1 概述
KJ349-F(A)礦用一般型傳輸分站(以下簡稱為分站)是專為礦井無線通信、安全監控和人員管理而設計的一款高度集成化的設備。通過該設備,可實現礦井的環境設備監控、人員定位管理、井上電話調度和無線語音通信。
本分站具有以下特點:
具有以太網光口、以太網電口和485接口,支持多種傳輸介質和多種通信協議;
帶有液晶顯示界面,可以實時顯示分站的IP地址、系統的當前時間、環境溫度、電池電量和設備的工作狀況;
直接使用現場的220V交流電源供電,并帶有4小時以上的備用電池;
集成多種通信協議,能直接配接我公司KJ350系統的監測監控設備,容易擴展;
高帶寬設計,支持高清視頻傳輸,最多能接入3路高清視頻信號;
提供12V/8W的直流電源輸出,能為現場設備提供供電電源。
本產品執行常州迪泰科特測控設備有限公司企業標準《Q/DM031-2013》。
2 適應的環境條件
a) 溫度:0℃~40℃;
b) 濕度: ≤98%;
c) 大氣壓力:80kPa~116kPa;
d) 無顯著振動和沖擊的場合;
e)煤礦井下,有瓦斯或煤塵爆炸性混合物的場所。
3 主要技術指標
3.1 電氣性能
a) 工作電壓:交流220V(可選其它電壓),波動范圍±15%;
b) 輸入功率:≤35 VA。
3.2 通信接口
3.2.1 以太網光口
a)接口數量:4個;
b) 通信方式:以太網光信號,全雙工;
c) 通信速率:10Mbps/100Mbps自適應;
d) 工作波長:1310nm;
e)連接方式:SC;
f)光發射功率:-5dBm~0dBm(1310nm,單模光纖);
g)接收靈敏度:≤-36dBm(1310nm,單模光纖);
h)最大傳輸距離:≥20km。
3.2.2 以太網電口
a) 接口數量:2個;
b)連接方式:RJ45;
c) 傳輸方式:以太網電信號,全雙工;
d) 傳輸速率:10/100 Mbps自適應;
e) 信號工作電壓峰峰值:1V~5V;
f) 傳輸距離:≥100m(使用MHYV 2×2×0.75 mm2型礦用通訊電纜)。
3.2.3 RS485信號接口
a) 接口數量:2個;
b) 傳輸方式:主從式,異步,半雙工RS485信號;
c) 傳輸速率:2400bit/s;
d) 信號工作電壓峰峰值:2V~12V;
e) 信號工作電流峰峰值:≤100mA;
f) 傳輸距離:≥2km(使用MHYV 2×2×1.5mm2型礦用通訊電纜)。
3.3 通信參數
3.3.1 分站與識別卡通信
a) 工作頻率:2.42GHz±0.01GHz;
b) 編碼范圍: (0001~8190)號;
c) 接收靈敏度:≤-85dBm;
d) 調制方式:O-QPSK,基于ZigBee協議;
e)最大無遮擋識別半徑:≥100m(無遮擋);
f) 最大并發識別數量:≥200張;
g) 最大識別速度:≥15m/s;
h) 漏讀率:≤10-4。
3.3.2 分站與手機通信
a) 通信協議:IEEE802.11g;
b) 發射功率: ≤18dBm;
c) 工作頻率: 2451MHz~2473MHz;
d) 接收靈敏度:-81dBm;
e) 無線通信距離: ≥250m(無遮擋);
f) 調制方式:OFDM;
g) 每臺分站可以容納10路以上的通話。
3.4 分站485接口最大配接傳感器數量:8臺。
3.5 分站485接口最大配接讀卡器數量:7臺。
4 主要結構特征及工作原理
4.1外形尺寸及重量
a)外形尺寸(長×寬×高,如圖1):440mm×295mm×110mm;
b)重量:約6kg。
圖1 分站外形圖
4.2 工作原理
圖2 分站原理框圖
