邵 严

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037)

煤矿井下安全监控系统涵盖传感器技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技术和控制技术等多项技术，在保障井下人员生命安全、煤矿安全生产过程中起着重要的作用[1-3]。系统示意框图如图1所示。煤矿安全监控系统具有设备种类多、覆盖范围广的特点[4-6]，日常维护工作量巨大。分站、传感器作为监控系统井下感知层的重要组成部分[7-9]，由于工作环境复杂、恶劣，再加上需要经常移动等人为因素，出现设备、通信线路故障占日常维护工作的60%以上[10]。当出现故障时，维护人员大多只能逐一替换相关设备，人工检查线路，直到找到问题原因。不仅消耗大量人力物力，同时也给煤矿正常开采造成了严重影响，经济损失巨大。据统计，全国已有35%左右的煤矿都在使用KJ90-NX型安全监控系统，且大都为国有大、中型煤矿。

本文针对KJ90-NX安全监控系统，设计了一种安全监控系统感知层故障诊断装置，可以对分站、传感器、以及之间通信线路常见故障实现准确定位，并通过友好的人机界面直观地显示检测结果，指导维护人员快速、有效地发现故障原因，并予以处理。

图1 安全监控系统组成框图Fig.1 Block diagram of coal mine safety supervision

1 总体设计思路

故障诊断装置硬件上应具有感知层设备具有的所有接口及功能，多组信号检测端子通过航空插头与相关电路模块连接。装置具有总线数据分析能力，通过监听通信线路设备节点间业务数据，按照制定的相关协议及传输机制，对数据格式、发送逻辑进行分析，并向通信线路上发送检测信号数据帧等方式，结合线路非正常数据特点，实现故障快速定位。……