安全监控系统用户技术手册三模板.doc

KJ101N型煤矿安全监控系统
《用户技术手册》（三）

贾柏青

前 言

技术手册深入浅出讲解了KJ101N型煤矿安全监控系统硬件基础工作原理和系统各个部分工作性能，具体分析了内部电路工作原理、常见故障和处理方法等。
技术手册是KJ101N型煤矿安全监控系统最全方面技术资料，也是本企业结合多年来工程设计和现场维修经验编写，手册中所附电气原理图也是广大用户和维修人员所期望，对使用和维护人员有很好学习指导作用，同时也适合其它型号煤矿监控系统用户参考。
技术手册难免有错误和遗漏之处，敬请用户批评指正。如有问题、意见和相关讨论，能够经过以下地址联络： 或
申明：本《用户技术手册》只提供给KJ101N型煤矿安全监控系统用户作为维修技术参考之用，未经许可不得转载和翻印。

编 者

二〇〇七年五月

第七章 监控分站附件及关连设备

7.1 KJ101N-GD型矿用继电器箱
1) KJ101N-GD型矿用继电器箱接线图

本继电器箱采取脉冲编码控制原理制成，两根控制线兼作驱动电源，工作时无需外接电源。继电器箱受控接点，属点发式控制，状态保持由内部电路完成，失电后状态复原。继电器箱中设有六位拨码开关，监控分站发向继电器箱信号不是断电命令，而是4路传感器超限信息，各路继电器箱可独立选择受控关系。继电器箱中六位拨码开关，前4位用来设定4路传感器有效控制权，第5位用来设定输出接点常开/常闭，多只继电器箱统一由一对控制线驱动实现，实现多路控制，高压继电器箱开关用于受控探头选择。在一对控制线上可连接多个继电器箱组成控制群。在继电器箱电子触点上，设计了电信号回传检测电路，不管触点是常闭或常开使用，该电路全部能正确回传控制电路馈电信息（有电或无电），回传信号和其它开关量信号兼容。现在因为仪器电源容量原因，最多限制安装4台继电器箱（后产品能够增加到八台）。
用于断电控制高压继电器箱有二组触点，主触点为高压双向可控硅(2只700V41A可控硅串联)输出，可直接用于高压660V以下断电控制，能承受10A连续电流，亦适用低压断电控制，工作压降仅2V（5A）。
继电器箱中六位拨码开关1，2，3，4位用来选择本继电器箱受传感器控制权，向上拨ON位有效，开关位数代表传感器A1、A2、A3、A4，可任意组合。如：1，2位向上拨，表示本继电器箱受A1、A2二路传感器超限控制；1，2，3，4全向上拨时，任一传感器超限本继电器箱全部受控。
辅助触点是一般继电器触点，触点容量为127V/2A，用于直流电路控制，该接点和主接点同时动作。
开关5用于接点常开/常闭设定，向上拨ON位时，上电后，静态接点为常闭状态；向下拨OFF位时，上电后，静态接点为常开状态。
开关6用于改变控制输入正端（接线端3）接线方法，向上拨ON位时，该端接内部公共端，向下拨Off位时继电器箱工作在常规控制状态下。继电器箱引出脚见示意图
2）KJ101N-GD型矿用继电器箱使用方法
在继电器箱上，由拨码开关1，2，3，4设置受监控分站1，2，3，4路探头控制状态
开关1拨ON 即设定为受监控分站第1路探头控制
开关2拨ON 即设定为受监控分站第2路探头控制
开关3拨ON 即设定为受监控分站第3路探头控制
开关4拨ON 即设定为受监控分站第4路探头控制
开关可组合使用，比如：
开关1，2，4同拨ON 即设定为监控分站1，2，4路同时控制
开关1，3同拨ON 即设定为监控分站1，3路同时控制
继电器箱可在控制线上并联使用，最多可并4台，并联继电器箱能够不一样设置，达成同时分别断电目标，主接点和副接点非同时同相动作也可按要求设计（需定货时说明）。
3） KJ101N-GD型矿用继电器箱测试方法
将继电器箱控制线接线柱，接在KJ101N-F1型监控分站上对应组远程控制两个接线端上。在监测软件KJ101运行状态下由键盘上发出断电、恢复命令，因为一般万用表不能测通两只串联可控硅，所以电子触点应在模拟控制电路上正确动作。KJ101N-GD型矿用继电器箱使用和测试，要使用99年以后版本软件和固化程序。老系统使用时应更新软件。

