安全监控系统用户技术手册(三).docx

KJ101N型煤矿安全监控系统用户技术手册 第四章 KJ101N-F1型矿用监控分站KJ101N型煤矿安全监控系统用户技术手册（三）贾柏青前 言技术手册深入浅出的讲解了KJ101N型煤矿安全监控系统的硬件基本工作原理以及系统各个部分的工作性能，详细分析了内部电路工作原理、常见故障以及处理方法等。 技术手册是KJ101N型煤矿安全监控系统最全面的技术资料，也是本公司结合多年来的工程设计和现场维修经验编写的，手册中所附电气原理图也是广大用户和维修人员所期望的，对使用和维护人员有很好的学习指导作用，同时也适合其它型号煤矿监控系统用户参考。技术手册难免有错误和遗漏之处，敬请用户批评指正。如有问题、意见和相关的讨论，可以通过以下地址联系：jbq 或 Lngfb声明：本用户技术手册只提供给KJ101N型煤矿安全监控系统用户作为维修技术参考之用，未经许可不得转载和翻印。编 者 二七年五月 KJ101N型煤矿安全监控系统用户技术手册 第七章 监控分站附件及关连设备第七章 监控分站附件及关连设备7.1 KJ101N-GD型矿用继电器箱1) KJ101N-GD型矿用继电器箱接线图本继电器箱采用脉冲编码控制原理制成，两根控制线兼作驱动电源，工作时无需外接电源。继电器箱的受控接点，属点发式控制，状态保持由内部电路完成，失电后状态复原。继电器箱中设有六位拨码开关，监控分站发向继电器箱的信号不是断电命令，而是4路传感器的超限信息，各路继电器箱可独立选择受控关系。继电器箱中六位拨码开关，前4位用来设定4路传感器的有效控制权，第5位用来设定输出接点的常开/常闭，多只继电器箱统一由一对控制线驱动实现，实现多路控制，高压继电器箱的开关用于受控探头的选择。在一对控制线上可连接多个继电器箱组成控制群。在继电器箱的电子触点上，设计了电信号回传检测电路，不论触点是常闭或常开使用，该电路都能正确回传控制电路的馈电信息（有电或无电），回传信号和其它开关量信号兼容。目前由于仪器电源容量原因，最多限制安装4台继电器箱（07年后产品可以增加到八台）。用于断电控制的高压继电器箱有二组触点，主触点为高压双向可控硅(2只700V41A可控硅串联)输出，可直接用于高压660V以下断电控制，能承受10A连续电流，亦适用低压断电控制，工作压降仅2V（5A）。继电器箱中的六位拨码开关1，2，3，4位用来选择本继电器箱受传感器控制权，向上拨ON位有效，开关位数代表传感器A1、A2、A3、A4，可任意组合。如：1，2位向上拨，表示本继电器箱受A1、A2二路传感器超限控制；1，2，3，4全向上拨时，任一传感器超限本继电器箱都受控。辅助触点是普通的继电器触点，触点容量为127V/2A，用于直流电路控制，该接点与主接点同步动作。开关5用于接点的常开/常闭设定，向上拨ON位时，上电后，静态接点为常闭状态；向下拨OFF位时，上电后，静态接点为常开状态。开关6用于改变控制输入正端（接线端3）接线方式，向上拨ON位时，该端接内部公共端，向下拨Off位时继电器箱工作在常规控制状态下。继电器箱的引出脚见示意图2）KJ101N-GD型矿用继电器箱使用方法在继电器箱上，由拨码开关1，2，3，4设置受监控分站1，2，3，4路探头控制状态开关1拨ON 即设定为受监控分站第1路探头控制开关2拨ON 即设定为受监控分站第2路探头控制开关3拨ON 即设定为受监控分站第3路探头控制开关4拨ON 即设定为受监控分站第4路探头控制开关可组合使用，例如：开关1，2，4同拨ON 即设定为监控分站1，2，4路同时控制开关1，3同拨ON 即设定为监控分站1，3路同时控制继电器箱可在控制线上并联使用，最多可并4台，并联的继电器箱可以不同设置，达到同时分别断电的目的，主接点和副接点非同步同相动作也可按要求设计（需定货时说明）。