煤矿安全生产监控系统27页PPT
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煤矿安全监控系统概述课件
煤矿安全监控系统概述
20
AQ 6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求
2.18 风电闭锁装置 当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风
量低于规定值时，能自动切换被控电源的装置。
2.19 甲烷风电闭锁装置 当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风
量低于规定值时，或空气中甲烷浓度超限时，能 自动切断被控设备电源的装置。
煤矿安全监控系统概述
18
AQ 6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术
要求
煤矿安全监控系统概述
19
AQ 6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求
2 术语和定义 2.1 煤矿安全监控系统
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。用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二 氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、 烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒 状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并 实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁 控制等。
煤矿安全监控系统概述
5
煤矿安全生产监控系统
煤矿安全生产监控系统包括煤矿安全监控系统、 煤矿瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输监 控系统、煤矿胶带运输监控系统、煤矿供电监控 系统、煤矿排水监控系统、煤矿火灾监控系统、 矿山压力监控系统、煤与瓦斯突出监控系统、煤 矿井下作业人员监测系统、煤炭产量监测系统等， 用于煤矿通风安全及生产环节的监控。
煤矿安全监控系统概述
16
关于加强煤矿安全监控系统装备
联网和维护使用工作的指导意见
安委办[2006]21号
新安装的安全监控系统必须符合《煤矿安全监控系统通用 技术要求（AQ6201-2006）》。
煤矿安全生产监控系统 PPT课件
1、开放性 2、可互换性 3、可互操作性： 4、高度分散性 5、适用性： 6、经济性 7、可靠性
11
煤矿安全生产监控系统
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，用于煤矿通风安全及生产环节监 控的系统，包括煤矿安全监控系统、煤矿 瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输 监控系统、煤矿胶带运输监控系统、煤矿 供电监控系统、煤矿排水监控系统、煤矿 火灾监控系统、矿山压力监控系统、煤与 瓦斯突出监控系统、人员位置监控系统等。
15
系统特点
(4)监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象 主要为缓变量。因此，在同样监控容量下，对系 统的传输速率要求不高。
(5)电网电压波动大，电磁干扰严重。由于空间 小，采煤机、运输机等大型机电设备启停和架线 电机车火花等造成电磁干扰严重。
(6)工作环境恶劣。煤矿井下除有瓦斯、一氧化 碳等易燃易爆气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体， 矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。因此，矿井 监控设备要有防尘、防潮、防腐、防霉、抗机械 冲击等措施。
安全生产监控
1
煤矿安全监控系统的发展
• 1、单一甲烷监测 • 2、单方面多参数矿井监控 • 3、全矿井综合监控 • （1）智能传感器 • （2）智能监控站 • （3）调度管理网络 • （4）现场总线与组态软件技术
2
单一甲烷监测
遥测仪
记录仪
甲烷传感器
断电仪
被控开关 被控开关
断电仪
交流电
交流电
早期矿井监控系统
21
重点
(1)《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》规 定：煤矿有重大安全生产隐患和行为的，应当立即停止生 产，排除隐患。高瓦斯矿井未建立瓦斯抽采系统和监控系 统，或者瓦斯监控系统不能正常运行，属于《特别规定》 所列举的1 5种重大安全生产隐患和行为之一。
11
煤矿安全生产监控系统
