KJ101N监控系统技术说明书

目录（一）KJ101N煤矿安全监控系统技术优势（二）KJ101N煤矿安全监控系统技术方案第一部分KJ101N煤矿安全监控系统技术优势一系统的技术优势和创新点镇江中煤电子有限公司是行业中资深的专业制造企业，我国第一套煤矿安全监控系统创始者，以雄厚的研发实力和独特的创新意识所著称，企业综合实力国内三强，公司技术团队拥有一批经验丰富、技术过硬的系统开发队伍。

1技术创新优势1）全新概念的耐高浓瓦斯冲击瓦斯气体检测方法甲烷传感器应用我公司的发明专利，使催化检测元件在任何瓦斯浓度环境下不受损伤，用户不必再为瓦斯突出等原因担心传感元件的损坏。

甲烷传感器只用一对黑白元件，全量程内不停测，不保护，不用切换热导元件，实现不间断0.00-100%CH4的精确测量，在0.00-10%CH4量程内有0.01%CH4的分辨率，在10-100%CH4量程内有良好的线性和极好的重复性，多次成功地记录过瓦斯突出的全过程，已成为用户一致推崇的名优品牌。

2）长寿命、高稳定性的瓦斯传感器甲烷传感器的恒温工作模式使检测元件具有极长的工作寿命，预期寿命可达三年，在义煤集团李沟井等地有长达五年以上的使用记录，许多元件终止使用不是因灵敏度衰减，而是日久后气室粉末冶金罩被煤尘阻塞才更换。

甲烷传感器独创的稳零技术，可使传感器零点与精度具有超低漂移性能，现场有100天不调校未超标的记录，远远超过国家新标准的15天。

仪器在全量程下只设一个软件调零，由红外线遥控操作，使用非常方便。

详见《全量程瓦斯传感器研制细节和鉴定过程》。

全量程甲烷传感器，实现了0.00－100％的连续测量，获江苏优秀专利成果奖。

3）系统优异的抗干扰性能KJ101N系统最突出的优势是具有无可比拟的抗干扰性能，应用自己的多项专利技术，杜绝了监控系统异常大数干扰，2007年6月，KJ101N监控系统在常州检测中心率先通过了电磁兼容测试，首创煤矿安全监控系统抗干扰性能的最高记录，其中瞬变脉冲群和浪涌冲击都超过了国家最高标准4级，打破了煤矿安全仪表无法通过电磁兼容标准的技术瓶颈。

KJ101N系统采用的技术方案与常规产品有很大不同，譬如：SDLC同步通信协议、智能锁相技术、冗余校验容错、高速本安限流、尖峰浪涌抑制、共模干扰抑制等等多项技术措施，从根源上杜绝了误报警、冒大数的顽疾，是国内唯一能做到既能快速响应，又无“异常大数干扰”的监控系统。

KJ101N系统带给用户的不仅仅是管理上的轻松感，给予煤矿领导者更多的是自信和自豪。

4）快速，高可靠断电技术监控分站断电速度和可靠性是相互矛盾的二个指标，井下强电磁干扰环境下极易造成误报警误断电发生，为了确保信号采集的真实性，往往都采取多层滤波措施，须要反复比照采集数据，结果牺牲了快速响应功能，在二者之间很难找到折衷点，一直是众厂家伤透脑筋的问题。

频繁的误断电极大地伤害了监控系统的可信度，对此人们已经失去了耐心和信心，是不是所有的监控系统都时如此呢？今天展现在您面前的KJ101N系统真正兼顾了二项性能指标，做到了“绝对可靠”的2秒断电功能，其优异性能得到了众多用户同声赞誉。

5）开关量输入三态识别技术AQ6201新标准初稿中有一项开关量三态输入的要求，目前常规产品尚未解决开关量三态识别技术问题，贯标过程中不得不暂时取消了此项要求，开关量失效与逻辑0无法区分，对重要设备的监测尚有漏洞，譬如馈电回传问题，使用人员无法判读检测传感器是“故障”还是“停电”状态。