3） KJ101N-GD型矿用继电器箱的测试方法将继电器箱控制线接线柱，接在KJ101N-F1型监控分站上对应组的远程控制两个接线端上。在监测软件KJ101运行状态下由键盘上发出断电、恢复命令，因为普通万用表不能测通两只串联的可控硅，所以电子触点应在模拟控制电路上正确动作。KJ101N-GD型矿用继电器箱的使用和测试，要使用99年以后的版本软件和固化程序。老系统使用时应更新软件。4） KJ101N-GD型继电器箱:框图5） KJ101N-GD型继电器箱技术参数控制电压：15-30V控制距离：>2km(单只继电器箱)工作电流：<35mA（早期产品60mA）控制延迟：<1s机械接点:l 接通电阻：<O.1l 分断电阻：>100Ml 分断能力：AC127V，2A可控硅接点:l 阻断电压36-660Vl 连续接点电流:10Al 接通态压降: 2Vl 断态漏电流:0.3mA控制方式：遥控编解码，状态自锁定防爆型式：隔爆兼本安防爆标志：dibI(150)尺寸：240×70×20mm，重量：8kg上图中号接线端子信号为馈电输出信号（1/5mA）,当正常供电时输出5mA，正常断电后输出小于1mA，如果此时仍输出为5mA说明断电失效。将该端子直接与监控分站的开关量输入端连接，实现断电馈电信号回传。6） KJ101N-GD型矿用继电器箱接线示意图7）一组驱动多继电器箱应用示意图7.2 JU3开关量扩展器1）JU3开关量扩展器工作原理KJ101N-F1型矿用监控分站为有效的接入多路开关量，设计了开关量扩展器。开关量扩展器能将一个模拟量端口扩展成8个开关量端口，因此一台KJ101N-F1型矿用监控分站可最多接入36个开关量。开关量扩展器原理框图输入电路由8个运算放大器进行信号比较后，输入并行/串行转换电路，转换后的串行信号以脉冲的方法进行输出。每组信号由18个脉冲组成，前2个是比较脉冲，后十六个脉冲对应开关量，“0”对应两个窄脉冲，“1”对应2个宽脉冲。串行码输入到监仪后，由监控分站中固化软件解码上传，扩展器连接监控分站共三根线即电源+；电源；信号，接法同普通传感器。KJU3开关量扩展器外形图2）JU3开关量扩展器接线方法7.3 KJ101-56型声光报警器本声光报警器采用脉冲编码控制原理制成，两根控制线兼作驱动电源，工作时无需外接电源。采用本安电路设计，可应用于具有瓦斯突出爆炸危险的场所。外形见下图：1) KJ101-56型声光报警器:框图2) 声光报警器设置方法监控分站发往声光报警器的信号不是报警命令，而是4路传感器的超限信息，在一对控制线上可连接多个声光报警器，当监控分站配接多台声光报警器时，各声光报警器可独立选择受控关系。前4位用来设定4路传感器的有效控制权，多只声光报警器统一由一对控制线驱动实现。声光报警器中设有六位拨码开关，D1-4受控传感器选择开关（仅适用于与KJ101N-F1或KJ101N-F2配接时），声光报警器中的六位拨码开关1，2，3，4位用来选择本声光报警器受传感器控制权，向上拨ON位有效，开关位数代表传感器T1、T2、T3、T4可任意组合。如：1，2位向上拨，表示本声光报警器受T1、T2二路传感器超限控制；1，2，3，4全向上拨时，任一传感器超限本声光报警器都受控。在声光报警器上，由拨码开关1，2，3，4设置受监控分站T1，T2，T3，T4路探头控制状态开关1拨ON 即设定为受监控分站第1路探头控制开关2拨ON 即设定为受监控分站第2路探头控制开关3拨ON 即设定为受监控分站第3路探头控制开关4拨ON 即设定为受监控分站第4路探头控制开关可组合使用，例如：开关1，2，4同拨ON 即设定为监控分站T1，T2，T4路同时控制开关1，3同拨ON 即设定为监控分站T1，T3路同时控制声光报警器可在控制线上并联使用，并联的声光报警器可以不同设置，达到同时分别报警的目的。D56为报警受控模式选择开关。