4） KJ101N-GD型继电器箱:框图

5） KJ101N-GD型继电器箱技术参数
①控制电压：15-30V
②控制距离：>2km(单只继电器箱)
③工作电流：<35mA（早期产品60mA）
④控制延迟：<1s
⑤机械接点:
l 接通电阻：<O.1Ω
l 分断电阻：>100MΩ
l 分断能力：AC127V，2A
⑥可控硅接点:
l 阻断电压36-660V
l 连续接点电流:10A
l 接通态压降: ≤2V
l 断态漏电流:≤0.3mA
⑦控制方法：遥控编解码，状态自锁定
⑧防爆型式：隔爆兼本安
⑨防爆标志：dibI(150℃)
⑩尺寸：240×70×20mm，重量：8kg

上图中④号接线端子信号为馈电输出信号（1/5mA）,当正常供电时输出5mA，正常断电后输出小于1mA，假如此时仍输出为5mA说明断电失效。将该端子直接和监控分站开关量输入端连接，实现断电馈电信号回传。

6） KJ101N-GD型矿用继电器箱接线示意图

7）一组驱动多继电器箱应用示意图

7.2 JU3开关量扩展器

1）JU3开关量扩展器工作原理
KJ101N-F1型矿用监控分站为有效接入多路开关量，设计了开关量扩展器。开关量扩展器能将一个模拟量端口扩展成8个开关量端口，所以一台KJ101N-F1型矿用监控分站可最多接入36个开关量。
开关量扩展器原理框图

输入电路由8个运算放大器进行信号比较后，输入并行/串行转换电路，转换后串行信号以脉冲方法进行输出。每组信号由18个脉冲组成，前2个是比较脉冲，后十六个脉冲对应开关量，“0”对应两个窄脉冲，“1”对应2个宽脉冲。串行码输入到监仪后，由监控分站中固化软件解码上传，扩展器连接监控分站共三根线即电源+；电源–；信号，接法同一般传感器。
KJU3开关量扩展器外形图

2）JU3开关量扩展器接线方法

7.3 KJ101-56型声光报警器
本声光报警器采取脉冲编码控制原理制成，两根控制线兼作驱动电源，工作时无需外接电源。采取本安电路设计，可应用于含有瓦斯突出爆炸危险场所。外形见下图：

1) KJ101-56型声光报警器:框图

2) 声光报警器设置方法
监控分站发往声光报警器信号不是报警命令，而是4路传感器超限信息，在一对控制线上可连接多个声光报警器，当监控分站配接多台声光报警器时，各声光报警器可独立选择受控关系。前4位用来设定4路传感器有效控制权，多只声光报警器统一由一对控制线驱动实现。
声光报警器中设有六位拨码开关，D1-4受控传感器选择开关（仅适适用于和KJ101N-F1或KJ101N-F2配接时），声光报警器中六位拨码开关1，2，3，4位用来选择本声光报警器受传感器控制权，向上拨ON位有效，开关位数代表传感器T1、T2、T3、T4可任意组合。如：1，2位向上拨，表示本声光报警器受T1、T2二路传感器超限控制；1，2，3，4全向上拨时，任一传感器超限本声光报警器全部受控。
在声光报警器上，由拨码开关1，2，3，4设置受监控分站T1，T2，T3，T4路探头控制状态
开关1拨ON 即设定为受监控分站第1路探头控制
开关2拨ON 即设定为受监控分站第2路探头控制
开关3拨ON 即设定为受监控分站第3路探头控制
开关4拨ON 即设定为受监控分站第4路探头控制
开关可组合使用，比如：
开关1，2，4同拨ON 即设定为监控分站T1，T2，T4路同时控制
开关1，3同拨ON 即设定为监控分站T1，T3路同时控制
声光报警器可在控制线上并联使用，并联声光报警器能够不一样设置，达成同时分别报警目标。
D5－6为报警受控模式选择开关。
D6 D5
OFF OFF 报警受控于监控分站提供超限信息和D1-4受控传感器选择开关设置
OFF ON 只要供电就报警（适适用于非KJ101系统报警控制方法）
ON OFF 报警受外部信号控制（适适用于非KJ101系统报警控制方法）
ON ON 只要供电就报警（适适用于非KJ101系统报警控制方法）
3) KJ101-56型监控分站声光报警器接线
本仪器由P20航空插座和外部设备联接引脚说明以下：