KJ349-F(A)礦用一般型傳輸分站原理如上圖2所示,由電源轉換電路、備用電源、32位CPU、存儲器、交換機板、WIFI核心板、RS485接口和顯示模塊等組成。CPU用來檢測識別卡的位置和方向、讀取傳感器的監控數據、讀取電源和備用電池信息、監測環境溫度并顯示等;WIFI核心板用來與手機進行語音通信;交換機用來實現分站與上位機的數據交換。
5 使用與接線
5.1 分站的基本配置
a) 該傳輸分站可采用懸掛式或者放置式安裝;
b) 提供4個以太網光口、1個以太網電口、2個485接口和4個模擬電話接口,實際使用時,通過分站下側的喇叭嘴連接。下側的喇叭嘴連接配接的220V交流電源、上側連接通信用的專用天線;
c) 分站的MAC地址和通信端口(1025)出廠時已經固定,粘貼在分站上蓋的背面。分站配接的讀卡器數量、定位類型和IP地址可以通過配套的FYF3型遙控器修改(使用方法見5.6),默認IP為192.168.0.xxx(分站號和IP地址的最后一個字節相同);終端的IP、子網掩碼和網關可以通過Web頁面修改,修改方法為使用電腦的網口通過網線連接終端,然后打開IE,在地址欄輸入終端的地址,然后回車。彈出來的界面如下圖3,按照要求修改即可,修改完成后按“確定”,將會保存當前的修改值。
圖3 擴展終端Web配置界面
注意:分站上自帶的讀卡器為1號讀卡器,外接的讀卡器必須從2號開始,連續設置;分站的序號和IP地址最后一字節相同,192.168.0.1和192.168.1.1都表示1號分站(分站號在軟件添加時需要用到)。
d) 連接分站的供電電源(見圖1,5個喇叭口容許接入的線徑在5mm~10mm),并接好接地線;
e) 通過配接卡扣固定好天線后,通過延長線連接在分站右側的專用端口上;
注意:天線安裝時要保證一定的高度,盡量安裝在巷道側壁上,與每個壁面的距離保證在20cm以上,要求與覆蓋區域的地面平行,與巷道行進方向垂直,因為天線正上和正下的圓柱面是天線的盲區。
f) 安裝完成后,打開電池投入開關,并蓋上分站的蓋子擰緊螺絲。
5.2 wifi功能的配置
a) 出廠時分站的wifi網絡默認設置如表1,實際使用時的IP地址見分站背面的說明。
表1 HF-A11 網絡默認設置表
參數 | 默認設置 |
SSID | HF-A11x_AP(已修改為KJ349-F) |
IP地址 | 10.10.100.254(具體貼在分站上蓋背面) |
子網掩碼 | 255.255.255.0 |
用戶名 | admin |
密碼 | admin |
b) 用電腦的無線網卡連接SSID為HF-A11x_AP的wifi信號(也可以修改個人電腦和分站在同一個網段,然后使用網線連接分站交換機來修改)。等連接好后,打開IE,在地址欄輸入http://10.10.100.254,回車。在彈出來的對話框中填入用戶名和密碼,然后“確認”。
然后網頁會出現分站wifi功能的管理頁面。分五個頁面,分別為模式選擇、無線接入點設置、無線終端接口設置、應用程序設置及模塊管理。配置時,用戶只需要修改模式選擇、無線接入點設置和模塊管理這3個頁面。
模式選擇
點擊左側“模式選擇”按鈕,進入無線模式設置的Web頁面,在此頁面可以設置模塊工作在AP模式或STA模式。按圖4設置,首先選擇AP模式,數據傳輸模式選擇:透明傳輸模式。然后點擊“確定”。
圖4 無線模式選擇Web界面
無線接入點設置
點擊左側“無線接入點設置”按鈕,進入無線接入點設置的Web頁面。按圖5設置,網絡名稱(SSID):KJ349-F,無線信道選擇:2462MHz(channel 11),然后點擊“確定”。IP地址(DHCP網關設置):設置為相應的IP值,并做相應記錄,建議IP設置在192.168.1.200
---192.168.1.254之間。然后點擊“確定”。
注意:分站支持的wifi頻率范圍為: 2451MHz~2473MHz,只能選擇11信道。
圖5 無線接入點設置Web界面
模塊管理
