基于KJF82A的井下自动化系统技术研究

贺振宏

（中国神华神东煤炭集团公司石圪台煤矿，陕西榆林 719315）

基于KJF82A的井下自动化系统技术研究

贺振宏

（中国神华神东煤炭集团公司石圪台煤矿，陕西榆林 719315）

井下自动化中需要深化软件控制，实时监控井下排水状态，提供有效实现控制自动化，保障井下排水系统控制的准确度，保障排水系统的稳定运行，以免过度浪费煤矿井下的用水资源，体现排水系统的节约特性。本文基于KJF82A技术，对井下自动化系统进行了介绍，对KJF82A系统的特点，功能，结构等方面进行详细的论述。

煤矿 KJF82A 自动化

1 KJF82A的特点

KJF82A矿用本安型读卡分站（以下简称分站）是KJ133C矿用人员管理系统的主要设备。分站不断采集附近的KGE39A标识卡信息（包括标识卡标识信息和定位器信息以及其它信息）；并将来自地面控制中心计算机的提示信息转发给周围的KGE39A标识卡。分站与KJF82A.1矿用本安型无线收发器进行半双工通信。一方面接收KJF82A.1矿用本安型无线收发器采集到的KGE39A标识卡信息；一方面将来自地面控制中心计算机发来的各种指令转发给KJF82A. 1矿用本安型无线收发器。分站与地面控制中心计算机进行半双工通信。分站对KGE39A标识卡信息处理后，通过RS485或光纤发送给地面控制中心计算机。同时分站接收地面控制中心计算机发来的各种指令如提示指令等，并做出相应操作。分站支持数据存储，存储数据时间不小于2h。KJF82A矿用本安型读卡分站内置温度传感器，可以采集分站周围的温度，并将温度值发送给地面控制中心计算机。

2 结构及工作原理

2.1 结构

分站主体为防尘、防水的金属结构箱体，后部有安装固定孔。分站下部和侧面有电缆/光缆引出端口和电源电缆引入端口。分站上部为天线引出端口。

分站上盖带有显示窗，通过显示窗内的发光二极管显示分站的工作状态。

2.2 工作原理

分站内部包括射频通讯模块、RS485通讯模块、光纤通讯模块和数据转发模块，以及电源和电缆接线端子等。

分站内部的射频通讯模块，通过天线接收附近KGE39A标识卡发出的射频信号，并通过通信接口RS485（或光纤）和电（或光）缆，将收到的标识卡信息转发给地面控制计算机，计算机对收到的人员信息处理和显示。当管理人员需要提示某一个标识卡时，计算机将提示信息发给分站，再由分站转化为射频信号发给标识卡。

分站内部的数据转发模块，通过RS485接收KJF82A.1矿用本安型无线收发器上传的KGE39A标识卡信号，整合后发送给地面控制计算机；并将来自计算机的提示信息转发给KJF82A.1矿用本安型无线收发器。

3 使用

3.1 安装

利用分站后面的安装孔，将分站安装在便于读卡、观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的位置。

3.2 接线

接线时将电缆从电缆输入输出端口中穿入，将电缆接到相应的接线端子上，然后把电缆输入输出端口的锁紧螺母拧紧。

3.3 RS485电缆接线

3.3.1 分站与地面控制中心计算机之间RS485电缆连接

本机共有三组RS485接线端子，用于连接与地面控制中心计算机之间RS485电缆，位于机箱内左侧，自上而下依次为： 485输入“485A1”、485输出1 “485A2”和485输出2 “485B”；485输入“485A1”：从地面控制中心计算机方向来的485信号电缆接入“485A1”端子。485输出1“485A2”：由此引出485电缆接下一级分站。各个分站形成并行连接。本分站断电时，不影响下一级分站的数据传输。485输出2“485B”：从“485A”端输入的信号，经信号整形后，由此端子输出，接下一级分站。485电缆的“+”极接A（+）端，“-”极接B（-）端。接线时注意分辩端子和电缆的极性。

3.3.2 分站与KJF82A.1矿用本安型无线收发器之间RS485电缆连接

分站与KJF82A.1矿用本安型无线收发器之间RS485电缆采用4芯矿用信号电缆，2芯用于传输485信号，2芯用于给KJF82A.1矿用本安型无线收发器提供本安电源。本机共有八组接线端子，用于连接与与KJF82A.1矿用本安型无线收发器之间RS485电缆，位于机箱内下方，自左而右依次为： 485输出3“485C”、485输出4“485D”、485输出5“485E”、485输出6“485F”、电源输出1“POC”、电源输出2“POD”、电源输出3“POE”、电源输出4“POF”；485C、485D、485E、485F：与KJF82A.1矿用本安型无线收发器之间RS485信号线端子。POC 、POD 、POE 、POF ：向KJF82A.1矿用本安型无线收发器供电端子。4芯矿用信号电缆的信号“+”极接485C（或485D、485E、485F ）A（+）端，信号“-”极接485C（或485D、485E、485F ）B（-）端，电源“+”极接POC（或POD 、POE 、POF）+端，电源“-”极接POC（或POD 、POE 、POF）“-”端。接线时注意分辩端子和电缆的极性。

3.4 光纤/RS485混合连接

本机允许光纤/RS485混合连接。一般传输通道的主干线采用光缆，通道末端的各个分站之间采用RS485电缆连接。

3.5 天线连接

KJF82A矿用本安型读卡分站上部有三个射频天线接口，三个天线接口完全等效，根据需要使用其中的任意一个，或二个、三个同时组合使用，这样分站最多可以同时连接三根天线，分别覆盖三个不同的方向。当某个天线接口不使用时，应将其上的防尘防水帽拧紧。天线沿巷道铺设，并距巷道壁20～30cm，有条件时，天线尽量远离巷道壁。天线离巷道壁较近时，会减弱射频信号，影响通讯效果，因此不要将天线直接放在地面上，或紧贴着挂在巷道壁上。

4 结语

煤矿井下对自动化水平的要求比较高，传统的排水方式存在严重的缺陷，严重浪费排水资源，不利于煤矿整个排水系统的运行，所以煤矿企业针对井下排水系统实行自动化的设计，运用KJF82A、自动控制的理念，强化井下排水系统的自动化，一方面优化排水系统的自动化运行，另一方面监控排水状态，促使井下排水的状态达到最佳，最大程度的控制排水效益。