D6 D5OFF OFF 报警受控于监控分站提供的超限信息和D1-4受控传感器选择开关设置OFF ON 只要供电就报警（适用于非KJ101系统报警控制方式）ON OFF 报警受外部信号控制（适用于非KJ101系统报警控制方式）ON ON 只要供电就报警（适用于非KJ101系统报警控制方式）3) KJ101-56型监控分站声光报警器的接线本仪器由P20航空插座与外部设备联接引脚说明如下： KJ101-56插座端号功 能连接到监控分站控制输出端1公共地KJ101N-F1接线端子142控制KJ101N-F1接线端子133外控外部控制信号地端4外控外部控制信号正端（524V）4) KJ101-56型声光报警器技术参数1）控制电压：15-24V2）控制距离：>2km3）工作电流：<15mA4）控制延迟：<1s5）光强度:20米可见6）声强度：1m/>80db8）防爆型式：本质安全型9）防爆标志：ibI(150)10）尺寸：240×70×20mm11）重量：1.1kg5) KJ101-56型监控分站声光报警器的测试方法将声光报警器与KJ101N-F1型监控分站上对应组的远程控制两个接线端正确连接，声光报警器的D1-4拨为ON,D5-6拨至OFF。监控分站与计算机接口连接，在监测软件KJ101运行状态下发出断电命令，声光报警器将发出声光报警。 当D5拨为ON时，也可用监控分站的模拟量传感器接入端口测试声光报警器，正确连接后，监控分站通电即可发出声光报警信号。KJ101N型煤矿安全监控系统用户技术手册 第八章 KJ101N-J型矿用信息传输口（外置）第八章 KJ101N-J型矿用信息传输口（外置）8.1概述：KJ101N型监控系统随着技术发展，通信接口已有三种型号产品，除了老产品卡式接口板外，06年后研发出外置式接口和光纤式防暴接口。外置式接口由主机232串行接口驱动，方便双机热备份工作；光纤式接口将接口可以置于井下，有极好的抗雷击性能，可直接并入大型矿井光纤环网。下面分三种型号产品（分三章）分别介绍它们的安装使用方法和工作原理。KJ101N-J型矿用信息传输接口（简称外置接口，下同）是KJ101N系统的数据传输网络中枢，由PC微机232串口驱动，接口上设有两个串口，可自动监测主系统软件运行状态，自动追踪运行主机，当主机切换时接口通信口自动切换，与主机通信速率19.2Kbps。接口与分站之间以FSK方式进行信息传输，双路驱动，信号传输速率1200bps。KJ101N-J型监测通讯接口完成监控主机向监控分站呼叫传递，以及将分站回答的数据和状态信息传送给监控主计算机，同时完成非安、本安隔离，本接口与KJ101N软件配套组成监控主站。KJ101N-J型矿用信息传输接口外形图8.2 技术参数外置接口和主控计算机通讯采用标准232串行口，内设2个RS232端口，可同时与主、备两台监控计算机连接，外置接口与监控分站之间采用移频键控（FSK）或SDLC通信方式，两组驱动输出，每组驱动输出可配接64台分站，接口具体参数如下：1）工作电压：220V2）工作电流：小于0.3A3）对井下分站通信端口：2组4）FSK型本安信号输出：开路电压：<9V；短路电流：<50mA5）基带型本安信号输出：开路电压：<30V；短路电流：<200mA6）对主机通信RS232接口：2个本机通电后，首先自动搜索两个串行通讯232接口，选择其中首先收到信号的一个，并锁定此口。正常工作的串口信号中断5秒后，会自动转入循环搜索状态，直到建立正常通信为止，搜索时间间隔约5秒。7）与计算机串行口通讯速率:默认19.2Kbps，最高可设置到38.4Kbps8）指示灯：运行指示、与监控分站正常通讯指示、串口数据通信指示9）接口驱动分站端口数量：2个10）每个个端口可驱动分站数量：64台11）本接口与分站之间通信速率：1200 bps12）防暴标志：ExibI13）外行尺寸：135×350×80mm14）净重：2KG8.3 安装方法1)电源线连接与开关外置接口后面板图将随接口配备的电源线一端与接口的电源插座相连，另一端插入市电插座并拨通开关即可。