金属矿山六大系统设计方案.docx

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金属矿山六大系统设计方案

XXX矿业有限责任公司

地下矿山安全避险六大系统建设

技

术

方

案

北京森科润德科技

概述

根据省安监局颁发的《关于推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的实施意见》（2011）56号文相关要求，结合矿山自身安全生产实际，积极开展地下矿山安全避险“六大系统”建设工作，并做好系统的调试和应用，充分发挥其在安全避险和生产调度中的重要作用，从根本上提升地下矿山灾害防水平。

XXX公司位于XXX峪，有2个坑口，在距一坑入口1300米处贯通，年含金矿石产量0.6万吨。

该矿生产规模小，本着尽量减轻矿方经济负担的前提下，充分利用原有的设备、设施，开展“六大系统”建设，整体费用为XXX万元。

该项目，我方负责监测监控、人员定位、通讯联络系统的建设；压风自救、供水施救、紧急避险系统由矿方自行建设，我方进行技术指导。

该矿监测监控系统需要建设2个KJ66N中心站，12个模拟量信号监测，8个视频观测点；人员定位（包含考勤）系统需要建设6个分站；调度通讯联络系统需要1台调度交换机、9部矿用本安型。

一、监测监控系统：

KJ66N型矿山安全监控系统是一套集安全、生产、网络管理、工业电视为一体的大型综合矿山监控系统。

系统采用先进的分布式处理模式，主干连接为树型结构，具体组成如下：

1、地面监控中心站及网络终端等，是整个监控系统的核心。

地面监控中心站及网络终端等设备之间的连接采用局域网方式；主要有主控机、数据传输接口、打印机、稳压电源、大屏显示等设备；

2、监控分站主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等；

3、各类模拟量传感器及断电控制器、摄像头等，负责对各监测点的物理数据采集、显示、超限报警、信号传输、对分站控制指令的执行等。

二、人员定位系统：

KJ271矿用人员管理系统由系统管理软件和系统硬件两大部分组成。

1、数据采集服务器，使用华北工控机，用作数据采集和web发布；矿用本安型KJ271-J传输接口，用于RS232/CAN信号转换；KJ271-F矿用本安型分站。

读取人员识别卡发送的信号，记录时间、地点、卡号，并把数据通过CAN总线发送到服务器；KJ271-K识别卡，每个下井人员携带一个，经过读卡器方圆150米的围即可被识别；专用避雷器串接在数据线上，保证井上发生事故时不会通过线路传到井下。

2、在Q261一坑、二坑井口各设置1个分站，巷道安装4台分站。

在地面及井下巷道，共计安装6台读卡分站，实现对人员的活动记录，并实现人员的动态轨迹回放。

三、调度通讯联络系统：

由主机、调度台、各类接口、本安防爆及维护终端软件等组成。

1、主机由机箱、母板、MCU板、数字中继板、环路中继板等组成；

2、在地面及井下巷道，安装9台KTH116/115型本质安全型高抗噪机，与KTA110型安全耦合器、通道避雷器配套，和地面交换机或调度总机配接，组成煤矿非煤矿井下生产调度通信系统。

针对贵单位“六大系统”建设项目，北京森科润德科技将本着良好商业信誉和恪守客户承诺的宗旨，在尽可能减轻业主负担的前提下，坚持从严控制产品品质、严格施工纪律，确保建设好该项目。

