山西省煤炭产量监控技术标准Word下载.docx
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数据安全模块
8
五、
称重传感器技术要求
9
六、
设备安装规范
（一）
煤矿产量监测网络终端安装
（二）
传感器的安装数量
10
（三）
安装工艺
七、
防雷、接地与信号隔离
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一、前言
为了在统一、规范、安全、高效的原则下建设山西省煤炭产量远程监测系统特制定本标准，本标准共分六部分，分别为煤矿产量监测网络终端技术标准、网络通信与数据交换协议、数据安全模块、称重传感器技术要求、矿井编码及IP规划。
煤矿产量监测网络终端技术标准用于传感器与交换机之间的设备规范，对数据采集、保存、处理、发送、运行环境等方面进行规范
网络通信与数据交换协议用于煤矿产量监测网络终端向以太网发送、接受数据的标准。
数据安全模块标准用于煤矿产量监测网络终端上连接的安全加密模块的规范。
称重传感器技术要求用于三种提升方式下用的称重传感器的规范。
矿井编码及IP规划用于煤矿产量监测网络终端的身份标识。
二、煤矿产量监测网络终端技术标准
1.称重精度
±
3％
2.环境温度
-30℃--60℃
3.湿
度
≥60%RH
4.电
源
电压180V---260V
频率49—51Hz
5.防护等级
≥IP65
6.数据存储
可保存13个月以上的产量原始数据。
7.后备电源
内置UPS连续供电时间大于48小时，电压低于180V或高于260V则启动后备电源。
8.报警功能
传感器断线、掉电、网络故障、设备故障、开箱报警灯自动闪烁并上传。
9.上传接口
RJ45（10M/100M）
10.信号接口
0－20mV/4-20mA/0-5V
11.远程维护
支持远程软件升级、远程参数及数据管理
12.加密模块
支持接口RS232或USB
13.信号线缆
RVVP线缆
14.以太网线
五类双绞线以上（包括五类双绞线）
15.平均无故障时间≥5000h
三、网络通信与数据传输协议
（一）煤炭产量远程监控系统数据传输方案
各个厂家接收解密前产量数据放入指定数据库，省煤炭局指定第三方厂家再将该数据库中的密文解密并且解码放入指定数据库。
无论有无产量数据或设备状态有无变化，都必须定时按照参数设置中的发送频率上传一条数据。
（二）交换数据格式定义
1、解密（解码）前的数据格式（十六进制格式）：
1
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5字节备用
2字节状态*
3字节合计重量
1字节矿车数量
6字节时间（年，月，日，时，分，秒。
用BCD码）
3字节当月序号
1字节设备编号及提升方式
1字节矿井编号（明码）
2字节煤矿编号（明码）
1字节县区编号（明码）
1字节市区编号（明码）
备注2字节状态*
高字节（20字节）
1，0两位传感器状态：
00代表正常，01代表故障
3，2两位方向码：
00代表向下，01代表向上，10代表其它
5，4两位盒子锁状态：
7，6两位电源状态：
00代表市电供电，01代表电池供电，10代表电池欠压
低字节（21字节）
备用
3，2两位厂家编号：
00清华，
01三极，10森发，11泰科思
5，4两位前端设备参数修改：
00代表修改，01代表未修改
7，6两位变送器状态：
2、解密后的数据格式定义（ASCII代码）：
产量数据各个字段详细说明如下
1）煤矿编号煤矿的唯一识别码，按省局指定的编码统一建立，格式为:
2位市编码+2位县编码+3位矿编码+2位矿井编码+1位采集设备编码+1位设备提升方式（0代表皮带、1代表轨道、2代表箕斗），即11位字符串，如010********（太原市01，清徐县01，李家沟煤矿001，一号井01,一号设备1，皮带0）
2）当月序号即当月每条产量数据的序号，格式为6位字符串，长度不够补零，如000001，000069，000105等。
如果没有产量数据仅有设备变化则该字段为000000。
3）数据采集时间即每条产量数据采集的时间，格式为yyyyMMddHHmmss，如20060209131531，即14位字符串，如果没有产量数据仅有设备变化则该时间为设备变化时的时间。
4）每次车数即每条产量数据中的矿车数，矿车类型的系统有效，其它（箕斗、皮带）系统为1，格式为3位字符串,长度不够补零，如001，015，100等。
如果没有产量数据仅有设备变化则该字段为空。
5）每次重量合计即每条产量数据中的重量合计，单位为千克，格式为8位字符串,长度不够补零，如01350000。
