KJJ46数据传输接口的工作原理及日常维护

KJJ46数据传输接口概述KJJ46型数据通讯接口，是为解决KJ90NA型煤矿安全监控系统地面中心站与井下分站间的数据传输，而专门研制的专用通讯接口。该通讯接口是KJ90NA型煤矿安全监控系统的传输枢纽。KJJ46产品特点KJJ46型数据通讯接口可转换和发送来自地面中心站内的监控主机和井下分站的各种控制指令及监测信号；连接井下的通讯电缆不仅采取了安全栅隔离，而且还设计了限流、限压、防雷的保护措施；采用了先进的双机自动切换技术，智能控制；采用了双线式技术，可解决传输不匹配问题。KJJ46的工作环境环境温度：0℃～40℃；相对湿度:≤95%；大气压力:80kPa～116kPa；通讯接口应工作于地面中心站计算机机房内。KJJ46的结构特征（一）KJJ46型数据通讯接口采用接口、电源一体化设计，外型结构为扁形长方体。1—散热孔2—电源开关3—产品型号KJJ46型数据通讯接口正面显示面板示意图：收I控I发I———线路一传输状况指示灯；收II控II发II——线路二传输状况指示灯；电源——————电源状况指示灯KJJ46的结构特征（二）KJJ46的结构特征（三）KJJ46型数据通讯接口背面结构及通道连接示意图：线路I对应主机串口I和备机串口I。线路II对应主机串口II和备机串口II。KJJ46的主要功能实现中心站计算机与分站之间的双向通信；自动控制数据收发的状态；实现双机热备自动切换；实现非本安到本安信号的隔离，满足安全标准要求；适应煤矿的大幅度电压波动，并保持输出正常；具有通讯状态和电源指示功能；KJJ46工作原理（一）KJJ46型数据通讯接口采用调制解调原理传送和监控来往于地面中心站监控主机及井下分站间的各种监测信号。实现双机热备切换和控制收发状态的功能。主要组成部分有：TD为发送；RTS为收发、转换与控制；RD为接收状态的指示；电源等。KJJ46工作原理（二）电源部分在220V输入端增加防雷及过压保护电路，防止因雷击和瞬间高压冲击损坏变压器。为解决煤矿电压不稳的问题，采用了磁饱和变压器，这种变压器的特点是能适应宽电压范围并保持输出稳定。在整流端，采用了大容量的电容调节电压纹波，为电路提供稳定纯净的电源。KJJ46工作原理（三）电源部分原理框图220VAC宽范围变压器整流及保护稳压及隔离防雷及过压保护输出至数据电路KJJ46工作原理（四）数据转换和控制部分原理计算机下发的数据经过TTL数据转换后，是由单片机进行数据监控，实现数据收发控制和双机热备切换控制，再经过RS485调制芯片转换成RS485信号发送给分站，发送完毕后由单片机将RS485芯片设置成接收状态，回收分站发出的数据。KJJ46工作原理（五）数据转换和控制部分原理框图计算机串口双机热备切换数据收发控制RS485数据收发至分站TTL数据转换KJJ46的电路原理KJJ46数据传输接口主要由电源转换部分、单片机控制部分、数据转换部分和RS485转换电路部分组成。KJJ46软件设计流程程序入口设置定时器参数计算机是否有数据开始发送数据是否发送完毕否是设置RS485芯片为接收状态否启动双机热备切换计算机是否有数据开始发送是否是KJJ46技术指标(一)输入电源：1交流输入电压等级：220VAC；2电源波动范围：标称值的90%～110%；3电源频率：48Hz～52Hz；4电源电压失真：总的谐波分量应≤10%。KJJ46技术指标(二)通讯接口与分站的通讯：1）通讯接口与分站的传输口：2路；2）通讯接口与分站的传输方式：RS485、半双工、主从式、双极性；a）传输波特率：2400bps；b）工作电流峰峰值：≤300mA；c）工作电压峰峰值：1.5V～12V；3）通讯接口到分站最大传输距离为10km，电缆型号:MHYVP1×4(7/0.52mm)。KJJ46技术指标(三)通讯接口与与计算机的通讯1）通讯接口与计算机的传输口：2路；2）通讯接口与计算机的传输方式：RS232、半双工、主从式、双极性；a）传输波特率：2400bps；b）工作电压峰峰值：≤24V；3）通讯接口到计算机最大传输距离为3m。KJJ46技术指标(四)功能a）通讯接口具有与分站双向通信及其指示功能；b）通讯接口具有与主机双向通信及其指示功能；c）通讯接口具有自动切换功能；d）通讯接口具有电源指示功能。KJJ46技术指标(五)挂接分站的最大容量：64台分站。自动切换响应时间：确认主机故障后14～16s。双机热备定义双机热备指的是采用2台电脑分别作为监控系统主、备机。2台电脑串口分别接接口的“主机串口”和“备机串口”，注意当使用串口I的时候485线接“线路I”，串口II的时候485线接“线路II”。监控系统软件需要使用软件研究室专门开发的双机热备软件，可实现主、备机间的数据自动备份和主、备机监控软件自动开停。偏置电阻调节偏置电阻作用是在线路进入空闲状态后，把总线上没有数据时（空闲方式）的电平拉离0电平。这样一来，即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰，挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作，从而确保通讯质量。具体设置方法如下：偏置电阻的拨码开关S4共有8位，拨到数字端为关，拨到“ON”端为开。拨码开关两个为一组，1、2，3、4分别控制U6A、B两线上的偏置阻值，5、6，7、8分别控制U11A、B两线上的偏置阻值。当拨单号为开的时候偏置阻值为1.1KΩ，当拨双号为开的时候偏置阻值为1.6KΩ，单双号的一起为开时候偏置阻值为680Ω。出厂设置为1.1K。匹配电阻的调节当遇到井下通讯电缆布线分支较多、较复杂的时候，容易发生反射干扰从而影响通讯质量。此时，可在大的分支中选择一台离主线较近的分站，将其主板上的跳线J1插上跳针，使该分支与地面接口对应匹配，即可吸收反射干扰。同样，可通过调节接口上蓝色匹配电位器的阻值改善通信质量，一般取值在60~150欧姆之间，出厂设置为120欧姆。故障分析与排除常见故障故障原因故障处理通讯中断1、电源是否接好接通电源通讯中断2、串口选择错误更改串口通讯中断3、保险管坏更换保险管通讯误码1、线路是否通畅检查线路是否有短路断路通讯误码2、电源机壳是否接地电源机壳接地通讯误码3、反射干扰分支与地面接口对应匹配通讯误码4、分站设置错误或分站故障重新设置分站排除分站故障通讯误码5、通讯不稳定调节偏置电阻