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1、I 高新技术产业发展 】 i _毫 K J 7 0 N安全监测 监控 系统 在焦 家金矿 的应用 郑平王卓孙丽华 ( 山 东黄金矿 业 有 限公 司 焦家金矿山东烟台2 6 1 4 4 1 ) 摘要 : 焦家金矿 KI 7 0 N安全监 测监控 系统是 以 “ 工业 以 太环 网+ CAN总线 ”为平 台 ,集环境安 全 、生产监控 、信 息管理 、网络运 用 、 _T - 业 电视及 主 扇风机 在 线监测 等 多个子 系统为一 体 的综合 监控 系统 。 系统 中CAN总线贯 穿从 监控 中 心到 现场 每一 个传 感器 、监控 器 、执 行 器。现场 采集设备 就近接 于CAN总线上 ,
2、独立完成模 一 数转换 、显示 、报 警 、断电等功能 。同时 ,监控 中心通过 工业以 太环 网 ,不 间断接 收 系 统 数据 并可 随时发送 执行命 令进 行远程 控制 。整个 系统传输 速 率高 ,巡检 周期 短 ,复用率 高,结构 简单 ,维护量 小 ,避免 一个传 感器 配置一 台分站的现 象。 关键 词 : K J 7 0 N;监 测监控 ;工业 以太环 网;CAN总线 中图分类号:T P 3 1 1 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 7 1 7 5 9 7( 2 0 1 2 )1 0 1 0 0 2 7 一O 2 1系统概述 安全监测监控 系统大体上经历 了三个 阶段 :空
3、分制系统 、 频分制系统 、时分制 系统。时分制系统 又分为两种系统 :分站 式系统 、现 场总线式综合 系统 。众所周知 ,矿井信息分布 的特 点是距离远 、既分散又相 对集中 。焦家金矿 根据实 际情 况,应 用K J 7 0 N 安全监测监控 系统 ,实现矿 山安全系统建 设。K J 7 0 N 安 全监测 监控系统把分站的模 数转 换功能转移到传感器等 关联设 备上 ,把传 感器模拟量输 出设计成智能数字量 输 出,使 监控 中 心计算机直接 与现场传感器 监控器、执行器通 讯,进行远程控 制 。所有设 备直接与总线相 连,所有 的信 息都在 同一条 总线 上 传 送,在信 息相对集
4、中或 需就地独立控制 的地 方设 区域控制器 ( 分站 ),区域 控制器与传感器 之问也是总线 方式连接 ,使系 统传输效率大大提 高,现场安装 、使用 、管理方便 。 2系统结 构 K J 7 0 N 安全监测监 控系统 是集环境 安全 、生产监控 、信息 管理 、网络运用 、工 业 电视及主扇 风机 在线监测等 多个 子系统 为一体 的综合监控系 统。整个平 台分为信息层 、控制层 和设备 层三层 结构 。其 中信 息层为矿地面 已有的局域 网,控制层 采用 高速工业 以太环 网,设备层采用现场 总线,保证 了现场 子系统 的 实 时 性 和 可 靠 性 。 图1 系统 结构示意 图 现场
5、总线综合式结构 ,具体组成如下: 1 )信息层一一 地面监 控 中心 站:地面监 控 中心 站包括主 机 、备 机、 图形终端 、系 统软件、打 印机 、不 间断电源、电源 防雷保护器等组成。 2 )控 制层一一 信息传 输系统 :系 统 由传输 接 口、以太 网 交换机 、总线扩展器 、干线 电源扩 展控 制器 、信号转换器 、多 功能监控器、干线电缆等组成。 3 )设 备层一一现 场传感器 、执行 器:现场传 感器执行 器 包括 :甲烷 传感器、一氧 化碳传 感器、风速传感器 、负压 传感 器 、风 门传 感器、风筒传感器 、温 度传感器 、开停传感器 、水 位传感器、风压传感器、馈 电传
6、感器 、断 电器等 。 3系统 功能 1 )系统 中心站及 网络终端 以局域 网方 式联 网运 行 ,网上 所有终端在使用权 限范围 内都能共享监 测信息和系统综合分析 信 息 、 查 询 各 类 数 据 报 表 , 网 络 通 信 协 议 支 持T C P I P 、 N E T B UI 等 。 2 )系 统 可监 测矿 井 瓦 斯 、一氧 化 碳 、风 速 、温 度 、湿 度 、负压、烟雾 、水仓 水位煤仓煤位等模拟量值 ,也可监测风 门、风筒、主扇 、局扇等 设备的开停状态 ,可实现 部分设备及 生产环节 的远程调度和实时控制。 3 )系统具有 强大 的数 据分析 、处理能力 ,可 自