KJ101-56插座端号
功 能
连接到监控分站控制输出端
1
公共地
KJ101N-F1接线端子14
2
控制＋
KJ101N-F1接线端子13
3
外控－
外部控制信号地端
4
外控＋
外部控制信号正端（5－24V）
4) KJ101-56型声光报警器技术参数
1）控制电压：15-24V
2）控制距离：>2km
3）工作电流：<15mA
4）控制延迟：<1s
5）光强度:20米可见
6）声强度：1m/>80db
8）防爆型式：本质安全型
9）防爆标志：ibI(150℃)
10）尺寸：240×70×20mm
11）重量：1.1kg
5) KJ101-56型监控分站声光报警器测试方法
将声光报警器和KJ101N-F1型监控分站上对应组远程控制两个接线端正确连接，声光报警器D1-4拨为ON,D5-6拨至OFF。监控分站和计算机接口连接，在监测软件KJ101运行状态下发出断电命令，声光报警器将发出声光报警。 当D5拨为ON时，也可用监控分站模拟量传感器接入端口测试声光报警器，正确连接后，监控分站通电即可发出声光报警信号。

第八章 KJ101N-J型矿用信息传输口（外置）

8.1概述：
KJ101N型监控系统伴随技术发展，通信接口已经有三种型号产品，除了老产品卡式接口板外，后研发出外置式接口和光纤式防暴接口。外置式接口由主机232串行接口驱动，方便双机热备份工作；光纤式接口将接口能够置于井下，有极好抗雷击性能，可直接并入大型矿井光纤环网。下面分三种型号产品（分三章）分别介绍它们安装使用方法和工作原理。
KJ101N-J型矿用信息传输接口（简称外置接口，下同）是KJ101N系统数据传输网络中枢，由PC微机232串口驱动，接口上设有两个串口，可自动监测主系统软件运行状态，自动追踪运行主机，当主机切换时接口通信口自动切换，和主机通信速率19.2Kbps。接口和分站之间以FSK方法进行信息传输，双路驱动，信号传输速率1200bps。KJ101N-J型监测通讯接口完成监控主机向监控分站呼叫传输，和将分站回复数据和状态信息传送给监控主计算机，同时完成非安、本安隔离，本接口和KJ101N软件配套组成监控主站。
KJ101N-J型矿用信息传输接口外形图
8.2 技术参数
外置接口和主控计算机通讯采取标准232串行口，内设2个RS232端口，可同时和主、备两台监控计算机连接，外置接口和监控分站之间采取移频键控（FSK）或SDLC通信方法，两组驱动输出，每组驱动输出可配接64台分站，接口具体参数以下：
1）工作电压：220V
2）工作电流：小于0.3A
3）对井下分站通信端口：2组
4）FSK型本安信号输出：开路电压：<9V；短路电流：<50mA
5）基带型本安信号输出：开路电压：<30V；短路电流：<200mA
6）对主机通信RS232接口：2个
本机通电后，首先自动搜索两个串行通讯232接口，选择其中首先收到信号一个，并锁定此口。正常工作串口信号中止5秒后，会自动转入循环搜索状态，直到建立正常通信为止，搜索时间间隔约5秒。
7）和计算机串行口通讯速率:默认19.2Kbps，最高可设置到38.4Kbps
8）指示灯：运行指示、和监控分站正常通讯指示、串口数据通信指示
9）接口驱动分站端口数量：2个
10）每个个端口可驱动分站数量：64台
11）本接口和分站之间通信速率：1200 bps
12）防暴标志：[Exib]I
13）外行尺寸：135×350×80mm
14）净重：2KG
8.3 安装方法
1)电源线连接和开关