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，用于煤矿通风安全及生产环节监 控的系统，包括煤矿安全监控系统、煤矿 瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输 监控系统、煤矿胶带运输监控系统、煤矿 供电监控系统、煤矿排水监控系统、煤矿 火灾监控系统、矿山压力监控系统、煤与 瓦斯突出监控系统、人员位置监控系统等。
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系统特点
(4)监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象 主要为缓变量。因此，在同样监控容量下，对系 统的传输速率要求不高。
(5)电网电压波动大，电磁干扰严重。由于空间 小，采煤机、运输机等大型机电设备启停和架线 电机车火花等造成电磁干扰严重。
(6)工作环境恶劣。煤矿井下除有瓦斯、一氧化 碳等易燃易爆气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体， 矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。因此，矿井 监控设备要有防尘、防潮、防腐、防霉、抗机械 冲击等措施。
安全生产监控
1
煤矿安全监控系统的发展
• 1、单一甲烷监测 • 2、单方面多参数矿井监控 • 3、全矿井综合监控 • （1）智能传感器 • （2）智能监控站 • （3）调度管理网络 • （4）现场总线与组态软件技术
2
单一甲烷监测
遥测仪
记录仪
甲烷传感器
断电仪
被控开关 被控开关
断电仪
交流电
交流电
早期矿井监控系统
21
重点
(1)《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》规 定：煤矿有重大安全生产隐患和行为的，应当立即停止生 产，排除隐患。高瓦斯矿井未建立瓦斯抽采系统和监控系 统，或者瓦斯监控系统不能正常运行，属于《特别规定》 所列举的1 5种重大安全生产隐患和行为之一。
煤矿安全监控系统培训讲义(PPT68页)
分子式：CH4
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
2、模拟量、开关量
模拟量： 在一定范围内连续变化的量，如甲烷、CO、温度 开关量： 只有2个或几个固定的状态，如开关、设备开停传感器，只有“开”
和“停”2种状态，在计算机上，一般用0表示“停”，用1表示“开” 计数量： 罐笼计数、矿车计数等 累计量： 如皮带秤计量
K4 K1、K2 K1、K2
FJ=0 and T1≥3.0
K3
通电时间≤1分钟 K1、K2、K3、K4
复电条件
T1≤1.0 T1≤1.0 T2≤1.0 T2≤1.0 T3≤0.45 T3≤0.45 FS=1（风筒风速≥6） FJ=1（局扇开） 手工（OPEN=0）
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
内部的火花不能引燃外部的瓦斯
内部的爆炸不能引起外部的爆炸
内部爆炸的气体不能迅速释放出来
内部爆炸的气体不能不释放出来——缓慢释放
增安形式：电气性能的原因，不能做成本安形式，但由于结构、用途等原因，也不能做成隔爆 形式的一种特殊形式，它不是隔爆的，也不是本安的，如矿灯
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
新的甲烷传感器国家标准明确规定，甲烷 传感器在负漂时要显示“—”号
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
17、闭锁与断电/复电的关系
断电：
瓦斯由正常到超限（断电）——断电器动作——开关断电（关闭） 瓦斯继续超限——断电器保持断电状态——开关不能送电（锁/保持）
复电：
瓦斯恢复到正常状况——断电器解除断电状态（复电状态）——开关仍（关闭）但可以送电（解锁）
必须是电压型 监测装置
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
2、模拟量、开关量
模拟量： 在一定范围内连续变化的量，如甲烷、CO、温度 开关量： 只有2个或几个固定的状态，如开关、设备开停传感器，只有“开”
和“停”2种状态，在计算机上，一般用0表示“停”，用1表示“开” 计数量： 罐笼计数、矿车计数等 累计量： 如皮带秤计量
K4 K1、K2 K1、K2
FJ=0 and T1≥3.0
K3
通电时间≤1分钟 K1、K2、K3、K4
复电条件
T1≤1.0 T1≤1.0 T2≤1.0 T2≤1.0 T3≤0.45 T3≤0.45 FS=1（风筒风速≥6） FJ=1（局扇开） 手工（OPEN=0）
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
内部的火花不能引燃外部的瓦斯
内部的爆炸不能引起外部的爆炸
内部爆炸的气体不能迅速释放出来
内部爆炸的气体不能不释放出来——缓慢释放
增安形式：电气性能的原因，不能做成本安形式，但由于结构、用途等原因，也不能做成隔爆 形式的一种特殊形式，它不是隔爆的，也不是本安的，如矿灯
