20091110含春煤矿上山913井方案.doc

永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 0 - 永春县含春煤矿有限责任公司永春县含春煤矿有限责任公司 含春煤矿上山含春煤矿上山 913913 井井 煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统 设设 计计 方方 案案 书书 二二 0000 九年十一月九年十一月 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 1 - 煤矿安全监控系统设计方案审批表煤矿安全监控系统设计方案审批表 工程名称 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井 煤矿安全监控系统 委托设计单位 井下部分设计单位：井下部分设计单位： 单位盖章： 设计人员签字： 项目负责人签字： 日 期： 视频部分和系统集成单位：视频部分和系统集成单位： 单位盖章： 设计人员签字： 项目负责人签字： 日 期： 委托勘察、设计及技术服务单位审核意见：委托勘察、设计及技术服务单位审核意见： 服务态度是否满意：是、否；设计方案是否满意：是、否；是否符合实际情况：是、否。 单位盖章： 负责人签字： 日 期： 县（市）煤炭行业管理部门审核意见：县（市）煤炭行业管理部门审核意见： 单位盖章： 负责人签字： 日 期： 区、市煤炭行业管理部门审批意见：区、市煤炭行业管理部门审批意见： 单位盖章： 负责人签字： 日 期： 福建煤矿安全监察局备案意见：福建煤矿安全监察局备案意见： 单位盖章： 负责人签字： 日 期： 备注：备注： 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 2 - 目目 录录 1.1.前言前言5 2.2.概述概述5 2.1.煤矿概况.5 2.2.设计要求.9 2.3.建设内容.10 2.3.1.煤矿安全监控系统（井下部分）.10 2.3.2.煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）.11 2.3.3.网络建设.12 2.3.4.机房建设.13 2.4.编制依据.13 3.3.煤矿安全煤矿安全( (瓦斯瓦斯) )监控系统（井下部分）监控系统（井下部分）15 3.1.系统设计说明.15 3.2.系统设备布置.16 3.3.主要设备及传感器性能参数.16 3.4.操作流程.18 3.5.kj101n 型煤矿安全监控系统设备常见故障与处理速查表18 3.5.1.kj101n-f1 型矿用监控分站部分18 3.5.2.kj101n-j 型矿用信息传输接口部分20 3.5.3.kjf19 型监控仪部分21 3.5.4.kj101-45b 型甲烷传感器部分22 3.5.5.其他常见故障及维护.24 4.4.煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）24 4.1.系统设计说明.24 4.1.1.前端设备.25 4.1.2.传输线路.26 4.1.3.中心设备.26 4.2.系统功能特点.28 4.3.主要设备性能参数.29 4.3.1.实时图像数据采集联动预警主机.29 中科达 16 路实时监测预警主机 ene008-fm-1629 4.3.2.fj-848sah1233 4.3.3.fj-848h30l34 4.3.4.华为 ls-s2016c(16 口交换机).35 4.3.5.前端摄像机的防雷保护.36 4.4.地面部分及系统集成线路连接说明.37 4.4.1.连接示意图.37 4.4.2.连接说明.37 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 3 - 4.4.3.连接线制作（由施工队负责制作并安装）.40 5.5.机房建设机房建设40 5.1.机房建设、改造及装修.40 5.2.防雷系统.41 5.2.1.概述.41 5.2.2.应用环境分析.42 5.2.3.勘测数据.42 5.2.4.