外置接口后面板图
将随接口配置电源线一端和接口电源插座相连，另一端插入市电插座并拨通开关即可。
2)接口面板指示

外置接口前面板图

l 外置接口运行指示：当外置接口正常运行时点亮
l 和计算机通信指示：①呼叫：当外置接口接收计算机发来数据时点亮
②回复：当外置接口向计算机传送数据时点亮
l 和监控分站通信指示：①呼叫：当外置接口向监控分站发出呼叫信号时点亮
②回复：当外置接口向计算机传送数据时点亮
3)和计算机连接
将随外置接口配置RS232连线分别和外置接口串行口和计算机串行口相连，外置接口串行口位置见前面图，RS232串行口连线接线方法见下图

RS232 D型插头接线图
外置接口内置两个RS232串行口，一台接口可和两台计算机连接，但只有一台计算机和之正常通信。外置接口正常运行后自动扫描两个RS232串行口，当接收到有效呼叫信号后自动锁定，一直连接下去，进行数据通信。一旦外置接口5秒钟内收不到该串口传来有效呼叫信号，外置接口自动扫描另一个RS232串行口，假如仍没收到有效呼叫信号，5秒钟后自动切回原RS232串行口，就这么循环扫描，直到外置接口收到有效呼叫信号并锁定该串口。
4) 和分站连接
外置接口内置两路本质安全分站驱动电路，每路驱动电路可配接监控分站64台，采取移频键控（FSK）或SDLC方法通信，传输速率为1200BPS。
外置接口内部接线图以下图所表示，和分站通信线可采取2×1mm2电缆压接在分站接线端口1或2上，无极性连接，经过接分站出线口引出并锁紧，预防松脱，电缆另一端和分站通信端口连接即可。

外置接口电路板图

外置接口内部实物接线图
5） 双机热备份连接
双机热备是依据新《煤矿安全规程》要求提供功效，它可有效避免因单个监控主机偶然故障造成数据大量丢失现象，在双机热备份情况下，使采集数据损失降低到最小程度。其接线方法图7所表示：
l 外置接口RS232串行口1和监控主机（备机）相连；
l 外置接口RS232串行口2和监控备机（主机）相连；
两台计算机同时运行主程序，当外置接口扫描到有效呼叫信号后锁定该串行口，则和该端口相连监控计算机为主机，另一台计算机因为无法向接口发送信号，自动转为备机监听，同时进行同时数据存放。当主机出现异常，无法发出正常呼叫信号时外置接口自动扫描另一串行口，收到正常呼叫信号后锁定该串口，同时该端口对应监控计算机由备机自动转为监控主机。经过外置接口和主机这么自动扫描、切换，实现双机热备份。

外置接口双机热备份连接示意图
8.4 KJ101N-J型矿用信息传输接口（外置）工作原理
1) 外置接口原理概述
外置接口完成设计，和主机通信改由串行口进行，不占用主机I/O地址；不打搅主机操作系统时序，工作稳定性好于内置式接口板。因为外置接口脱离了主机电路板和机箱电源，对外线路窜入异常电压有良好隔离保护作用。
外置接口主控CPU改为AT89S52单片机控制，线路驱动改成双路输出，每路独立工作，互不牵引，当其中一路发生故障或线路短路时，不影响另一路正常工作。
外置接口设有双路串行输入口，可分别连接二台监控主机，外置接口含有自动搜索驱动信号源功效，当一侧主机输出呼叫中止后，能自动转换接口，实现双机热备份切换。
外置接口电源由220伏市电供给，设计有良好电磁兼容性能，可抗浪涌冲击和瞬变脉冲干扰。
外置接口分为FSK和基带二种规格，主电路完全相同，仅仅通信输出输入电路不一样，下面先以FSK模式介绍它工作原理。
2）外置接口和计算机通信电路
该外置接口设有二个独立CM1和CM2串行口，用标准串行通信电缆和主计算机连接，本设备可同时接入二台监控主计算机，在主计算机软件驱动下工作，当其中一台计算机处于主监测状态时，另一台能工作于监听状态。只连接一台计算机也能够正常工作，双机仅仅为热备份所设计。
外置接口通电开启后，首先搜索二个COM接口信号，当收到其中一个通信请求后，便锁定此口建立通信。工作中COM口信号是连续不间断，一旦遇有信号中止，本仪器便会在五秒钟后重新搜索输入串行口口信号，直到信号回复，建立起正常通信为止，假如二个COM口全部没有信号输入，选择继电器J4会不停地往返跳动。
来自计算机串行口信号是±12伏信号，经芯片IC7 TI232转换后生成标准TTL信号，TI2329、10脚和通信芯片IC2 85C3010、11脚相连，组成双向通信链路。