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
新的甲烷传感器国家标准明确规定，甲烷 传感器在负漂时要显示“—”号
煤矿安全监控系统培训讲义——与煤矿安全监控系统相关的基础知识
17、闭锁与断电/复电的关系
断电：
瓦斯由正常到超限（断电）——断电器动作——开关断电（关闭） 瓦斯继续超限——断电器保持断电状态——开关不能送电（锁/保持）
复电：
瓦斯恢复到正常状况——断电器解除断电状态（复电状态）——开关仍（关闭）但可以送电（解锁）
必须是电压型 监测装置
矿井安全监控系统ppt课件
给主站（或传输接口），同时接收来自主站 （或传输接口）多路复用信号。分站具有线 性校正、超限判别、逻辑运算等简单数据处 理能力、对传感器输入的信号和主站传输来 的信号进行处理，控制执行机构工作。传感 器及执行机构距分站的最大传输距离一般不 大于2KM。故一般采用星形网络结构（1个传 感器或1个执行机构使用1根电缆与分站相连） 单向模拟传输。 •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，并维持电网停电后 正常供电不小于2h的蓄电池。
技术特征： ⑴传感器及执行机构采用星形网络结构与分 站相连，单向模拟传输； ⑵分站至主站间采用树形、环形或树形与星 形混合网络结构； ⑶采用微机（含单片机）、大规模集成电路、 固态继电器及大功率电力电子器件、投影 仪、大屏幕、模拟盘、多屏幕、电视墙等， 具有彩显、磁盘记录、打印报表、联网等 功能。
瓦斯遥测系统一般组成如下图：
遥测仪 记录仪
甲烷传感器
断电仪
交流电
被控开关
被控开关
断电仪 交流电
甲烷传感器
• 工作原理：传感器将被测甲烷浓度转换为 电信号送断电仪（最大传输1KM ），并具 有浓度显示和浓度超过报警浓度后声光报 警功能（也有将声光报警箱与传感器分离 的）。用3芯或4芯矿用信号电缆，模拟基 带信号传输。断电仪对甲烷传感器送来的 甲烷浓度信号进行调制，将调制后的信号 经2芯矿用信号电缆传至地面遥测仪（可达 10KM），为减少电缆，此段可采用频分多 路复用（5~10路）。断电仪同时对甲烷浓 度判别，若超断电浓度，则通过继电器切 断被控区域动力电源，并闭锁。
⑤供电监控系统 监测电网电压、电流、功率、功率因数、馈 电开关状态、电网绝缘状态等，并实现漏电 保护、馈电开关闭锁控制、地面远程控制等。 ⑥排水监控系统 监测水仓水位、水泵开停、水泵工作电压、 电流、功率、阀门状态、流量、压力等，并 实现阀门开关、水泵开停控制、地面远程控 制等。
六大系统--矿井监测监控系统 ppt课件
40年代，美国研制出铂丝催化元件
20世纪30年代日本发明光干涉瓦斯检定器
1815年英国发明瓦斯检定灯
ppt课件
4
我国矿井安全监控技术发展
– 建国初期，煤矿下井人员主要使用光学瓦斯检定器、 瓦斯检定灯、检知管、风表等；
– 60年代初期，研制达到使用水平的载体催化元件和 AQR-1型瓦斯测量仪。
– 70年代研制出瓦斯断电仪； – 80年代初期，从欧美引进、吸收矿井监控系统； – 80年代以后， 逐步开发出KJ126、KJF2000、KJ95、
• （11）人员位置监测系统 （12）综合监控系统
ppt课件
7
三、安全监控系统的主要功能
1）、可实时采集各种传感器传来的数据: 2）、系统具有甲烷超限报警功能：甲烷传感器用于检 测煤矿井下空气中的甲烷含量，当被监视区域风流中 甲烷浓度达到预置的报警点时，由系统发出声、光报 警信号。当甲烷浓度恢复到预置的报警值以下时，能 自动解除报警。 3）、甲烷超限断电及闭锁功能：当被监视区域风流中 甲烷浓度达到预置的断电点浓度时，输出切断被控区 域动力电源并闭锁；当被监视区域风流中甲烷浓度降 到预置的复电点浓度时，能自动解锁，恢复供电。断 电点参数设置连续可调。
KJ90等系统。
ppt课件
5
二、煤矿安全生产监控系统的分类
煤矿安全生产监控系统可按照监控目的、信号传输方式、网络结构 等来进行分类: • 按传输信号复用方式分为：时分制系统、频分制系统、码分制系统、 复合复用方式（同时采用频分制、时分制、码分制中两种或两种以上的 系统）； • 按系统网络结构可分为：树形、环形、星形、总线形等； • 按传输信号的调制方式可分为：数字基带传输、数字频带传输 ； • 按工作方式可分为：主从方式、多主方式等。
20世纪30年代日本发明光干涉瓦斯检定器
1815年英国发明瓦斯检定灯
ppt课件
4
我国矿井安全监控技术发展
– 建国初期，煤矿下井人员主要使用光学瓦斯检定器、 瓦斯检定灯、检知管、风表等；
– 60年代初期，研制达到使用水平的载体催化元件和 AQR-1型瓦斯测量仪。
– 70年代研制出瓦斯断电仪； – 80年代初期，从欧美引进、吸收矿井监控系统； – 80年代以后， 逐步开发出KJ126、KJF2000、KJ95、
• （11）人员位置监测系统 （12）综合监控系统
ppt课件
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三、安全监控系统的主要功能
