煤矿用信息传输装置 MTT899-2000.doc

中华人民共和国煤炭行业标准 煤矿用信息传输装置 MT/T899-2000 Ination transmission device for coal mine 前 言 本标准是在参考国家标准、行业标准中有关信息传输装置技术要求的基础上，结合煤矿用信息传输装置的特点编写的。 本标准主要参考了GB／T 137301992地区电网数据采集与监控系统通用技术条 件和GB／T 137291992远动终端通用技术条件。 在编写格式、表述方法和引用标准方面贯彻了GB／T1.1-1993、GB／T1.22-1993 和GB／T 1.3-1997等规定。 本标准从2000年 月 日起实施，所有煤矿用信息传输装置均应符合本标准。 本标准的附录A是标准的附录。 本标准由国家煤炭工业局行业管理司提出。 本标准由煤炭工业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位中国矿业大学北京校区、煤炭科学研究总院常州自动化研究所。 本标准主要起草人孙继平、李皇、彭霞、朱李平、沈世庄、刘晓阳。 本标准委托煤炭工业煤矿专用设备标准化技术委员会通信监控设备分会负责解释。 1范围 本标准规定了煤矿用信息传输装置以下简称装置的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于煤矿使用的信息传输装置。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性，GB 156-1993 标准电压 GB 1911990包装储运图示标志 GB 2829-1987 周期检查计数抽样程序及抽样表适用于生产过程稳定性的检查 GB 3836.1-1983 爆炸性环境用防爆电气设备 通用要求 GB 3836.2-1983 爆炸性环境用防爆电气设备 隔爆型电气设备“d” GB3836.41983 爆炸性环境用防爆电气设备 本质安全型电路和电气设备“i” GB／T 4942.21993 低压电器外壳防护等级 GB 5080.11986 设备可靠性试验 总要求 GB5080.71986 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 GB 10111-1988 利用随机数骰子进行随机抽样的方法 GB 121731990 矿用一般型电气设备 GB／T 133841992 机电产品包装通用技术条件 GB／T 13926.21992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 静电放电要求 GB／T 13926.31992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 辐射电磁场要求 GB／T 13926.41992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 电快速瞬变脉冲群要求 MT 2091990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 MT 2101990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 MT 2861992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 MT／T 7721998煤矿监控系统主要性能测试方法 3 定义 本标准采用下列定义。 3.1 管理节点设备management node equipment 用于管理的信息传输与处理设备。 3.2 现场节点设备 field node equipment 用于工业现场的信息传输与处理设备。 3.3主节点设备master node equipment 除控制本节点的信息传输与处理外，还控制着装置中从节点信息传输的信息传输与处理设备。 3.4 从节点设备 slave node equipment 本节点的信息传输受装置中主节点控制的信息传输与处理设备。 3.5无主节点设备non-master node equipment 本节点的信息传输不受其他节点控制，本节点只控制本节点的信息传输的信息传输与处理设备。 