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1、内容监控系统概述监控系统要求监控系统的组成及原理监控系统的现状与发展第1页/共126页第一讲 监控系统概述第2页/共126页讲授内容认识一、方针与体系二、煤矿安全监控系统的含义三、煤矿安全监控系统的特点四、煤矿安全监控系统的分类五、煤矿安全监控系统的功能六、煤矿安全监控系统的发展史第3页/共126页第4页/共126页第5页/共126页一、方针与体系2002年8月28日至30日，国家煤矿安全监察局在辽宁铁法煤业（集团）公司召开了全国煤矿瓦斯防治工作面现场会，王显政局长首次提出了瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针。2005年十六届五中全会提出“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生
2、产指导方针。2008年7月8日，国务院安委会在辽宁省沈阳市召开的全国瓦斯治理现场会上提出“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系。第6页/共126页“监控有效”基本要求是：装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。1、装备齐全：就是监测监控系统的中心站、分站、传感器等设备要齐全，安装设置要符合规定要求，系统运作不间断、不漏报。2、数据准确：就是瓦斯传感器必须按期调校，其报警值、断电值、复电值要准确，监控中心能适时反映监控场所瓦斯的真实状态。第7页/共126页3、断电可靠：就是当瓦斯超限时，能够及时切断工作场所的电源，迫使停止采掘等生产活动。4、处置迅速：就是要制定瓦
3、斯事故应急预案，当瓦斯超限和各类异常现像出现时能够迅速做出反应，采取正确的应对措施，使事故得要有效控制。第8页/共126页二、含义矿井安全监控技术一是“安全”，即监控的目的是预防矿井灾害的发生，一旦存在隐患，立即执行相应动作，提高矿井的安全保障能力。二是“监测”，即监测的内容是各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；三是“控制”，即控制的功能据监测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。第9页/共126页煤矿安全监控系统supervision system of coal mine safety具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示打印、声光报警、控制等功能
4、，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。第10页/共126页三、特点1、电气防爆2、传输距离远3、网络结构宜采用树形结构4、监控对象变化缓慢5、电网电压波动大，电磁干扰严重6、工作环境恶劣7、传感器（或执行机构）宜采用远程供电8、不宜采用中间继电器第11页/共126页四、分类1、按复用方式分类a)时分制系统b)频分制系统c)码分制系统d)复合复用方式系统（同时采用频分制、时分制、码分
5、制中两种或两种以上）2、按网络结构分类a)树形b)环形c)星形d)总线形e)复合形（同时采用星形、环形、树形、总线形中两种或两种以上）。第12页/共126页3、按调制方式分类a)基带b)调幅c)调频d)调相e)其他4、按工作方式分类a)主从b)多主c)无主第13页/共126页五、功能1、及时掌握矿井通风状况，为排除事故隐患提供准确信息；2）连续监测瓦斯变化，实现瓦斯超限报警断电；3）连续监测煤层自燃火情，指挥灭火抢险；4）连续监测设备工况参数，实现对生产过程的信息采集，并对异常情况进行自动控制；5）利用网络技术，实现矿井安全信息多层次多方位管理。第14页/共126页六、发展史1、“六五”期间：
6、引进（采用实线传输的法国CTT6340系统、波兰CMC1系统、CMM20系统；采用频分制传输的德国TF200系统；采用时分基带传输的英国MINOS系统；以及采用时分移频监控FSK调制的美国DAN6400系统、Senturion-200。）2、“七五”期间：消化、吸收3、“八五”、“九五”期间：完善、改造、推广4、2002年后：市场准入5、趋势：综合化、数字化、网络化第15页/共126页第二讲煤矿安全监控系统要求第16页/共126页一、对煤矿的要求二、对安全监控设备的要求三、对软件性能的要求四、对网络结构的要求五、通用技术要求六、监察的要求第17页/共126页一、对煤矿的要求1、瓦斯矿井必须装备
