1 概述
KJ113-F礦用傳輸分站(以下簡稱分站)是一種允許在煤礦井下爆炸性環(huán)境中正常使用的礦用本質(zhì)安全型設(shè)備?蓲旖佣喾N傳感器,能對井下多種參數(shù)諸如頂板壓力、錨桿(索)應(yīng)力、頂板位移、圍巖應(yīng)力等傳感器進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,同時(shí)將監(jiān)測到的各種環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)傳送到地面中心站,并執(zhí)行中心站發(fā)出的各種命令,及時(shí)發(fā)出報(bào)警。
2 適應(yīng)的環(huán)境條件
a) 環(huán)境溫度:0℃~40℃;
b) 平均相對濕度:不大于95%(25℃);
c) 大氣壓力:80kPa~106kPa;
d) 煤礦井下有瓦斯,煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境;
e) 無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊的地方;
f) 無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的地方。
3 基本功能
3.1 分站具有與傳輸接口雙向通信及工作狀態(tài)指示功能;
3.2 分站具有頂板壓力、頂板位移、錨桿(索)應(yīng)力、圍巖應(yīng)力等模擬量采集及顯示功能;
3.3 分站具有饋電狀態(tài)、開停狀態(tài)等開關(guān)量采集及顯示功能;
3.4 分站具有初始化參數(shù)設(shè)置和掉電保護(hù)功能。初始化參數(shù)可通過中心站軟件輸入和修改;
3.5 分站具有無線信號采集功能,可以直接采集無線壓力傳感器測量數(shù)據(jù);
3.6 分站可以連接無線信號采集器,無線信號采集器接收無線傳感器數(shù)據(jù),通過有線把傳感器數(shù)據(jù)傳輸給分站;
3.7分站具有備用電源,當(dāng)電網(wǎng)停電后,對頂板壓力、頂板位移、錨桿(索)應(yīng)力、圍巖應(yīng)力等主要監(jiān)控量繼續(xù)監(jiān)控。
4 主要技術(shù)指標(biāo)
4.1 供電性能
a)工作電壓:直流9V~24V
b)最大工作電流:≤200 mA
4.2信號傳輸
4.2.1 分站與傳輸接口
a) 接口數(shù)量:1個(gè);
b) 傳輸方式:主從式,異步,半雙工RS485信號;
c) 傳輸速率:2400bit/s;
d) 信號工作電壓峰峰值:2V~12V;
e) 信號工作電流峰峰值: ≤100mA;
f) 傳輸距離: ≥10km(使用MHYV 2×2×1.5mm2型礦用通訊電纜)。
4.2.2 分站與有線傳感器、采集器
a) 接口數(shù)量:2個(gè);
b) 傳輸方式:主從式,異步,半雙工RS485信號;
c) 傳輸速率:2400bit/s;
d) 信號工作電壓峰峰值:2V~12V;
e) 信號工作電流峰峰值: ≤100mA;
f) 傳輸距離: ≥2km(使用MHYV 2×2×1.5mm2型礦用通訊電纜)。
4.2.3 分站與無線傳感器
a) 工作頻率:2.42GHz ±0.01GHz;
b) 接收靈敏度: ≤-85dBm;
c) 調(diào)制方式:O-QPSK,基于ZigBee協(xié)議;
d)最大無遮擋識別半徑: ≥100m;
4.3 分站最大監(jiān)控容量
每臺分站可接入64個(gè)測點(diǎn)數(shù)據(jù)。有線壓力傳感器、位移傳感器內(nèi)部都有2個(gè)測量裝置,因此每個(gè)傳感器按2個(gè)測點(diǎn)計(jì)算,其他傳感器按1個(gè)測點(diǎn)計(jì)算。
5 主要結(jié)構(gòu)特征與工作原理
5.1分站外形尺寸及重量
a)外形尺寸(長×寬×高):420mm×276mm×80mm;
b)分站外殼材質(zhì)為不銹鋼,整機(jī)重約4kg。
圖1 分站外形圖
5.2 工作原理
分站是一個(gè)以基于ARM內(nèi)核的32 位嵌入式微控制器為核心的嵌入式控制系統(tǒng)。主要由32 位微控制器、DC/DC 電源轉(zhuǎn)換隔離電路、遙控及顯示電路、RS485通訊電路、無線收發(fā)電路等組成。
分站通過RS485通訊接口接收有線傳感器測量數(shù)據(jù),同時(shí)通過無線模塊接收無線傳感器測量數(shù)據(jù)。
分站采用RS485通訊方式與上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行雙向通訊。工作時(shí),根據(jù)各輸入通道上所掛接的傳感器類型,把所采集到的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息發(fā)送到上位監(jiān)控軟件進(jìn)行處理。
6 安裝與接線
6.1 使用方法
a) 將分站提手牢固可靠地掛于掛鉤上。
b) 分站兩側(cè)的8個(gè)喇叭嘴用于連接有線傳感器、采集器的RS485通信線纜。
c) 分站下側(cè)的兩個(gè)喇叭嘴用于連接主傳輸RS485通信線纜。
d) 分站下側(cè)的航空插座連接到礦用本安電源。
e) 設(shè)置、校對所安裝分站的地址碼。