7、动 生成统 计报表 ,并可以 以动态 图形 、曲线 、表格等方式输 出显示 ,根 据历史统 计数据实现历史查询 ,方 便表格、 图形及 曲线 的查询 和 打 印 。 4 )实 时存 盘功 能,不必担 心因无手 动操作 而忘 记存储 引 发的数据丢 失事件 , 巨大 的存储空 间,可存储大概十年 时间的 历史数据,随时可 以供相关领导及技术人员查阅和打印。 5 )人机对 话功 能,分层菜单 操作 ,能够非常方 便的进行 系统生成 ,其 中的参数修改功能 ,可 以方便 的修改系统 中的各 种传感器 、控 制器 的类 型、安装位置及控制通道。 6 )系统操 作采用全 汉字菜 单及窗 口提示 ,操作
8、简单 、人 性化 。 7 )系统软 件设有 多级 口令保护 ,只有授 权人员才 能登录 操 作 ,以防止 随意进入 系统进行误操作 ,有 效防止了系统数据 的损坏和病毒感染 。 8 )监 控软件 具有很强 的作 图能力,并提供 有相应 的图形 库 ,操 作员可在不 间断监测 的同时,容易地实现联机 并完成图 形编辑、绘制和修 改。 9 )系统 具有 强 大 的 自检 诊 断功 能 ,能及 时 了解 系 统配 T 7 ,S I L I C O N ALL EY 爨 【 高新技术产业发展】 置 、运行机 构、电缆等设备的设备名称 、位置和运行 状态等, 还 能及 时发现系统中现运行设备 的事故 ,
9、监控平 台上能够直观 的 出现 故障提 示 并同 时发 出声光报 警 ,相关 人员可 以根 据系 统,在最短时 间内找出故障位置和原 因。 1 0 )系统能直观 、准确地反映设备开机情况 ,显示 内容包 括地 点、名称 、最后 一次开 停时刻和状态 、开 停 次数、传感 器状态等 。 1 1 )中心站手动、 自动 、异地远程断 电 复电功 能。 1 2 )具有 良好 的开发性和扩展性 ,集成方式灵活 ,用户可 根据 实际需要进行扩展。 1 3 )系统具有防雷功能 ,有效地防止雷 电击毁设备 ,也避 免引起井下瓦斯事 故。 1 4 )系 统具有抗 干扰 功能,特殊情 况应采取特 定措施 ,防 止
10、系统受到大 型机 电设备启停和 无线通讯设备 电磁的干扰 。 1 5 )系 统具 备I E 浏览方式实时显示动态数据 、动态 图形 、 动态 曲线等内容。 4系统特点 1 )采 用现场 总线 综合 结构 方式 :采 用先进 的 “ C A N 总线 + 工业 以太环 网”的通讯传 输技术 ,采用现 场总线 结构方式 , 总线贯 穿 自监控 中心到每一个传感器 、监控器 ,传感器 、监控 器就近接于干 线上 ,独立完成模一 数转换 、显示、报警、断电。 2 )采用 智能化数 字化多功 能传 感器 :传 感器 ,监控 器采 用新 型单片机 ,集模 数转换 、串 并行通讯 、E E P R O M
11、等 功能可 实现在 线编程。智能化传感器直接接到 总线 上,共享总线 ,实 现与系统主机的信息交换。 3 )传 输速率 高,巡检周期 短,实 时性 强、传输精度 高、 误码率低 。 4 )系统备具有故 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 ,切 断该监控 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 。 5 )系统容量 大 ,协议标准 ,可扩 展性 强: 系统 采用数据 库 方式存 储数据 ,数 据库 具有 网络共 享 、便 于数 据保 存和 管 理 、便于用户二 次数据 开发、为
12、专家系统提供开放式 的数据 结 构 。 6 )系统控 制功能强 ,控制方式 多样:具有 自动、手动 断 电,可 实现本地 、异地、区域断 电。系统可 以实现一对 多、多 ( 上接第3 6 页 ) 4结语 总而言之,超高速磨削技术促进了机械加工行业的快速进步, 就其 自身所具有的优点而言,笔者认为应当进一步应用和推广。 参考文献 : 1 】 黎 刚,探析超 高速磨削技术在机械制造领域中的应用卟制造 业 自动化 ,2 0 1 2( O 9 ) 【 2 】 于海 涛、杜瑞雪 ,机械制造领域 中超高速磨削技 术的应 用卟 煤 ( 上接第6 2 页 ) 将此信 号由原来的停机信号改为报警信号 ,只作 为
