（2）当需要对井下供电设备进行控制时，监控 主机将控制命令传给分站，由分站通过控制端口输 出控制信号，达到控制井下供电设备的目的。
（3）监控主机：将接收到的各种传感器实时信号 进行处理和存储，通过显示器、大屏幕等显示。
可显示各种传感器数据的实时或历史曲线、柱状 图等，打印各种报表；同时可通过数据上传软件将 监测数据上传至监控中心。
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图7-2 分站式现场总线监控系统
矿用现场总线
工作站
智能仪表
… 智能仪表 … 智能仪表
图7-3 矿井现场总线监控系统
上述两种总线：采用CAN总线技术既可以是主从 方式工作，也可以在无主方式下工作，当以无主方 式工作时，网络上的任意节点均可在任何时刻主动 向其他节点发送信息，提高了系统的可靠性，克服 了主从式网络主节点的传输瓶颈问题。
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理， KJ83 监 控 操 作 系 统 与 应 用 ， KJ95 、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通信工作原理等。
一、监控系统概述
煤矿安全监控系统的主要功能：
1)环境监测：主要监测煤矿井下各种有 毒有害气体及工作面的作业环境，如甲烷气 体浓度、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、 温度、烟雾等，实时数字量显示。
传输接口 图7-5 KJ83煤矿安全监控系统原理图
传感器 传输接口 分站
1.监控系统组成：
KJ83煤矿安全监测、监控系统由地面中心站、 调制解调器、井下分站、各种矿用传感器、矿用机 电控制设备及KJ83安全监测、监控软件组成。
监控系统工作过程：
（1）监控主机接收各监控分站上传的信息，各 监控分站按照一定的采样周期对该分站所连接的各 传感器信号(开关量、模拟量和累计量)进行检测。
(3) 传输性能可靠 a. 信息传输采用FSK移频键控技术，抗干扰能 力强，传输故障率低。采用两芯电缆无极性传输， 输入输出隔离，具备独特的防雷特点；
b. 传输接口装置是一个智能接口，它能跟据中 心站软件对它的初始化参数巡检整个系统分站，减 少主机数据调用、处理控制时间，且使整个系统运 行可靠性提高；
一种实际矿井总线监控系统 ：
二、KJ83分站式安全监控系统
（1）KJ83型煤矿安全监控系统是由我国煤 炭科学研究总院研发的产品，主要用来监测、 监控煤矿井下各种有毒有害气体、各种机电 设备的工作状态。
（2）该系统软件采用数据库技术、多进程 和多线程的并行技术，增强系统的实时通信 能力，为用户提供高效、稳定、实时性强的 矿井安全监测参数数据采集、存储、管理和 分析功能，可运行于in98/2000/XP系列 Windows平台。
（3）供电方式为分站集中供电或传感器就地供电
（4）分站与井上主站之间采用异步数据通信方式
监控系统工作过程：
（1）由传感器对煤矿井下各种环境参数、重 要设备运行状态进行实时监测，并将信号实时显 示或发出报警信号，再传至地面中心站（主站）
（2）中心站监控软件显示分析、处理后将信 息发送给井下分站，由分站执行控制信号。
第七章 分站式监控系统
讲授：薛鹏骞 电子信息系自动化教研室
本章主要内容
1. 监控系统概述 2. KJ83 分站式监控系统的功能结构 3. KJ83N 型煤矿综合监控系统 4. KJ95 型矿井监控系统 5. KJ4-2000 型矿井监控系统
本章主要介绍监控系统组成、功 能及典型分站式监控系统实例。
一般矿井监控系统的组成：
（1）主要采用主站（或中心站）、分站、传感器 （包括执行机构）的3层结构。
（2）每一个传感器采用一根电缆与分站相连，构 成星形结构。
分站与主站一般采用树形结构(或环形、星形结 构)，分站与现场设备之间采用模拟信号传输。
信号制式采用模拟量1~5 mA或200~1000 Hz，开 关量为有无电位接点、1~5 mA和200~1000 Hz。
(1)系统容量 可配接64个监控分站； A型分站：8路模拟量、8路开关量输入，6路
开关量输出 ； B型分站：4路模拟量、4路开关量输入、4路
开关量输出；
(2) 信息传输 采用FSK移频键控两芯无极性传输 传输速率:1200bps 或2400bps 最大传输距离：不小于15km 误码率：≤10－8 系统巡检时间：≤25s 精度：相对误差≯0.5%
2)生产监控：主要监控井上、下主要生 产环节的各种生产参数和重要设备的运行状 态参数，如煤仓煤位、水仓水位等模拟量； 水泵、提升机、胶带机、采煤机等运行状态 和参数等，实现生产的自动监测与监控。
监控系统的组成：
主站
总线
分站
分站
分站
传传 感感 器器
传传 感感 器器
传传 感感 器器
图7-1 一般矿井监控系统
（3）中心站实时存储井下发送来的各类数据 和时间，生成数据库和报表，并进行超限提示、 报警等。
（4）同时通过局域网数据上传给管理层，以进 行信息决策。
一般矿井监控系统的缺点：
（1）系统存在传输电缆用量大，成本高，可靠性 差等问题
（2）而且传感器必须经分站接入系统，存在信息 传递的“瓶颈”问题。
（3）由于采用主从式结构，主站的可靠性将影响 整个系统，当主站发生故障时会造成系统瘫痪。
（4）KJF39 型 监 控 分 站 （ 以 下 简 称 分 站 ） ： 以AT89C52微处理器为核心的微处理机系统。
主要任务：将传感器对矿井实时采集的数据参数， 处理后实时地向地面主机传送；接收和执行地面主 机发出的各种控制命令，完成对关键生产场所的安 全监测与控制。
2.KJ83监控系统主要技术指标
(4) 数据存储 整个系统采用“变值变态、疏密结合、数据库 动态生成”的存储方法，使系统的数据存储更为合
（4）现有的煤矿监控系统大量使用了串行通信总 线, 如RS-232、RS- 485或基于上述的调制解调器传 输方式等。一般采用主从式结构，分站缺乏统一的规 范和通信协议。传感器和控制器等多为非智能化设备， 一些监控子系统也没有设置现场总线接口。
分站式矿井现场总线监控系统：
主站
矿用现场总线
分站
分站
分站