7、煤矿安全监控系统。2、煤矿安全监控系统必须24h连续运行。3、接入煤矿安全监控系统的各类传感器应符合AQ6201-2006的规定，稳定性应不小于15d。4、煤矿安全监控系统传感器的数据及状态应传输到地面主机。第18页/共126页5、煤矿必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行置换。6、各煤电集团所属煤矿必须实现本集团矿井安全监控系统联网。7、各矿安全监测数据必须上传到集团公司和省安全监察局，矿级安全监测中心要密切管理维护好上传通信网络，不能发生无故中断现象。第19页/共126页二、安全监控设备的要求煤矿安全监控设备必须工作稳定、
8、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备应优先采用本质安全型，防爆型煤矿安全监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号。第20页/共126页煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话电线和动力电缆等共用，确保其本质安全防爆性能。同时当监控信号电缆发生故障时，还可通过调度电话及时了解井下甲烷浓度等信息。安全监控设备必须具有故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须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2
9、1页/共126页ExibEx:防爆型设备的总标志；Ib：适用于煤矿井下所用的本质安全型电气设备第22页/共126页IP 防护等级用字母IP连同两位数来标志。数字越大表示等级越高，要求越严格。防外物是指防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内的带电或运动部分的性能，共分7级；防水是防止外部水分进入设备内部，对设备产生有害影响的防护性能，共分9级。第23页/共126页电气设备外壳防护等级标准 第24页/共126页三、软件性能的要求（1）实时性。监控软件的监测，数据计算、判断、处理、传输、控制等功能应具有实时性，能周期地循环运行而不中断。（2）数据处理精度。监控软件在完成数据运算、处理时，所带来
10、的各种运算、处理误差小于0.5%；（3）死机率。小于1次720h。（4)键盘响应。从键盘输入到执行该条命令的最长间隔时间小于30s。第25页/共126页(5)中文功能。监控软件必须具有汉字显示、用汉字及字符打印表格的功能。(6)自检功能。监控软件宜具有对接入系统的传感器、分站的工作状态、传输电缆故障位置的自检功能。(7)信息输出和存储功能。监控软件应具有显示、打印、报警和存储功能。(8)生成功能。监控软件应具有在不中断正常监控功能的条件下由用户随时生成、修改各种参数及表格的功能。第26页/共126页四、对网络结构的一般要求（1）有利于系统本安防爆；（2）系统的传输电缆用量要少，宜采用复用方式传
11、输信号；（3）抗电磁干扰能力强；（4）抗故障能力强，特别是当系统中某些分站发生故障时，力求不影响系统中其余分站的正常工作，当传输电缆发生故障时不影响整个系统的正常工作。第27页/共126页五、通用技术要求(1)系统应具有甲烷、风速、压差、C0、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停，风筒开合、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。(2)系统应具有甲烷浓度超限声光报警和断电复电控制功能。(3)系统应具有中心站手动遥控断电复电功能，断电复电响应时间应不大于系统巡检周期。第28页/共126页(4)系统应具有异地断电复电功能。断电复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。(5)系统应具有自检功能。(6)系统主机
12、应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。第29页/共126页(7)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：甲烷、风速、负压、一氧化碳等重要测点模拟量的实时监测值；模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)；报警及解除报警时间及状态；断电复电时间及状态；断电复电逻辑关系不符报警时间及状态；设备开停时间及状态；累计量值；设备故障恢复正常工作时间及状态等。第30页/共126页8)系统应具有列表显示功能。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、断电逻辑不符报警、传感器故障等。开关量显示内容包括地点、
