煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)

1、第六章第六章 煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng) 通信的廣泛含義是包括模擬量和數(shù)字量等一切信息的交換。狹義的講，就是進(jìn)行語(yǔ)言信息的交換。將語(yǔ)言通信、生產(chǎn)監(jiān)控、安全監(jiān)測(cè)三者結(jié)合為一體，既傳送語(yǔ)音信號(hào)，又傳送生產(chǎn)監(jiān)控與安全檢測(cè)信號(hào)的煤礦生產(chǎn)調(diào)度綜合信息網(wǎng)，將是煤礦生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。 第六章第六章 煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)煤礦通信與監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信第二節(jié)第二節(jié) 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信一礦井通信的分類及特點(diǎn)一礦井通信的分類及特點(diǎn). 礦井通信的分類礦井通信的分類 礦井通信可分為行政通信和調(diào)度通信兩大類，礦井通信可分為行政通信和調(diào)度通信兩

2、大類，調(diào)度通信分為固定通信和移動(dòng)通信。移動(dòng)通信又分為調(diào)度通信分為固定通信和移動(dòng)通信。移動(dòng)通信又分為工作面通信、輸送機(jī)通信、電機(jī)車通信、井筒通信、工作面通信、輸送機(jī)通信、電機(jī)車通信、井筒通信、救護(hù)通信。救護(hù)通信。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信行政通信機(jī)關(guān)處理行政事務(wù)以及日常生活中聯(lián)絡(luò)各種事項(xiàng)所需的通信 礦井通信礦井通信可分為行政通信和調(diào)度通信兩大類 調(diào)度通信用來(lái)完成生產(chǎn)指揮、監(jiān)測(cè)控制、事故處理、搶險(xiǎn)救災(zāi)所需要的通信 固定通信移動(dòng)通信工作面通信輸送機(jī)通信電機(jī)車通信井筒通信大巷通信救護(hù)通信第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信2.礦井通信的特點(diǎn) 由于煤礦生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)礦井通信提出了若干特殊要求。歸納為

3、以下六個(gè)方面：(1) 安全 (2) 堅(jiān)固耐用 (3) 三防 (4) 可靠性高 (5) 有應(yīng)急手段 (6) 靈活方便 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信二礦井通信系統(tǒng)礦井通信系統(tǒng)礦井通信系統(tǒng)是由電話機(jī)，傳輸線路、交換機(jī)及其輔助設(shè)備組成。電話機(jī)電話機(jī)）電話機(jī)的組成電話機(jī)的組成各式電話機(jī)主要由通話器件和信號(hào)器件組成。各式電話機(jī)主要由通話器件和信號(hào)器件組成。通話器件包括送話器、受話器等元件，用來(lái)實(shí)現(xiàn)通話器件包括送話器、受話器等元件，用來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音的發(fā)送和接收。送話器是聲電轉(zhuǎn)換部件，有炭晶聲音的發(fā)送和接收。送話器是聲電轉(zhuǎn)換部件，有炭晶式、電磁式、駐極體式，后者體積小、重量輕、頻率式、電磁式、駐極體式，后者體積

4、小、重量輕、頻率范圍寬，廣泛使用。受話器是電聲轉(zhuǎn)換部件，按轉(zhuǎn)換范圍寬，廣泛使用。受話器是電聲轉(zhuǎn)換部件，按轉(zhuǎn)換原理不同有電磁式、動(dòng)圈式和壓電陶瓷幾種，后者體原理不同有電磁式、動(dòng)圈式和壓電陶瓷幾種，后者體積小重量輕，因而廣泛使用。積小重量輕，因而廣泛使用。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信電話機(jī)的分類手搖式（即磁石式）電話無(wú)撥盤(pán)式（即共電式）電話 撥盤(pán)式電話、按鍵式電話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信無(wú)線電話 擴(kuò)音電話 載波電話 感應(yīng)電話 漏泄電話按電話機(jī)的傳送方式分按電話機(jī)的傳送方式分電話機(jī)的分類第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信按電話機(jī)的安裝方式可分為： 固定電話和移動(dòng)電話（如上述感應(yīng)電話、漏泄電話、

5、無(wú)線電話） 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信按電話機(jī)的工作方式可分為： 單工電話 半雙工電話 全雙工通話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信礦用本質(zhì)安全型電話礦用本質(zhì)安全型電話 礦用隔爆型電話礦用隔爆型電話 聲能電話聲能電話 普通電話普通電話 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信傳輸線路礦用通信電纜 礦用通信電纜又稱為對(duì)稱電纜，其基本組成與普通電纜一樣也是由芯線、絕緣層、保護(hù)層等組成，組成材料和類型也相同，不同的是一條電纜內(nèi)有多對(duì)、甚至幾百對(duì)以致上千對(duì)芯線，它的每對(duì)芯線都象麻繩或電燈的花線那樣兩股扭在一起，使彼此間的電磁影響互相抵消，可以消除串音。由于每對(duì)芯線都是由兩根完全相同的芯線組成，因此稱為“對(duì)稱電