设计方案.42 5.2.5.防雷器选用依据.44 5.3.机房等电位处理防护设计.44 5.4.机房市电供应.45 5.5.ups 不间断电源系统45 5.5.1.产品介绍.45 5.5.2.性能特点.46 5.5.3.主要参数.48 5.6.防潮、防水.49 6.6.设备清单及预算报价设备清单及预算报价49 6.1.煤矿安全监控系统设备配置清单及预算报价（镇江中煤）.49 6.1.1.井下监控系统主设备.49 6.1.2.井下监控系统配套设备.50 6.1.3.机房建设.50 6.2.煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）设备配置清单及预算报价.51 6.3.各单系统汇总表.54 7.7.工作界面及其它相关说明工作界面及其它相关说明54 7.1.设计分工及方案审批.54 7.2.其它相关说明.54 7.2.1.传输网络和联网数据传输.54 7.2.2.煤矿井下监控系统（含井下视频监控）.55 7.2.3.煤矿井上监控系统.55 8.8.图纸汇编图纸汇编55 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 4 - 1.1. 前言前言 根据福建煤矿安全监察局、福建省经贸委、福建省安全生产监督管理局联 合下发的福建省煤矿安全监控系统装备联网和维护使用指导意见 （闽煤安监 综合2008 ）18 号） 、 关于进一步做好煤矿安全监控系统装备联网工程建设工 作的通知 （闽煤安监综合200830 号）等文件要求，为规范煤矿安全监控系 统建设和管理，促进煤矿保证安全生产，有效预防和避免煤矿生产安全事故的 发生，全省所有煤矿（含新建、改扩建矿井）必须建设煤矿安全监控系统，作 为颁发（变更、延期）煤矿安全生产许可证的必备条件之一。煤矿安全监控系 统的建设，必须符合国家和省有关标准和规定的要求。通过煤矿安全监控系统， 煤矿安全监察机构和各级煤矿行业管理部门可以有效、灵活地开展煤矿安全生 产监管和远程监察工作。 2.2. 概述概述 .煤矿概况煤矿概况 矿井位置：矿井位置： 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井，位于天湖山煤矿区含春井田北部， 中心地理坐标：东经 1175749，北纬 252845，行政区划隶属于永春县下洋镇含 春村。矿区公路与永（春）漳（平）线相连，漳泉铁路天湖山支线从矿区边缘经过，矿井至 永春县下洋车站 13km，交通方便。 井田地质情况：井田地质情况： 一、地质构造 1、地层： 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 5 - 本矿内出露地层简单，为下二叠统童子岩组地层，从新到老分述如下： 1、下二叠统童子岩组第三段（p1t3）： 仅在本矿范围内的 1000m 水平以上偶见，以海陆交互相、湖泊相沉积为主。 2、下二叠统童子岩组第二段（p1t2） ，厚度 50m。 本段以浅海相泥岩为主，不含煤。 3、下二叠统童子岩组第一段（p1t1）：厚度 340m，为该矿井的主要含煤地层。 （1）第二亚段（p1t1-2） ：厚度 129m。 上带（p1t1-2b） ：厚度 49m。 本带由浅海相、泻湖海湾相、湖沼相沉积为主，小旋回较完整，含煤 9 层，其中 37 号煤 层为可采层。岩性：下部以细粉砂岩、砂质泥岩为主，具缓波状水平层理，含丰富植物化石； 上部主要为砂质泥岩、细粉砂岩、细砂岩夹煤层。 下带（p1t1-2a） ：厚度 80m。 本带由泻湖海湾相、湖泊相及泥炭沼泽相沉积为主，旋回较完整，含煤 9 层，其中 41 号 煤层为可采层。本带以含舌形贝化石为显著特征。岩性为细粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩，煤 层顶板大多具水平层理和隐蔽水平层理之泥质岩和粉砂岩，含较多似层状粉砂质和铁质结核。 （2）第一亚段（p1t1-1） ：厚度 211m。 上带（p1t1-1b） ：厚度 83m。 本带以湖泊相、泥炭沼泽相沉积为主，含煤 11 层，其中 53 号煤层为可采煤层。