新版煤矿监控系统升级实施与设计方案Word格式文档下载.docx

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2、促进安全监测监控多元融合和信息共享，提高煤矿安全预测预警水平，实现安全监测监控信息的的深度分析和综合利用。

3、支持安全监管监察，促进煤矿企业合理有效使用安全监控系统，充分发挥安全监控系统在煤矿安全生产中的重要作用，提升井下日常安全生产技术保障水平。

二、矿井概况

煤矿设计能力为90万吨/年,于1983年12月26日正式动工，1995年11月投产。

投产以来，通过改革采煤工艺，技术扩能改造，特别是2006年增补新副井、延深二水平，2008年进行安全改建，北八采区增加一个回风井和一个进风井，矿井生产能力不断提升。

2012年核定为185万吨/年。

矿井在用安全监控系统安装情况：

（一）监测监控系统

我矿选用的监测监控系统型号：

KJ90N一套，KJ90-F16D分站23台，其中主机两台，一台工作，一台备用，服务器2台，上传机4台，矿井安全监控系统，装备齐全，数据准确，反应灵敏，系统能实现声光报警，曲线、报表打印，瓦斯电闭锁、故障闭锁、风电闭锁等，功能齐全且正常运行并与县监控中心联网监控矿井瓦斯动态情况，采集有效数据。

（二）人员定位系统

我矿井安装了两套人员定位系统，型号为：

KJ251A，且系统运行正常。

煤矿人员管理系统的建设完善主要是增加设备和维护升级，完善软件的功能，根据矿井生产地区的变化，及时调整井下读卡分站位置及数量，抽调专人负责煤矿人员管理系统的维护管理工作。

（三）视频监控系统

我矿选用的视频监控系统型号：

海康威视两套主机和摄像仪矿用防爆16个，并与县监控中心联网，监控矿井的各个工作点情况。

（四）通讯系统

我矿选用通讯系统型号：

KTJ3-16一台和100门交换机，在矿井各工作点安装直通井上调度室、监控室及各办公室和寝室电话。

三、安全监控系统升级改造方式及实施方案

在充分利用现有系统的基础上，根据实际需求对在用安全监控系统部分组件改造、软件更新的升级方式，计划2018年底前完成安全监控系统升级改造。

四、安全监控系统升级改造时间安排

2017年5月份前组织专家对矿井安全监控系统改造方案进行论证；

2017年底完成安全监测监控系统、井下人员定位监测系统升级改造。

2018年6月份前完成工业视频监控系统升级改造。

2018年底前完成调度控制中心升级改造。

2018年12月份前完成瓦斯抽采（放）监控系统。

2018年底前完成空压机监控系统、主要通风机监控系统、矿井排水监控系统升级改造。

2018年12月份前完成供电监控系统、矿井水文地质监测系统、斜井提升监控系统升级改造。

2018年底前完成矿压和矿震监测系统、矿井水文地质监测系统、电机车运输监控系统升级改造。

XX煤矿煤矿

监控系统改造

设

计

方

案

中煤科工集团重庆研究院有限公司

2017年3月

1概述2

2设计依据2

3升级改造实施方案3

改造原则3

对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的响应…………………………………..3

软件3

3..4硬件8

.1分站9

电源.9

交换机10

传感器10

4系统主要功能特点15

5系统主要技术指标15

6主要设备技术参数16

KJ90-F16（C）矿用本安型分站16

KDW660/24B（A）矿用直流电源17

KG9001C型高低浓甲烷传感器18

GWP200型矿用温度传感器18

GTH1000型矿用一氧化碳传感器19

GFY15（B）型矿用双向风速传感器19

GYW25/50型矿用氧气温度传感器20

GFK60型矿用本安型风门传感器21

KJJ15（A）矿用本安型网络交换机21

KDY660/15B（A）矿用隔爆兼本安型直流电源22

1概述

2016年末国家煤矿安监局印发《安全监控系统升级改造技术方案》煤安监函〔2016〕5号文件，要求2018年底大型矿井、煤与瓦斯突出矿井的在用安全监控系统完成升级改造工作。

同时《煤矿安全规程》（2016版）对安全监控系统也提出了新的更高要求，提高安全监控系统在安全生产中的作用。

随着矿井信息化建设的加快，各种系统建设的越来越多，井下干扰增多，使得安全监控系统稳定性受到影响，维护工作量不断增大，分析问题的难度逐步上升，也需要对安全监控系统进行升级改造，将更多的新技术应用到系统中，提高系统运行的稳定性。

KJ90N安全监控系统是重庆研究院在2014年针对抗干扰送检的全新安全监控系统，利用工业以太网+总线传输平台，使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩容接入能力、防护等级、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升。

同时系统通过AQ6201-2006对抗干扰（浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群）要求等级，并取得“MA”认证。

