陕西煤业智能矿井建设标准暂行征求意见稿.docx

1、陕西煤业智能矿井建设标准暂行征求意见稿陕西煤业股份有限公司智能矿井建设标准2021-*-*发布 2021-*-*实施目 次前 言本标准按照GB/T1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由陕西煤业股份有限公司提出监督实施。本文件由陕西煤业股份有限公司归口。本文件起草单位：陕西煤业股份有限公司、西安科技大学。本文件起草人：王世斌、屈永利、刘长来、赵宇波、蒋林、来兴平、董立红、田丰、李远成。本文件首次发布。1范围本文件规定了智能矿井术语和定义，以及建设智能矿井的信息基础设施、

2、智能综合管控平台、灾害防治、安全管理、智能化采煤系统、智能化掘进工作面、运输系统和生产辅助系统评价的具体要求。本文件适用于矿井的智能化建设，根据矿井的智能化程度对建设制定验收标准，用于指导陕西煤业股份有限公司所有煤矿的智能化建设。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该文件对应的版本适用本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。GB/T 1.1标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则GB/T 17626 电磁兼容 实验和测量技术GB/T 20271信息安全技术 信息系统通用安全技术要求

3、GB/T 20273信息安全技术 数据库管理系统安全技术要求GB 20426 煤炭工业污染物排放标准GB 20815 视频安防监控数字录像设备GB/T 20984 信息安全风险评估规范GB/T 20988 中华人民共和国国家标准信息安全技术信息系统灾难恢复规范GB/T 22080-2016 信息安全管理体系要求GB/T 22239 信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB 22340 煤矿用带式输送机安全规范GB/T 25217 冲击地压测定、监测与防治方法GB/T 30976.1 工业控制系统信息安全 第1部分：评估规范GB/T 30976.2 工业控制系统信息安全 第2部分：验收规范GB/

4、T 34679 智慧矿山信息系统通用技术规范GB/T 35056 煤矿巷道锚杆支护技术规范GB/T 37722 信息技术 大数据存储与处理系统功能要求GB/T 37738信息技术 云计算 云服务质量评价指标GB/T 37808 综采综放工作面常规供电系统设计规范GB/T 37814 综采综放工作面远距离供电系统技术规范GB/T 37941 信息安全技术 工业控制系统网络审计产品安全技术要求GB/T 37971信息安全技术智慧城市安全体系框架GB 3836-2010爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB/T 38561 信息安全技术网络安全管理支撑系统技术要求GB/T 38637.1 物联网 感知

5、控制设备接入 第 1 部分：总体要求GB/T 38669物联网 矿山产线智能监控系统 总体技术要求GB 50016 建筑设计防火规范GB 50052 供配电系统设计规范GB 50070 矿山电力设计规范GB 50084自动喷水灭火系统设计规范GB 50215 煤炭工业矿井设计规范GB 50314 智能建筑设计标准GB 50348 安全技术防范工程技术规范GB 50370 气体灭火系统设计规范GB/T 50417 煤矿井下供配电设计规范GB/T 50451煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范GB/T 50518 矿井通风安全装备标准GB/T 50533 煤矿井下辅助运输设计规范GB 50553煤炭

6、工业选煤厂工程建设项目设计文件编制标准GB 50581煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准GB/T 50810 矿井工业给水排水设计规范GB 50898细水雾灭火系统技术规范GB/T 51024 煤矿安全生产智能监控系统设计规范GB 51078 矿井防灭火规范GB/T 51272 煤炭工业智能化矿井设计标准T/CCS 2020.01智能化煤矿（井工）分类、分级技术条件与评价AQ 1020 煤矿井下粉尘防治技术规范AQ 1027煤矿瓦斯抽放规范AQ 1029煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ 1048煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范AQ 1049煤矿建设项目安全审核基本要求AQ 6

7、201煤矿安全监控系统通用技术要求AQ 6210煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件MT/T 1004 煤矿安全生产监控系统通用技术条件MT/T 1081矿用网络交换机MT 1082 煤炭产量远程监测系统通用技术要求MT/T 1127 煤矿工作面生产监控系统通用技术条件MT/T 1114煤矿供电监控系统通用技术条件MT/T 1130 矿用现场总线MT/T 1167 安全高效现代化矿井技术规范MT 209 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求NB/T 10051煤矿供电防越级跳闸系统AII 003 工业互联网安全总体要求YD/T 2585 互联网数据中心安全防护检测要求煤矿安全规程 国

