煤矿通信与监控系统

第六章煤矿通信与监控系统通信的广泛含义是包括模拟量和数字量等一切信息的交换。狭义的讲，就是进行语言信息的交换。将语言通信、生产监控、安全监测三者结合为一体，既传送语音信号，又传送生产监控与安全检测信号的煤矿生产调度综合信息网，将是煤矿生产调度通信系统的发展方向。第六章煤矿通信与监控系统第一节矿井通信第二节煤矿安全监控系统第一节矿井通信一矿井通信的分类及特点１.矿井通信的分类矿井通信可分为行政通信和调度通信两大类，调度通信分为固定通信和移动通信。移动通信又分为工作面通信、输送机通信、电机车通信、井筒通信、救护通信。第一节矿井通信行政通信机关处理行政事务以及日常生活中联络各种事项所需的通信矿井通信矿井通信可分为行政通信和调度通信两大类调度通信用来完成生产指挥、监测控制、事故处理、抢险救灾所需要的通信固定通信移动通信工作面通信输送机通信电机车通信井筒通信大巷通信救护通信第一节矿井通信2.矿井通信的特点由于煤矿生产条件的特殊性，对矿井通信提出了若干特殊要求。归纳为以下六个方面：(1)安全(2)坚固耐用(3)三防(4)可靠性高(5)有应急手段(6)灵活方便第一节矿井通信二矿井通信系统矿井通信系统是由电话机，传输线路、交换机及其辅助设备组成。１．电话机１）电话机的组成各式电话机主要由通话器件和信号器件组成。通话器件包括送话器、受话器等元件，用来实现声音的发送和接收。送话器是声电转换部件，有炭晶式、电磁式、驻极体式，后者体积小、重量轻、频率范围宽，广泛使用。受话器是电声转换部件，按转换原理不同有电磁式、动圈式和压电陶瓷几种，后者体积小重量轻，因而广泛使用。第一节矿井通信电话机的分类手摇式（即磁石式）电话无拨盘式（即共电式）电话拨盘式电话、按键式电话按照电话机的操作方式分第一节矿井通信无线电话扩音电话载波电话感应电话漏泄电话按电话机的传送方式分电话机的分类第一节矿井通信按电话机的安装方式可分为：固定电话和移动电话（如上述感应电话、漏泄电话、无线电话）第一节矿井通信按电话机的工作方式可分为：单工电话半双工电话全双工通话第一节矿井通信按电话机的结构特点分矿用本质安全型电话矿用隔爆型电话声能电话普通电话第一节矿井通信２．传输线路矿用通信电缆矿用通信电缆又称为对称电缆，其基本组成与普通电缆一样也是由芯线、绝缘层、保护层等组成，组成材料和类型也相同，不同的是一条电缆内有多对、甚至几百对以致上千对芯线，它的每对芯线都象麻绳或电灯的花线那样两股扭在一起，使彼此间的电磁影响互相抵消，可以消除串音。由于每对芯线都是由两根完全相同的芯线组成，因此称为“对称电缆”。图6-2HUYV型矿用通信电缆结构示意图第一节矿井通信同轴电缆同轴电缆又称为不对称电缆。它的外部为一空心的金属管(或金属编织带)，作为一个导体，称为外导体；管内中心有一根导体，称为内导体。内、外导体之间用塑料之类绝缘隔开，并使每处都保持轴心重合(即同一个圆心)，所以称为“同轴电缆”图6-3同轴电缆的结构第一节矿井通信同轴漏泄电缆同轴漏泄电缆一般称为漏泄电缆，它是在同轴电缆的屏蔽外导体上，按特种工艺要求进行穿孔、开槽、铣缝、疏织等处理，断续的或有规则的破坏外导体层的完整性，利用外导体表面的波阻抗作用，在漏泄电缆径向建立连续且均匀的漏泄电磁场，从而实现移动无线电收发机的天线与漏泄电缆之间无线电信号的双向耦合。图6-4各国漏泄电缆结构示意图a-英国疏织屏蔽型漏泄电缆，b-美国穿孔螺管型漏泄电缆，c-德国纵向开槽型漏泄电缆，d-日本八字槽币型漏泄电缆第一节矿井通信光缆光缆是由像毛发一样粗细的玻璃纤维堆放在聚乙烯骨架上并包有坚固外皮而组成。光纤对拉力的承受能力较强，不容易拉断，但对弯折的承受力则较差，容易折断，所以在光纤外面包了两层保护层构成二次包覆。第一保护层采用紫外线硬化树脂材料。将包裹后的状态称做基准线。在基准线的外面用尼龙包裹构成第二保护层。为了便于识别，将尼龙着上颜色。包有两层保护层的光纤称为芯线。芯线有时由一条基准线组成，有时由多条基准线整齐地排列成带状组成。带状芯线具有线体容易识别，在光纤连接时可一齐完成等优点。将芯线或者带状芯线堆放在聚乙烯上切开的空槽中，在聚乙烯的中心部分使用了抗拉强度很高的加强构件，防止光缆被拉伸。外皮根据不同用途，采用了不同的防护措施，所以外径也有所不同。图6-5光缆的结构示意图第一节矿井通信３．交换机交换机可分为：人工交换机和自动交换机。