6、纜”。 圖6-2 HUYV型礦用通信電纜結(jié)構(gòu)示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信同軸電纜 同軸電纜又稱為不對(duì)稱電纜。它的外部為一空心的金屬管(或金屬編織帶)，作為一個(gè)導(dǎo)體，稱為外導(dǎo)體；管內(nèi)中心有一根導(dǎo)體，稱為內(nèi)導(dǎo)體。內(nèi)、外導(dǎo)體之間用塑料之類絕緣隔開(kāi)，并使每處都保持軸心重合(即同一個(gè)圓心)，所以稱為“同軸電纜” 圖6-3 同軸電纜的結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信同軸漏泄電纜 同軸漏泄電纜一般稱為漏泄電纜，它是在同軸電纜的屏蔽外導(dǎo)體上，按特種工藝要求進(jìn)行穿孔、開(kāi)槽、銑縫、疏織等處理，斷續(xù)的或有規(guī)則的破壞外導(dǎo)體層的完整性，利用外導(dǎo)體表面的波阻抗作用，在漏泄電纜徑向建立連續(xù)且均勻的漏泄電磁場(chǎng)，從

7、而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)無(wú)線電收發(fā)機(jī)的天線與漏泄電纜之間無(wú)線電信號(hào)的雙向耦合。 圖6-4 各國(guó)漏泄電纜結(jié)構(gòu)示意圖 a-英國(guó)疏織屏蔽型漏泄電纜，b-美國(guó)穿孔螺管型漏泄電纜， c-德國(guó)縱向開(kāi)槽型漏泄電纜，d-日本八字槽幣型漏泄電纜第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信光纜光纜是由像毛發(fā)一樣粗細(xì)的玻璃纖維堆放在聚乙烯骨架上并包有堅(jiān)固外皮而組成。光纖對(duì)拉力的承受能力較強(qiáng)，不容易拉斷，但對(duì)彎折的承受力則較差，容易折斷，所以在光纖外面包了兩層保護(hù)層構(gòu)成二次包覆。第一保護(hù)層采用紫外線硬化樹(shù)脂材料。將包裹后的狀態(tài)稱做基準(zhǔn)線。在基準(zhǔn)線的外面用尼龍包裹構(gòu)成第二保護(hù)層。為了便于識(shí)別，將尼龍著上顏色。包有兩層保護(hù)層的光纖稱為芯線。芯線有時(shí)

8、由一條基準(zhǔn)線組成，有時(shí)由多條基準(zhǔn)線整齊地排列成帶狀組成。帶狀芯線具有線體容易識(shí)別，在光纖連接時(shí)可一齊完成等優(yōu)點(diǎn)。將芯線或者帶狀芯線堆放在聚乙烯上切開(kāi)的空槽中，在聚乙烯的中心部分使用了抗拉強(qiáng)度很高的加強(qiáng)構(gòu)件，防止光纜被拉伸。外皮根據(jù)不同用途，采用了不同的防護(hù)措施，所以外徑也有所不同。圖6-5 光纜的結(jié)構(gòu)示意圖 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)可分為：人工交換機(jī)和自動(dòng)交換機(jī)。交換機(jī)可分為：人工交換機(jī)和自動(dòng)交換機(jī)。 人工交換機(jī)又分為磁石式電話交換機(jī)（現(xiàn)已淘汰）、共電式電話交換機(jī)，該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉安裝、維護(hù)簡(jiǎn)便，適用于小型煤礦使用；自動(dòng)交換機(jī)又分為：步進(jìn)制、縱橫制、程控制、數(shù)控制

9、。由于數(shù)控式功能強(qiáng)大，并可以發(fā)展為電話兼作數(shù)據(jù)通信等綜合通信網(wǎng)，將逐漸取代其它制式。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數(shù)字式程控交換機(jī)系統(tǒng)組成圖6-6 MD110數(shù)字式程控交換機(jī)系統(tǒng)組成示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信圖6-7 MD110線路接口模塊示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數(shù)字式程控交換機(jī)的軟件 數(shù)字程控交換系統(tǒng)的軟件包括程序和數(shù)據(jù)，分別存放在程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。圖6-8 MD110軟件框圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信MD110數(shù)字式程控交換機(jī)系統(tǒng)的功能 話務(wù)臺(tái)的功能話務(wù)臺(tái)的功能 用戶業(yè)務(wù)功能用戶業(yè)務(wù)功能計(jì)費(fèi)功能計(jì)費(fèi)功能 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)