3.6 主从工作方式master slave system 装置中只有一个主节点设备的工作方式。 3.7多主工作方式multi-master system 装置中有两个或两个以上主节点设备的工作方式。 3.8无主工作方式non-master system 装置中的所有节点设备均为无主节点设备的工作方式。 4 产品型号、分类及组成 4.1 型号 产品型号应符合MT 286 4.2 分类 4.2.1 按使用环境分 a矿用防爆型； b矿用一般型； c地面普通型； d复合型。 4.2.2按复用方式分 a时分； b频分； c码分； d其它复用方式。 4.2.3按网络结构分 a树形； b环形； c星形； d总线形； e复合形。 4.2.4 按所传输的信号分 a模拟； b数字。 4.2.5 按信号传输方向分 a单向； b半双工； c全双工。 4.2.6 按同步方式分 a异步； b同步。 4.2.7按调制方式分 a基带； b调幅； c调频； d调相； e其它调制方式。 4.2.8按工作方式分 a主从； b多主； c无主。 4.3 组成 装置由管理节点设备、现场节点设备和其它必要设备组成。 5 技术要求 5.1 一般要求 装置应符合本标准要求，并按照经规定程序批准的图样及文件制造。 5.2 环境条件 5.2.1 装置应能在下表规定的相应条件下正常工作。 环境条件 设于井下的设备 设于地面的设备 温 度 ＭＴ209-1990中4.2.1 ＭＴ209-1990中4.2.3 湿 度 平均相对湿度不大于95％（＋２５℃） MT 209-1990中4.4.2 大气压力 ８０kPa～kPa 机械环境 无显著振动和冲击的场合 ５.2.2 装置应能承受下表规定的最恶劣的贮运条件。 环境条件 设于井下的设备 设于地面的设备 高 温 ＋６０℃ 低 温 －４０℃ 湿 度 平均相对湿度9525℃ 相对湿度9340℃ 振 动 50 m/s2 20m/s2 冲 击 500m/s2 300m/s2 5.3 电气性能 5.3.1 供电电压 5.3.1.1 交流供电电压应符合GBl56的规定，一般在36V、127V、220V、380V、660V、1140V中选取，允许电压波动范围应符合MT 209-1990中5.4.2的规定。 5.3.1.2 直流供电电压应符合GBl56的规定，一般在5V、9V、12V、15V、18V、24V中选取，允许电压波动范围由产品标准规定。 5.3.2 传输介质 装置的传输介质可以是电缆、光缆等。 5.3.3 网络结构 装置宜采用树形网络结构，也可采用环形总线形、星形或其它网络结构。 5.3.4 工作方式 装置宜采用多主（见图１）或无主工作方式（见图２），也可采用主从（见图３）等其它工作方式。 （图１） （见图２） （图3 ５.3.5 连接方式 装置的连接方式宜灵活多样，既可单层连接（见图１、图２和图３），又可多层连接（见图４） （图4） 5.3.6 传输方向 装置宜采用半双工传输，也可采用全双工或单向传输。 5.3.7 复用方式 装置宜采用时分制复用方式，也可采用频分制、码分制等复用方式。 5.3.8 信号 装置宜采用不归零矩形脉冲数字信号，也可采用频率型等模拟信号。 5.3.9 同步方式 装置宜采用串行异步传输方式，也可采用串行同步传输方式。 5.3.10 调制方式 装置宜采用基带、调频和调相传输。 5.3.11 字符 字符长度宜为8位，由1位逻辑“0”表示开始，1位逻辑“1”表示停止，任意长度逻辑“1”表示空闲。字符最高位与停止位之间设1位地址／数据标志位见图5，该位为逻辑“1”表示该字符为地址字符；该位为逻辑“0”表示该字符为数据除地址之外的各种信息字符。字符最高位与停止位之间也可设1位奇偶校验位，宜采用奇校验见图6。 图5 图6 5.3.12 帧格式 1帧宜由1个字符的地址场、1个字符的控制场、N个字符的数据场和2个字符的CRC校验场组成见图7，字符应符合5.3.11中图5的规定，CRC生成多项式宜采用CRC-CCITT。也可采用HDLC的帧格式见图8。图中L、M、N均为自然数。 图7 （图8） 5.3.13 传输速率 传输速率宜在1200 bps、2400 bps、4800bps等中选取。 5.3.14 误码率 用于监控的装置的误码率应不大于10-8；仅用于监测的装置的误码率应不大于10-6。 