系指第三方软件），江苏中谷工控科技有限公司将提供原厂家保修和升级条款。系统所用江苏中谷工控科技有限公司开发的专用软件免费升级。2.3 保质期后服务在设备保质期满后，双方可以签订系统维修服务合同，根据这个合同，用户可以延长保质期，享受到保质期内的全部服务。对于未签订系统维修服务合同的用户，将按照以下条款执行：1) 、通用条款。对于响应时间、报修方式和备品备件用户将享受到和保质期内完全一致的服务。名师资料总结
34、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 19 页 - - - - - - - - - 2) 、硬件设备。硬件设备故障江苏中谷工控科技有限公司将收取维修所需硬件成本费和服务费。3) 、软件故障。专用软件故障将由江苏中谷工控科技有限公司免费服务。第三方软件依据原厂家服务条款。4) 、软件升级。专用软件的升级版本将由江苏中谷工控科技有限公司免费提供给用户。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 19 页 - - - - - - - - -