13、名称、开停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态等。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量等。第31页/共126页(9)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。(10)系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。显示内容包括地点、名称、最后一次开停时刻和状态、工作时间、开机率、开停次数、传感器状态等，并设时间标尺。第32页/共126页(11)系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。第33页/共126页(12)系
14、统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。第34页/共126页(13)系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。(14)系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。(15)系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统正常工作。(16)系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。第35页
15、/共126页(17)系统宜具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。(18)系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。(19)地面设备应具有防静电措施。(20)系统应工作稳定,性能可靠,出厂前要进行连续7天的稳定性试验,系统软件死机率应小于1次720小时。(21)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。第36页/共126页六、监察的要求对煤矿通风安全监控实施监察是煤矿安全监察机构的职责，做好通风安全监控监察有利于促进煤矿通风安全工作的开展，并在安全生产中发挥作用。第37页/共126页监察前的准备(1)由矿山企业提供监控系统图纸。(2)入井前由监察人员
16、或矿山企业随同监测工佩带电工工具(包括专用工具)，配备1部完好的便携式甲烷报警仪或光学甲烷检定器，有条件的矿井尽量使用标准气样，甲烷浓度为1或1.5均可。第38页/共126页监察的主要内容(1)矿井是否按煤矿安全规程第158条的规定装备有矿井安全监控系统。(2)现场检查是否按要求安装甲烷传感器、监控仪、局部通风机开停、馈电监测等监控设备，是否按要求正确安装。瓦斯超限严禁切断局部通风机电源。(3)使用调校好的光学瓦斯仪或便携甲烷报警仪或校准气样对照甲烷传感器的误差值。第39页/共126页(4)使用校准气样或调节甲烷传感器模拟报警浓度、断电浓度和复电浓度，测试报警、断电、复电限值、断电范围、馈电状
17、态。同时检查断电后是否自动恢复送电。瓦斯超限断电，严禁开关自动送电。(5)监控设备铭牌的防爆标志是否符合要求，安全监控设备必须是本安型或隔爆兼本安型，或其他防爆复合型。输入、输出信号是否是本质安全型。第40页/共126页(6)监控仪(分站)电源是否按防爆合格证的要求配接关联设备(传感器、断电器等)，不同厂家的产品尤其注意。(7)监控设备外壳防护等级是否低于IP43的要求，外壳是否完好，检查其防水和防外物性能。(8)监控设备之间是否采用专用阻燃电缆，可查验购货时资质证明，或取样检测等。(9)传感器、分站、断电器停电或故障是否可以切断被控电源。检查其故障闭锁功能是否起作用。第41页/共126页(1
18、0)将局部通风机停风或将风速传感器置于无风或微风区，检查掘进巷道内电气设备是否断电，同时观察恢复正常通风时是否自动复电(局部通风机，恢复正常通风后，严禁开关自动向掘进工作面送电；不得用在局部通风机开关负荷侧直接连接电气设备的办法代用风电闭锁)，检查风电闭锁是否正常工作。第42页/共126页(11)矿井电网停电是否能保证不低于2h的停电延测性能，可在入井前或入井时先切断电网电源，或在地面抽样检查。(12)使地面主机停电或切断与地面微机通讯，用校准气样或调节甲烷传感器模拟超过断电门限，观察甲烷风电闭锁的功能。第43页/共126页(13)查看技术资料是否齐全，尤其是设计安装、报表打印、故障处理等方面
19、的资料。查阅中心站的运行记录、监控系统发生报警、断电、故障等信息的处理情况。监控日报必须报送矿长和技术负责人审阅。第44页/共126页(14)煤矿安全规程第149条中规定的矿长、技术负责人、通风区队长、工程技术人员、流动的电钳工等主要管理人员是否佩戴便携甲烷报警仪。高瓦斯或突出矿井的回采工作面的上隅角是否安放便携甲烷报警仪。第45页/共126页综述监察的主要内容有装备标准、监控设备、安装地点、报警门限、断电门限、复电门限、断电范围、测量误差、校准等技术资料。第46页/共126页第三讲煤矿安全监控系统的组成及原理第47页/共126页第48页/共126页地面中心站分站传感器及执行机构网络信道第49
