对KJ90NB型煤矿安全监控系统通讯故障处理对策的研究

【摘 要】煤矿安全监控系统是煤矿高产、高效、安全生产的重要保证，本文根据多年的工作实践，总结了KJ90NB型煤矿安全监控系统使用中常见的通讯故障，并对故障处理措施进行了分析，对保障安监系统的正常运行意义重大。

【关键词】安全监控系统 故障 通讯系统

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―501―01

1、前言

近几年来，信息技术被迅速应用到煤矿安全生产领域，并取得了明显的经济和社会效益。煤矿安全监控系统是集生产环境预警、生产监控、信息管理、工业图象监控和多种子系统为一体的新型煤矿综合监控系统。安全监控系统一般由中心站、信息传输装置、传感器和执行装置组成，可实现甲烷超限断电、停风断电、通风系统监测监控、机电设备远程控制等功能；可提供煤矿井下各类安全参数的动态信息，便于及时的发现和处理事故隐患等。保证煤矿安全监控系统正常运行是预防遏制煤矿重特大事故的发生，避免人身伤亡和财产损失最有效的措施之一。但是，煤矿安全监控系统在实际运行中往往会有一些故障发生，本文总结了监控系统通讯使用中的常见故障，并对维护和故障处理措施进行了分析，对保障安监系统的正常运行意义重大。

2、工程概况

石炭井焦煤分公司从2000年开始使用国内先进的KJ54型监测系统，2005年升级为KJ90型监测系统，2008年3月升级为KJ90NB型，使监测监控系统更加完善。经过三年的运行，系统平稳，系统稳定性、可靠性较好，功能齐全，实现了井下瓦斯、一氧化碳、温度、风速等动态监控，风机开停、馈电开关监控等功能，并对井下瓦斯超限实施报警断电功能。同时又改变了传统煤矿企业的瓦斯管理模式，使原有的分散、就地监测更新为集中监测，煤矿主要领导和相关职能科室也可随时查看井下各环节的瓦斯情况，有效预防事故的发生，为管理和决策提供了科学、可靠、快速的依据。目前井下共计271个测点，其中模拟量测点137个，开关量测点134个。其中监测分站35台，瓦斯传感器66台，一氧化碳传感器34台，温度传感器25台，负压传感器1台，风机开停传感器22对，风速传感器10台，风筒传感器10台，各类传感器的安装数量、地点和位置符合《规程》要求。主要采用的通信方式是：通过485通讯将传感器信号采集到分站，智能口采集的数据经过从CPU处理将处理后的数据通过主CPU传输到地面中心站，井下交换机与地面交换机采用光缆传输。因为这种通讯模式需要大量的缆线，耗材多，工作量大，不时造成信号中断，做不到有效监控。为了保证安安全监控系统通讯的正常，必须对其故障进行分析和总结，以便最快速度的抢修成功。

3、KJ90NB型煤矿安全监控系统通讯故障的处理对策

3.1井下分站与交换机不通讯

（1）用万用表直流20V以上档位，测量由井下分站上来的通讯线是否有1.3V～4.6V的电压，如果没有电压，则表示井下信号线有短路或开路现象。采用相应办法处理。

（2）如果有电压，则表示井下分站上传信号正常。交换机内部2M口板可能有短路/开路或集成电路或其它器件损坏现象。采用相应办法处理。

3.2井下分站与中心站不通讯

首先，观察数据接口的“控”、“发”两个指示灯是否闪烁，若闪烁则表示计算机及软件有数据下发。此时断开数据接口和井下的通讯线，用万用表的蜂鸣器档，测量数据接口输出端是否有间断的蜂呤声，若有则表示中心站部分没问题。然后再用万用表的直流20V以上档位，测量由井下上来的通讯线是否有1.3V～4.6V的电压，如果没有电压，则表示井下信号线有短路或开路现象。采用相应办法处理。

3.3 NA系统单个井下分站与中心站不通讯

用万用表直流20V以上档位，测量该分站的通讯口是否有2.5～4.6V电压输出，如果没有，更换分站184通讯芯片。仍没有，则表示分站主板坏。如分站有2.5～4.6V电压输出，则检查井下分站号与监控主机所设置的分站号是否一致，同时检查主机上该分站是否已定义。检查485通讯接线的红、白线是否接反或开路。