此外，我们会在硐口调度室和井下预留出足够的兼容性端口，便于将来实现集中调度、统一管理的远程网络建设。

北京森科润德科技，秉承诚信严谨的专业素养，高标准打造了众多经济上合理、技术上先进的示性项目。

在华仁矿业、镇安双龙黄金、纵横金矿、大乾矿业、诚信实业、上营铁矿、家沟金矿等“六大系统”建设方面取得了突出成绩：

专业性强、项目投资额度低、施工工期短、售后服务快捷有效。

建设完成的地下矿山安全避险“六大系统”，得到了用户很高的赞誉。

我们深知安全责任重大，公司会积极协助矿山企业切实利用好该信息化平台，从根本上提升矿山企业安全生产管理水平。

一、

项目情况

1.1项目背景

XXX矿业所属XX矿有2个坑口，在距一坑入口1300米处贯通，年含金矿石产量0.6万吨。

该矿位于XXX，在省关中平原东端。

地处北纬34°23'~34°40'，东经110°09'~110°25'。

东邻省灵宝市，西连华阴市，南接洛南县，西北与大荔县毗邻，北与省芮城县隔黄河相望。

年平均气温13.0℃，年降水量625毫米。

1.2建设目标

设计围：

序号

容

一

监测监控系统

二

人员定位系统

三

调度通讯联络系统

1.2.1建立覆盖井下重要场所和主要作业区域的综合性数字化平台。

首先，该平台采用多个相互嵌套的光纤以太网网络结构，可大幅提高通讯平台在井下恶劣环境和繁忙生产条件下的可靠性；

其次，该平台采用模块化结构，可实现人员定位、监测监控、视频监视，乃至今后井下设备远程自动控制等子系统的接入和集成，实现了语音、视频、数据的同网传输，大幅降低和减少通讯功能模块的重复建设和维护管理工作量；

该平台采用TCP/IP技术，可实现与矿山局域网、乃至外部广域网的接入，为各级业务主管和监管部门实现远程监视和管理创造条件。

1.2.2在综合通讯平台上，采用CANBus通讯技术和485/232与TCP/IP转换技术，实现井下通风质量和地压灾害地在线监测与预警，有效提高矿山的灾害防能力。

1.2.3在综合通讯平台上，采用WiFI身份识别技术，实现井下人员的出入井管理，大幅提高对井下人员的监控和应急救援措施的决策效率和效果。

1.2.4集中显示视频监视和安全监控效果。

XXX矿业XX矿安全避险系统建设包括监测监控、人员定位、通讯联络系统三个部分；在一坑调度室设调度台和屏显系统，对两个坑口的安全生产进行集中调度和管理，方便及时有效沟通联络，避免和预防重大事故的发生。

系统采用统一的网络平台，采用分层、分布式结构，软件系统采用最普遍的B/S,C/S混合结构，网络通讯采用TCP/IP协议。

整个系统由系统层、设备层、网络层组成，有效简化系统结构，加快信息传递速度，减少系统故障可能性。

同时预留扩展接口，方便以后升级和扩容。

1.3方案依据

本方案依据国家相关规定，符合下列规要求

●GB50057-94《建筑物防雷设计规》

●GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规》国际布线标准（ISO11801）

●5CB4946-95《信息技术设备包括电气设备的安装》

●GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》

●GB/T75-94《安全技术防工程技术规》

●GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》

●《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-2000

●《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电路和电气设备要求》36.2-2000

●《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB3836.4-2000

●《矿用分站》MT/T1005-2006

●《矿用信息传输接口》MT/T1007-2006

●《矿用一般型电气设备》GB12173-90

●《信息技术设备的安全》GB4943-90

●《低压电气外壳防护等级》GB/T4208-93

●《矿用一般型电气设备》GB2173-1990

●《金属非金属矿安全监控系统通用技术要求》AQ2011-2006

●省安监局颁发的《关于推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的实施意见》（2011）56号

●国家安全生产监督管理总局颁发的《金属非金属矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》[2010]168号

系统井下设备除满足上述标准及其他相关标准规定要求外，在结构、隔爆接合面、外壳机械强度、坚固件、引入装置及电气安全等均符合各自产品标准规定的要求。

二、监测监控系统

2.1系统概述

根据XXX矿体实际情况（该矿两个坑口在距一坑入口1300米处贯通），本系统采用两台KJ66-F大型智能监控分站，设置一氧化碳、氧气、风速等12个模拟信号监测点，8个视频观测点，实现对坑口、硐室配电中心、一平、二平、透点、斜井、采场的整体监测监控。