20、页/共126页一、地面中心站用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等的场所。主机（选用工控微型计算机，双机备份）、打印机、UPS不间断电源、DLP大屏指挥系统、传输接口、避雷器、路由器等设备。第50页/共126页第51页/共126页传输接口接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号，并送相应分站。主站（或传输接口）主要完成地面非本质安全型电器设备与井下本质安全型电气设备的隔离、控制分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。第52页/共126页二、网络本矿局域网络-（LAN)煤炭专网-（M
21、AN)远程网络-（WAN)第53页/共126页山西省矿井安全监控系统联网从2003年开始全省建设，现在所有生产矿井均建设了矿井安全监控系统并已联网运行。矿井安全监控网的数据传输方式是由煤矿集团公司省中心的三级数据传输模式。2005年，山西煤矿安全监控系统工程成为全国重点示范工程。第54页/共126页煤炭专网总体构架图 第55页/共126页整个系统的结构采用一个四级结构，形成从省、市级煤炭行业管理部门到区县级煤炭行业管理部门再到各煤矿的安全信息动态管理与控制。整个系统适应安全信息分散与集中监理的模式。第56页/共126页在四级网络结构中，县级监测以浏览器访问市级网络中心的Web服务器方式，对所辖
22、煤矿的瓦斯状况进行监管。分散到全省各地煤矿每隔10秒将监测将数据传送到市局网有地市统一处理和监控，同时11个市网络中心将日报发送到省监测中心。县城则通过网络得到所负责煤矿的安全。如果某煤矿有问题，则上面三级县、市、省三级监控同时发现问题，如果在一定时间还未解决，三级监控则会从上至下逐层问责。第57页/共126页第58页/共126页第59页/共126页第60页/共126页第61页/共126页第62页/共126页第63页/共126页第64页/共126页第65页/共126页总之，在计算机网络和四级安全监控中心的支撑下实现不同数据格式和不同系统之间的信息共享与交换。同时，在保证信息资源共享的前提下，实
23、现实时、统一协调的全市（区县）煤炭安全监控管理。第66页/共126页山西省煤炭形成了统一组织实施，统一的硬件设备平台、统一的软件平台、统一的数据接口、统一的编码、统一的系统集成，统一了全省的数据格式和通信协议，保证了统一性。第67页/共126页三、分站 substation接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理，控制执行器工作。在系统电缆断开后，分站仍能独立工作，如实现超限报警、断电、连续记录监测参数等。第68页/共126页
24、第69页/共126页主要用途：为井下所挂接的各种传感器、执行器提供工作电源；采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态；向位于地面的系统中心站传送巡检参数：执行地面中心站发往井下的各种控制命令；对异常状况进行断电控制。适用范围：煤矿井下所有存在瓦斯或煤尘爆炸危险的场所：煤矿井下所有需要使用传感器监测、监控各种有毒有害气体及设备运行状态的地方及场所。第70页/共126页KJ90分站原理图第71页/共126页分站(本安)部分电气布置图 第72页/共126页电源箱将井下交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2h的蓄电池。第73页/共126页分站非本安(
25、隔爆)部分电气布置图 第74页/共126页分站内部连接示意图 第75页/共126页分站航空插座配置图 第76页/共126页航空插头第77页/共126页航空插座管脚排序图 第78页/共126页19针航空插头第79页/共126页安装位置井下分站应安装在便于工作人员观察、调度、检验、支护良好、无淋水、无杂物的进风巷道或硐室中。其距离巷道底板的高度不应小于300mm，并加垫木或支架牢固固定。独立的声光报警箱要悬挂在巷道顶板以下300-400mm处，悬挂位置应满足报警声能让需要听到的人听到的要求。第80页/共126页安装注意事项(1)用户必须严格按照说明书中规定的要求连接分站的外接电路和配接设备。分站各
26、种来用的接口和插座用户不得随意占用。(2)用户不得随意拧动主板上的任何电位器。(3)检修分站时，用户不得改动原电路的参数及条件，不得改动电气元件的规格和型号。第81页/共126页(4)与分站连接的所有电路和电器设备必须是本质安全电路或本质安全型电气设备。(5)电源箱为隔爆兼本质安全型电源，在只有煤尘或瓦斯爆炸性气体环境中必须关闭电源开关后，方能开盖。(6)在使用中，若要打开电源箱或分站，必须把电源箱的交流输入电源和备用电池用电全部断开。第82页/共126页(7)当电源箱开盖后，要保护好隔爆面，隔爆面不允许划伤，并要有防锈措施，如涂防锈油等。(8)隔爆外壳的密封圈不允许随意更换，必须用检验合格后