KJ101N系统的分站全部具有开关量三态输入功能，即逻辑1；逻辑0；故障，能有效区别逻辑0与故障的不确定性，KJ101N系统在此项技术上早已领先于众厂家。

6）可靠的馈电检测技术目前监控系统普遍存在着馈电状态回传的难题，主要是由于井下动力电源中心点浮地造成的，馈电传感器是根据电场感应原理制造的，电源浮地会造成传感器检测的不确定性，致使众多系统被困扰在此项技术瓶颈中，许多厂家改用直接转换式馈电传感器，又存在着磁力开关喇叭嘴无法引出电缆的尴尬，中煤电子的新颖检测技术克服了“浮地”技术难关，KGT19型感应式馈电传感器专为此项功能所设计，其工作性能稳定，检测状态准确可靠，是目前国内独一无二的技术，可与各型号系统配套使用。

7）全新的二线制技术KJ101N型矿井监控系统应用自主创新的专利技术－供电与编码信号叠加技术，信号与供电合用一对芯线，实现了开关量传感器、远程断电箱、遥控分路器等设备的二线制连接，在一对电缆上同时进行设备供电和信号传输，简化了现场接线，特别是远程断电控制方式与传统的有很大不同，在一对控制线上挂接多只继电器箱，远程断电控制器不必再外接动力电源，实现多路遥控即方便又简捷。

中煤电子20年发展历程的核心价值就是不断地创新，它的所有产品总是那样地与众不同，超乎您的想象。

2产品结构优势1）一体化分站国内大部分产品都是分体式分站，这是受国外产品影响形成的流派，电源与分站以及变送器、匹配器、断电器等设备分开设计，井下设备繁杂且不方便管理与维护，不适合我国国情， KJ101N-F2型分站采用一体化设计，一体化分站汇聚了监控分站、断电仪、本安电源箱、后备电池、风电瓦斯闭锁仪等五项产品的功能，体积纤巧重量轻盈浑然一体。

2）应用新材料KJ101N系统部件外壳几乎全部采用不锈钢和玻璃钢材料加工制造，有良好的耐腐蚀、抗冲击性能，模具压铸的产品具有造型美观一致性好等优点，是焊接钢板外壳无法比拟的。

例如：KJ101N-F2型监控分站内装有模压玻璃钢总承，将电路主板、电源副板、变压器、接线柱等部件全部牢牢地紧固在总承上，不仅结构紧凑、整体稳定性良好、方便拆卸，而且绝缘安全，是国内独一无二的精品。

3）结构创新KJ101N-F2型16端口分站外壳采用玻璃钢材料压铸而成，体积小重量轻、壳体绝缘、外形美观、净重 13公斤，加上后备电源仅 17公斤，是目前一体化分站中体积重量最小的、业内独一无二的产品。

目前常规产品外壳大都采用薄铁皮冲压，或钢板焊接，电路板与变压器直接固定在金属壳体上，各电路用飞线相互连接，可靠性差维修不方便；4）高可靠、免维护、易维护结构KJ101N型矿井监控系统各部件结构设计打破常规方式，譬如：KJ101N型监控系统的许多部件均采用防水、防震、防尘、防腐的高可靠设计，能耐受严酷的井下的高潮湿、高粉尘、腐蚀性滴水环境，又如：全系列模拟量传感器、监控分站等设备的电路板采用全接插结构，方便拆解维修。

再如：遥控分路器、开关量扩展器、高压断电器、线路避雷器等设备的控制电路采用一体化设计，全机集中在一块线路板中，镶嵌于牢固的框架上，机内见不到连线，使维修更换变得容易简单，非专职维修人员也能进行应急处理。

5）挑战传统结构，开拓制造非金属材料隔爆外壳新途径煤矿井下机电设备受隔爆外壳制约，体积重量无法做小，各厂家不断改进设计已经达到了体积性能的极限，继续沿着传统金属外壳的老路走难有突破，应用非金属材料加工隔爆外壳，必须通过2万小时的材料稳定性模拟试验，这好比是一项耗时长、高风险高代价的赌博，众多厂家对此都望而生畏不敢问津，中煤电子成功首创高分子材料制造隔爆外壳的先河，为煤矿电器设备小型化开辟了一条崭新的路径。