點擊左側“模塊管理”按鈕,進入模塊管理設置的Web頁面。如圖6,點擊“重啟”按鈕,無線模塊復位重啟,上面配置的所有信息自動刷新。
注意:用戶在不同的頁面設置參數并點擊“確定”保存后,設置不會馬上生效。必須通過點擊模塊管理頁面的“重啟”使wifi功能模塊重啟后,才會生效。
圖6 模塊管理的Web界面
5.3 PBX語音服務器的配置
注意:本文以特定的手機和PBX服務器為例,具體以各自產品的使用說明書為準。
a) 通過電腦的IE瀏覽器,在URL地址欄中輸入調度機的IP地址,登陸調度機web管理系統(如下圖7)。
圖7 web登錄界面
b) 輸入IP后,可以進入到登錄界面,如下圖8。默認的用戶名為:admin,密碼為:md2000。
圖8 服務器登錄界面
c) 登錄后,點擊“PBX設置”按鈕,進入PBX設置的Web頁面。然后點擊“分機設置”下的“添加分機”按鈕,進入添加分機的Web頁面。
圖9 分級配置界面
圖10 SIP設備配置
e) 在添加分機中的“用戶分機號”,“顯示名”,“CID號碼”,“SIP名稱”處填入要添加分機號(4位數字),這四項都寫入系統需要添加的分機號碼,如圖11所示。
圖11 添加分機界面圖
f)在設備選項中的“密碼”處填入要添加的SIP密碼。如圖12所示,比如123456。(填寫的密碼,就是我們分機注冊到sip服務器的密碼,二者一致就可以注冊成功)。
圖12 設備添加選項
g) 錄音配置選項
圖13 錄音選項
h) 語音郵件和目錄
圖14語音郵件和目錄
h)點擊“提交”,完成一個分機號的添加。
i)最后點擊這里更改應用,添加分機到數據庫。
圖15添加分機到數據庫
5.4 WiFi手機的配置
a)進入“網絡設置”菜單,進入此菜單進行設置,需要輸入管理員密碼,默認密碼是080921!熬W絡設置”菜單主要用來設置WIFI無線參數、IP網絡參數以及VOIP參數;
注意:網絡設置菜單修改設置參數后,需要重啟手機才能生效。
b)進入“網絡設置”菜單下的“信號協議”菜單,設置“SIP用戶名”為需要設置的分機號如8001;
c)SIP密碼輸入同NCS-MD2000調度系統的添加分機配置中的SIP密碼,如123456;
d)設置鑒權用戶名和上述的SIP用戶名是一致;
e)SIP注冊服務器設置同NCS-MD2000調度系統服務器的地址:192.168.1.2(默認值);
f)SIP注冊服務器端口:選擇此選項可以設置的SIP注冊服務器端口。默認為5060;
g)進入“網絡設置”菜單下的“AP搜索”菜單,選擇NCS-MD2000調度系統連接的當前區域的AP,進行存儲;
h)進入“網絡設置”菜單下的“AP配置”菜單,進行激活;
i)重啟手機后,設置生效,手機自動連接NCS-MD2000調度系統進行注冊;
j)注冊成功后,手機主頁面會顯示“注冊成功”字樣。
5.5 接線
本分站接線時,一般只需要連接220V供電電源(注意零線和火線)、通信光纜和模擬電話傳輸線。按實際使用情況分別連接即可,如果實際使用時,要用到485端口,可以開蓋按照標識正確連接電源正、電源負、485A和485B線(共2路,效果相同),也可以接在分站左側的4芯插針上(紅線接電源正、白線接電源負、藍先接485A、白線接485B);輸出電源容量為:14.5V/700mA(最低為10V,外接設備的最低工作電壓必須大于9V),遠距離或者多負載供電時,需要外擴供電電源。
5.6 遙控器的使用
遙控發送器的外形如下圖22所示,同時按配套的FYF3型遙控發送器上的“▲”、“▼”鍵進入遙控方式,按功能鍵,選擇功能,提示所指功能。操作方式見下表3。
圖22 遙控器外形圖
表3 遙控器操作方式表
按鍵 | 操作內容 |
功能鍵 | 選擇下一級菜單 |
上 | 被選擇內容的增加或向上選擇 |
下 | 被選擇內容的減少或向下選擇 |
