KJ31X(A)煤矿安全监控系统（以下简称系统），是由加拿大康斯培克控制有限公司在中国的独资子公司——北京康斯培克环保系统设备有限公司，针对中国煤矿安全生产监测监控的要求开发、研制的适用于煤矿领域的安全生产监测监控系统。它融合了工业控制总线技术、智能传感器技术、智能控制器技术、PLC技术等技术，软件功能丰富，组网能力强。

系统是一个功能齐全的总线式监控系统。该系统集采矿和工业环境、生产监控、多屏动态显示、工业电视监视、洗煤厂监控、瓦斯抽放系统监控、皮带运输系统监控、风机监测、主副井提升监测及采煤机监测、变电站电力监测、束管子系统监测、机车轨迹跟踪子系统监测、液压支架压力子系统监测、生产调度管理、局矿办公自化网路于一体的计算机监控网络系统。

系统由地面中心站、干线扩展器、备用电源箱、各种智能传感器、矿用机电控制设备、传输电缆和系统软件组成。

系统采用干线供电方式，传感器就近挂接在干线上（总线上），系统容量可大可小，少则几十个点，多则可达15000个测点，可适应于大、中、小各种型号矿井的不同需要。

系统由监控主备机、打印机、不间断电源、DZ47Y-40电涌保护器、P5000C隔爆兼本质安全型干线扩展器（以下简称干线扩展器）、P2782(A) 矿用本安型区域控制器（以下简称区域控制器）、传感器、无线网关、监控器、断电器、接线盒、电缆、光缆等设备组成。

1、环境条件

1.1、系统中用于机房、调度室的设备，能在下列条件下正常工作：

1.2、系统中用于煤矿井下的设备在下列条件下正常工作：

2、供电电源

2.1、地面设备交流电源：

2.2、井下设备交流电源：

1、数据采集

1. 系统具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。
2. 系统具有馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。
3. 系统具有瓦斯抽采（放）量监测、显示功能。

2、控制

2.1、系统具有由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能：

1. 甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；
2. 甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控制设备电源并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；
3. 与闭锁控制有关的设备（含区域控制器、甲烷传感器、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）未投入正常运行或故障时，切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。

2.2、系统具有由现场设备完成甲烷风电闭锁功能：

1. 进工作面甲烷浓度达到或超过1.O％时，声光报警；掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.5％时，切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.O％时，自动解锁。
2. 掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0％时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁：当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1.O％时，自动解锁。
3. 被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到或超过0.5％时，声光报警、切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5％时，自动解锁：
4. 局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，声光报警、切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁：当局部通风机或风筒恢复正常工作时，自动解锁。
5. 局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3.0％，能对局部通风机进行闭锁使之不能起动，只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1.5％时，自动解锁。
6. 与闭锁控制有关的设备(含区域控制器、甲烷传感器、电源、断电控制器、电缆、接线盒等)故障或断电时，声光报警、切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源1min内，继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。严禁对局部通风机进行故障闭锁控制。

2.3、安全监控系统具有地面中心站手动遥控断电／复电功能，并具有操作权限管理和操作记录功能。

2.4、安全监控系统具有异地断电／复电功能。

3、存储和查询

1. 甲烷浓度、风速、负压、一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值：
2. 模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)：
3. 报警及解除报警时刻及状态；
4. 断电／复电时刻及状态；
5. 馈电异常报警时刻及状态；
6. 局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻；
7. 瓦斯抽采(放)量等累计量值：
8. 设备故障／恢复正常工作时刻及状态等。

4、显示

1. 系统具有列表显示功能：
1. 模拟量及相关显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧最大值；⑨最小值；⑩平均值；⑪断电／复电命令；⑫馈电状态；⑬超限报警；⑭馈电异常报警；⑮传感器工作状态等；
2. 开关量显示内容包括：①地点；②名称；③开／停时刻；④状态；⑤工作时间；⑥开停次数；⑦传感器工作状态；⑧报警及解除报警状态及时刻等；
3. 累计量显示内容包括：地点、名称、单位、累计量值等。
2. 系统能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等。
3. 系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值等。
4. 系统具有开关量状态图及柱状图显示功能。
5. 系统具有模拟动画显示功能。显示内容包括：①通风系统模拟图；②相应设备开停状态；③相应模拟量数值等。具有漫游、总图加局部放大等方式。
6. 系统具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括：①传感器；②区域控制器；③断电控制器；④干线扩展器等设备的设备名称；⑤相对位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不下，可漫游或总图加局部放大。