f) 安裝完成后,蓋上外殼的蓋子并擰緊螺絲。
6.2 接線
分站共12個(gè)接線端子,左右各四個(gè),是連接有線傳感器或采集器的接線端子。下面4個(gè)從左到右分別是主傳輸RS485端子1,分站的電源端子(內(nèi)部測試用),分站、傳感器的電源輸入端子,主傳輸RS485端子2。具體如下圖3所示。
6.3 電源航空插座的接線
電源插座出廠時(shí)已經(jīng)接好,表示意義如表1。
表1 電源航空插座接線表
線序 | 線色 | 標(biāo)號 | 備注 | 線序 | 線色 | 標(biāo)號 | 備注 |
1 | 紅 | +12V | 12V電源輸入 | 7 | 藍(lán) | BAT_IN | 電池狀態(tài)輸入 |
2 | 白 | GND_0 | 8 | 灰 | GND_0 |
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3 | 棕 | 18V_1 | 第1路18V電源輸入 | 9 | 黃 | BAT_OUT | 電池控制輸出 |
4 | 紫 | GND_1 | 10 | 黑 | GND_0 |
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5 | 綠 | 18V_2 | 第2路18V電源輸入 |
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6 | 橙 | GND_2 |
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圖3 分站接線圖
6.4 主傳輸終端電阻
每臺分站均設(shè)有傳輸終端電阻。只有當(dāng)分站位于節(jié)點(diǎn)末端時(shí),才需要使用該終端電阻。原則上一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只在頭尾兩個(gè)末端使用終端電阻。終端電阻使用太多,將加大傳輸網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載,影響傳輸?shù)目煽啃浴?nbsp;
分站終端電阻的選擇跳線為B1。B1選擇“on”時(shí)選用終端電阻,B1選擇“off”時(shí)不選用終端電阻。
6.5 遙控器的使用
配套的FYF3型遙控發(fā)送器外形如下圖4所示,同時(shí)按遙控發(fā)送器上的“”、“
”鍵
進(jìn)入遙控方式,按“功能”鍵進(jìn)行功能的選擇,按“”、“
”可以進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。具體操作方式見下表2。
圖4 遙控器外形圖
表2 遙控器操作方式表
按鍵 | 操作內(nèi)容 |
功能鍵 | 選擇下一級菜單 |
上 | 被選擇內(nèi)容的增加或向上選擇 |
下 | 被選擇內(nèi)容的減少或向下選擇 |
上、下鍵同時(shí)按 | 進(jìn)入或退出調(diào)整模式 |
S1、S2鍵同時(shí)按 | 退出調(diào)整模式 |
7 液晶顯示及LED指示功能說明
分站具有液晶顯示功能,能顯示分站的地址、環(huán)境溫度、時(shí)間和當(dāng)前分站配接的傳感器信息。分站還具LED指示功能,從上到下的4個(gè)指示燈具體指示含義如下:
主傳輸 RS485 接收指示燈,閃爍表示接口收到數(shù)據(jù),滅表示沒有;
主傳輸RS485 發(fā)送指示燈,閃爍表示接口發(fā)出數(shù)據(jù),滅表示沒有;
無線收發(fā)指示燈,閃爍表示收到數(shù)據(jù),滅表示沒有;
輔通信RS485通訊接口接收指示燈,閃爍表示收到數(shù)據(jù),滅表示沒有。
8 注意事項(xiàng)
8.1 注意正確接線,以免損壞設(shè)備。
8.2 接線前應(yīng)明確分站接入信號的制式和接入信號的類型。
8.3 本安產(chǎn)品不得隨意與其他未經(jīng)過聯(lián)檢的設(shè)備連接。
8.4 在煤礦井下嚴(yán)禁隨意拆卸、檢修,非專業(yè)人員請勿隨意檢修。
8.5 維修時(shí)不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號。
9 故障分析與排除
常見故障處理與維修見表3。
表3
序號 | 故障現(xiàn)象 | 可能造成原因 | 排除方法 |
1 | 分站液晶屏不亮 | 電源箱沒有輸入電壓 | 檢查供電設(shè)備和電源線 |
分站電源電路壞 | 更換電路板 | ||
液晶壞 | 更換液晶 | ||
2 | LED1不亮 | 接收不到上級計(jì)算機(jī)命令 | 檢查線路 |
3 | LED1亮,LED2不亮 | 分站地址錯(cuò)誤 | 檢查分站地址 |
10 運(yùn)輸、貯存
10.1 運(yùn)輸
包裝后的分站,在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水運(yùn)、陸運(yùn)及空運(yùn)等各種運(yùn)輸方式。
10.2 貯存
包裝后的分站能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于90%的環(huán)境中貯存12個(gè)月以上。
11 附件及資料
使用說明書 1份
產(chǎn)品合格證 1份
裝箱單 1份
遙控器 1只