1）、可实时采集各种传感器传来的数据: 2）、系统具有甲烷超限报警功能：甲烷传感器用于检 测煤矿井下空气中的甲烷含量，当被监视区域风流中 甲烷浓度达到预置的报警点时，由系统发出声、光报 警信号。当甲烷浓度恢复到预置的报警值以下时，能 自动解除报警。 3）、甲烷超限断电及闭锁功能：当被监视区域风流中 甲烷浓度达到预置的断电点浓度时，输出切断被控区 域动力电源并闭锁；当被监视区域风流中甲烷浓度降 到预置的复电点浓度时，能自动解锁，恢复供电。断 电点参数设置连续可调。
KJ90等系统。
ppt课件
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二、煤矿安全生产监控系统的分类
煤矿安全生产监控系统可按照监控目的、信号传输方式、网络结构 等来进行分类: • 按传输信号复用方式分为：时分制系统、频分制系统、码分制系统、 复合复用方式（同时采用频分制、时分制、码分制中两种或两种以上的 系统）； • 按系统网络结构可分为：树形、环形、星形、总线形等； • 按传输信号的调制方式可分为：数字基带传输、数字频带传输 ； • 按工作方式可分为：主从方式、多主方式等。
《煤矿安全监控系统》PPT课件
按数字类型： 模拟量和开关量两类； 按监测对象分：环境参数和工况参数。
整理ppt
11
1 模拟量
在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模
拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟
电路。
例如：温度传感器在工作时输出的电压信号就属于模拟信号，
因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳，所以测得的电压
整理ppt
5
煤矿安全监控系统原理框图
整理ppt
6
四、地面监控室主要设备及功能
1 设备组成
地面监控室设备主要有： 服务器、监控计算机、终端计 算机（工程师工作站）、通讯 接口、打印机、交换机。
整理ppt
7
2 主要功能
(1) 数据储存、显示、备份、查询； (2) 数据传输、网络发布； (3) 数据报表生成、打印； (4) 图形生成、显示； (5) 人机对话、系统参数修改。
煤矿自动化系统生产监控系统采掘机械运输机械机车煤炭计量安全监控系统环境参数设备开停提升监控系统提升机电力监控系统排水监控监控系统视频监控系统瓦斯抽采监控系统自然发火监控系统束管监测皮带机火灾监控人员管理系统人员定位考勤矿压监控系统我国监测监控技术应用较晚80年代初从波兰法国德国英国和美国等如dan6400tf200minos和senturion200引进了一批安全监控系统装备了部分煤矿
整理ppt
16
2 信息传输
(1) 信号传输方式：目前的系统信号传输方式非常多，
FSK移频键控、CANBUS、现场总线等；
(2) 传输速率：1200bps 或2400bps ；
(3) 最大传输距离：分站至地面10 ～ 25km；分站至传感
器：2km；
(4) 误码率：≤10－8；
整理ppt
11
1 模拟量
在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模
拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟
电路。
例如：温度传感器在工作时输出的电压信号就属于模拟信号，
因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳，所以测得的电压
整理ppt
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煤矿安全监控系统原理框图
整理ppt
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四、地面监控室主要设备及功能
1 设备组成
地面监控室设备主要有： 服务器、监控计算机、终端计 算机（工程师工作站）、通讯 接口、打印机、交换机。
整理ppt
7
2 主要功能
(1) 数据储存、显示、备份、查询； (2) 数据传输、网络发布； (3) 数据报表生成、打印； (4) 图形生成、显示； (5) 人机对话、系统参数修改。
煤矿自动化系统生产监控系统采掘机械运输机械机车煤炭计量安全监控系统环境参数设备开停提升监控系统提升机电力监控系统排水监控监控系统视频监控系统瓦斯抽采监控系统自然发火监控系统束管监测皮带机火灾监控人员管理系统人员定位考勤矿压监控系统我国监测监控技术应用较晚80年代初从波兰法国德国英国和美国等如dan6400tf200minos和senturion200引进了一批安全监控系统装备了部分煤矿
整理ppt
16
2 信息传输
(1) 信号传输方式：目前的系统信号传输方式非常多，
FSK移频键控、CANBUS、现场总线等；
(2) 传输速率：1200bps 或2400bps ；
(3) 最大传输距离：分站至地面10 ～ 25km；分站至传感
器：2km；
(4) 误码率：≤10－8；
煤矿安全监控系统培训课件ppt
其他常见问题及解决方案
传感器故障及解决方案：定期检查、维护和更换传感器，确保数据准确传 输。
网络连接问题及解决方案：检查网络连接是否稳定，确保数据传输畅通无 阻。