上、下鍵同時按 | 進入或退出調整模式 |
S1、S2鍵同時按 | 退出調整模式 |
液晶顯示及LED指示功能說明
本分站具有液晶顯示功能,能顯示分站的IP地址、當前時間、環境溫度以及分站配接485口的通信狀態(有與上位機的通信才更新485口的狀態)。本分站上的功能指示LED從上至下依次為:
a)電源指示燈,亮表示電源正常,滅表示電源沒有接通;
b)RS485發送指示燈,閃爍表示分站發出數據,滅表示沒有;
c)RS485接收指示燈,閃爍表示分站收到數據,滅表示沒有;
d)讀卡指示燈,閃爍表示讀到正確的識別卡。
7 使用注意事項
7.1 用戶必須嚴格按照說明書中規定的要求連接分站的外接電路和配接設備;
7.2 檢修分站時,用戶不得改動原電路的參數及條件,不得改動電氣元件的規格、型號及參數;
7.3 只有正確設置分站的IP地址,分站才能與地面主機正常傳送數據;
7.4 現場分站、wifi手機、wifi模塊和計算機的MAC地址、IP地址都不能重復,否則會影響設備的正常使用;
7.5 現場設備較多時,應該劃分vlan或者分站和wifi語音在不同網段使用。
8 故障分析與排除
8.1 常見故障現象
a) 分站顯示讀卡功能斷線;
b) 分站與地面監控主機不能正確通信;
c) 分站直流電源指示燈不亮;
d) 紅外遙控器操作不靈;
e) 當交流電源停電后,備用電源不能正常投入。
8.2 常見故障排除方法
8.2.1 分站顯示斷線
排除方法:分站顯示讀卡功能斷線,代表讀卡模塊故障,需要檢查分站是否進水腐蝕,需要聯系廠家送修。
8.2.2分站與地面監控主機不能正確通信
排除方法:首先檢查分站的IP地址設置是否正確、交換機是否供電正常、RJ45連接電纜是否正確插接。
8.2.3 分站直流電源發光二極管不指示
排除方法:可用萬用表檢測輸入插頭處有無+15V直流電壓。如無電壓,則可考慮是對應電源板接觸不良導致。
8.2.4 紅外遙控操作不靈
排除方法:首先確認遙控器是否有電池及電池是否還有電壓,如正常,則應考慮芯片ST32F107VCT6是否損壞,聯系廠家送修。
8.2.5 當交流電源停電時,備用電源不能正常投入
排除方法:此時應考慮電源箱的備用電池電壓是否正常、電池是否正確插接、投入開關是否打開、電池的輸出保險管是否損壞?否則可能是電源充電管理板出現故障,聯系廠家送修。
9 保養、維護
9.1 保養
a) 使用時,必經指定人員負責分站的日常維護和保養;
b) 維護及保養人員必須認真閱讀《使用說明書》,熟悉分站的內、外結構及電路原理;
c) 使用中,維護及保養人員應經常檢查分站的各通道及電源的連接是否可靠,箱蓋是否壓緊、蓋板螺絲是否緊固;
d) 分站必須安放在無水處使用,嚴禁被水打濕;
e) 分站長期不使用時,必須將分站的備用電池斷開,且每隔三個月務必給備用電池充電一次,以確保備用電池的使用壽命。充電時間:一次大約35小時。
9.2 維護
a) 分站的維修必須由接受過生產廠家專門培訓的修理人員進行;
b) 分站在使用中發生故障,應首先切斷電源,然后再按照保安規程的要求進行處理;
c) 在對分站進行檢修、維護和保養時,開蓋前必須首先切斷交流電源,嚴禁帶電操作!
d) 嚴禁改動本電路的任何參數。
10 運輸、貯存
10.1 分站在安裝和搬運時,務必小心、謹慎,避免劇烈震動和沖擊。搬運時,嚴禁拉扯設備之間的電纜線,避免造成人為的破壞;
10.2 安裝、存放時,嚴禁放置在被水直接滴淋的場所;
10.3 包裝后的分站,在避免雨雪直接淋襲的條件下,可適用于水運、陸運及空運等各種運輸方式。
10.4 包裝后的分站能在溫度為-10℃~+40℃,相對濕度不大于90%的環境中貯存12個月以上。
11 附件及資料
使用說明書 1份;
產品合格證 1份;
FYF3型遙控發送器 1只(視具體情況);
裝箱單 1份。