13、报警 条件; 分析 与此信 号相关的信号,对于完全没必要停机 的检测 信号只 做 为报警条件 ,而不作为停机条件 。 3结束语 通过对直 流传动系统 的优化 改造 ,解 决了设备设计缺 陷, 优化 了设计方案 ,解决 了因电气 传动故障造成 的设备停机和 断 带 ,提高 了成材率 。改造 后电气 控制系统运行稳定 ,有效 的提 对一及多对 多的断电控制方式。 7 )系统主机实现双机热备份 ,2 4 h 不 间断运行 。当工作主 机 发生故障时 ,备份主机可 以在5 m i n 内投入工作 。在突 发断电 情况下 ,系统能够继续正常运行工作不少于2 小时。 8 )系统结构简单、维护量小、可靠性高
14、。 5结语 焦家金矿根据金属非金属地下矿 山安全避险 “ 六大系统 ” 建 设 要 求 , 经 过 实 地 调 研 ,并 结 合 矿 山实 际 情 况 ,选 用 K J 7 0 N 安全监 测监 控系统为我矿 服务 。K J 7 0 N 安全监测监控系 统 集 安全 监控 、生产调度、信息管理 、工业 电视 、以太环 网、计 算 机应用等于一体 ,将生产过程 、安全监测监控过程人性化 结 合 ,打造 出属于 焦家金 矿 ,适合焦 家金矿 的综 合监 测监控 系 统,为矿 山的安全生产发挥着 巨大 的作用 。焦 家金矿 监测监控 系统成功的案例值得其他金属非金属矿 山借鉴 ,相信会 产生更 大的
15、经济效益和社会效益 。 参考文献 : 1 张培仁 ,C AN总线设计及分布式控制 ,2 0 1 2 ,1 ,1 f 2 1 杨春杰,CA N总线技 术,2 0 1 0 ,2 ,1 3 1 杨世 兴、郭秀才,监测监控 系统原理与实用设计,2 0 0 7 ,9 ,1 【 4 1 于洪珍、徐 立中、王慧斌,监测监控信 息融合技术,2 0 1 1 ,1 ,1 5 金 属 非 金 属 矿 山 安 全规 程 GB 1 6 4 2 3 2 0 0 6 、 AQ6 2 O l 一 2 0 0 6 矿井安全监控 系统通用技术要 求、 K l 7 o N矿井安全监控 系统企业 标准 、 矿 井监控 系统总体设计规
16、 范、 矿 井监控 系统 中心站软件 开发规 范 、 MT T1 0 0 4 2 0 0 6 矿 井 安全 生产 监控 系统通 用技 术条 件 、 MT T1 0 0 8 2 0 0 6 矿井安全生产监控 系统软件通用技术要求、 MT T1 0 0 7 2 0 0 6 矿 用信息传输接 口、 ( K J 7 0 N- J( 原K J J 1 7 )型数据 传输接 口企业标准、 A Ql O 2 9 2 0 0 7 矿井安全监控 系统及检测仪 器使 用规 范、 爆 炸性环境用防爆 电气设备通用要 求、 爆炸性环境 用 防爆 电气设备本质安全型电路和电气设备要求、 MT T1 0 0 6 2 0
17、0 6 矿 用信号转换器等 作者简介 : 郑平 ( 1 9 8 2 一),女,山东人 ,本科,电气工程师,山东黄金矿业 ( 莱州 )有限公 司焦家金矿 ,研究方向:电气自动化 ;王卓 ,山东黄金 矿业 ( 莱州 )有限公 司焦家金矿 ;孙丽华,山东黄金矿业 (莱州 )有限 公 司 焦 家金 矿 。 矿机械 ,2 0 1 2( 0 4 ) 3 】 李云艳 ,浅谈机械制造领域 中的超高速磨削技 术 中国科技纵 横 ,2 0 1 2( 0 5 ) 4 】 郭全贵、宋立超 ,机械制造领域 中超 高速磨削技 术的应用U 】 科 学与财富,2 0 1 1( 0 7 ) 作者简介 : 崔井军,吉林工商学院,研 究方向:机械 电子。 高 了生产效率 ,实现 了较为显著 的社会效益和经济效益 。 参考文献: 【 1 】 周 志敏 、周纪海、纪爱华, 变频调速 系统工程设计与调试, 北京 :人 民邮电出版社 ,2 0 0 9 ,6 【 2 】 马志源, 电力拖动控制 系统,北京 :科 学出版社,2 0 0 4 3 1 王兆安、刘进军,电力电子技术 ,机械工业出版社 ,2 0 0 9 4 】 西 门子 电 气 传 动 ,S I M ORE G DCMAS T E R 6 RA 7 0 系列 使 用 大 全 2 0 0 2 ded 滴 Drdrdr
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