3) 外置接口调制解调和通信电路
外置接口设计有二组相同长线驱动电路，能够同时驱动二条井下通信线路，隔离良好互不干扰。呼叫信号来自接口CPU驱动之串行芯片IC2 85C3025脚SO，此信号为TTL电平，送达调制解调芯片IC101 MSM751211脚，经调制生成载波信号。由3脚输出，过C103后分成二路，分别送到功率运放LM386进行功率放大，经过MOS开关门G102 、G103馈送到信号变压器B1，和信号线相耦合。和外线连接接线端子上，装有可靠防雷保护器件和熔丝，进线端还装有共模抑制磁环，能够有效防护浪涌冲击和共模脉冲干扰。

FSK传输信号逻辑1用1300HZ载频信号；逻辑0用2100HZ信号，兼顾传输距离和误码率性能，传输速率选定为1200波特。
图中IC102 LM386用于载波功率放大，7512发送载波峰峰值只有5伏，经过3.5倍放大后，达成17.5伏，经G102 G103 组成双向MOS开关送到输出变压器。
MOS开关状态由G101控制，信号来自IC1 89C52 CPU第17脚，令接收状态切断运放和变压器连接，使线路展现高阻状态，不然接收信号会被本身短路，发送时，LS1752脚呈高电平，G101晶体管导通，集电极低电平送到PMOS栅极，电子开关导通。
4）外置接口CPU和串行口电路
外置接口主控CPU采取AT89S52，芯片本身串行口和主机通信，通信速率可达38.4bit,和井下串行通信接口芯片使用85C30芯片，通信制式保留了传统串行SDLC方法，通信速率定为：1200bit。

5) 外置式接口锁相时钟电路
和井下通信1200HZ通信时钟，收信和发信是各自独立，信号来自晶体JT2产生9.8304MHZ基频，经过十三分频后得到1200HZ时钟，其中，收信时钟要求和井下信号时钟同相，它由IC4完成份频锁相。IC3分频后1200HZ信号仅供发送时钟使用。
锁相电路由IC21单片机STC12C2052完成，井下回复信号由解调芯片75129脚引入到STC12C20527脚，经过内部程序进行比对计算，由19脚输出同时信号进行锁相，保障井下和地面通信时钟同频同相，以上电路出现故障，会使通信时钟相位不能一致，出现周期性数据丢失。
注：电路图中TX1，TX2，TX5 ……是选择跳线，不是电容。

6) FSK外置式接口电源电路
电源变压器二次输出两组电源，由插头引到电路板上，S25、6脚连接12伏绕组，整流滤波后稳成一组5V直流电源，供给CPU等器件；1、2脚连接26伏绕组整流稳压成一组19V直流电源，供给载波功率放大电路。
变压器一次入口设有电源开关和保险丝，保险丝隐藏于电源接插座中。