10、（ISDN）功能）功能組網(wǎng)功能組網(wǎng)功能第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信輔助設(shè)備輔助設(shè)備1交換機(jī)電源交換機(jī)采用直流電路工作，因此有整流柜和蓄電池兩種電源。 3匯接器礦用通信匯接器應(yīng)用于井下有線固定通信與移動(dòng)通信（擴(kuò)音通信、載波通信、感應(yīng)通信、漏泄通信）之間的匯接。2分線盒 在地面采用保安配線架或配線箱實(shí)現(xiàn)通信電纜和交換機(jī)之間的接線，內(nèi)裝試驗(yàn)排及保安排，供測(cè)試和保護(hù)交換機(jī)用 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信三三KT7型礦用程控調(diào)度通信系統(tǒng)型礦用程控調(diào)度通信系統(tǒng)該系統(tǒng)為本質(zhì)安全型，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中作為生產(chǎn)調(diào)度之用。該系統(tǒng)利用微機(jī)程序控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向擴(kuò)音緊急呼叫，其中包括話機(jī)緊呼調(diào)度臺(tái)、

11、調(diào)度臺(tái)緊急選呼、組呼、全呼電話機(jī)，具有同播功能、錄音功能、會(huì)議功能、電話機(jī)檢測(cè)功能等。該系統(tǒng)井上可與行政自動(dòng)交換機(jī)、礦務(wù)局調(diào)度室、無(wú)線電話系統(tǒng)、直通電話連接，用戶之間的通話自動(dòng)交換，減輕調(diào)度員的工作負(fù)擔(dān)；第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)組成及功能圖6-9 KT7型礦用程控調(diào)度通信系統(tǒng)示意圖第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KT7003型礦用程控調(diào)度臺(tái)有如下電路組成：擴(kuò)音電路 調(diào)度電路 井上直通電路井下直通電路電池檢測(cè)信號(hào)接收電路夜鈴電路程控控制器程控控制器包括主控制器和分控制器二部分。主控制器設(shè)在調(diào)度臺(tái)上，由微型計(jì)算機(jī)、針式打印機(jī)和其軟件組成。分控制器安裝在耦合器中，由CPU單板機(jī)

12、和8塊I/O接口板組成。主控制器主要完成人機(jī)對(duì)話，由鍵盤(pán)輸入命令，通知分控制器執(zhí)行相應(yīng)的命令，并接受分控制器送來(lái)的數(shù)據(jù)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KT8010型礦用程控耦合器 KT8010型礦用程控耦合器用來(lái)實(shí)現(xiàn)井下本質(zhì)安全型電話與地面非本質(zhì)安全型電話的耦合，完成安全隔離、語(yǔ)音耦合、各種脈沖信號(hào)（撥號(hào)脈沖，緊急信號(hào)等）的傳遞。它有如下電路組成： 鈴流轉(zhuǎn)換電路 安全隔離電路 恒流源電路 摘掛機(jī)電路 緊急呼叫接收電路 緊呼輸出電路 緊呼轉(zhuǎn)換電路 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信KTl016型礦用程控電話機(jī) KTl016型礦用程控電話機(jī)為本質(zhì)安全型，是KT7型礦用程控調(diào)度通信系統(tǒng)的井下終端設(shè)備。該

13、電話機(jī)的技術(shù)功能如下：(1)全雙工通話功能。(2)接收擴(kuò)音呼叫信號(hào)，具有擴(kuò)音呼叫功能。(3)接收同播信號(hào)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)音同播功能。(4)接收催掛機(jī)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)手柄未掛好的催掛機(jī)功能。 (5)接收耦合器發(fā)來(lái)的振鈴信號(hào)。 (6)電話機(jī)電池電壓檢測(cè)功能。(7)向調(diào)度臺(tái)發(fā)出緊急呼叫信號(hào)。(8)實(shí)現(xiàn)脈沖或雙音多頻撥號(hào)功能。第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信整機(jī)結(jié)構(gòu)整機(jī)結(jié)構(gòu)KT7003型礦用程控調(diào)度臺(tái)型礦用程控調(diào)度臺(tái) 本調(diào)度臺(tái)整機(jī)結(jié)構(gòu)為金屬型材組裝而成，加工組裝方便。由五個(gè)單體臺(tái)柜組成 KT8010型礦用程控耦合器 KT8010型礦用程控耦合器的整機(jī)結(jié)構(gòu)，用金屬型材加工組裝而成。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信使用與維 使用方法 調(diào)度員用調(diào)度電路呼叫被叫用戶 調(diào)度員用主控制器緊急呼叫被叫用戶 調(diào)度員對(duì)若干被叫用戶同時(shí)呼叫 調(diào)度員呼叫某幾部電話機(jī)召開(kāi)電話會(huì)議 調(diào)度員催掛未掛好的電話機(jī) 調(diào)度員呼叫直通用戶 調(diào)度員呼叫礦務(wù)局調(diào)度臺(tái) 本安電話機(jī)通過(guò)自動(dòng)交換機(jī)呼叫調(diào)度臺(tái) 本安電話機(jī)緊急呼叫調(diào)度臺(tái) 直通用戶呼叫調(diào)度臺(tái) 礦務(wù)局調(diào)度臺(tái)呼叫礦調(diào)度臺(tái) 電池檢測(cè) 第一節(jié)第一節(jié) 礦井通信礦井通信維護(hù)(1)在調(diào)用功能模塊時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)“串行口通信故障，必須檢修”的提示。這說(shuō)明主控制器與分控制器之間的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的硬件出現(xiàn)故障