27、的密封圈。(9)每次使用前必须检查分站连接插头座连接电缆是否正确，板上所有IC芯片和继电器的安装方向要正确接线插头无误，拨号是否正确。第83页/共126页(10)本电源箱电源变压器原边为交流127V、220V、380V或660V四种，变压器只有一种输人电压，接线时注意不要接错。(11)在作了上述检查无误后，方可开启电源。第84页/共126页四、传感器及执行机构是矿井瓦斯监控系统的感知部分，它是用来测量系统所需测量的量或判断设备、设施状态的部件。包括各类传感器、声光报警箱、断电器等。将被测物理量转换为电信号，经与分站相连，并具有显示和声光报警功能（有些传感器只具有显示或声光报警）。第85页/共1
28、26页模拟量和开关量主要有甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、温度传感器、风速传感器、压力传感器及各种状态(开关)传感器等。传感器根据输出的电信号分为电压型、电流型和脉冲型3种。第86页/共126页传感器的组成传感器电路主要由敏感元件、转换元件、测量电路和电源组成第87页/共126页传感器第88页/共126页负压传感器第89页/共126页风速传感器第90页/共126页液位传感器第91页/共126页烟雾传感器第92页/共126页开停传感器第93页/共126页风筒传感器第94页/共126页工作原理低浓度瓦斯传感器采用热催化原理。高浓度瓦斯传感器采用热导原理。一氧化碳传感器采用三
29、电极定电位电化学原理风流压力传感器、液位传感器采用阻变测力原理。风速传感器、管道流量传感器采用超声波卡曼漩涡原理。粉尘传感器采用红外线散射原理风门传感器、风筒传感器、开停传感器采用电磁感应原理。第95页/共126页安 装（1）应垂直悬挂在顶板下300mm以内，离侧帮不大于200mm处；（2）必须安设在坚固的支护处，以防止冒顶及其他的机械损伤；（3）安设在采、掘工作面的瓦斯传感器，爆破时都应移设到安全的防护地点，爆破后再按要求移回规定位置；（4）瓦斯传感器同电缆的连接，必须按出厂说明书的规定执行。第96页/共126页测点设置依据1、煤矿安全规程第三章通风安全监控2、煤矿安全监控系统及检测仪器使用
30、管理规范AQ1029-2007第97页/共126页维护与保养传感器的零点、测试精度都需要定期调校，调校期限为按规定进行。若无超差则可继续使用。使用人则应经常擦拭仪器外部的煤尘、污垢，尤其是传感头部位。保持传感器的清洁、美观。第98页/共126页使用中应尽量避免，让杂质进入电离室，否则将导致敏感烟元件损坏而不能使用。传感器应固定专人使用，使用时应严格按照使用说明书操作。非专职人员严禁拆开仪器。绝对不允许在井下打开传感器的后盖。所有的调校都必须在井上、地面进行。使用中避免猛烈摔打、碰撞。第99页/共126页断电控制断电控制是矿井安全监控系统最基本、最重要的功能。甲烷浓度超过断电浓度、掘进工作面停风
31、或风量低于规定值时，必须切断被控区域非本质安全型电气设备的电源。内容包括：断电控制器怎样控制防爆开关；是采用常闭触点，还是采用常开触点；触点容量应为多大就可满足要求等。第100页/共126页断电控制断电控制分本安远程控制断电和非本安就地控制断电两种，分别由分站本安箱和电源箱输出断电控制信号。严紧将被控断电设备的非本安电缆直接连接到分站本安箱的断电控制本安输出口接线端子上。第101页/共126页类别a)手动控制：在监控主机上进行控制操作，在规定的30s时间内，控制执行动作，系统中心站相应显示和声音报警；b)自动控制：在初始化设置后，当模拟量和开关量发生异常或与设置一致时，在规定的时间的15s内控
32、制执行器动作，系统中心站相应的显示和声音报警；c)异地控制：通过一台分站设备控制另一台分站设备执行控制动作，在规定的时间的60s内被控的异地控制执行器动作，系统中心站相应显示和声音报警；第102页/共126页(a)本安远程控制断电接线图第103页/共126页非本安控制断电接线图 第104页/共126页断电控制既要完成甲烷断电和甲烷风电闭锁功能，又要保证不影响被控低压防爆开关的正常工作，更不允许不经过防爆审查和检验在防爆开关设备中增减元件。断电控制是通过控制矿用低压防爆开关实现对被控设备的控制。矿用低压防爆开关有隔爆型馈电开关、隔爆型电磁启动器和隔爆兼本质安全型电磁启动器。第105页/共126页