5.3.15传输处理误差 装置的传输处理误差应不大于0.5％。 5.3.16最大巡检周期 装置的最大巡检周期应不大于30s，并应满足监控要求。 5.3.17最大传输距离 装置最大传输距离应符合下列要求 a用于井下的装置节点之间的传输距离应不小于10km；仅用于局部信息传输的装置的节点之间如传感器及执行器至分站之间的传输距离应不小于2km。 b用于地面的装置最大传输距离由产品标准规定。 5.3.18最大节点容量 装置的最大节点容量宜在8、16、32、64、128中选取；被中继器等设备分隔成多段的装置，每段的最大节点容量宜在8、16、32、64、128中选取。 5.3.19最大传输容量 装置的最大传输容量由产品标准规定。 5.3.20 本安参数 装置中用于爆炸性环境的设备的输入输出信号应是本质安全的，本安参数由产品标准规定，一般包括最大开路电压和最大输出电流。 5.4 电源波动适应能力 供电电压在产品标准规定的允许电压波动范围内，装置的电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.5 结构 5.5.1 紧固件必须有防止自动松脱的措施。 5.5.2 金属零件必须进行防锈、防蚀处理。 5.5.3 隔爆兼本质安全型产品的隔爆接合面应符合GB3836.2-1983第6章的规定。 5.5.4 零部件、元器件及其它结构要求应符合MT 209-1990第7章、第8章、第9章及11.3的有关规定。 5.6 外观 应符合MT 209-1990第6章的规定。 5.7 外壳防护性能 应符合MT 2091990中9.1.1的规定 5.8 电气安全 5.8.1 带电回路与接地或外壳间的绝缘电阻应符合MT209-1990中11.1的规定。测量部位应在产品标准中明确规定。 5.8.2 装置应能承受历时lmin的交流50Hz正弦波工频耐压试验，且无击穿和闪烁，工频耐压试验电压值应符合 KT 209-1990中11.2的规定。试验部位应在产品标准中明确规定。 5.9 表面温度 应能符合MT 2091990中第10章的规定。 5.10工作稳定性 装置应进行工作稳定性试验，通电试验时间不小于7d，其电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.11 抗干扰性能 5.11.1 设于地面的设备应能通过GB／T 13926.2规定的严酷等级为3级，试验电压为8kV的静电放电试验，其电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.11.2 装置应能通过GB／T 13926.3规定的严酷等级为3级，在电源线上试验电压为2kV，在输入输出信号、数据和控制线上试验电压为lkV的电快速瞬变脉冲群试验，其电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.11.3 装置应能通过GB／T13926.4规定的严酷等级为2级，试验场强为3V／m的辐射电磁场试验，其电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.11.4 装置应能通过国家有关标准规定的抗电浪涌试验，其电气性能应符合各自产品标准的规定。 5.12 可靠性 装置平均无故障时间MTBF应不小于800h。 5.13 环境适应性 5.13.1 装置应能通过高温工作试验，其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.2 装置应能通过低温工作试验，其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.3 装置应能通过高温贮存试验，恢复后其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.4 装置应能通过低温贮存试验，恢复后其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.5 装置应能通过湿热试验，其电气性能、电气安全及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.6 装置应能通过振动试验，试验后其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.7 装置应能通过冲击试验，试验后其电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.13.8 包装后的装置应能承受模拟运输试验，试验后包装箱应无损害和明显变形，箱内设备的电气性能及外观应符合各自产品标准的规定。 