刘家渠煤矿工业以太网系统培训材料 - 图文

7） 网络中有半数的交换机为热备份，可在需要时快速投入使用； 8） 链路或设备故障后，最大网络重构自愈时间小于300ms；

地面监控主机地面交换机井筒光缆地面井下防爆网络交换机1防爆网络交换机4本安电话防爆网络交换机2本安电话井下工业环形以太网 防爆网络摄像机1防爆网络交换机5防爆网络交换机6防爆网络交换机3防爆网络摄像机2本安监控分站1本安监控分站2各种传感器各种传感器电缆光缆

图3 双环网结构

第三节 综合自动化集成方案设计

3.1 系统集成的内容

可以接入综合自动化系统的控制层子系统有： 1. 地面生产系统 2. 通风机房系统 3. 安全监控系统； 4. 井下变电所监控； 5. 皮带监控系统； 6. 人员监测系统； 7. 工业电视系统，等。

3.2 系统集成的方式

所有接入子系统都必须具备独立数据上传功能，并且具备上位机软件，可以独立监控，子系统接入软件要求：

1）上位机软件支持标准OPC接口，数据通讯延时不能大于0.3秒；

2）子系统集成厂商须提供综合自动化系统需要的所有组态图形及I/O变量（包括外部变量和内部变量）、中英文名称、数据类型、解释、与图形的对应关系等，如需增加新的变量则子系统厂家须配合；

3）子系统及OPC接口的验收需矿方与集成方和子系统厂商共同确认，必须有懂得开发的工程师配合集成方来完成监控中心的集成开发；

4）子系统提供OPC接口软件，集成商负责系统接入(子系统定制开发另议)；

5）子系统作为OPC软件的服务器端时，要启动OPC Server的服务功能； 集成商在OPC Client完成与子系统间的数据通讯。

3.2.1 网络信号接入

子系统主机（包括网络摄像机）或分站具有RJ45接口，如果距离在80米以内，可以采用网线直接接入交换机；如果距离在1000米以内，可以采用在主机（包括网络摄像机）或分站和交换机内各装一个网络扩展器或光电转换模块，通过网线或光缆传输；如果超过1000米必须在主机（包括网络摄像机）或分站和交换机内各装光电转换模块，通过光缆传输。 5.2.2 RS485信号接入

子系统主站或分站具有RS485信号接口，波特率在4800bps以下，距离1000米以内，如果波特率降低，距离可以延长。

第四节 主要产品介绍

1 隔爆兼本安环网交换机

图4 交换机外形图

1.1概述

KJ397-J矿用隔爆兼本安型千兆网交换机（以下简称交换机）为矿用隔爆兼本质安全型电气设备，用于煤矿井下数据、语音、视频等信号的光、电转换，组网后可实现信号的网络传输，并可实现双环网络冗余结构，确保通信的稳定可靠。 1.2 防爆型式

矿用隔爆兼本质安全型，标志为“Exd[ib]Ⅰ”。 1.3 型号意义

KJ 397 -J

交换机 登记序号

矿用监测、控制系统或设备

1.4 外形尺寸

692mm×586mm×506mm。 1.5 质量

100 Kg。

1.6 使用环境条件

交换机在下列条件下应能正常工作： a) 大气压力:80～106kPa；

b) 周围环境温度为（0～+40）℃；

c) 周围空气平均相对湿度不超过95%（+25℃时）； d) 无显著振动和冲击的场合；

e) 煤矿井下有甲烷与煤尘爆炸性混合物,但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。 1.7 主要技术指标 1.7.1 电气性能

电源要求

输入电压： 127V AC（可选660V AC或380V AC）。 输入视在功率：不大于100W。 备用电源功能

a) 额定工作时间：不小于2h； b) 转换时间：0s；

c) 放电终止电压：19.0V～21.0VDC； d) 最高充电电压：不大于30.0VDC；

e) 备用电源电池参数：2节串联，每节12V/7Ah。

1.7.2 输入输出信号

RS485数据传输接口

a) 信号路数：4路；

b) 传输方式：主从式,异步，半双工,RS-485； c) 传输速率：1200、2400或4800bit/s；

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d) 最大传输距离：5km(2400 bit/s，导线截面积1.5 mm)。 以太网电接口

a) 信号路数：7路；(每路RS485或百兆以太网光接口会占用一路) b) 传输方式：全双工TCP/IP以太网电信号传输； c) 传输速率：10/100Mbit/s；

d) 信号工作电压峰峰值：1.0V～3.0V； e) 传输距离：100m。 千兆光信号

a)信号路数：3路；

b)传输速率：1000Mbit/s； c)最大传输距离：10km。

1.8 结构特征

交换机外形见下图。

图5 外形结构示意图

接线嘴数量

左侧：A1引入装置8个； 右侧：A1引入装置5个。

引入装置适配电缆外径： A1引入装置：10.5~12.4 mm。

1.9 工作原理

本安数据、电话、视频信号接入交换机后，首先经过隔离电路进行隔离处理，再通过转换电路将各种类型的信号统一转换为RJ45网络信号输入网络交换机，网络交换机输出的光信号即可直接进入光纤环网进行传输。

1.10 使用方法 接线

1、交流电源接线