KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)擴容首創(chuàng)

許傳智

摘 要：通過對KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主采集程序、防爆交換機通訊程序、監(jiān)控分站CPU軟件進行升級，高效、經(jīng)濟、巧妙地實現(xiàn)了系統(tǒng)的擴容，把系統(tǒng)所能帶載分站的數(shù)目擴大了1.5倍，由99臺升至255臺。為礦井二水平開采、煤與瓦斯突出事故的監(jiān)測和報警、礦壓水文地質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)測、石門揭煤、煤巷條帶、采煤工作面區(qū)域預(yù)抽評價單元抽采效果的評價等提供了強有力的保障。

關(guān)鍵詞：監(jiān)測監(jiān)控；系統(tǒng)擴容；軟件升級；監(jiān)控分站

1 概述

目前，集團公司有13對生產(chǎn)礦井，據(jù)統(tǒng)計有9對生產(chǎn)礦井所使用的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為北京瑞賽公司開發(fā)的KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)所能帶載分站的容量為99臺。隨著各礦井原煤回采量不斷累加，采掘縱深不斷加大，二水平也相繼開采，煤與瓦斯突出事故的監(jiān)測和報警工作需要，礦壓水文地質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)測需要、石門揭煤、采煤工作面區(qū)域預(yù)抽評價單元抽采效果評價需要，越來越多的監(jiān)控分站被安裝在井下，在此基礎(chǔ)上暴露出此KJ2000N監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的容量已不能滿足礦井安全生產(chǎn)需要。我們通過對KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主采集程序、防爆交換機、監(jiān)控分站CPU軟件進行升級，高效、經(jīng)濟、巧妙地實現(xiàn)了系統(tǒng)的擴容。

2 KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)概述

KJ2000N系統(tǒng)由地面中心站、網(wǎng)絡(luò)傳輸接口、井下分站、井下防爆電源、各種礦用傳感器、礦用機電控制設(shè)備及KJ2000N安全生產(chǎn)監(jiān)測軟件組成。地面中心站是整個系統(tǒng)的控制中心，安裝在地面計算機房。井下分站和傳感器安裝在井下具有煤塵、沼氣、一氧化碳等危險氣體的環(huán)境中，對煤礦井下的各種安全、生產(chǎn)參數(shù)進行實時監(jiān)測和處理，并將安全生產(chǎn)參數(shù)及時傳輸?shù)降孛嬷行恼尽Ｍㄟ^KJ2000N系統(tǒng)可以準確、全面地了解井下安全情況和生產(chǎn)情況，實現(xiàn)對災(zāi)害事故的早期預(yù)測和預(yù)報，并能及時地自動處理。

3 存在的問題

①KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)所能帶載的分站容量為99臺，未擴容前淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦此系統(tǒng)帶載分站最多時為95臺，基本維持在91臺。根據(jù)系統(tǒng)容量要留有20%的備用要求，此系統(tǒng)容量已不能滿足礦井安全生產(chǎn)的需要。②由于系統(tǒng)容量有限，井下各采區(qū)監(jiān)控分站的編號混亂不齊，分站編號局限性很大。③由于系統(tǒng)容量的局限性，往往監(jiān)控分站都是滿負荷運行，監(jiān)控分站容易出現(xiàn)故障，同時提供給傳感器的電壓不足，供電問題易造成監(jiān)控誤報。④考慮到系統(tǒng)容量的備用要求，往往不敢多裝監(jiān)控分站，致使一個分站要兼顧多個監(jiān)控地點，有些監(jiān)控地點離監(jiān)控分站較遠，就需要多敷設(shè)監(jiān)控電纜，造成了不必要的材料浪費。

4 解決方案

解決監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)容量不能滿足礦井安全生產(chǎn)需要的最直接和簡單的方法是再安裝一套KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。此方案需要成本200多萬元，需要重新敷設(shè)主干通訊光纜、安裝防爆交換機、安裝主備服務(wù)器、設(shè)計供電系統(tǒng)，且容量只相應(yīng)增加1倍，此方案顯然不可取。

4.1 原因分析。通過對KJ2000N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、采集程序、網(wǎng)絡(luò)傳輸接口、監(jiān)控分站進行分析和排查，發(fā)現(xiàn)限制系統(tǒng)容量的原因只是監(jiān)控分站的撥號問題。未擴容前，監(jiān)控分站的撥號方式如下：每個分站的標(biāo)識（分站號）由板上所帶的8位撥碼開關(guān)S52決定，有效的分站號為1～99，同一個系統(tǒng)中不應(yīng)該有兩個相同分站號的分站。開關(guān)鍵置于ON時相應(yīng)位的數(shù)值為0，置于OFF時數(shù)值為1。撥碼開關(guān)共8個鍵，從1～8編號，8為高位，1為低位，按BCD撥碼，如表1所示。

表1 撥碼開關(guān)位碼值對應(yīng)表

BCD碼也叫8421碼就是將十進制的數(shù)以8421的形式展開成二進制，大家知道十進制由0～9十個數(shù)組成，這十個數(shù)每個數(shù)都有自己的8421碼，也就是說撥碼開關(guān)S52最多可撥出“99”。那么此監(jiān)控分站的8位撥碼開關(guān)最多可以設(shè)的有效號為99，相應(yīng)的開關(guān)標(biāo)識：OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF，此撥號對應(yīng)為99號分站（分站號=1×8+1×1+1×10+1×80）。

4.2 實施方案。首先，對監(jiān)控分站的CPU進行程序升級，改變其撥號方式，由原來的BCD碼方式改為二進制方式。擴容后的監(jiān)控分站撥號方式如下：每個分站的標(biāo)識（分站號）由板上所帶的8位撥碼開關(guān)S52決定，有效的分站號為1～255，同一個系統(tǒng)中不應(yīng)該有兩個相同分站號的分站。開關(guān)鍵置于ON時相應(yīng)位的數(shù)值為0，置于OFF時數(shù)值為1。撥碼開關(guān)共8個鍵，從1～8編號，8為高位，1為低位，按二進制方式撥碼，如表2所示。

表2 撥碼開關(guān)位碼值對應(yīng)表