2)接口面板指示外置接口前面板图l 外置接口运行指示：当外置接口正常运行时点亮l 与计算机通信指示：呼叫：当外置接口接收计算机发来数据时点亮回答：当外置接口向计算机传送数据时点亮l 与监控分站通信指示：呼叫：当外置接口向监控分站发出呼叫信号时点亮回答：当外置接口向计算机传送数据时点亮3)与计算机连接将随外置接口配备的RS232连线分别与外置接口的串行口和计算机的串行口相连，外置接口的串行口位置见前面图，RS232串行口连线的接线方法见下图 RS232 D型插头接线图外置接口内置两个RS232串行口，一台接口可与两台计算机连接，但只有一台计算机与之正常通信。外置接口正常运行后自动扫描两个RS232串行口，当接收到有效的呼叫信号后自动锁定，一直连接下去，进行数据通信。一旦外置接口5秒钟内收不到该串口传来的有效呼叫信号，外置接口自动扫描另一个RS232串行口，如果仍没收到有效的呼叫信号，5秒钟后自动切回原RS232串行口，就这样循环扫描，直到外置接口收到有效呼叫信号并锁定该串口。4) 与分站连接外置接口内置两路本质安全分站驱动电路，每路驱动电路可配接监控分站64台，采用移频键控（FSK）或SDLC方式通信，传输速率为1200BPS。外置接口内部接线图如下图所示，与分站通信线可采用2×1mm2电缆压接在分站接线端口1或2上，无极性连接，通过接分站出线口引出并锁紧，防止松脱，电缆的另一端与分站通信端口连接即可。外置接口电路板图外置接口内部实物接线图5） 双机热备份连接双机热备是根据新煤矿安全规程要求提供的功能，它可有效避免因单个监控主机偶尔故障造成数据大量丢失的现象，在双机热备份的情况下，使采集的数据损失降低到最小程度。其接线方法如图7所示：l 外置接口的RS232串行口1与监控主机（备机）相连；l 外置接口的RS232串行口2与监控备机（主机）相连；两台计算机同时运行主程序，当外置接口扫描到有效的呼叫信号后锁定该串行口，则与该端口相连的监控计算机为主机，另一台计算机由于无法向接口发送信号，自动转为备机监听，同时进行同步数据存储。当主机出现异常，无法发出正常呼叫信号时外置接口自动扫描另一串行口，收到正常呼叫信号后锁定该串口，同时该端口对应的监控计算机由备机自动转为监控主机。通过外置接口和主机这样自动扫描、切换，实现双机热备份。外置接口双机热备份连接示意图8.4 KJ101N-J型矿用信息传输接口（外置）工作原理1) 外置接口原理概述外置接口06年完成设计，与主机通信改由串行口进行，不占用主机I/O地址；不打扰主机操作系统时序，工作稳定性好于内置式接口板。由于外置接口脱离了主机电路板和机箱电源，对外线路窜入的异常电压有良好的隔离保护作用。外置接口的主控CPU改为AT89S52单片机控制，线路驱动改成双路输出，每路独立工作，互不牵引，当其中一路发生故障或线路短路时，不影响另一路正常工作。外置接口设有双路串行输入口，可分别连接二台监控主机，外置接口具有自动搜索驱动信号源功能，当一侧主机输出呼叫中断后，能自动转换接口，实现双机热备份切换。外置接口的电源由220伏市电供给，设计有良好的电磁兼容性能，可抗浪涌冲击和瞬变脉冲干扰。外置接口分为FSK和基带二种规格，主电路完全相同，仅仅通信输出输入电路不同，下面先以FSK模式介绍它的工作原理。2）外置接口与计算机通信电路该外置接口设有二个独立的CM1和CM2串行口，用标准串行通信电缆与主计算机连接，本设备可同时接入二台监控主计算机，在主计算机软件驱动下工作，当其中一台计算机处于主监测状态时，另一台能工作于监听状态。