2.2安全监控系统实施依据

北京森科润德科技按矿山的实际需求采用KJ66N矿山综合监控系统，在实施过程中始终遵循系统应具备高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，以满足高产、高效的现代化矿井对监测、监控等管理信息有效获得的需要。

实施依据为

●《矿用分站》（MT/T1005-2006）

●《矿用信号转换器》（MT/T1006-2006）

●《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》（MT/T1008-2006）

●《金属非金属矿安全监控系统通用技术要求》（AQ2011-2006）

●《设备可靠性试验》（GB5080.1-7）

●《电气设备的抗干扰特性基本测量方法》（GB4859-84）

2.3监测监控系统具体安装

2.3.1监控中心：

监控中心选择在矿部值班室，具体设备如下：

a）监测监控系统主机、矿用传输接口各1台，放置于操作台部；大屏1台，放置于操作台上；

b）打印机：

打印机1台，用于实现各种报表记录打印功能，放置于操作台上；

c）矿用稳压电源1台，放置于操作台部；

d）避雷器：

在控制电源测安装市电避雷器1套，在通信线一侧安装通信避雷器1套，保证雷雨天气系统不受影响；

e）机房语音声光报警器1台，放置于操作台上。

2.3.2摄像监控：

覆盖整个矿区，摄像头监控主线路采用光纤传输，坑口处设立一个户外防水配电柜，安装一台8口光端机，分出8路视频，分别覆盖各个工段。

a）在一坑、二坑出口处各安装摄像机1台，用于监测矿车及人员出入情况；

b）在一坑中段一平、二平处各安装摄像机1台，用于监测斜井矿石提升和人员情况；

c）在一坑、二坑透点两端，各安装摄像机1台，用于监测透点通道人员情况；

d）在二坑一平、新二平处，各安装摄像机1台，用于监测斜井矿石提升和采场人员情况。

2.3.3气体监测：

使用2台KJ66-F大型智能监控分站，安装一氧化碳传感器、风速传感器和氧气传感器共12个气体监测模拟量。

a）在一坑、二坑中段分别安装1台KJ66-F大型智能监控分站；

b）在距一坑、二坑坑口150米处，各安装一套一氧化碳传感器、风速传感器，用于监测有毒有害气体含量和坑道通风情况；

c）在一坑、二坑一平，各安装一套一氧化碳传感器、氧气传感器，用于监测有毒有害气体含量和氧气含量；

d）在一坑、二坑，二平、新二平处，各安装一套一氧化碳传感器、氧气传感器，用于监测采场附近有毒有害气体含量和氧气含量。

三、人员定位系统

3.1系统概述

根据XXX矿体实际情况，该系统共设置6个KJ271矿用读卡分站、50KJ271-K识别卡，来实现坑口考勤和井下坑道作业面工作人员的有效识别，及时准确的提供井下人员的数量、分布情况和每个人员当前位置及各时间段的活动轨迹，为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。