5.14矿用及防爆性能 5.14.1 防爆型设备应符合GB3836的规定，并经国家指定的检验单位检验合格，取得“防爆合格证”。 5.14.2 矿用一般型设备应符合GB 12173的规定，并经国家指定的检验单位检验合格，取得“矿用合格证”。 6 试验方法 6.1 环境条件 除环境试验或有关标准中另有规定外，试验在下列环境条件下进行 a 温度15℃～35℃； b 相对湿度 45％～75％； c 大气压力86kPa106kPa。 6.2 电源条件 除非有关标准另有规定，测试用电源应符合以下要求 a 交流供电电源； . 1 电压误差应不大于2％； 2 频率50Hz，其误差应不大于1％； 3 谐波失真系数应不大于5。 b 直流供电电源 1 电压 误差应不大于2％； 2 周期与随机偏移ΔU1/U 2应不大于0.1。 6.3 测试仪器和设备 6.3.1 测试仪器和设备的准确度应保证所测性能对准确度的要求，其自身准确度应不大于被测参数1／3倍的允许误差。 1 ΔU为周期与随机偏移的峰到峰值。 2 U。为直流供电电压的额定值。 6.3.2 测试仪器和设备的性能应符合所测性能的特点。 6.3.3 测试仪器和设备应按照计量法的相关规定进行计量检定，并校准合格。 6.3.4 测试仪器和设备的配置应不影响测量结果。 6.3.5 主要测试仪器和设备的特性要求见附录A标准的附录。 6.4 受试装置的要求 6.4.1 主从工作方式的装置 受试装置至少应具备下列设备 a主节点设备1台； b从节点设备出厂检验时，为订货的全部数量；型式检验时，应不少于3台；若有多种型式，每种至少1台； c构成装置的其它必要设备。 6.4.2 多主工作方式的装置 受试装置至少应具备下列设备 a主节点设备出厂检验时，为订货的全部数量；型式检验时，应不少于2台；若有多种型式，每种至少1台； b从节点设备出厂检验时，为订货的全部数量；型式检验时，应不少于3台；若有多种型式，每种至少1台； c构成装置的其它必要设备。 6.4.3 无主工作方式的装置 受试装置至少应具备下列设备 a节点设备出厂检验时，为订货的全部数量；型式检验时，应不少于4台；若有多种型式，每种至少1台； b构成装置的其它必要设备。 6.5 受试装置的连接 6.5.1 受试装置使用规定的传输介质按以下要求连接 a树形装置按下图连接设备，N为参与试验的节点设备数实际节点设备数加模拟节点设备数； b总线形装置按下图连接设备，N为参与试验的节点设备数实际节点设备数加模拟节点设备数； c环形装置按下图连接设备； d星形装置按下图连接设备。 图中，仿真线L模拟二分之一倍的装置的最大传输距离的传输线。仿真线1模拟装置的最大传输距离的传输线。 6.5.2 现场节点及有关试验设备连接见下图。 6.6 性能试验 6.6.1 传输介质、网络结构和传输距离试验 装置使用规定的传输介质，按6.5的规定连接成产品标准规定的网络结构形式，装置应能正常工作。 6.6.2工作方式试验 6.6.2.1 装置按6.5的规定进行连接。 6.6.2.2 无主工作方式试验使装置的任意1个节点设备停止工作，应不影响装置的正常工作。 6.6.2.3 多主工作方式试验使装置的任意1个主节点设备停止工作，应不影响装置的正常工作。 6.6.3连接方式试验 装置按6.5的规定连接成产品标准规定的连接方式，装置应能正常工作。 6.6.4 传输方向试验 6.6.4.1 装置按6.5的规定进行连接。 6.6.4.2 单向传输装置发送设备发送信号，接收设备应能正确接收。 6.6.4.3 半双工传输装置管理节点设备和现场节点设备分别发送信号, 现场节点设备和管理节点设备均应正确接收。 6.6.4.4 全双工传输装置管理节点设备和现场节点设备同时连续发送信号，现场节点设备和管理节点设备均应正确接收。 6.6.5 复用方式试验 装置按6.5的规定进行连接，装置传送多路信号，应能正确接收。 6.6.6 信号测试 装置按6.5的规定进行连接，装置传输55H或AAH，通过示波器观察信号波形。 