某煤矿信息化建设方案详细.docx

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某煤矿信息化建设方案详细

XX矿业XX

工业环网、人员定位、安全监控与广播通讯系统

技

术

方

案

XX公司

20xx05月

一项目概述

1前言

随着国家矿山行业体制改革的不断深化、现代信息技术的飞速发展,矿山管理信息化将为非煤矿山的可持续发展提供良好的条件。

非煤矿行业的管理信息形式标准化、信息传递规X化以与信息内容系统化、安全生产监测监控自动化是非煤矿山行业应用系统的必然趋势。

利用计算机技术、通讯技术和网络技术,开发矿山安全生产综合信息系统并在实际中应用是很有必要的、而且是与时的,更是矿山管理部门管理创新和技术进步的要求,从而进一步提高矿山安全生产的整体管理水平。

1.1矿井生产需要

矿井生产作为高危行业之一,安全生产始终是头等大事。

由于矿区环境复杂,井下作业远离地面,地形复杂,环境恶劣,所以容易发生事故,对井下作业环境、作业地点的监控是矿井安全生产的一个重要环节。

因此,在矿井安装安全监控系统,实时监测井下各项安全数据；安装人员定位系统,把握井下人员人数、位置、考勤等信息；安装通讯联络系统,用于解决日常井下与井上通信的和日常生产调度的需要；通过建设三大系统,随时掌握井下现场的实际情况,对安全生产、调度指挥、科学决策提供直观、可靠的手段非常必要。

《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》〔国发〔2010〕23号〕明确规定：

"煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准,安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备,并于3年之内完成。

逾期未安装的,依法暂扣安全生产许可证、生产许可证。

"

国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了《关于建设完善煤矿井下安全避险"六大系统"的通知》<安监总煤装[2010]146号>。

紧急避险系统主要包括：

永久式避难硐室、井下移动式救生仓；对避难硐室内、外的环境参数进行实时的监测。

1.2建设项目

XX省XX矿业XX,是以开采、加工、销售铁矿产品为主的股份制企业,是XX省矿业行业第一家通过挂牌竞标取得采矿权和招商引资建立的企业,注册资金为8400万元。

现拥有资产总额10.10亿元、员工642人。

XX铁矿已探明拥有磁铁矿石储量B+C+D级10363.7万吨,伴生铜90144吨,硫278.6万吨,原矿全铁平均品位高达44%,磁性铁含量84%。

后续地质勘探和深部探矿工作正在进行,有望进一步扩大储量规模。

公司于20xx12月注册,20xx12月开工建设,20xx底试产,20xx正式投产。

目前生产规模为年处理原矿100万吨,年处理300万吨二期扩建项目正在申报核准,相关资料已按要求上报国家有关部委。

公司主要产品为品位65%以上的铁精矿、45%以上的硫精矿、18％以上的铜精矿,所生产的铁精矿供应马XX钢铁股份XX、XX钢铁公司等国内6个大型钢铁企业。

公司20xx被XX省列为"861"行动计划重点,是省重点工程建设先进单位、省十大矿业品牌单位,市劳动保障诚信A级企业、省劳动保障诚信示X企业、守合同重信用单位,被XX市委、市政府评为"先进企业",被XX省民政厅、XX省慈善协会、XX省红十字会授予"爱心慈善企业",获得中华慈善总会授予的"中华慈善突出〔单位〕企业贡献奖"。

20xx9月被列为"XX省节能减排试点单位",20xx9月被评为"XX省环保产业优秀企业",20xx2月被国家人力资源和社会保障部、全国钢铁工业协会授予"全国钢铁工业先进集体"称号,20xx度XX省十佳资源再生企业,2009以来在XX省民营企业百名排序10强企业。