另外，在井口处需设置KJ271-D型通信扩展器，用于将井下人员定位分站CAN网信息转换成光信号，通过光纤传输至地面调度中心。

3.2人员定位系统实施依据

本方案依据国家相关规定，符合下列规要求

●JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规》

●GB/T50314-2000《智能建筑设计标准））

●GB50174-93《电子计算机机房设计规》

●GB50057-94《建筑物防雷设计规））

●GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规》

●GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》

●GB/T75-94《安全技术防规工程技术规》

●矿区对人员跟踪定位系统的总体要求

●GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备，第一部分：

通用要求。

●GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备，第二部分：

隔爆型“D”。

●GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备，第三部分：

增安型“E”。

●GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备，第四部分：

本安型：

“I”。

●新标准AQ6210-2007《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》

●AQ1048-2007《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规》

●MT/T899-2000煤矿用信息传输装置

●MT286-92煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法

3.3人员定位系统具体安装位置

3.3.1监控中心：

监控中心选择在矿部值班室，具体设备如下：

a）人员定位系统主机1台，放置于操作台部；

b）KJ271-J传输接口，本接口为矿用本安型传输接口，用于RS232/CAN信号转换，放置于操作台部。

3.3.2分站安装位置：

井下人员工作较为集中的地点，各岔路口、各个主要系统；实现对人员的活动记录，并实现人员的动态轨迹回放。

a）在一坑、二坑，出入井处各安装1台读卡分站，用于实现出入井人员的记录和考勤；

b）在一坑中段一平、二平处，各安装1台读卡分站，用于实现一坑井下人员的动态记录；

c）在二坑一平、新二平处，各安装1台读卡分站，用于实现二坑井下人员的动态记录。

四、通讯联络系统

4.1系统概述

该矿通讯联络系统由主机、电源、各类接口、矿用机等组成。

调度交换系统设备可采用环路中继、2M数字中继等进行汇接联网，统一编号，互联互通。

数字调度程控调度机采用模块化结构，便于扩充，并能容纳新业务和新技术；公共部分采用冗余配置，热备份工作，主机所有线路板均支持带电热插拔。

硐口值班室安装具有耦合器和避雷器的调度交换机；值班室、巷道、避险硐室共安装9部隔爆、防潮、抗噪矿用本安型。

4.2系统可靠性

●CPU板采用先进的贴片技术，并配置超大规模集成芯片，具有高速处理数据能力；整体设备冗余量大；

●主控备份功能：

配置两块主控板，在第一块主控板出现故障时可切换到第二块主控板上运行；

　　●分机故障自动诊断；

　　●会议调度功能强大：

采用DSP技术，音质清晰，设置灵活；

　　●二次电源技术：

可实现停电自动切换，保证通信连续性；

　　●中继、用户接口电路具有抗雷击，具备过流、过压保护功能；

●系统采用模块化结构，可实现灵活扩容；

　　●硬件结构模块化设计，可扩充性强。

软件上可靠性

●采用模块化、层次化、规化的软件设计方式，程序设计采用C语言编程，两个功能模块间信息交互由操作系统监控管理，使软件上具有优越性和可维护性；

●软件设计运用了容错技术，检错及纠错等可靠性措施，使软件系统不公在正常条件下，即使在异常条件下（如话务过载等）也能正常运行；

●用户模块接口电路全部装有三元件保护器件，对雷击、高压有优异的保护性能；

●维护管理模块对系统各部分设备不断进行监视和测试，具有快速故障诊断和维护能力。

4.3通讯联络系统具体安装位置

4.3.1监控中心：

监控中心选择在矿部值班室，具体设备如下：

a）标准机箱带耦合器1台，放置于操作台部；

b）调度主机1台，放置于操作台部。

4.3.2本安隔爆机：

井下人员工作较为集中的地点，各岔路口、各个主要系统；便于井上、井下工作人员的通讯联络。

a）在一坑、二坑，坑口值班室，各安装1台KTH115/116机，用于地面与井下的通讯联络；

b）在一坑中段配电中心、一平、二平处，各安装1台本安隔爆、防潮抗噪矿用机；

c）在二坑中段一平、废弃斜井岔口、新二平处，各安装1台本安隔爆、防潮抗噪矿用机。

五、系统安装调试与验收

5.1安装调试

5.1.1我公司负责整个系统的现场安装、调试、培训。

预计监测监控、人员定位、调度通讯联络三大系统建设工期为30个工作日：

监控监测传感器线缆、光缆敷设熔接、人员定位分站电缆、井下线、井下摄像头视频线以及所有设备的电源电缆等井下布线，工期为15个工作日；井下设备安装，需5个工作日；系统联调，需时3个工作日；系统功能测试，需2个工作日；技术应用培训，需时5个工作日。