7） 基带式外置接口
基带接口绝大部分电路和FSK接口相同，仅仅信号驱动部分不一样，原理详见上一节。驱动输出部分和内置式接口电路完全相同，如见下图。

呼叫信号由IC215脚SO端输出，进入光电耦合器G3，跳动TTL脉冲信号使G3受光端跟随信号发生导通截至改变，它跨接在桥路电阻R26上，改变G3会使桥路电压跟随驱动信号上下摆动，接成比较器IC9A、B二组运放，2、5脚连接在一个0.57V基准电压上，该电压是由R23，R24组成分压器产生，30V电压被分成1K/（51K＋1K）。二组运放输出互为反向电压，经过大功率互补射极输出器放大，将TTL电平转换成了＋ －跳动30V强力脉冲信号。
传输线连接于大功率互补射极输出器两边桥臂上，芯片电路经过光电耦合器和其隔离，30V电源和5V电源各自也是隔离，当外线路出现异常电压后，可保障仪器内部电路安全。
此基带信号有极强驱动能量，峰峰电压为60V，短路电流可达200mA，所以它有良好抗干扰性能，井下通信电缆可使用一般双绞线而不用屏蔽。
8) 基带外置接口电源电路
电源变压器二次输出两组电源，由插头引到电路板上，S25、6脚连接12伏绕组，整流滤波后稳成一组5V直流电源，供给CPU等器件；1、2脚连接42伏绕组整流稳压成一组30V本安直流电源，供给桥路输出电路。
30V电源组是本质安全性电路，它由二级恒流器LM317件组成，最终一级稳压30V，双重横流能够确保电路高可靠性能。开路电压30V，短路电流200mA，它保障了通向井下信号安全性能，用户使用中不能够随意改变其参数。
信号线输入端设计有保护继电器，当电源处于关断状态时，连接井下信号线入口自动短路，预防异常高压引入到接口中。
变压器一次入口设有电源开关和保险丝，保险丝隐藏于电源接插座中。

8.5 常见故障及处理方法
故障现象
故障原因
处理方法
接口继电器不停地跳动，检测屏幕无数据
计算机串行口故障
串口连线错或短路短路
检验维修
修复或更换
接口和全部分站不能通信
通信线故障接口驱动电路故障；电源保险开路
检修线路；检修接口；更换保险管
接口运行指示灯异常
指示灯坏
接口未能正常运行
更换，检修接口
接口和主机通信正常出现周期性数据中止
锁相2051电路故障
更换器件
主机和接口通信正常，接口输出端无输出信号
接口遭雷击，或高电压窜入通信线路，烧断信号保险丝
更换0.3A保险丝。
接口和主机通信正常，调制解调器信号无载波输出
通信时钟电路故障，或调制器芯片故障
更换故障器件。
调制解调器驱动信号常，IC1026脚载波电压正常，信号外线上无输出电压
信号放大LM386或MOS门开关电路损坏
更换损坏器件。
接口有输出信号，开机后运放386严重发烧，甚至烧毁芯片
消振电路C107 R105 开路故障
更换元件
呼叫输出载波正常，接收不正常，时而中止时而正常
锁相电路故障，
检验IC21 C22 R8电路
有载波输出信号，但解调器接收不正常，呼叫波形严重削顶
分压电阻R110、R210开路，造成过驱动
修复
载波输出正常，回复载波信号正常，但解调器收不到信息
MOS门击穿，或关门控制电路故障，电路不能立即关闭，造成接收信号低阻抗短路
更换器件
8.6注意事项
1)通信接口和计算机之间连线不宜过长，因通信速率较高，长度应小于3米；
2)通信接口和计算机之间连线最好采取屏蔽电缆；
3)通信接口电源要和监控主机共用同一个UPS电源；
4)接口板上通信线路保险更换时，应选择0.3A，不得过大；
5)井下通信线路和本接口连接时，务必经过避雷器隔离，确保仪器安全；
6)外置式接口和传统内置接口软件不能通用，用户更换外置式接口后必需同时更换新软件；光纤隔爆接口能够和外置接口通用软件。

第九章 KJ101N-G型矿用光端机（隔爆式光纤通信接口）

9.1 概述
KJ101N-G型矿用光端机（隔爆式光纤通信接口）（以下简称：光纤接口）是外置接口隔爆型产品，工作原理完全和地面接口相同，仅仅将信号用光纤和地面主机连接，主机串行口直接驱动井下通信接口，含有更高抗干扰性能和高通信速率。本接口采取收发适用单根光纤，节省资源，安装维护简单可靠。本接口带有二路独立驱动输出，每路分别可驱动100台分站。接口安装于井下，缩短了井下通信电缆距离，有利于通信可靠性改善。光纤接口电源取自井下660V/380V/127V交流电，机内带有自动管理后备电源，交流电中止后，可连续工作十小时以上。
9.2 光纤接口接线方法
1）和分站通信线连线
和分站连接通信电缆采取两芯线，压接在下图中连接分站端子上，经过接分站出线口引出。本接口分左右两路驱动，相互隔离，两路驱动可分别和不一样区域分站连接。