为了提XX铁矿公司安全生产、加大对井下作业人员的管理能力、对井下实际情况实时了解与掌握和解决先日常通讯与调度的需要,共拟建以下系统：

安全监控系统：

完成对矿井的环境监控和数据采集等功能,监控中心站软件具有综合性强、功能先进、富有人性化、易操作等特点,可对监测信息进行快速分析处理并自动执行监控操作。

人员定位系统：

可以随时掌握井下人员与设备的出入和分布情况,为生产调度和安全管理提供了有力的技术保障。

发生突发灾害时,地面管理人员可以从监控中心与时获取事故现场的人员分布、被困人员数量、XX等详细信息,并对事故现场进行多尺度模拟分析,为制定事故应急处理方案提供科学的辅助决策,极大地提高了事故救援的效率。

通讯联络系统：

解决地面与井下通话和信息交流的需要,同时还可以解决日常生产调度和应急通讯功能的需要,为提高生产效率和在井下发生突出事件时,通知拆离现场,确保井下人员生命安全具有重要意义。

2总体设计

2.1工程X围

本工程的工作X围包括矿井安全监控、人员定位、通讯联络与工业以太环网的设计、制造、供货、运输、调试、培训、试运行与质保期维护。

1〕总体负责整个矿井安全监控、人员定位、通讯联络与工业以太环网的系统集成工作。

2〕提供全部图纸与技术资料。

3〕对用户进行技术培训。

4〕售后服务。

5〕全面实现本技术规格书所确定的全部综合监控功能。

2.2设计目标

构建XXXX矿安全生产,安全监控、人员定位、通讯联络与监控中心大屏幕显示系统,实现对井下安全、人员管理、通讯联络。

所有系统均采用基于IP方式进行数据传输,实现数据采集自动化、业务信息集成化、信息管理网络化。

2.3设计原则

我司在进行系统设计时,本着"高可性、可用性、先进性、标准化和规X化、兼容性、扩充性和开放性、经济性、安全性"相统一的原则进行设计。

本方案以用户至上为原则,在符合国家规X的前提下,最大限度地满足用户的需求。

本着技术先进、高效便利、投资合理的宗旨,用最佳设计方案体现最高的性价比,使系统的功能和指标达到国内同类系统的先进行列,是我们的总体设计思想。

2.3.1高可靠性和可用性原则

系统必须能保证持续运行的高可靠性、稳定性。

系统采用先进的层次化设计保证系统能连续稳定的运行。

2.3.2先进性原则

当今社会信息技术的发展变化迅速,各种新技术应用层出不穷；现有技术也不断提高,为保证建设后系统的技术在目前阶段处于先进地位且能在今后的一段时间内不被淘汰,系统采用目前先进的IP方式传输技术。

2.3.3标准化、规X化原则

此方案设计所采用的技术和设备材料,都必须符合相应的国际标准和国家标准,并严格依据煤炭安全行业的相关标准进行设计；便于系统的升级、扩充,以与与其他系统或厂家的设备互连、互通。

2.3.4兼容性、开放性和扩充性原则

系统的软、硬件均采用模块化、组态化的设计理念,可以方便地进行容量〔增添其它设备〕的扩充和功能的升级。

系统建设基于矿计算机网络和通信网络,构建安全生产综合调度系统。

2.3.5经济性原则

系统采用优化设计,系统具有标准化、模块特点,在实现先进性和保证可靠性的前提下,达到较优的性能价格比。

2.3.6安全性最高的原则

系统具有抗过流、过压、防雷击等保护措施。

具有防强电磁场干扰、特殊冲击波的冲击。

依据国际、国家标准与非煤行业的相关要求和结合上述设计原则,充分考虑满足矿方对矿井无线通讯功能的需求。

二工业以太环网

1系统概述

井下工业环网系统是信息时代的必然产物,是集计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术密切结合的结晶。

随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展,井上工业环网系统已成为矿山企业综合经济实力的具体象征,也是各大矿山企业竞争实力的形象标志。

建立一套先进、完善的井下工业环网系统,为高性能的网络设备提供平台,为各种应用,包括视频、语音、数据等应用系统提供接入方式,既充分满足华星煤业目前各功能区域当前的使用需求,又考虑系统将来发展的需要,从而实现系统配置灵活、易于管理、易于维护、易于扩充的目的。