只连接一台计算机也可以正常工作，双机仅仅为热备份所设计。外置接口通电启动后，首先搜索二个COM接口信号，当收到其中一个通信请求后，便锁定此口建立通信。工作中的COM口信号是连续不间断的，一旦遇有信号中断，本仪器便会在五秒钟后重新搜索输入串行口口信号，直到信号回复，建立起正常通信为止，如果二个COM口都没有信号输入，选择继电器J4会不停地来回跳动。来自计算机串行口信号是±12伏信号，经芯片IC7 TI232转换后生成标准TTL信号，TI232的9、10脚与通信芯片IC2 85C30的10、11脚相连，构成双向通信链路。3) 外置接口调制解调与通信电路外置接口设计有二组相同的长线驱动电路，可以同时驱动二条井下通信线路，隔离良好互不干扰。呼叫信号来自接口CPU驱动之串行芯片IC2 85C30的25脚SO，此信号为TTL电平，送达调制解调芯片IC101 MSM7512的11脚，经调制生成载波信号。由3脚输出，过C103后分成二路，分别送到功率运放LM386进行功率放大，经过MOS开关门G102 、G103馈送到信号变压器B1，与信号线相耦合。与外线连接的接线端子上，装有可靠的防雷保护器件和熔丝，进线端还装有共模抑制磁环，可以有效防护浪涌冲击和共模脉冲干扰。FSK传输信号的逻辑1用1300HZ载频信号；逻辑0用2100HZ信号，兼顾传输距离和误码率性能，传输速率选定为1200波特。图中IC102 LM386用于载波功率放大，7512的发送载波峰峰值只有5伏，经过3.5倍放大后，达到17.5伏，经G102 G103 组成的双向MOS开关送到输出变压器。MOS开关状态由G101控制，信号来自IC1 89C52 CPU的第17脚，令接收状态切断运放与变压器的连接，使线路呈现高阻状态，否则接收信号会被自身短路，发送时，LS175的2脚呈高电平，G101晶体管导通，集电极低电平送到PMOS栅极，电子开关导通。4）外置接口CPU与串行口电路外置接口的主控CPU采用AT89S52，芯片自身的串行口与主机通信，通信速率可达38.4bit,与井下串行通信的接口芯片使用85C30芯片，通信制式保留了传统的串行SDLC方式，通信速率定为：1200bit。5) 外置式接口锁相时钟电路与井下通信的1200HZ通信时钟，收信与发信是各自独立的，信号来自晶体JT2产生的9.8304MHZ基频，经过十三分频后得到1200HZ时钟，其中，收信时钟要求与井下信号时钟同相，它由IC4完成分频锁相。IC3分频后的1200HZ信号仅供发送时钟使用。锁相电路由IC21单片机STC12C2052完成，井下回答信号由解调芯片7512的9脚引入到STC12C2052的7脚，通过内部程序进行比对计算，由19脚输出同步信号进行锁相，保障井下与地面通信时钟同频同相，以上电路出现故障，会使通信时钟相位不能一致，出现周期性的数据丢失。注：电路图中的TX1，TX2，TX5 是选择跳线，不是电容。6) FSK外置式接口电源电路电源变压器二次输出两组电源，由插头引到电路板上，S2的5、6脚连接12伏绕组，整流滤波后稳成一组5V直流电源，供给CPU等器件；1、2脚连接26伏绕组整流稳压成一组19V直流电源，供给载波功率放大电路。变压器一次入口设有电源开关和保险丝，保险丝隐藏于电源接插座中。7） 基带式外置接口基带接口的绝大部分电路与FSK接口相同，仅仅信号驱动部分不同，原理详见上一节。驱动输出部分与内置式接口电路完全相同，如见下图。呼叫信号由IC2的15脚SO端输出，进入光电耦合器G3，跳动的TTL脉冲信号使G3受光端跟随信号发生导通截至变化，它跨接在桥路电阻R26上，变化的G3会使桥路电压跟随驱动信号上下摆动，接成比较器的IC9的A、B二组运放，2、5脚连接在一个0.57V的基准电压上，该电压是由R23，R24组成的分压器产生的，30V电压被分成1K/（51K1K）。