5、打印

系统具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能。报表包括：①模拟量日(班)报表；②模拟量报警日(班)报表；③模拟量断电日(班)报表；④模拟量馈电异常日(班)报表；⑤开关量报警及断电日(班)报表；⑥开关量馈电异常日(班)报表；⑦开关量状态变动日(班)报表；⑧监控设备故障日(班)报表；⑨模拟量统计值历史记录查询报表等。

6、人机对话

系统具有人机对话功能，包括系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。

7、自诊断

系统具有自诊断功能，当系统中干线扩展器、传感器、区域控制器、电源、断电控制器等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。

8、双机切换

系统具有双机切换功能。系统主备机双机热备份，并具有自动切换功能。当工作主机发生故障时，备份主机自动投入工作。监控软件和备份软件实时通过网络连接通讯，主机、备份机皆具备自动切换功能，并在主菜单栏中显示出主机、备份机运行状态。

9、备用电源

系统具有备用电源，当电网停电后，保证对甲烷、风速、风压、一氧化碳、主要通风机、局部通风机开停、风筒状态等主要监控量继续监控。

10、数据备份

系统具有数据备份功能，采用双硬盘备份，系统软件自动将数据备份于不同的两个硬盘中

11、模拟报警和断电

GJJ100煤矿用激光甲烷传感器具有现场模拟测试报警和断电功能。

12、防雷

在中心站机房交流供电进线处接有DZ47Y-40电涌保护器进行防雷电保护。

13、其他

1. 系统具有网络通信功能。
2. 系统具有软件自监视功能。
3. 系统具有软件容错功能。
4. 系统具有实时多任务功能，能实时传输、处理、存储和显示信息，并根据要求实时控制，能周期地循环运行而不中断。

1、操作管理

软件具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等使用密码操作，并具有操作记录。

2、主菜单

在各种显示模式下都有主菜单显示，主菜单包括：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。

在主菜单下设置子菜单：

1. 参数设置：系统参数、模拟量、开关量、累计量、其他；
2. 页面编辑：列表、曲线、模拟图、其他；
3. 控制：控制逻辑、操作、其他；
4. 列表显示：报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；
5. 曲线显示：报警、断电控制、馈电异常、调用、其他；
6. 状态图与柱状图显示：状态图、柱状图、其他；
7. 模拟图显示：通风系统、瓦斯抽采(放)、系统自检、其他；
8. 打印：编辑、报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；
9. 查询：报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；
10. 帮助：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图与柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、其他。

3、分类查询

1. 报警查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印；
2. 断电查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部断电的模拟量和开关量列表显示或打印；
3. 馈电异常查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部馈电异常的开关量和模拟量显示或打印。
4. 调用查询：根据输入的被查询量和查询时间，将查询期间内被查询量显示或打印。

4、快捷方式

在任何显示模式下，均可直接进入所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。

5、更改存储内容

软件具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容(参数设置及页面编辑除外)功能。

6、模拟量数据表格显示

6.1、显示内容

模拟量数据表格显示包括如下内容：①传感器设置地点；②传感器所测物理量；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧平均值；⑨最大值；⑩最小值；⑪报警/解除报警状态及时刻；⑫断电/复电命令及时刻；⑬馈电状态及时刻；⑭实时时钟等。

6.2、实时显示

模拟量报警、模拟量断电、馈电异常实时显示。

6.3、调用显示

根据所选择的模拟量显示其相应内容：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧最近一次统计的最大值；⑨平均值；⑩最后一次报警或解除报警时刻；⑪最后一次断电或复电时刻等。

6.4、报警显示

当模拟量大于或等于报警门限时，自动显示超限时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧最近一次统计的最大值；⑨平均值；⑩报警时刻；⑪最后一次断电／复电时刻；⑫断电区域；⑬馈电状态及时刻、措施等。

6.5、断电显示

当模拟量大于或等于断电门限时，自动显示断电命令及时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧报警及时刻；⑨断电及时刻；⑩断电区域；⑪馈电状态及时刻、安全措施等。