3.4所有分站均出现通讯中断

3.4.1故障分析

（1）系统“Config.ini”文件配置不正确；（2）主机串口坏；（3）数据传输接口故障；（4）避雷器损坏；（5）井下主通讯电缆可能出现断开、短路或接线盒进水等情况；（6）井下分站损坏。

3.4.2 处理对策

（1）系统“Config.ini”文件配置不正确的排除方法：检查、修正“Config.ini”文件配置。

（2）主机串口好坏的判断办法：找一台无故障的数据接口连接上，看控1、控2和发1、发2指示灯是否交替闪烁，是则说明主机串口正常，反之则串口坏。

（3）数据传输接口故障检排除办法：检查接口保险管是否烧坏、更换接口主板等。

（4）避雷器故障检排除办法：1）打开避雷器后盖，检查保险管是否有明显被烧坏的迹象；检查接线柱接触是否良好；2）分别测量A组、B组两端接线柱之间是否有短路或断开现象，如果短路可以是压敏电阻被击穿，需要重新更换。

（5）检查线路故障的方法：一般是分段进行。先在重点怀疑的地方或者接线盒处断开，分别测量两边的信号（正常时，分站端为2.6V左右直流电压；地面发下的信号为0.5V—1.7V直流电压之间变化，用万用表通断档测试有间断蜂鸣声）。然后逐步往下检查，直到找到线路根源排除故障。

（6）井下分站通讯故障的检查方法：一般在正常情况下，断开主通讯线，分站端有2.6V左右直流电压输出。最后检查分站，若分站显示、采样都正常，通讯指示灯不在闪烁，说明分站主板通讯部分有问题，应更换65LBC184芯片或分站主板恢复通信。

3.5分站时通时断

（1）井下主通讯电缆老化或接线盒接触不好；（2）数据传输接口带负载能力较差；（3）部分分站有微短现象。

3.5.1排除方法

（1）应先观察出现故障分站是否具规律性，（包括出现故障的时间、地点、相同分站等）。当无规律出现此故障时，安装分站数量有较多（40台）且距离比较远的情况下，应先考虑数据传输接口带负载能力，可以通过调节接口内部可调电阻，增强接口的带负载能力。

（2）若具有一定的规律，应该检查出现问题的分站或者几台分站的同用线路，主要是接线盒是否有接触不良好的地方或者接线盒里有积水情况，通讯电缆与动力电缆相隔太近，当大型设备启动的时候，受电磁场的干扰使通讯中断。线路老化接线盒过多等情况应逐一检查。

（3）在安装分站数量较少距离近的情况下，可先断开一个片区或者一台分站，观察另外一个片区或者另外部分分站是否正常，这样逐个片区检查；

（4）也可通过计算整个线电阻来确定故障在那个片区或某台分站。正常情况下，每台分站的阻止在480欧姆左右，每千米电缆线的阻止是10欧姆左右。先算出几台分站的电阻之和在加上线电阻，得出整个片区的线电阻值。然后在前端测量该片区线电阻值进行对比。如果实际值明显小于计算值，则说明该片有短路现象，再具体到某一台分站上就比较容易了。最后查出故障点更换分站主板，使之恢复正常。

4、结束语

随着煤矿企业安全治理力度的不断加大，矿井安全监控系统运行的安全性、可靠性尤为重要。为切实有效地发挥安全监控系统在生产中的安全保障作用，确保监测数据的准确性，安全监控设备应严格按照《煤矿安全监控系统及检测仪器管理规范》的规定进行安装、管理与维护。特别是现在的监控系统系统复杂性大、元件多，维护检修的技术难度大。因此，只有充分了解该系统，不断总结常见故障和特点，才能及时准确的加以维修和充分发挥监控系统的效能，以便为煤矿的安全生产提供有力保障。

作者简介：

杨百成，1983，男，本科，助理工程师，现就职于神华宁夏煤业集团有限责任公司石炭井焦煤分公司，主要从事煤矿煤矿安全监控系统和束管监测系统的工作。