二组运放输出互为反向的电压，经过大功率互补射极输出器放大，将TTL电平转换成了 跳动的30V强力脉冲信号。传输线连接于大功率互补射极输出器的两边桥臂上，芯片电路通过光电耦合器与其隔离，30V电源与5V电源各自也是隔离的，当外线路出现异常电压后，可保障仪器内部电路安全。此基带信号有极强的驱动能量，峰峰电压为60V，短路电流可达200mA，因此它有良好的抗干扰性能，井下通信电缆可使用普通双绞线而不用屏蔽。8) 基带外置接口电源电路电源变压器二次输出两组电源，由插头引到电路板上，S2的5、6脚连接12伏绕组，整流滤波后稳成一组5V直流电源，供给CPU等器件；1、2脚连接42伏绕组整流稳压成一组30V本安直流电源，供给桥路输出电路。30V电源组是本质安全性电路，它由二级恒流器LM317件组成，最后一级稳压30V，双重横流可以保证电路的高可靠性能。开路电压30V，短路电流200mA，它保障了通向井下信号的安全性能，用户使用中不可以随意改变其参数。信号线输入端设计有保护继电器，当电源处于关断状态时，连接井下的信号线入口自动短路，防止异常高压引入到接口中。变压器一次入口设有电源开关和保险丝，保险丝隐藏于电源接插座中。8.5 常见故障及处理方法故障现象故障原因处理方法接口继电器不停地跳动，检测屏幕无数据计算机串行口故障串口连线错或短路短路检查维修修复或更换接口与所有分站不能通信通信线故障接口驱动电路故障；电源保险开路检修线路；检修接口；更换保险管接口运行指示灯异常指示灯坏接口未能正常运行更换，检修接口接口与主机通信正常出现周期性数据中断锁相2051电路故障更换器件主机与接口通信正常，接口输出端无输出信号接口遭雷击，或高电压窜入通信线路，烧断信号保险丝更换0.3A保险丝。接口与主机通信正常，调制解调器信号无载波输出通信时钟电路故障，或调制器芯片故障更换故障器件。调制解调器驱动信号常，IC102的6脚载波电压正常，信号外线上无输出电压信号放大LM386或MOS门开关电路损坏更换损坏器件。接口有输出信号，开机后运放386严重发热，甚至烧毁芯片消振电路C107 R105 开路故障更换元件呼叫输出载波正常，接收不正常，时而中断时而正常锁相电路故障，检查IC21 C22 R8电路有载波输出信号，但解调器接收不正常，呼叫波形严重削顶分压电阻R110、R210开路，造成过驱动修复载波输出正常，回答载波信号正常，但解调器收不到信息MOS门击穿，或关门控制电路故障，电路不能及时关闭，造成接收信号低阻抗短路更换器件8.6注意事项1)通信接口与计算机之间连线不宜过长，因通信速率较高，长度应小于3米；2)通信接口与计算机之间连线最好采用屏蔽电缆；3)通信接口电源要与监控主机共用同一个UPS电源；4)接口板上的通信线路保险更换时，应选择0.3A，不得过大；5)井下通信线路与本接口连接时，务必经过避雷器隔离，确保仪器安全；6)外置式接口与老式内置接口软件不能通用，用户更换外置式接口后必须同时更换新软件；光纤隔爆接口可以与外置接口通用软件。第九章 KJ101N-G型矿用光端机（隔爆式光纤通信接口）9.1 概述KJ101N-G型矿用光端机（隔爆式光纤通信接口）（以下简称：光纤接口）是外置接口的隔爆型产品，工作原理完全与地面接口相同，仅仅将信号用光纤与地面主机连接，主机串行口直接驱动井下通信接口，具有更高的抗干扰性能和高通信速率。本接口采用收发合用单根光纤，节省资源，安装维护简单可靠。本接口带有二路独立的驱动输出，每路分别可驱动100台分站。接口安装于井下，缩短了井下通信电缆距离，有利于通信可靠性的改善。光纤接口电源取自井下660V/380V/127V交流电，机内带有自动管理的后备电源，交流电中断后，可连续工作十小时以上。9.2 光纤接口接线方法1）与分站通信线的连线与分站连接的通信电缆采用两芯线，压接在下图中连接分站端子上，通过接分站出线口引出。