矿用监控分站究竟是多大容量最适宜?是不是越大越先进?

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序 号:72135 (煤矿安全监控)
标 题:矿用监控分站究竟是多大容量最适宜?是不是越大越先进? (3638字)
发信人:河边草
时 间:2010/9/1 14:52:00
阅读次数:4420
详细信息:
  近年来人们受到一些恶质的商业炒作宣传,普遍对监控分站大小产生了误区,认为监控分站能配接多少传感器,是区分系统先进性的依据。 其实这是一种认识上的盲点,的确KJ101N监控系统没有设计大型分站,但并不是因为没有设计大型分站的能力,而是基于我国煤矿特点优选出最佳资源配置的容量——8模8开8控一个品种。

  理论上讲应用现代微机技术,可以将分站的容量做任意扩大,其实一台分站能接多少台传感器不取决于分站本身,而是本安电源的容量,通常一路20V的本安电源只能提供500mA电流,使用大容量的分站必须配用多路或者多台本安电源,最终的搭配组合是否方便使用、是否适合控制规范实现、是否经济合理才是最关键的。用分站容量大小来划分系统的优劣是否正确?下面就此问题深入地探讨一下:

  许多产新品在开发系统之初,都信誓旦旦想把新的监控分站做得完美无缺和无所不能,想籍此来凸显自身的技术实力,在许多宣传资料上也能看到号称“世界最先进的监控系统”之类的标榜,在这样的思想驱使下,崇信分站容量越大,就越能体现出独一无二的优势。新问世的分站至少有32个模拟量,48个开关量,64个控制量……,往往把分站搞得庞大无比,在追求分站的容量和功能时,忽略了整体的性能和实用价值。简单回顾一下监控系统的发展历史不难发现,这是一个普遍遵循的运行轨迹。

  设计者往往忽视了井下应用环境,硕大的分站必须用很大的,或者多台本安电源供电。可以想象32个模拟量传感器需要多少组本安电源才能拖动?别的不说,按新规程要求大容量电源必须配备同等功率的后备电池,这个隔爆型的电源箱有多重就可想而知了。

  多数情况,使用大分站的地方要多台电源供电,几个大电源箱摞在一起,每个都有七八十公斤,怎样在狭小的工作面安装?有人会问为什么不可以做一个超大容量的电源呢?分站电源不单是容量问题,而是多路本安电源互相隔离的问题,每一路本安电源进出隔爆腔都必须独立使用电缆和喇叭嘴引出,如果制造8路本安电源,暂不考虑控制和保护,至少要用16芯以上专用电缆引出隔爆腔,简单的4芯电缆可以用颜色区分,怎样区别多芯电缆成了难题,这根电缆是到现场压接还是出厂就接好?厂家只能在出厂时就托一根“猪尾巴线”像扫把一样的尾芯给了用户。

  大分站的资源往往闲置浪费,于是厂家不得不补充设计中小型分站,于是又设计出中分站:16个模拟量,32开关量,32控制量……实际使用时中分站也浪费资源,一个工作面往往就两三四个模拟量传感器,最多不超过八个,于是厂家再设计出了小分站……

  有些场合开关量监测比较集中,开关量不能兼容模拟量接在模拟口上,分站的模拟量端口闲置浪费,厂家为了照顾经济利益又设计出专用的开关量分站、模拟量分站……结果使一套系统中,井下的分站大中小型号出现许多种,每种型号分站的电源也不通用。大分站配大电源,中分站配中电源,小分站配小电源……

  大中小不同分站的电路板及器件不通用,不同型号电源的器件不能互换,结果使系统构成变得极其复杂,不仅使用人员需要掌握非常众多的设备,日常维修备件也要配备如此之众的型号配件。市场经济的今天,各厂家都在不遗余力地粉饰自己,“大分站”、“大系统”、“大企业”就成了一些厂包装自己的“本钱”,那么大分站究竟有哪些优缺点?下面我们仔细算一笔帐,看看大分站是不是真的有优势。

  大分站单从监测容量上看似乎比小分站优越,一台大分站可以顶替几台小分站,可是在井下的环境中,越是大型分站,电缆就越是要集中连接,设备电缆呈放射状敷设,大分站变成了电话总机一样汇接中心,分站越大,接线距离就越长,安装电缆就越多,节省下一台分站,是以增加电缆为代价的,更要命的还是故障查找,如果把几十台传感器、断电箱的电缆捆在一起怎么维护?如果不把电缆捆扎起来岂不成了蜘蛛洞了?