2）光纤及电源连接
光缆经过光缆引出口进入光纤接口，将尾纤插头直接插入光纤模块插口中。交流供电电源经过交流电源入口进入接线腔，注意依据供电电压选择对应接线柱（660/380V）,不得接错，不然接口无法正常开启！

9.3 光纤接口工作原理
1）CPU电路
隔爆式光纤接口中央处理器采取AT89S52，IC1-10接收来自光纤模块数据，IC1-11向光纤模块发送数据，经过下页图中GXMK完成光－电转换，实现光高速通信。

2）光纤接口电源电路
在光纤接口电源电路中，其稳压电路、本安限流电路、后备电池充电电路、后备电源管理切换电路等和KJ101N-F1型矿用监控分站基础原理一致，在此不再赘述。
在本图中光纤模块（GXMK）是实现光通信关键器件，由该器件完成通信数据光－电、电－光转换。光路部分经过一根单膜光纤和地面主机光电转换部件相连，完成光信号收和发，光纤模块（GXMK）电气部分和光纤接口主板上CPU（AT89S52）相连。

3） 信号收发调制解调（FSK）电路
本电路和KJ101N－J型矿用信息传输接口原理一致，在此不再赘述。

4）基带式接口电源板电路
该电路板安装于仪器隔爆腔中，打开后盖板就能够暴露出全部电路，电路板中央设有一个压接式联动开关，打开隔爆后盖会自动关闭电源，如需开启电源，须用磁钢移近开启干簧管重新开启。
电源部分控制部分和八模监控分站相同，因为工作时不许可关闭电源，所以没有设计红外遥控开关。仪器保留有磁控开关，可用磁钢在机外控制电源通断。
仪器共有三组本安电源，一组为：5V/800mA；电源工作原理和监控分站相同，在此不再赘述。另一路19V电源经过二只DC/DC变换器产生两组独立24V/200mA电源，24V电源和外电路隔离，经安全栅后成为本质安全电源，专供给基带桥路输出使用。三组电源经过密封连线通往前面CPU板，下面是它原理图：

5）基带式通信板电路
通信控制和FSK接口完全一致，仅仅信号驱动不一样，下面是它驱动桥路部分原理图：呼叫信号来自串行芯片IC2 85C30第25脚，和光电耦合器G3SO相接，推进输出桥路，将TTL电平转换成＋－30V不归零脉冲码，来驱动信号总线；总线回复信号流经光电耦合器G2后，在SI输出端产生出隔离信号，送达串行芯片IC2 85C3013脚。通信外线信号和内部5V电源是隔离，测试波形时不能够共地连接。

基带接口和FSK相同含有二路独立驱动输出，能够分别连接二组传输信号线，当其中一路发生短路时不会影响另一路工作。
6）光纤转换板原理图
该板是隔爆式光纤接口附件，插在地面主计算机插槽中，连接井下接口光缆以后板上引出，将主机232串行口转换成光信号，5V、12V工作电源取自主计算机。

9.4 光纤接口常见故障
通信光纤遭受外力冲击轻易断纤，可经过观察仪器窗和地面通信状态来判定，地面主机停止工作也会出现通信终止现象，要区分二种故障。在确定断纤后必需就地熔接，熔接时要严格采取有效防暴安全方法，绝对不许可在有爆炸危险环境下熔接！
井下交流电源中止后，接口在耗尽机内电池后方能中止通信，假如发生全矿井信号中止，应首先检验是否接口交流电源引发，接口窗内指示灯能够指示出交流电供电状态。
9.5 光纤接口使用注意事项
接口电源和八模分站不一样，没有设计红外遥控开关，只保留有磁控开关，为了保护机内电池，在出厂时置于关断状态，启用时必需用磁钢在外部开启，方法同监控分站，系统在没有投入使用前不要连续开启电源，预防电池放电损坏。
接口二路驱动输出能够同时投入使用，最好让负载均匀分布，在井下线路发生短路或开路故障时，能够确保二分之一信号不被中止。
光缆中钢芯一定要可靠接地，预防感应雷电引入！接地点可从用光纤固定螺栓上引出，连接设备安全接地线上。