8、家煤矿安全监察局 2016煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法（试行） 2020 煤矿 5G 通信系统安全标志管理方案（试行）2020煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法 2017 3术语和定义下列术语和定义适用于本文件3.1智能化煤矿 smart coal mine将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、新一代信息技术等与煤炭生产技术进行深度融合，形成全面感知、实时互联、数据驱动、智能决策、自主学习、协同控制的完整煤矿智能系统，实现煤矿地测、设计、采掘、机电、运通、洗选、安全保障、生产经营管理等全过程安全高效智能运行的现代化煤矿。3.2井下监控中心 downhole monit

9、oring center设立在智能化无人综采工作面进风巷设备列车上的集中控制室，能够实现对远端智能化无人综采设备的运行数据监测、视频监视和远程操控，实现与地面指挥控制中心的信息联络和数据共享。3.3智能矿井灾害防治 intelligent mine disaster prevention and control以煤矿瓦斯、水、火、顶板、冲击地压和粉尘灾害实时感知、分析、防治为目标，运用先进的测控、信息、通信和数据分析挖掘技术，对煤矿生产过程中的灾害安全相关信息进行采集、预警和处置。3.4 综采智能化控制系统 integrated intelligent control system在传统综采自

10、动化控制系统的基础上，依托网络、大数据、物联网等技术支持，形成对综采工作面采煤机控制系统、液压支架电液控制系统等单机控制系统的集成，实现数据交互，统一监测、控制和协调运行。3.5 智能化无人综采 intelligent fully mechanized mining在传统综采技术基础上，采用具有感知能力、决策能力和执行能力的采煤机、液压支架、刮板输送机等开采装备，以自动化控制系统为核心，以可视化远程监控为手段，实现工作面采煤全过程“无人跟机作业，有人安全巡视”的地面安全高效开采模式。3.6记忆截割 memory cutting采煤机按照学习和记忆的示范刀运行参数进行自动导航、自动截割、自动清浮

11、煤、自动斜切进刀等工艺。3.7智能化综合掘进系统 intelligent comprehensive tunneling system智能化综合掘进系统应包括超前探测子系统、掘进子系统、锚护子系统、通风除尘子系统和运输子系统，各子系统应集成各类传感器、执行器、控制器、传输网络、系统软件等，形成一套智能化综合掘进系统，应具有本地控制、无线遥控功能，以及近程集中控制或地面远程监测监控功能，并且还应具有人员接近识别、综掘装备健康诊断及预警、工作面环境状态识别及预警，以及装备的精确定位定向和智能定形截割功能。3.8监控及自动化系统 monitoring and automation system实现矿

12、井各生产系统所需的硬件与软件的集合。3.9一站式应用与管理 one stop application and management矿井信息系统的统一入口，提供统一的用户及权限管理机制。3.10矿用电力监控站 mine electric power monitoring and control station一种煤矿井下用电力数据采集与传输设备，主要由嵌入式计算机、网络交换机、通信口隔离部件和后备电源等组成，实现供配电设备数据采集、处理、存储、显示和转发的综合监控设备。3.11架空运输设备 aerial transportation equipment一种在巷道顶部悬挂的单轨或无极绳上运行的运输

13、设备,架空运输设备主要包括单轨吊和架空乘人装置。4缩略语PTZ：云台全方位上下、左右移动及镜头变焦控制（Pan/Tilt/Zoom）MODBUS：modbus通信协议（Modbus protocol）EPA：开放性实时以太网标准（Ethernet for Plant Automation）CAN：控制器域网（Controller Area Network）PROFIBUS：过程现场总线（Process Fieldbus）LONWORKS：现场总线测控网络（Lucal Operating Network）FF：基金会现场总线（Foundation Fieldbus）Wi-Fi：基于IEEE 80

14、2.11b标准的无线局域网（Wireless Fidelity）IP：网际协议（Internet Protocol） 4G/5G: 第四/五代移动通信技术（4/5th-Generation）VPN：虚拟专用网络（Virtual Private Network） LoRaWAN：远程广域网（Long Range Wireless Area network）NB-IoT：窄带物联网（Narrow Band Internet of Things）PSTN：公共交换电话网（Public Switched Telephone Network）HDTV：高清晰度电视（high-definition TV）