6.6、馈电异常显示

当模拟量断电命令与馈电状态不一致时，自动显示馈电异常时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值；⑧报警及时刻；⑨断电及时刻；⑩断电区域；⑪馈电状态及时刻；⑫安全措施等。

6.7、报警记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的累计报警次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警浓度；⑤累计报警次数；⑥累计报警时间；⑦报警期间最大值及时刻；⑧每次报警期间最大值及时刻；⑨每次报警时间；⑩每次报警起止时刻；⑪每次报警措施；⑫查询起止时刻等。

6.8、断电记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的累计断电次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④断电门限；⑤复电门限；⑥累计断电次数；⑦累计断电时间；⑧查询期间最大值及时刻；⑨每次断电最大值及时刻；⑩每次断电时间；⑪每次断电命令及起止时刻；⑫断电区域；⑬馈电状态及时刻；⑭安全措施；⑮查询起止时刻等。

6.9、馈电异常记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内累计馈电异常次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③断电区域；④馈电异常累计时间；⑤累计次数；⑥每次馈电异常时间；⑦起止时刻；⑧措施；⑨查询起止时刻等。

6.10、统计值记录查询显示

根据所选择的模拟量及查询时间，显示查询时间内模拟量的平均值、最大值等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦查询期间最大值及时刻；⑧平均值；⑨每次统计起止时刻；⑩最大值；⑪平均值；⑫最小值等。

7、开关量状态表格显示

7.1、显示内容

开关量状态表格显示包括以下内容：①所监测设备地点：②所监测设备名称；③当前状态；④状态变动时刻；⑤报警/解除报警时刻；⑥断电/复电时刻；⑦馈电状态及时刻等。

7.2、调用显示

根据所选择的开关量显示其相关内容：①地点；②名称；③设备状态及时刻；④报警/断电及时刻；⑤断电区域；⑥馈电状态及时刻；⑦措施及时刻等。

7.3、报警与断电显示

当开关量为报警与断电状态时，自动显示报警与断电时刻和状态等，显示内容包括：①地点；②名称；③设备状态及时刻；④报警/断电及时刻；⑤断电区域；⑥馈电状态及时刻；⑦措施及时刻等。

7.4、馈电异常显示

当开关量断电命令与馈电状态不符时，自动显示馈电异常状态及时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③设备状态及时刻；④报警/断电及时刻；⑤断电区域；⑥馈电状态及时刻；⑦措施及时刻等。

7.5、状态变动显示

当开关量状态发生变化时，显示当前状态变化的开关量的状态变动时刻和状态变动状况等，一般保持5min或10min。显示内容包括：①地点；②名称；③设备状态及时刻；④报警/断电及时刻；⑤断电区域；⑥馈电状态及时刻等。

7.6、报警及断电记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内开关量累计报警次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③报警/断电状态；④累计报警及断电次数；⑤累计报警及断电时间；⑥每次报警及断电时间；⑦起止时刻；⑧措施及采取措施时刻；⑨查询起止时刻等。

7.7、馈电异常查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的开关量断电命令与馈电状态不符次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③馈电异常累计时间；④累计次数；⑤每次时间；⑥起止时刻；⑦措施及采取措施时刻等。

7.8、状态变动记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内开关量状态变动次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③累计报警/断电时间；④累计动作次数；⑤每次动作状态及时刻等。

8、模拟量曲线显示

将模拟量监测值和统计值随时间变化的状况用带坐标和门限值的曲线直观地显示出来，并可无极放大或弹出放大窗。坐标的竖轴为监测值和统计值，横轴为时间。用平行于横轴的黄色虚线给出报警浓度，用平行于横轴的红色虚线给出断电浓度，用平行于横轴的蓝色虚线给出复电浓度。实时监测值、最大值、平均值、最小值等用不同颜色表示。在屏幕上方标明传感器设置地点、所测物理量名称，起始/终止日期和时间，最大值、平均值、最小值等曲线的颜色等。为便于读取，设置游标，游标所到之处标注出对应点的时刻、监测值、最大值、平均值、最小值、断电起止时刻及累计时间、报警起止时刻及累计时间、馈电异常起止时刻及累计时间、措施及采取措施时刻等。并随着游标的移动，起始/终止日期和时间变化。