33、为保证安全监控装置的故障闭锁功能，矿用断电控制器应采用常开触点对隔爆型本质安全型电磁启动器进行断电控制，将矿用断电控制器的常开触点串接在电磁启动器停止按钮开关上。为保证矿井安全监控设备的故障闭锁功能，矿用断电控制器对隔爆型馈电开关的控制应采用常闭触点，将矿用断电控制器的常闭触点并接在馈电开关的分励开关上。第106页/共126页五、信道包括传输方式与传输介质两个方面第107页/共126页传输方式一般信号传输方式有基带传输、频带传输、宽带传输等方式。第108页/共126页1）基带传输数字设备中，二进制数字序列最方便的电信号形式为方波，即“1”或“0”分别用高（或低）或低（或高）电平表示。未经调制的
34、电脉冲信号呈现方波形式，所占据的频带通常从直流和低频开始，因而称为基带信号。基带信号适用于一些传输距离不太远的情况，我们常见的语音信号、数字信号都是基带信号。基带传输是一种最简单最基本的传输方式。第109页/共126页2）频带传输包括了调制和解调的传输系统称为频带传输系统，利用模拟信道通过频带传输系统实现数字信号传输的方法称为“频带传输”。在一条信道上传输多路信号的方式称为复用方式。采用频带传输系统可充分利用现有公用电话网的模拟信道，使其进行数据通信。第110页/共126页传输复用方式频分制：将信息进行一次频率调制，使一定数目的信息在同一对线路上同时传输，的信息传输方式；时分制：使若于个信息在
35、规定的时间周期内依次传送的信息传输方式。信息的量值可以是电压(或电流)型，也可以是电脉冲型。第111页/共126页3）宽带传输在宽带局域网中采用了宽带传输，它是以电视电缆（CATV）技术为基础，采用频率调制等把带宽为400MHz的电视电缆分别割成多个子频带，这些子频带可用于或数字信号的单向或双向传送，每个子频带都有各自的调制解调装置。因此，宽带传输就在单根电缆（有时用双根电缆，一根用于发送，另一要用于接收）上采用多路调制解调过程的传输。第112页/共126页比较频带传输，较基带传输最突出的优点是传输距离长。它的载波频率虽然很高，但信道传输的速率却是有限的。在宽带传输时，它不但能传输数据信息，而
36、且也能传输语音、图形和图像信息。第113页/共126页传输介质煤矿用阻燃信号电缆产品表示方法煤矿用通信电缆MH；铜质线芯省略；聚乙烯绝缘Y；聚乙烯内护套省略；钢丝编织铠装B；铜丝编织屏蔽P；钢丝铠装聚氯乙烯护套32；软型多股铜丝R。MHYVR147/0.47第114页/共126页第115页/共126页数据接口到分站电缆型号：MHYVRP12线缆直流电阻：12.8/km线缆分布电容：0.06uF/km线缆分布电感：0.8mH/km第116页/共126页传感器到分站电缆型号：MHYVR12.14线缆直流电阻：12.8/km（模拟量）45/km（开关量）线缆分布电容：0.06uF/km（模拟量）0.
37、06uF/km（开关量）线缆分布电感：0.8mH/km（模拟量）0.06mH/km（开关量）第117页/共126页敷设注意事项(1)监测系统传输电缆要专用，不能与井下通信电缆合用，以提高可靠性。(2)监测系统各设备之间本质安全信号的连接宜选用蓝色外护套的矿用通信和信号电缆，井下非本质安全信号之间的连接不宜使用蓝色外护套的电缆。第118页/共126页(3)监测系统中井下设备所使用的电缆应具有不延燃性能。(4)监测系统中各设备之间的连接电缆需加长或作分支连接时，被连接电缆的芯线应采用盒线或具有接线盒功能的装置用螺钉压接或插头插座插接，不得采用电缆芯线导体的直接搭接或绕接的方式。第119页/共126
38、页(5)具有屏蔽层的电缆，其屏蔽层不宜用作信号的有效通路。在用电缆加长或分支连接时，相应电缆之间的屏蔽层应具有良好的连接，而且在电气上连接在一起的屏蔽层一般只允许一个点与大地相连。(6)所有传输系统直流电源和信号的电缆尽量与电力电缆沿巷道两侧敷设，若必须在同一侧平行敷设时，它们与电力电缆的距离不宜小于05m。第120页/共126页第四讲煤矿安全监控系统存在问题与建议第121页/共126页现存问题1、传感器监测效果受现场环境的局限性；2、传感器不具备完善的自诊断功能,调校周期短,严重影响了监控数据的准确性和安全监控的有效性；3、各煤矿使用的安全监测监控系统多为封闭系统,互不兼容,使用的通信协议和
39、信息交换标准都由厂家自己制定,缺乏统一的标准；4、系统接地工程不规范，难以满足要求第122页/共126页5、受电磁辐射干扰,监控系统有时出现虚报警,数字漂移、致使预报瓦斯超限,误断电等问题,不能保证安全监控系统的有效控制,影响系统的可靠性,造成系统的可信度降低；6、监测人员技术素质较低，维护监控系统正常运行困难；7、现场管理混乱，制度不健全，领导重视程度不够；8、人为因素的影响。第123页/共126页建 议1、从现在的有线传输到无线传输2、严格设备核心元件的质量，选用靠得住的产品；3、在电磁干扰大的场合使用屏蔽的通信线缆，并接地；4、传输介质用合格的双绞线、同轴电缆或光纤,通信速率最高达1Mbit/s和5kbit/s。5、接地工程由专业人员来施工；第124页/共126页6、加强监测人员培训，提高维护能力；7、完善制度，加强管理，对违纪违规人员加大惩罚力度。第125页/共126页感谢您的观看！第126页/共126页