15、PAL：帕尔制（Phase alteration Line）NTSC：N制（National Television System Committee）SECAM：赛康制（Sequential Couleur Avec Memoire）MAC：介质访问控制（Media Access Control）VDC：虚拟数据中心（Virtual Data Center）ECS：云服务器（Elastic Compute Service）2D/3D：2/3维（Two/Three Dimension）GIS：地理信息系统（Geographic Information System）PC：个人计算机（Person

16、al Computer）APP：应用程序（Application）VR/AR/MR：虚拟/增强/混合现实（virtual/ Augmented/ Mixed Reality）VLAN：虚拟局域网（Virtual Local Area Network）5智能矿井架构智能矿井建设以煤矿安全生产、高产高效、绿色开采、可持续发展为目标，以信息系统为基础，以信息基础设施、智能综合管控平台、灾害防治、安全管理、智能化采煤系统、智能化掘进工作面、运输系统、生产辅助系统为主要建设内容，实现多源煤矿信息的全面感知、动态修正、实时互联、自主学习、联机分析与决策、动态预测、协同控制。6信息基础设施 6.1视频监控6

17、.1.1应选用高清摄像机，具备网络接口，支持网络播放和查询。6.1.2应支持视频播放、快慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍和回放控制。6.1.3应支持按照指定井下视频图像采集点、时间、报警信息等要素检索历史图像，可回放和下载。6.1.4应具有井下视频实时点播功能，应支持多对一的同时点播，宜支持基于GIS的图像点播。6.1.5应具有记录、回放全双工功能，在所有视（音）频通道处于满负荷记录或进行检索及回放操作时，均能正常运行且不丢帧。6.1.6应支持实时图像1、4、9、16、25、36等数量的画面分割，支持PTZ、录像、音频呼叫等功能。6.1.7应具有视频切换功能，支持手动切换、定时切换、全屏

18、多画面切换。6.1.8应具有存储功能，系统断电或关机后，所有系统数据、用户设置信息、操作日志应保存7天以上。6.1.9井下摄像机应就地供电，重要区域摄像机应配备不小于2h本安不间断电源。6.1.10应包括采煤工作面、掘进工作面、煤仓、调度室、带式输送机机头、机电硐室、水泵房、空气压缩机房、主通风机房、提升机房、永久避难硐室、井口、紧急避险设施、井下爆破器材库、中央变电所等场所的图像视频信息。6.1.11摄像头主要技术指标应符合以下要求：a）实时图像灰度等级应不小于10级，回放图像灰度等级应不小于9级；b）分辨率应达到1280720像素以上；c）视频帧频（刷新率）应不小于15fps。6.1.12

19、宜具有双向对讲功能。6.1.13宜具有显示及录像画面叠加时间、汉字等功能，字符采用GB 2312规定的字符，GB 2312中没有规定的字符则采用GB 18030规定的字符。6.1.14宜具有基于图像识别的矿井人员行为监测、人员入侵检测和矿井皮带运输安全监测功能。6.1.15宜具有报警联动功能，支持无源的开路和/或闭路信号接入。6.2移动通信网络6.2.1应具有移动台与移动台、固定电话、调度终端之间双工语音通信的功能。6.2.2应具有越区切换、中继汇接、短信、数据传输等功能。6.2.3应采用4G、5G、LoRaWAN、Wi-Fi等通信技术，支持井下语音通话、数据传输、视频监控与人员定位系统融合。

20、6.2.4应与人员定位系统、安全监控系统相融合，实现联动呼叫报警。6.2.5移动基站接入数量应不小于256台，节点接入数量应不小于25万，同时通信节点数应不小于1024个。6.2.6移动台与移动基站之间的无线通信距离应符合以下要求:a）直巷且巷道截面积大于7m2时，移动台到基站天线之间的无线通信距离应不小于100m；b）直巷且巷道截面积大于13m2时，移动台到基站天线之间的无线通信距离应不小于300m。6.2.7移动基站、网络交换机等设备的备用电源电量应能保证设备连续运行不小于2h。6.2.8移动台蓄电池连续工作时间应不小于11h，累计通话时间应不小于5h。6.2.9基于5G的移动通信系统应实