6.6.7 同步方式、调制方式、字符和帧格式测试 装置按6.5的规定进行连接，装置轮流传输00和FFH，通过示波器观察同步方式、调制方式、字符和帧格式。 6.6.8传输速率测试 装置按6.5的规定进行连接，装置传输55H或AAH，通过示波器时间刻度读取传输速率。 6.6.9误码率测试 6.6.9.1 仪表测试法 6.6.9.1.1 半双工和全双工传输装置按MT／T 7721998中9.11.1.1的有关规定进行。 6.6.9.1.2 单向传输装置按MT／T 7721998中9.11.1.2的有关规定进行。 6.6.9.2 实际测算法 6.6.9.2.1 半双工和全双王传输装置按6.5的规定进行连接，按照MT／T 7721998中9.11.2.1的有关规定进行。 6.6.9.2.2 单向传输装置按6.5的规定进行连接，按MT／T7721998中9.11.2.2的有关规定进行。 6.6.10 传输处理误差测试 6.6.10.1 模拟量传输处理误差测试 装置按6.5的规定进行连接，按HT／T 7721998中9.1的有关规定进行。 6.6.10.2 调节量传输处理误差测试 装置按6.5的规定进行连接，按MT／T 7721998中9.3的有关规定进行。 6.6.11 巡检时间测试 装置按6.5的规定进行连接，按MT772-1998中9.4的有关规定进行。 6.6.12 节点容量测试 装置按6.5的规定进行连接，实际节点设备数与模拟节点设备数总和应等于装置的最大节点容量。装置运行测试节点容量的软件，实际节点设备应能模拟最大节点容量时的各个节点设备的信号传输。 6.6.13传输容量测试 装置按6.5的规定进行连接，实际现场节点设备数与模拟节点设备数总和应等于装置的最大节点容量，实际现场节点设备应带足所有的输入输出容量。装置运行测试传输容量的软件，实际现场节点设备应能模拟最大容量时的各个现场节点设备的信号传输。 6.7 电源波动适应能力试验 按MT 210-1990第10章的有关规定进行。 6.8 结构检查 按MT210-1990第5章有关规定进行。对与防爆及矿用性能有关的零部件、元件及其结构按GB 3836.1、GB 3836.2、GB 3836.4、GB 12173及与产品防爆型式相对应的其它型式防爆电气设备的有关规定进行检查。 6.9 外观检查 按MT210-1990第5章的有关规定进行。 6.10外壳防护性能试验 按GB／T 4942.2-1993第7章和第8章的有关规定进行。 6.11 绝缘电阻测量 按MT 210-1990第7章的有关规定进行。 6.12工频耐压试验 按MT 210-1990第8章的有关规定进行。 6.13表面温度测量 按MT 210-1990第11章的有关规定进行。 6.14工作稳定性试验 装置处于工作状态，按MT／T 772-1998第10章的有关规定进行，试验中的测量时间间隔不得大于8h。 6.15高温工作试验 按KT210-1990第23章的有关规定进行。受试设备处于通电状态，严酷等级为 最高工作环境温度，持续2h。 6.16低温工作试验 按MT2101990第23章的有关规定进行。受试设备处于通电状态，严酷等级为 最低工作环境温度，持续2h。 6.17高温贮存试验 按UT 210-1990第24章的有关规定进行。受试设备处于非通电状态，严酷等级为 60℃，持续16h，恢复时间不少于1h。 6.18低温贮存试验 按MT 2101990第24章的有关规定进行。受试设备处于非通电状态，严酷等级为 -40℃持续16h，恢复时间不少于1h。 6.19 振动试验 按MT210-1990第25章的有关规定进行。严酷等级按MT 209-1990中4.5.1表2的有关规定选取。 6.20 冲击试验 按KT 210-1990第26章的有关规定进行。严酷等级按MT2091990中4.5.1表3的有关规定选取。 6.21 湿热试验 按MT 2101990第28章的有关规定进行。湿热试验方法及严酷等级按MT209-1990中12.1的有关规定选取。 6.22 运输试验 按MT2101990第27章的有关规定进行。受试设备按各自产品标准的规定包装，试验严酷等级为频率4Hz，加速度30／s2，试验时间2h。 6.23 防爆性能检验 由国家指定的防爆检验单位按GB3836的有关规定进行。 