  增加电缆使系统造价远远超过节省下分站的成本,同时还使维修变得更加困难,有经验的人都晓得,传感器电缆越长,发生故障的机会就越多。河南用户开过一个玩笑的说:研制一台128个模拟量的分站,把分站放在地面最省事了……。我们至少得出这样的结论:大分站并不经济,相反使造价攀升,可靠性下降。

  有人可能会说:我们一个工作面使用的模拟量传感器已经超过了8台,使用你们的系统就得配备2台一体化分站,若使用大分站的系统一台就够了,这样的诉求听起来很有道理,我们不妨对比一下:如果现场配接16台模拟量传感器,那么最少也要二台以上的本安电源,现场设备是:1台分站+2台电源(还要加上2台电池箱),总共安装设备5台以上。如果使用KJ101N-F2一体化分站只需要2台,现场设备比大分站的系统少且经济,还有一个无法比拟的优点:一体化分站之间没有没有复杂的连线,断电控制逻辑清晰,使用更安全更易于安装和维护,说到这里一定有人会问二台分站拼在一起工作断电逻辑是不是很复杂和难以实现?现在的F2分站具有“级联断电”的新功能,只要将二台分站之间连接一对线缆,这二台分站就变成了16模16开16控的超级大分站使用,方便程度和单台一样,在每一个断电箱上都可以随意设定16个传感器的控制权。

  大型分站的缺点还不仅仅是上面所说的内容,如果分站用于瓦斯监控,大分站的断电与闭锁控制就变得非常棘手,不要说用32台甲烷传感器去控制48个断电开关,就是用8台传感器去控制四台开关都会非常混乱,那些断电逻辑和断电闭锁条件如果按新规程要求去实现, 

被串0.5断电、回风1.0断电、工作面1.5断电、排瓦斯巷3.0断电、停风闭锁、风量小断电、停风3.0禁起风机……恐怕要把用户的头发都搞白了。如果不去考虑电缆和断电的因素,把大分站用在几个采区中间,每个采区都是随着煤炭开采在缓慢移动的,传感器和设备经常需要移动位置,每个采区都是独立的,一个采区的停机维护必然影响其他工作面,经常的维护管理相互牵制其它工作面是不可容忍的缺陷。

  8模8开一体化分站是经过十几年现场磨砺积淀出的经典产品,它突出的优点在于轻便的整机重量,以及电源、分站、电池、断电四位一体的结构,这样的容量可以满足目前90%以上的工作面需求,刻意地要求增加容量必然要牺牲体积和重量的优势,在要求8只以上模拟量传感器特殊的环境,可以使用2台分站来组合应用,既然可以容忍大分站现场安装2台电源,为什么不可以接受2台一体化分站呢?总要比另增加一个大分站品种要优越得多。

  随着技术的发展和现场应用经验的积累,那些大分站在慢慢地退出历史舞台,新型的分布式监控技术越来越被人们所认识,譬如:加拿大的森透里昂系统就是没有分站的分布式系统,能武断地说这样的系统落后吗?森头里昂系统与我们的早期A-1系统有异曲同工之处,KJ101N煤矿安全监控系统,是在A-1系统的基础上发展而来的,它是介于分布式与分站式的中间产物,兼有两者的优点,适合我国煤矿生产的特点,她的许多优点和创新是其它系统无法相比的。

  实践证明大分站的缺点是显而易见的,最终不难得出如下结论:
  1、大分站由于配接很多组模拟量传感器,需要容量很大的电源供给,无法实现一体化结构,分站、电源、后备电池只能分别装在独立的壳体内,由多芯专用电缆连接,与KJ101系统的高度一体化分站相比有着极大的差距,分站、隔爆电源、后备电池、本地断电都集成在一个壳体之内,没有一根连线,使用和维护都有明显的优势。
  2、大分站布设不如中等分站经济合理,传感器电缆使用量变大,因为所有的采集和控制都要集中到中心地点,断电控制也不如中型分站灵活,局部设备及传感器维护时要停掉分站的所有设备,影响范围大。
  3、使用大分站除了满足心理上分站数量少以外,设备造价并不划算,一套大分站包括电源和后备电池不见得比2台一体化分站经济,恰恰相反带来的是设备品种增加,因为你不可能只用大分站还要用小分站,这样在使用维护、备件成本上要增加负担。
  4、更突出的问题是,每台大分站的输入口定义都不一致,一台一个样子,这给使用人员带来了极大困扰,KJ101系统的分站端口都是做死的,每一台都是相同的,传感器的端口清晰地印在盖板上,使用者按着规矩连接就是了,根本不用带本子画线路。
  5、其实KJ101系统的8模8开8控一体化分站的监控容量并不小,与其他厂家所谓的16端口大分站是一样容量的,被一些厂家恶意宣传贬低成“小分站”了,它还能模拟2套4模4开分站独立工作,执行2种不同规范的风电瓦斯闭锁控制,如果使用2台一体化分站级联,可以组成16模16开16控的超级大分站,无论技术性能还是经济性能都优于16模16开大型分站。
  6、采用大分站设计为了配套合理必然增加中分站、小分站,增加了产品规格品种,20年的经验证明:KJ101系统主推单一型号分站8模8开8控的优势是明显的,这个结论会被有经验用户越来越多所接受。


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天苍苍野茫茫,网络世界忒疯狂。

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