5.1.2施工队伍专设现场总负责人，统一协调管理项目安全施工。

5.1.3贵公司相关人员应为我方施工创造便利条件。

5.2验收

5.2.1第一次验收

设备、材料运抵买方工地现场后，双方有关人员共同开箱验货；如有货物短缺、质次、损坏、相关资料不全等问题，应作详细纪录，参加验收的各方代表签字确认，并由我公司立即、无条件为贵单位调换或补齐。

5.2.2现场验收

系统试运行报告，系统测试报告，竣工验收报告。

设备、备品配件、测试仪器、工具、文件资料交接，验收过程中如发现问题或未达到验收标准，则应暂停验收，我公司立即整改，直至全面合格。

5.3系统培训

培训的主要方式：

我公司指定人员，参与设备的安装、调试。

贵单位提出合理计划，明确在现场安装、调试、投运过程中参与人员的职责。

培训方式：

施工现场授课＋实地讲解＋操作演示＋厂方人员实际操作。

培训老师：

北京森科润德科技工程师。

参加人员：

贵单位检修、维护及工程技术人员及其他需方安排的人员。

培训容及要求：

掌握六大系统的工作原理；了解监控监测、人员定位、通讯联络的工作原理和基本理论；能较准确的确定系统故障类型、描述故障现象；掌握计算机网络的原理、基本配置，能解决常见问题，掌握系统管理软件的安装和配置，具备常见故障的定位解决能力，及对特殊问题的正确描述能力。

六、质量及安全保证措施

6.1质量保证措施

6.1.1材料选择，原材料及元器件选型必须满足矿用产品需求，并且具有多年稳定运行的可靠产品，部分元器件采用国外知名品牌。

从源头上保障产品的质量；

6.1.2施工人员具备的职业水准，要求施工人员必须熟悉各个产品实现的功能、输入电压等级、产品性能、安装方式和相关的标准规；

6.1.3布线，要求布线平整牢固，固定位置合理，所有线缆必须经过钢丝绳。

信号线避开干扰源和高压强电；

6.1.4设备安装，各个设备安装位置要合理，固定稳定可靠，无晃动。

6.1.5接线时考虑防水因素，要求连接稳定无松动，接线处理符合规。

6.2安全保证措施：

6.2.1设立专职安全负责人，负责人对施工人员要加强学习，熟知本工种安全技术操作规程，不违章作业，不违章指挥，；

6.2.2下井先进行安全教育和必要的注意事项；

6.2.3严禁酒后作业；

6.2.4施工前安全帽，工作服装，雨靴等护具必须穿戴整齐；

6.2.5安装时电动工具等电源须由矿方指定电工接线，不得私自接线。

6.2.6使用电焊等产生明火的设备时，需和矿方沟通，经允许后方可实施；

6.2.7下井人员必须有1人以上陪同，严禁自行进入矿井。

七、售后服务体系

7.1售后服务承诺

北京森科润德科技专业从事矿山设备及产品的销售及施工，拥有一批专业的技术人才和高素质的管理人才；

产品从设计、器件采购、安装等都严格按照质量保证体系进行，整机出厂时通过了全面的筛选、老化和测试，确保产品长期可靠稳定工作；重要元器件均采用进口工业级产品，产品采用模块化、标准化设计，插拔式端子，方便维修以及日后升级。

●产品实行国家规定的三包政策，一年免费保修，终身维修；

●产品一年保质期：

提供原厂配件，免费维修直至更换（如有产品质量问题）。

●产品一年保用期：

免费维修。

●产品终身成本维护。

●为用户提供科学全面系统的培训，使维护人员都能够熟练使用。

●客户解决不了的问题，可以随时联系我们解决。

如果中解决不了的问题，矿山企业6小时到达现场服务（技术服务中心）。

7.2服务形式

7.2.1合同有效期服务

合同有效期服务是指在合同条款中，由业主明确提出的在一定期限为该项目提供技术支持的服务和项目验收后一定期限的无偿维修服务。

本项目由北京森科润德科技提供项目验收后12个月的无偿维修服务，质保免费技术支持服务和软件免费升级服务，产品故障免费保修。

售后的工作流程：

我司已经建立了比较完善的售后服务保证体系，确保技术询问、现场技术支持、修理、培训、巡回等具体维护作业时的各项资源，如售后技术工程师、备品备件库存、以及长期的保修期外的维护经验，可以确保重大故障时及时对现场作出故障处理建议和现场排除故障，也可以通过巡回等手段一方面早日排除故障隐患一方面与维护人员建立良好的技术培训和指导关系。