6）设备状态即每次采集产量数据时或设备状态发生变化时的设备的状态，格式为10位字符串，第一位为电源（0代表市电供电、1代表蓄电池供电、2代表蓄电池欠压），第二位为盒子的锁状态（0代表正常，1代表故障），第三位为方向（0代表向下，1代表向上，2代表其它），第四位为传感器状态（0代表正常，1代表故障），第五位为变送器状态（0代表正常、1代表故障），第六位为前端设备参数是否修改（0代表无，1代表有），第七为厂家编号（1为清华网络，2为三极科技，3为森发公司，4为泰科思公司），第八位到十位为保留位，可以增加其它相关设备状态。
如下图所示
7）保留位格式为10位，为以后备用，没有补零。
煤矿产量监测网络终端参数说明
煤矿产量监测网络终端参数由各个厂家接收程序实时从指定数据库中读取检测，如果有变化则下传到各个厂家的网络终端。
参数各个字段说明如下:
1.产量数据发送频率数据格式为2各字节ASCII字符类型，单位为分钟，如05，则表示每隔5分钟上传一条产量数据，00表示不发送。
2.服务器时间数据格式为字符串yyyyMMddHHmmss，如20060209131531。
（三）煤矿产量监测网络终端其它参数说明
1.服务器IP地址和端口按照规划地址设置。
2.矿井端IP地址按照规划地址设置。
3.煤矿编号按统一编码。
4.煤矿产量监测网络终端的MAC地址
四、数据安全模块
1.为了更好安全地管理产量检测装置，要求每套装置都安装相对应的加密模块。
2.加密模块由省局统一管理、发放，各个厂家网络终端统一。
3.加密模块工作过程如下
说明
1）煤矿产量监测网络终端把采集到的数据按照标准数据格式通过232接口或USB接口发送到加密模块，加密模块通过密钥、SHA-1加密算法和时间戳算出认证数据字节串，再通过密钥和DES标准加密算法把数据和认证数据字节串加密发送到煤矿产量监测网络终端。
2）煤矿产量监测网络终端把从加密模块发送的数据保存到存储设备中，同时把该数据（密文）发送到服务器。
3）服务器接收到数据后，根据矿井编号从认证服务器数据库中取得密钥，再通过DES解密算法和密钥对收到的数据进行解密，然后再通过SHA-1加密算法、密钥和时间戳对解密后的数据计算数据认证字节串，再将该认证字节串和收到的认证字节串进行比较，相同则通过认证，否则认证失败。
4.煤矿产量监测网络终端加密过程
在煤矿产量监测网络终端把加密前的数据的第6字节到第26字节依次写入加密模块，再依次从加密模块接收加密后的数据。
5.加密模块通过RS232、USB或其它接口连接到用户的煤矿产量监测网络终端上，加密模块供电电源为直流5V。
6.煤矿产量监测网络终端的加密模块由省局统一配备。
五、称重传感器技术要求
1.传感器的弹性体材料要求采用优质合金钢（40铬镍钼A），并且产品由具备生产许可资质的厂家生产。
2.对弹性体材料的清洗采用超声波清洗方式。
3.密封等级要求轻轨传感器要求达到IP68，竖井仪及皮带称重传感器要求达到IP67。
4.传感器要求经过灵敏度、线性、高低温、零点补偿。
5.额定载荷安全过载120%F.S,极限过载200%F.S
6.工作温度－30℃至＋70℃
7.输出信号0-20mV、4-20mA、0-5V
六、设备安装规范
（一）煤矿产量监测网络终端安装
1.安装位置距井口20m以外的室内墙面固定安装，离地面1.5米以上，通风明显、干燥位置。
2.远离热源、配电柜、阳光直射以及潮湿等环境干燥的地方。
（二）传感器的安装数量
1.轨道式带方向传感器，称重传感器2个；
2.竖井式单天轮≥2只，双天轮≥4只；
3.皮带式速度传感器1个，称重传感器4个，全悬浮方式；
（三）安装工艺
1、轨道式提升矿井
使用条件
轨道式安装地基必须使用混凝土浇注，引导轨长度必须大于3米。
建议安装在平坦的地方，速度小于等于5千米/小时
安装方案
1基础施工
1.1基础施工参照《铁路路基施工规范》（TB10202-2002～J161-2002）
1.2按轨道衡安装基础施工图尺寸（见附图）切断钢轨，开挖基础坑，深度约530毫米，长度比底座长度两端各长出200毫米，宽度比现场轨道宽度两侧各宽出200毫米。
原土夯实、整平，三七土回填夯实、整平，浇筑混凝土，预埋轨道衡底座。
使底座上平面与现场轨道底面齐平并居中，引轨与现场轨道顶面及内侧面准确对齐。
1.3两轨道衡安装底座之间用角钢牢固连接固定。
2轨道衡安装
2.1要求轨道衡体（轨道衡体包括:
轨道衡，引轨，工字钢）上表面与现场道轨上表面保持平整对齐，无偏斜，无凸起。
内侧面同上表面一样保持平整对齐。
轨道衡体要安装稳固，两衡体之间要保持平行。
2.2底座工字钢与现场道轨的连接处要求全焊，引轨与现场道轨之间亦要求全焊，不能有缝隙。
2.3两底座工字钢之间用两根角钢∠60×
60×
6连接固定，两角钢要保持平行，与底座工字钢保持垂直。
2.4传感器信号线经底座工字钢中间的过孔与变送器一起固定在角钢固定架上，并做好防水、防尘处理，以备接线调试。
2.5两传感器中间部分要用5mm厚钢板覆盖，钢板用螺丝固定。
2、竖井式提升矿井
提升速度小于1米/秒。
1不得改变原有系统的结构，强度。
2提升设备、井口、测量
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