2建设目标

构建XX铁矿井下工业以太环网,为矿山提供一个高性能、功能完善和技术先进的以太环网,为矿井各种应用,包括人员定位、安全监控等系统提供一个传输平台。

3设计依据

《计算机软件开发规X》GB8566

《电子计算机房设计规X》

《IEEE-802.3标准》

《EIA/TIA568工业标准与国际商务建筑布线标准》

《YD/T926.1-1997大楼通信综合布线系统标准〔邮电部部颁行业标准〕》

《建筑与建筑物群综合布线工程设计规X》〔CECS2000〕

《MT/T1006-2006矿用信号转换器》

《MT/T1007-2006矿用信息传输接口》

《建筑设计防火规X》

《建筑内部装修设计防火规X》

《建筑工程消防监督审核管理规定》

《矿山安全条例》

《软件开发规X》

《计算机软件可靠性和维护性管理》

《计算机软件质量保证计划规X》

《中华人民XX国公共安全行业标准》

《建筑电气设计规X》

《电气装置安装工程施工与验收规X》

《用户终端设备耐过压和过电流能力规X》

《信息技术设备包括电气设备的安全规X》

4方案设计

4.1系统拓扑结构

工业环网系统网络结构如下图：

4.2光缆铺设

本系统主干光缆从调度室到混合井口入口,到-370工作面,经东斜坡道一直到-320工作面,延320工作面经西出口到370工作面西斜坡道到-370进风井,经进风井到地面,然后返回调度室。

主干光缆采用8芯铠装光缆,其中4芯用于数据通信,其余4芯备用。

4.3交换机布置

根据需要,此次需要在井下布置11台千兆环网交换机和2台地面环网核心交换机,方便其它井下系统的接入。

5环网交换机介绍

5.1井下环网交换机

1、KJ306-J1以太网交换机

交换机工作电压：

127V/220V/380V/660V

以太网光信号接口

a、接口数量：

4个；

b、传输方式：

全双工TCP/IP传输协议,波长为1310nm的单模光纤；

c、传输速率：

10/100M自适应；

d、光发射功率：

≥-10dBm～-5dBm；

e、光接收灵敏度：

≤-20dBm；

f、到KJ306-J矿用数据传输接口之间最大传输距离：

60km｛使用MGTSV-〔2、4、6、8、10、12〕A型光缆｝。

以太网电信号接口性能〔本安接口〕

a、接口数量：

6个；

b、传输方式：

全双工TCP/IP传输协议；

c、传输速率：

10/100Mbps自适应；

d、信号工作电压峰峰值：

1V~5V；

e、到分站设备之间最大传输距离：

5m〔MHYVR电缆,电缆分布参数：

分布电容：

≤0.06μF/Km；分布电感：

≤0.8mH/Km；直流电阻：

≤12.8Ω/Km〕；

RS485信号接口〔本安接口〕

a、接口数量：

6个

b、传输方式：

半双工RS485信号,双极性；

c、传输速率：

2400bps；

d、信号工作电压峰峰值：

≤10V；

e、信号工作电流峰值：

≤95mA；

f、到分站设备之间最大传输距离：

60km;

三人员定位系统

1概述

1.1行业现状

随着国家对矿山安全生产工作的日益重视,以与矿山生产企业与管理部门自身现代化管理的需求。

从技术和管理的角度出发,矿山企业井下人员定位管理系统的在线监测已是必然趋势。

根据矿山企业的要求,实现矿山企业矿井下人员定位检测和管理的一体化,完善矿山企业自动化监控系统,提高矿山企业的安全生产管理和自动化水平。

在矿山井下普遍存在入井人员管理困难,尤其是采矿工作面人员进出矿井时间不固定、不集中、分散性极大,给矿井准确掌握出入矿井人员情况造成极大的困难,导致了井上井下难以与时上传下达,给安全和生产管理带来了巨大隐患,极不利于矿井安全管理。

同时,井上人员难以与时动态掌握井下人员的分布与作业情况,一旦发生事故,抢险救灾、安全救护的效率低,效果不理想,特别是事故发生后对矿井人员的抢救缺乏可靠信息。

1.2系统简介

KJ237型矿井人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品,该系统是通过对矿山坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理,实现对人、车、物在不同状态〔移