详见专题报道：《煤矿安全监控技术的新突破》KJ101N系统产品结构有个共同的特征，外壳几乎全部模具化生产，保障了它的一致性和品质优良的性能，内部结构几乎全部免维护和易维护结构。

全新的非金属材料制造的一体化八模八开监控分站，体积小、重量轻、坚固、绝缘耐腐蚀3系统功能优势1）远程启动分站：本系统特有的总清“分站”和总清“传感器”功能，使用人员无须下井，通过地面监控主机即可下发总清启动命令，以唤醒“死锁”的分站和传感器，常规系统发生分站死机必须要人为下井重新启动方能恢复运行，该项技术是目前国内系统中独一无二的功能。

2）通播断电功能：系统具有快速播发紧急命令的功能，在紧急情况下只用一条命令，就能快速实现全矿井中被控机电设备的断电控制，从通播命令发出到断电执行完毕的时间小于0.5秒，特别适合高突瓦斯矿井使用。

常规系统尚无此快速通播断电功能。

3）双机热备功能系统独创简单可靠的双机热备功能，由接口中专用电路进行监控识别和切换，动作准确可靠，不需要额外添置设备。

其他系统大都采用服务器及磁盘阵列等方式实现的双机热备，服务器引入附加设备后，其自身的可靠性相对下降，本系统的双机热备性能远远优于常规系统。

4）监控分站设有红外遥控式电源开关本系统井下设备广泛运用了红外遥调、遥控技术，分站电源的“开/关”瓦斯风电闭锁状态的“解锁”、参数设置等全部由遥控器操作，仪器可在井下现场控制机内电源通断，机内还另设有磁控电源开关，可在机外用磁钢启动或关闭本安电源，维修时也不必停660伏动力电源，如同使用遥控彩电一样方便。

常规产品由于结构上的原因，很少设计有交流电源开关，带有后备电源的系统就更麻烦，必须在井下现场开盖“通电”。

5）信号线短路自动切除功能据统计，监控系统的故障中有近70%是传输线造成的，时分制总线系统一旦发生短路故障，全系统就将瘫痪，KJ101N系统设计有智能三通（KFF1型遥控分路器），当系统传输线发生短路时，能自动切除短路支线，保障系统不中断运行并报警记录故障点，系统传输线发生短路后3秒钟内系统会自动检出并示警，自动或手动切除故障支线，脉冲编码控制，状态自保，静态不耗电，镇江中煤电子的荣誉产品。

6）断电执行状态回传功能本系统设计有断电状态回传功能，远程断电器内设有馈电状态检测电路，采用感应式非接触检测电路，测量执行电路的激磁电流来判断被控设备的馈电状态，在执行远程断电的同时，回传被控设备的供电状态。

设备构成简单实用，无须另设馈电传感器和电缆，可有效解决断电失效监控的难题。

AQ6201新规程要求系统必须具有馈电状态检测功能，常规产品必须另行加装“馈电传感器”才能实现此功能。

4优异的抗雷击性能1）KJ101N型矿井监控系统在二十余年的实践中积累了大量防雷知识和经验，开发有性能优良的防雷装置和避雷技术，曾经多次在权威刊物上发表过专题文章，提出了12项防雷抗浪涌新理念，并将其融于产品设计之中。

2）在国内率先推出具有安标的 KJ101-L型线路避雷器、电源避雷器等产品，其优异的保护性能国内领先。

3）产品设计时，在基础部件上全部加装了有效的浪涌抑制电路，使防雷性能分布覆盖在产品的内部，如：监控分站电源入口、通信接口输出、本安电源出口、传感器接线端内部等等，使监控设备的抗浪涌性能得到前所未有的强化。

4）2006年我公司研发出了矿用光纤接口和小型以太环网交换机，通信干线换成了光纤传输，兼容现有的井下设备，用户无需太多的成本就能方便升级，使雷击损坏永远成为历史。

5广泛的兼容方式1) 分站灵活的传感器配接方式KJ101N型矿井监控系统传承了灵活的传感器配接模式，方便适应大小工作面监控要求，比如模拟量与开关量的各种搭配：除了标准的4模4开方式以外，8模8开分站可以虚拟成双4模4开分站使用。