本接口分左右两路驱动，互相隔离，两路驱动可分别与不同区域分站连接。2）光纤及电源连接光缆通过光缆引出口进入光纤接口，将尾纤插头直接插入光纤模块插口中。交流供电电源通过交流电源入口进入接线腔，注意根据供电电压选择相应的接线柱（660/380V）,不得接错，否则接口无法正常启动！9.3 光纤接口工作原理1）CPU电路隔爆式光纤接口的中央处理器采用AT89S52，IC1-10接收来自光纤模块的数据，IC1-11向光纤模块发送数据，通过下页图中的GXMK完成光电转换，实现光高速通信。2）光纤接口电源电路在光纤接口的电源电路中，其稳压电路、本安限流电路、后备电池充电电路、后备电源管理切换电路等与KJ101N-F1型矿用监控分站基本原理一致，在此不再赘述。在本图中的光纤模块（GXMK）是实现光通信的关键器件，由该器件完成通信数据的光电、电光转换。光路部分通过一根单膜光纤与地面主机光电转换部件相连，完成光信号收和发，光纤模块（GXMK）的电气部分与光纤接口主板上的CPU（AT89S52）相连。3） 信号收发调制解调（FSK）电路本电路与KJ101NJ型矿用信息传输接口原理一致，在此不再赘述。4）基带式接口电源板电路该电路板安装于仪器隔爆腔中，打开后盖板就可以暴露出全部电路，电路板中央设有一个压接式联动开关，打开隔爆后盖会自动关闭电源，如需开启电源，须用磁钢移近启动干簧管重新启动。电源部分控制部分与八模监控分站相同，由于工作时不允许关闭电源，因此没有设计红外遥控开关。仪器保留有磁控开关，可用磁钢在机外控制电源通断。仪器共有三组本安电源，一组为：5V/800mA；电源的工作原理与监控分站相同，在此不再赘述。另一路19V电源经过二只DC/DC变换器产生两组独立的24V/200mA电源，24V电源与外电路隔离，经安全栅后成为本质安全电源，专供给基带桥路输出使用。三组电源通过密封连线通往前面的CPU板，下面是它的原理图：5）基带式通信板电路通信控制与FSK接口完全一致，仅仅信号驱动不同，下面是它的驱动桥路部分原理图：呼叫信号来自串行芯片IC2 85C30的第25脚，与光电耦合器G3的SO相接，推动输出桥路，将TTL电平转换成30V不归零脉冲码，来驱动信号总线；总线回答信号流经光电耦合器G2后，在SI输出端产生出隔离信号，送达串行芯片IC2 85C30的13脚。通信外线的信号与内部5V电源是隔离的，测试波形时不可以共地连接。基带接口与FSK相同具有二路独立的驱动输出，可以分别连接二组传输信号线，当其中一路发生短路时不会影响另一路工作。6）光纤转换板原理图该板是隔爆式光纤接口的附件，插在地面主计算机插槽中，连接井下接口的光缆从此板上引出，将主机232串行口转换成光信号，5V、12V工作电源取自主计算机。9.4 光纤接口常见故障通信光纤遭受外力冲击容易断纤，可通过观察仪器窗与地面通信状态来判断，地面主机停止工作也会出现通信终止的现象，要区分二种故障。在确认断纤后必须就地熔接，熔接时要严格采取有效的防暴安全措施，绝对不允许在有爆炸危险的环境下熔接！井下交流电源中断后，接口在耗尽机内电池后方能中断通信，如果发生全矿井信号中断，应首先检查是否接口交流电源引起的，接口窗内指示灯可以指示出交流电供电状态。9.5 光纤接口使用注意事项接口电源与八模分站不同，没有设计红外遥控开关，只保留有磁控开关，为了保护机内电池，在出厂时置于关断状态，启用时必须用磁钢在外部启动，方法同监控分站，系统在没有投入使用前不要连续开启电源，防止电池放电损坏。接口二路驱动输出可以同时投入使用，最好让负载均匀分布，在井下线路发生短路或开路故障时，能够保证一半信号不被中断。光缆中的钢芯一定要可靠接地，防止感应雷电引入！接地点可从用光纤固定螺栓上引出，连接设备的安全接地线上。·31·