21、现独立组网、独立运行，保证无线通信及数据传输的可靠性、稳定性，满足井上井下安全隔离的相关规定，能满足煤矿安全规程等有关标准的规定。6.2.10移动台和移动基站应符合GB3836.4-2010和GB3836.2-2010的要求。6.2.11系统电磁兼容性应符合GB/T 17626.3-2016、GB/T 17626.4-2018、GB/T 17626.5-2019的要求。6.3广播通信6.3.1应具有广播播报、双工对讲通话功能。6.3.2应具有井下广播分站编组，分组播放功能。6.3.3应具有定时播放、循环播放功能。6.3.4应具有强拆、强插功能。6.5.5应支持与安全监控系统联动，具有广播报警功

22、能。6.3.6音箱应安设在巷道、采煤工作面、掘进工作面等井下人员密集的场所。6.3.7广播分站和交换机、其他广播分站之间应采用光缆连接，广播分站和音箱之间应采用矿用电缆连接。6.3.8广播系统所带井下广播分站的总容量应不少于300台。6.3.9地面主机对初始化参数、对讲记录、应急呼叫、节目播放等记录保存时间应不少于2年。6.3.10应配备备用电源，保证矿井广播通信系统连续运行不低于2h。6.3.11地面主机与井下广播分站无中继器通信距离应不小于10km。6.3.12宜实现与矿井调度通信系统、矿井移动通信系统的融合。6.4有线调度6.4.1井下电话机与调度交换机（含安全栅）应采用矿用通信电缆直接

23、连接，严禁利用大地作回路；严禁井下电话机由井下就地供电，或者经有源中继器连接调度交换机。6.4.2严禁矿用IP电话通信系统和矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统。6.4.3调度台应具有对电话机用户发起全呼、组呼、急呼、监听、强拆、强插等功能。6.4.4应具有通话录音、通话记录显示和重播功能。6.4.5应具有呼入请求保持功能。6.4.6应具有缩位拨号的功能。6.4.7应具有与其它通信系统和井下局部通信设备的融合功能。6.4.8调度电话至地面调度交换机无中继器通信距离应不小于10km。6.4.9应配备备用电源，应保证系统连续运行不低于2h。6.4.10矿用电话话音强度应不低于95dB，失真度应不大

24、于10%，振铃响度应不低于80dB，外壳防护等级应不低于IP43。6.5目标定位6.5.1应具有与安全监控、瓦斯监控、广播系统的联动功能。6.5.2应具有目标轨迹、班组、时间段、时刻、工作区域等分类统计查询功能。6.5.3应具有呼叫报警功能，定位人员可通过标识卡或信号收发器呼叫报警。6.5.4应具有滞留、人员静止、越界和超员等异常状态报警功能。6.5.5应采用虹膜、手指纹和图像识别等技术实现入井人员唯一性检测。6.5.6应具有目标实时跟踪与轨迹回放功能。6.5.7应具有自诊断、自识别和数据存储功能。6.5.8应具有故障自诊断、及实时提示功能。6.5.9应具有双机热备份功能，主机发射故障时，备用

25、机应自动切换成主机，保证系统可靠、稳定运行。6.5.10数据通信接口与定位分站（含读卡器）之间的传输距离应不小于10km，采用光缆时应不小于30km。6.5.11精确定位系统的定位误差应小于0.5m，井下定位分站的无线覆盖半径应不小于100m。6.5.12数据通信接口可以连接定位分站（含读卡器）的数量应不小于32台，定位分站（含读卡器）并发识别数量不小于200个。6.5.13无源识别卡应可连续正常工作4年，有源识别卡可联系工作不少于6个月。6.5.14宜采用基于煤矿GIS进行目标轨迹展示和轨迹回放。6.6有线主干网络6.6.1带宽应不低于1000Mbps，新建矿井或有条件的矿井宜不低于1000

26、0Mbps。6.6.2网络设备应支持Ethernet/IP(IEEE802.3)、PROFINET(EC 617842)、MODBUS、EPA等工业以太网协议。6.6.3应采用模块化设备，支持系统扩展和升级。6.6.4应具有环网功能，各子系统设备应就近接入到井下主干环网的交换机。6.6.5应采用冗余环形结构，环网重构自愈时间应小于300ms，恢复过程中传输的数据包不丢失。6.6.6有源光网络方式的主干网络宜采用环形或双环形结构，无源光网络方式的主干网络宜采用双总线或双环线结构。6.6.7总线型接入网络应采用RS485、CAN、PROFIBUS、LONWORKS、FF等技术；传输介质应采用电缆、