2设计依据

1）《煤矿安全规程》2016版

2）《安全监控系统升级改造》5号文件

3）《煤矿安全装备基本要求》

4）《煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）》

5）《煤矿安全监控系统及监测仪器使用规范》AQ1029-2007

6）《低压电器外壳防护等级》

3升级改造实施方案

3.1改造原则

本升级改造方案主要遵循以下原则：

1）规范性原则，升级后的安全监控系统全面满足现行规程、标准及规范要求。

2）稳定、可靠、成熟的原则，KJ90N系统所有产品均采用自产，自配套齐全，且采用先进成熟的技术。

3）投资最优化原则，充分利用已有系统设备，在满足相关要求的情况下实现投资最优化。

对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的响应

中煤科工集团重庆研究院有限公司KJ90N煤矿安全监控系统完全符合国家煤矿安全监察局印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》通知的各项技术要求，现将技术响应情况汇总如下：

升级改造技术要求

新版KJ90N煤矿安全监控系统满足情况说明

1、传输数字化

在分站至中心站数字化传输的基础上，将传感器（模拟量）至分站升级为数字传输，实现安全监控系统的数字化，促进智能传感器发展。

新KJ90N系统配套所有模拟量传感器均具有智能数字化传输功能，采用RS485/CAN总线可选的方式。

智能模拟量传感器具有类型、状态、故障自识别功能，调校状态识别提醒功能，对未按照规定时间调校的传感器进行识别并报警。

开关量按照附表进行选择性更换，尽量保持不变，如果客户需要更换为全数字化，我院也有对应的数字化产品。

断电仪也是同客户沟通，如果客户需要数字化产品，我院也有对应产品，在资金不允许的情况下，暂时不升级。

2、增强抗电磁干扰能力

安全监控系统及组成设备采用抗干扰（EMC）技术设计，通过以下试验：

地面设备3级静电抗扰度试验，评价等级为A；

2级电磁辐射抗扰度试验，评价等级为A；

2级脉冲群抗扰度试验，评价等级为A；

交流电源端口3级、直流电源与信号端口2级浪涌（冲击）抗扰度试验，评价等级为B。

新KJ90N系统取得了抗干扰认证，实现了在施加干扰时不影响传感器正常运行，其中群脉冲通过了3级抗扰度试验，高于5号文件要求。

3、推广应用先进传感技术及装备

推广使用架构简单系统以及激光、红外等低功耗传感器、自诊断型传感器，鼓励使用多参数传感器。

突出矿井的采煤工作面进、回风巷，煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中，采区回风巷，总回风巷瓦斯传感器推荐使用激光、红外等全量程传感器。

突出、高瓦斯矿井的回风隅角建议采用无线传感器。

建议加装粉尘监测设备。

重庆研究院开发的红外、激光传甲烷感器已销售使用多年，数字化、抗干扰、防护等各项指标均满足本次升级改造要求。

尤其2014年投产并销售使用的激光甲烷传感器，相对红外甲烷检测技术具有进一步的提高：

①是目前测量精度最高的设备；

②采用半导体激光吸收光谱检测技术，克服了红外检测原理受水、水汽影响；

③传感器内置标准气体，具有实时自校准功能；

④采用谐波检测信号处理技术，仅对甲烷气体浓度信息进行响应，避免背景气干扰误报。

因此，在矿方资金预算允许的条件下，优先推荐使用激光甲烷传感器。

无线甲烷传感器由于受电池使用时间限制，目前市面相关产品较少。

我院自2016年开始研发，产品仍在研发阶段，预计2017年底投产。

粉尘传感器设计方案时需要考虑，至少工作面要增加。

4、提升传感器的防护等级

将采掘面传感器的防护等级由IP54提升到IP65。

重庆研究院自2012年进行传感器数字化、抗干扰及提高防护等级等技术研究，新改进传感器自2014年开始陆续投产，2015年完成了所有传感器的升级，传感器防护等级均达到IP65，能够在淋水环境下正常工作。

5、完善报警、断电等控制功能

系统实现分级报警，根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别，实施分级响应。

各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定。

推行逻辑报警，根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系，实施逻辑报警，促进各类传感器的正确安装、设置、维护，监控系统的正常使用，防止违法行为。

具体逻辑关系可由煤矿企业根据实际情况进行设置。

完善就地断电功能，提高断电的可靠性，并加强馈电状态监测。

推行区域断电，可由煤矿企业根据井下供电系统的实际情况进行设置。

重庆研究院通过软件实现了灵活设置多级报警功能，并可对瓦斯报警的持续时间过长进行报警，可由用户根据实际情况设置报警参数及范围。

软件实现了逻辑点功能，可根据多个监测点和一组逻辑关系计算出一个新的点，可设置报警条件。

煤矿企业根据实际情况进行定义和设置。

软件实现了就地断电设置和远程自动断电功能。

上位机将就地断电设置下发给分站后，分站就可以根据设置的条件进行断电控制；

远程自动断电实现在每个监测点超限时可以根据用户的设置进行控制，可以实现区域断电。

6、支持多网、多系统融合

实现井下有线和无线传输网络的有机融合、监测监控与GIS技术的有机融合。

多系统的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。

鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式。

在地面统一平台上必须融合的系统：

环境监测、人员定位、应急广播，如有供电监控系统，也应融入。

其它可考虑融合的系统：

视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等。

重庆研究院自产系统可通过地面安全监控系统站实现瓦斯监控、人员定位、应急广播系统数据的融合，可对数据进行集中展示，对多系统数据进行融合分析，并可实现应急救援联动。

对其它厂家的系统开放接口协议，配合完成融合功能。

（井下融合部分