人工交换机又分为磁石式电话交换机（现已淘汰）、共电式电话交换机，该机结构简单、价格低廉安装、维护简便，适用于小型煤矿使用；自动交换机又分为：步进制、纵横制、程控制、数控制。由于数控式功能强大，并可以发展为电话兼作数据通信等综合通信网，将逐渐取代其它制式。第一节矿井通信MD110数字式程控交换机系统组成图6-6MD110数字式程控交换机系统组成示意图第一节矿井通信图6-7MD110线路接口模块示意图第一节矿井通信MD110数字式程控交换机的软件数字程控交换系统的软件包括程序和数据，分别存放在程序存储器和数据存储器中。图6-8MD110软件框图第一节矿井通信MD110数字式程控交换机系统的功能话务台的功能用户业务功能计费功能综合业务数据网（ISDN）功能组网功能MD110数字式程控交换机系统的功能第一节矿井通信４．辅助设备1交换机电源交换机采用直流电路工作，因此有整流柜和蓄电池两种电源。3汇接器矿用通信汇接器应用于井下有线固定通信与移动通信（扩音通信、载波通信、感应通信、漏泄通信）之间的汇接。2分线盒在地面采用保安配线架或配线箱实现通信电缆和交换机之间的接线，内装试验排及保安排，供测试和保护交换机用第一节矿井通信三KT7型矿用程控调度通信系统该系统为本质安全型，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中作为生产调度之用。该系统利用微机程序控制技术实现双向扩音紧急呼叫，其中包括话机紧呼调度台、调度台紧急选呼、组呼、全呼电话机，具有同播功能、录音功能、会议功能、电话机检测功能等。该系统井上可与行政自动交换机、矿务局调度室、无线电话系统、直通电话连接，用户之间的通话自动交换，减轻调度员的工作负担；第一节矿井通信１．系统组成及功能图6-9KT7型矿用程控调度通信系统示意图第一节矿井通信KT7003型矿用程控调度台有如下电路组成：扩音电路调度电路井上直通电路井下直通电路电池检测信号接收电路夜铃电路程控控制器程控控制器包括主控制器和分控制器二部分。主控制器设在调度台上，由微型计算机、针式打印机和其软件组成。分控制器安装在耦合器中，由CPU单板机和8块I/O接口板组成。主控制器主要完成人机对话，由键盘输入命令，通知分控制器执行相应的命令，并接受分控制器送来的数据。第一节矿井通信KT8010型矿用程控耦合器KT8010型矿用程控耦合器用来实现井下本质安全型电话与地面非本质安全型电话的耦合，完成安全隔离、语音耦合、各种脉冲信号（拨号脉冲，紧急信号等）的传递。它有如下电路组成：铃流转换电路安全隔离电路恒流源电路摘挂机电路紧急呼叫接收电路紧呼输出电路紧呼转换电路第一节矿井通信KTl016型矿用程控电话机KTl016型矿用程控电话机为本质安全型，是KT7型矿用程控调度通信系统的井下终端设备。该电话机的技术功能如下：(1)全双工通话功能。(2)接收扩音呼叫信号，具有扩音呼叫功能。(3)接收同播信号，实现扩音同播功能。(4)接收催挂机信号，实现手柄未挂好的催挂机功能。(5)接收耦合器发来的振铃信号。(6)电话机电池电压检测功能。(7)向调度台发出紧急呼叫信号。(8)实现脉冲或双音多频拨号功能。第一节矿井通信２．整机结构KT7003型矿用程控调度台本调度台整机结构为金属型材组装而成，加工组装方便。由五个单体台柜组成KT8010型矿用程控耦合器KT8010型矿用程控耦合器的整机结构，用金属型材加工组装而成。第一节矿井通信３．使用与维使用方法调度员用调度电路呼叫被叫用户调度员用主控制器紧急呼叫被叫用户调度员对若干被叫用户同时呼叫调度员呼叫某几部电话机召开电话会议调度员催挂未挂好的电话机调度员呼叫直通用户调度员呼叫矿务局调度台本安电话机通过自动交换机呼叫调度台本安电话机紧急呼叫调度台直通用户呼叫调度台矿务局调度台呼叫矿调度台电池检测第一节矿井通信维护(1)在调用功能模块时，有时出现“串行口通信故障，必须检修”的提示。这说明主控制器与分控制器之间的数据通信系统的硬件出现故障，必须停机检查。(2)定期清理紧呼备查库和群呼备查库。由于磁盘空间有限，长期不清理可能出现不能储存的错误。(3)定期检查耦合器本安参数是否符合规定值，并检查各级电压是否在规定值内。(4)电话机的电池必须定期检测，电池放电电压不得低于10V，低于10V的电池必须按规定充电。(5)各种备用插板要定期上机运行，保证各种备用插板完好，真正起到备用作用。LOGO“Addyourcompanyslogan”2007-09-01