6.24矿用性能检验 由国家指定的检验单位按GB 12173的有关规定进行。 6.25 抗干扰性能试验 按GB／T 13926.2、GB／T 13926.3、GB／T 13926.4及有关规定进行。 6.26可靠性试验 按GB5080.7的有关规定进行。若无其他标准另行规定，采用定时截尾试验方案。失效判定应符合GB 5080.11986中9.2的有关规定。 7 检验规则 7.1 检验分类 检验一般分出厂检验与型式检验二类。 7.2 出厂检验 7.2.1 每套装置均需进行出厂检验，合格产品应给予合格证。 7.2.2 出厂检验一般由制造厂质检部门负责进行，必要时用户可提出参加。 7.2.3 检验项目应符合表3中出厂检验项目规定。 7.2.4 出厂检验的各项性能和指标应符合各自产品标准的规定，若出现某类不合格，则该装置为该类不合格。 7.3 型式检验 7.3.1 在下列情况之一时，应进行型式检验 a新产品或老产品转厂定型时； b正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响装置性能时； c正常生产时每五年一次防爆性能除外； d停产一年恢复生产时； e出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时； f国家质量监督机构提出进行型式检验时。 7.3.2 检验项目应符合表3中的型式检验项目的规定。 7.3.3 抽样应按下列要求进行 a第一种抽样方法装置批量不大于50套时，在出厂检验合格的产品中抽取1套进行试验； b第二种抽样方法装置批量大于50套时，采GB2829，选用一次抽样方案，判别水平Ⅲ，不合格质量水平RQL为40，对破坏性试验可选用判别水平I，判定数组由各自产品标准规定； c样品的抽取方式 受试装置中的设备应采用GBl0111规定的方法从成品仓库中抽取。 7.3.4 判定规则与复检规则如下 a用第一种抽样方法抽取样品进行检验时，各项性能和指标应符合各自产品标准的规定；对A类项目，有一项不合格则判该批不合格；对B类项目，有一项不合格应加倍抽样检验，若仍不合格则判该批为不合格；对C类项目，有3项不合格则判该批为不合格； b用第二种抽样方法抽取样品进行检验时，应累计不合格数及不合格品数，按抽样方案判别装置合格或不合格，若不合格按GB2829--1987中4.12.3的有关规定处理。8标志、包装、运输及贮存 8.1 标志 8.1.1 产品标志 8.1.1.1 产品标志应符合MT 209-1990中14.2的有关规定。 8.1.1.2 防爆型产品的外壳明显处应设置清晰的永久性凸纹或凹纹标志“Ex”，矿用一般型产品的外壳明显处应设置清晰的永久性凸纹或凹纹标志“KY”。 8.1.1.3 防爆型和矿用一般型产品应具备“MA”安全标志。 8.1.1.4 外壳明显处应设置铭牌，地面普通型产品应包括以下a、g、h、i、j项内容，矿用一般型产品应包括以下a、b、d、e、f、g、h、i、j项内容，防爆型产品应包括以下a、b、c、d、e、g、h、i、j内容 a产品型号与名称 b右上方有明显的“Ex”标志或“KY” 标志； c防爆型式、类别及级别； d防爆合格证编号或矿用合格证编号； e安全标志编号； f外壳防护等级； g必要的技术参数； h产品编号及出厂日期； i制造厂名； j有关标准规定的其它内容。 8.1.1.5 操作按钮应设有标记。 8.1.1.6 对不具备停电后开盖联锁装置的隔爆兼本安型设备,应设置标有“断电源后开盖”字样的警告标志。 8.1.2 包装标记 8.1.2.1 包装储运标志应符合GB 191的规定。 8.1.2.2 包装箱外壁文字及标记至少有 a制造厂名； b收货单位名称及地址； c产品型号及名称； d净重或毛重kg。 8.2 包装 8.2.1 装置的包装应符合GＢ／T１３３84的要求，包装方式由各自产品标准规定。 8.2.2随机文件应有 a产品合格证书； b使用说明书； c装箱单; d随机备附件清单； e其它技术文件。 8.3 运输 包装后的装置在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适用于陆运、水运及空运等各种运输方式。 8.4 贮存 包装后的装置应能在温度为-10℃～40℃，相对湿度不大于90％的环境中贮存一年以上。