9、开关量状态图与柱状图显示

9.1、开关量状态图显示

将开关量状态随时间变化的状态用直线显示。在屏幕上方标明传感器的设置地点、所测物理量名称、起始/终止日期和时间。为便于读值，设置游标，游标所到之处标出对应区间的起止时刻、报警及断电状态、馈电状态、措施等。

9.2、开关量柱状图显示

将开关量单位时间内的开机效率(单位时间内开机时间)用直方图直观显示。坐标竖轴为开机效率：横轴为时间。在屏幕上方标明传感器设置地点、所测物理量名称、起始/终止日期和时间。为便于读值，设置游标，游标所到之处标出对应区间的开机效率、开机时间、开停次数等。

10、模拟图显示

在具有说明巷道、设备布置等背景图上，将实时监测到的开关量状态，用相应的图样在相应的位置模拟显示；将实时监测到的模拟量数值在相应位置显示。同时用红色等标注报警、断电及馈电异常。点击设备模拟图或模拟量显示值，可以弹出相关信息的选择菜单，供进一步查询。

模拟图具有总图显示、局部显示、漫游、缩小放大等功能，并具有地理位置显示等功能。

11、报警

当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，发出报警信号。

在模拟量模拟曲线显示和图形显示方式中，当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，相应的曲线和图样、数值按照分级报警颜色显示。

12、存储记录

1. 统计值记录：定时将模拟量平均值、最大值、最小值等存储在磁盘等存储介质上。
2. 模拟量报警记录：当模拟量报警、解除报警、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。
3. 模拟量断电记录：当模拟量断电、复电、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。
4. 模拟量馈电异常记录：当馈电状态由正常变为异常、或由异常变为正常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。
5. 开关量状态变动记录：当开关量状态发生变动时，计算机自动将该开关量的状态变动状况和变动时刻记录在磁盘等存储介质上。
6. 开关量报警及断电记录：当开关量由非报警及断电状态变为报警及断电状态、或由报警及断电状态变为非报警及断电状态、或填写备注时，自动将相关内容及时刻记录磁盘等存储介质上。
7. 开关量馈电异常记录：当馈电异常变为正常、正常变为异常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。
8. 监控设备故障记录：当监控设备(区域控制器、传感器等)故障、恢复正常、填写措施时，记录其状态及时刻。

13、打印

1. 模拟量日(班)报表
2. 模拟量报警日(班)报表
3. 模拟量断电日(班)报表
4. 模拟量馈电异常日(班)报表
5. 开关量报警及断电日(班)报表
6. 开关量馈电异常日(班)报表
7. 开关量状态变动日(班)报表
8. 监控设备故障日(班)报表
9. 模拟量统计值历史记录查询报表

1、信号制

1. 模拟量:数字信号（干线扩展器输入/出端、区域控制器输入/出端）：主从式、半双工、RS485；传输速率： 4800bps。
2. 开关量:无源接点信号（监控器输入端）：无源输出截止状态的漏电阻应不小于100kΩ，无源输出导通状态的电压降应不大于 +0.5V（电流为2mA时）。
3. 控制量:有源接点信号(监控器输出端)：有源输出高电平应不小于+3.0V(输出电流为2mA时)，有源输出低电平电压应不大于+0.5V(电流为2mA时)。

2、存储时间

甲烷、温度、风速、负压、一氧化碳等重要测点的实时监测值存盘记录保存3个月以上。模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽采（放）量等累计量值、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录保存2年以上。当系统主机发生故障时，丢失上述信息的时间长度不大于40s。

3、画面响应时间

调出整幅画面85%的响应时间不大于2s，其余画面应不大于5s。

4、 系统最大监控容量

1. 系统主干网最多允许接入16台干线扩展器（井下），最多支持16条RS485支路，每条支路最大测点容量为88个，系统最大接入测点容量1408个点（包括模拟量、开关量、控制量）。
2. 系统中P2782(A)区域控制器最大监控容量：10路模拟量输入，8路开关量输入，5路开关量输出。
3. 系统中KHX18/32区域控制器最大监控容量：32台各类传感器。