27、光缆等，网络结构应采用树形、环形、总线形、星形等结构。6.6.8各子系统汇接入矿井主干网络的方式应符合以下要求：a）对于已建且相对独立的一些自动化监测、监控子系统，应采取上位机接入方式，通过以太网接口接入就近的矿井主干网络的环网交换机；b）PLC接入方式和嵌入式控制器接入方式应通过以太网接口接入就近的矿井主干网络的环网交换机；6.6.9应具有状态监测、故障诊断与报警功能宜实现远程在线故障诊断功能。6.6.10备用电源满负荷供电时间应不小于4h。6.6.11井下网络节点交换机支持本安和非本安型信号的同时传输和安全隔离。 6.6.12宜采用“一网一站”技术。6.7数据中心6.7.1应符合GBT 5

28、1272-2018、GB/T 28827.4-2019的规定。6.7.2消防系统应符合GB 50016-2014、GB 50370-2005、 GB 50898-2013、GB 50084-2017的要求。6.7.3应采用独立不间断电源系统。6.7.4应配备供配电系统、空调新风系统、排气排烟系统、综合布线系统、设备环境监控系统和消防系统。6.7.5数据中心关键设备应采用硬件备份、冗余措施，避免出现单点故障。6.7.6应具有集中运行监控和安保管理功能，实现联动控制。6.7.7建筑物位置和周边环境应符合以下要求：a）电力供给稳定可靠，交通通信便捷，自然环境清洁；b）远离产生粉尘、油烟、有害气体以及

29、生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；c）远离水灾、火灾隐患区域；d）远离强振源和强噪声源；e）避开强电磁场干扰；6.7.8应根据各部门的工作职能和所涉及信息的重要程度，划分不同的子网或网段。6.7.9网络系统应符合以下要求：a）综合采用访问控制、安全审计、入侵防范和病毒防范等安全技术，制定安全策略；b）对用户进行身份识别，对管理员的登录地址进行限制；c）对入网设备的MAC地址、IP地址与所接入的交换机端口地址进行绑定。6.7.10视频数据采集信息的存储容量应不少于30天，其它信息存储容量应不少于1年。6.7.11宜配备数据可视化系统，具有对空间、属性、时态等数据进行存储、转化、管理、查

30、询、分析和可视化的功能。6.7.12宜采用VDC技术，支持ECS存储、远程访问和管理。6.7.13煤矿数据中心宜支持云服务和虚拟化技术。6.7.14宜建立主数据管理系统，具有数据分类、数据分析、数据融合功能。6.8调度中心6.8.1应具有多业务调度分类管理功能，支持权限分配、分类查询、分类操作。6.8.2应具有文件管理功能，支持调度指令、传真和通知的上传、下发、下载。6.8.3应具有信息日报管理功能，支持查询、信息展示、上传、下载、删除。6.8.4应具有应急救援调度功能。6.8.5应具有应急响应分级功能。6.8.6应具有生产计划执行调度管理功能。6.8.7应实现有线调度通信系统、广播通信系统、

31、移动通信系统、视频监控系统的融合，形成统一调度通信平台。6.8.8设备间通信协议应遵循统一规范。6.8.9宜具有大屏显示系统，确保24h连续运行。6.8.10应与安全监控系统进行集成，支持多源设备的图像显示。6.8.11应具有单屏、多屏组合和整屏组合显示功能，支持多路动/静态信号的显示。6.8.12宜实现4G、5G、VPN、LoRaWAN、NB-IoT与PSTN多网融合。6.9网络安全6.9.1应符合GB/T 22080-2016、GB/T 20271-2016、GB/T 22239-2019、GB/T 30976.1-2014、GB/T 30976.2-2014、AII-003-2018的要求。6.9.2应采用网络安全技术实现VLAN划分，控制网络与其它网络之间应设置工业隔离区，实现控制网络与企业网、移动互联和远程访问等外部网络之间的边界防护。6.9.3主干网络和地面网络之间应采用双层