●故障受理：

提供24小时技术支持，也可以通过、传真等通信手段将解决问题的建议与用户保持沟通。

●修理：

当需现场维护时，接到报修，6小时到达现场，判断故障原因为设备损坏时，将故障设备在现场维修，若现场无法修复，立即更换配件，待设备完好后负责安装到位。

●排故：

无论是在问题判断或者问题处理过程中，用户均可以要求我们技术人员前往现场处理。

●回访：

包括定期回访、季节性回访、故障处理完成后回访和保修期结束回访；回访的方式包括回访、现场回访、回访、传真回访。

●巡回：

该工作的目的是预防故障发生，工作容包括检查主要设备运行情况等，一般由我公司技术人员与用户维护人员共同在现场完成。

对于每个设备的运行状态都应做简单的检查测试。

●提供每半年至少1次系统现场例行检查，系统例检是一种有计划的、全面统一的维护服务，可以消除系统隐患、提高系统效率、保障系统安全、加强系统管理。

容包括：

对指定的设备做定的保养，包括系统诊断、必要的机械设备、电子部件的调整和清洗；检测硬件、软件的性能。

对机房环境的检测，包括防静电系数，地线系数，防雷参数，潮湿情况。

对有潜在问题或已损备件的更换，提出系统优化解决方案，并进行详细的工作记录，以做到系统信息及检修记录文件化。

每次巡检完毕，将检测报告交付用户，并与用户分析设备当前状况，提供相应的解决方案，寻求避免问题的再次出现最佳办法。

7.2.2后续服务

后续服务指在合同结束后，用户为了实现项目的后续扩展、升级和更新而需要的技术支持以及项目正常可靠运行，提供的维修服务。

7.2.3后期服务的方式

5.3.2、支持：

我公司在设有技术服务中心、指派专门技术人员形式为客户提供项目咨询、帮助诊断等技术服务。

5.3.3、现场支持：

当支持和远程支持都不能解决问题时，公司将指派有经验的专业技术人员到现场进行服务。

5.3.4、协作支持：

我公司为更快更好为客户提供服务，将以技术协作单位和设备、系统供应商为后盾，遇到重大或疑难问题时，我公司将与协作单位和供应商的专家、技术人员共同为客户到现场提供服务。

7.2.4服务容

5.3.5、系统调整：

公司将不定期地为客户进行系统的维护、保养，并对应用软件在使用中发现的问题或因管理模式的变化所带来的应用软件的参数调整、业务流程变更进行系统的调整，以使软件的应用更贴近用户的需求。

5.3.6、系统升级：

因技术的升级或新一代产品的面世，公司将根据需要，对客户的应用软件、系统进行更新，同时也满足客户对硬件设备的升级。

5.3.7、应用软件的再开发：

针对客户在使用过程中因业务扩展、变更或延伸所带来的对应软件功能的不满足而进行的软件功能的再开发。

以使软件的功能始终满足客户不断发展的需要，同时也使客户早期投资能得以有效保护。

5.3.8、备品备件供应：

该系统所需要的所有配件，建议应建立备货。

用户不会因设备故障而引起的维修周期所造成系统无法正常使用。

5.3.9、工程回访：

项目实施后的定期回访是北京森科润德科技长期执行的一项制度。

回访形式有三种：

一是年末定期回访；二是技术回访；三是保修期满前的回访。

八、压风自救系统

8.1施工依据及目的

依据国家安全监管总局《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》、《安全生产监督管理局关于推进金属非金属地下