监控系统软件问题及解决方案：及时更新软件版本，修复漏洞和缺陷，提 高系统稳定性。
人员操作不当及解决方案：加强员工培训，提高操作技能和安全意识，避 免误操作导致的问题。
故障排除与处理
常见故障：硬件故障、软件故障、网络故障等 故障排除步骤：先检查电源、再检查网络连接、最后检查传感器等 注意事项：遵循安全操作规程，及时备份数据等 保养方法：定期对设备进行清洁、检查、保养等
Part Six
煤矿安全监控系统 常见问题及解决方
案
传感器故障及解决方案
传感器故障类型：断线、短路、老化等 故障原因分析：环境因素、人为因素等 解决方案：定期检查、更换传感器、加强维护等 预防措施：加强设备维护、提高员工素质等
试
06 煤 矿 安 全 监 控 系 统 常 见 问 题及解决方案
Part One
单击添加章节标题
Part Two
煤矿安全监控系统 概述
煤矿安全监控系统的定义和作用
煤矿安全监控系统是用于煤矿安全 生产的监控系统
及时发现安全隐患，预防和减少煤 矿事故的发生
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
能够实时监测煤矿井下的瓦斯、一 氧化碳、二氧化碳等有害气体浓度 及设备运行状态等信息
未来技术应用：大数据、云计算、物联网等
政策法规对煤矿安全监控系统的影响 针对未来发展的建议：加强技术创新、提高系统稳定性、加强人才培养 等
THANKS
汇报人：XXX
添加项标题
煤矿安全监控系统的应用：提高煤矿安全生产水平，保障矿工 生命安全
煤矿监控系统PPT课件
第37页/共50页
监控历史曲线查询 历史曲线是检查模拟量方第式38页之/共一50页（查询是否标校探头用）
❖
1、采煤工作面U型通风瓦斯探头设置
第39页/共50页
❖
2、采煤工作面Z型通风瓦斯探头设置
第40页/共50页
❖
3、采煤工作面Y型通风瓦斯探头设置
第41页/共50页
❖
4、采煤工作面H型通风瓦斯探头设置
➢ 标校标准瓦斯气体时，将探头调至到标校模式2中，进 行瓦斯气体标校。气体流量为150ml-200ml之间，通气 一分钟后，观察探头是否显示正确数值，显示为正常 数值则该探头标校结束。否则使用遥控器调至到相应 数字。
第16页/共50页
1-8为控制口指示灯，9为主通讯 指示灯，10为备用电源指示灯， 11为从通讯指示灯（检测智能开 停时闪烁），12为12V电源指示 灯，13-20为18V电源指示灯， 21-22目前未使用。
第28页/共50页
KJ90NA系统交叉断电
断电、1态断电、2态断电)； 第三步：选择被控通道，一个主通道（即一个测点）
可以同时控制任意8个分站的任意控制口； 第四部：单击“存盘”按钮完成交叉断电的定义。 如：001A01 (即001#分站1#口接的模拟量)如超限后
想使 002#分站的3、5、7、 003#分站的1# 口断 电，其设置为：
第18页/50页
第19页/共50页
第20页/共50页
第21页/共50页
状态显示窗指示灯：
KGD-3K型断电仪
绿灯亮：断电仪工作电源正常
红灯：断电状态指示灯，红灯亮表示处于断电状态。
黄灯：馈电状态指示，黄灯亮表示被控馈电设备有电，黄
灯亮表示设备无电。
接三通接线盒（18V电源、 控制信号输入和馈电信号 输出）
监控历史曲线查询 历史曲线是检查模拟量方第式38页之/共一50页（查询是否标校探头用）
❖
1、采煤工作面U型通风瓦斯探头设置
第39页/共50页
❖
2、采煤工作面Z型通风瓦斯探头设置
第40页/共50页
❖
3、采煤工作面Y型通风瓦斯探头设置
第41页/共50页
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4、采煤工作面H型通风瓦斯探头设置
➢ 标校标准瓦斯气体时，将探头调至到标校模式2中，进 行瓦斯气体标校。气体流量为150ml-200ml之间，通气 一分钟后，观察探头是否显示正确数值，显示为正常 数值则该探头标校结束。否则使用遥控器调至到相应 数字。
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1-8为控制口指示灯，9为主通讯 指示灯，10为备用电源指示灯， 11为从通讯指示灯（检测智能开 停时闪烁），12为12V电源指示 灯，13-20为18V电源指示灯， 21-22目前未使用。
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KJ90NA系统交叉断电
断电、1态断电、2态断电)； 第三步：选择被控通道，一个主通道（即一个测点）
可以同时控制任意8个分站的任意控制口； 第四部：单击“存盘”按钮完成交叉断电的定义。 如：001A01 (即001#分站1#口接的模拟量)如超限后
想使 002#分站的3、5、7、 003#分站的1# 口断 电，其设置为：
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状态显示窗指示灯：
KGD-3K型断电仪
绿灯亮：断电仪工作电源正常
红灯：断电状态指示灯，红灯亮表示处于断电状态。
黄灯：馈电状态指示，黄灯亮表示被控馈电设备有电，黄
灯亮表示设备无电。
接三通接线盒（18V电源、 控制信号输入和馈电信号 输出）