本带下 部煤层底板之细砂岩厚度较稳定，为 35m，具小型交错层理，局部见泥质包裹体，特征明 显，为与下带之分界标志。上部以砂质泥岩、细粉砂岩为主，夹细砂岩和煤层，含较多条带 状黄铁矿结核。 下带（p1t1-1a）：在本矿采矿范围内未见。 在该矿井采矿范围内，主要可采煤层为 37、41、47 号煤层。 2、构造： 1、褶皱 该矿井范围都为 f31 断层上盘，为往西倾斜的复式单斜构造，主要褶曲呈宽缓波状，见 1、3 号向斜和 2、4 号背斜。总体走向呈北东 4550 度，向南西倾伏且有起伏，倾伏角 411 度，轴面倾角 85 度。因受后期断层切割，各褶曲轴均遭不同程度的破坏，而失去完整 性。 2、断层 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 6 - 在本矿范围的下部，隐伏有 f31 逆掩断层，该断层规模大、影响大，极大地破坏了煤系 地层的完整性，也造成断层上、下盘构造形态的不同。该矿井范围为 f31 断层上盘，断层较 为发育，对煤层的连续性、完整性和稳定性有较大破坏的有 f13、f37、f67、f68 等，尤以 f68 影响最大。 根据构造的复杂程度划分，该矿范围内地质构造复杂程度为复杂类别（三类） 。 二、煤层及煤质 （一）煤层 至2002年底，含春煤矿上山913井范围内保有资源储量仅有37、41号煤层的19.0万吨。经 过这几年的开拓和开采，47号煤层被证明具有开采利用价值，53号煤层在矿井范围内出露较 少，属局部可采煤层。具体情况如下： （1） 37号煤层 煤层厚度最大为1.87，最小为0.54，参与估算煤厚的9个点中可采点有9个，平均煤 厚1.23。煤呈深黑色暗黑色，以块煤为主，间夹粉煤。 （2） 41号煤层 煤层厚度最大为1.16，最小为0.38，参与估算煤厚的14个点中可采点有11个，平均 煤厚0.78。煤呈深黑色暗黑色，以块煤为主。 （3） 47号煤层 煤层厚度最大1.32，最小0.62，参与估算煤厚的12个点中可采点有12个，平均煤厚 1.10。煤呈深黑色，以块煤为主。 煤层稳定性评价：煤层稳定程度属第三型第二种。 （二）煤质及用途 该矿井主要煤层煤质均属高变质无烟煤，呈黑色或钢灰色，金属半金属状光泽，属特 低硫、低磷、中高灰分、中等发热量的优质环保型无烟煤，可作为化工、建材的原料及工 业、建筑、化工、民用的燃料。各煤层煤质分析结果见表1-1。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 7 - 表1-1 煤层煤质分析成果表 工 业 分 析 结 果 （%） 煤层 编号 水分 wf（） 灰分 ag（） 挥发分 vf（） 发热量 qg（kj/kg） 固定碳 cgd（） 全硫 sg（） 全磷 pg（） 容重 d（t/3） 379.0719.251.8625.6471.540.440.0241.84 419.8821.262.6525.1468.960.360.0181.73 478.2323.322.7823.7968.450.170.0121.80 三、瓦斯、煤尘及地温 本煤矿开采近二十年，经长时间检测，矿井瓦斯涌出量极其低微，从未发生瓦斯爆炸， 根据福建省国土资源评估中心的储量评审意见书，本矿属低瓦斯矿井。另外，经中国煤炭科 学研究总院重庆分院对送检煤样进行煤尘爆炸指数和煤层自燃倾向性分析鉴定，该矿煤层为 无煤尘爆炸危险、煤层自燃倾向性分类为三类的不易自燃煤层。矿井地温正常。 四、水文地质 1、地形地貌特征 矿井位于高山地带，地表有祥山沟和大屈坑，地形切割较强烈，沟谷横断面多呈“v”字 型。坡度大，排泄条件好。 2、主要含水层 矿区内风化孔隙裂隙带潜水含水层，遍布矿区浅部，岩性主要为童子岩组风化、半风化 的细砂岩、粉砂岩等。含水层厚度受地形地貌和风化带发育厚度的控制，变化较大；含水层 富水性极弱。 3、隔水层 文笔山组、童子岩组第二段泥质岩为矿山内主要隔水层，此外童子岩第一段泥质岩亦可 视为相对隔水层。 4、断层导水性 矿井开拓开采范围内未见大的断裂构造。小断层及小型节理裂隙较发育，断层带胶结较 好，断面多为闭合状，且多被石英脉和方解石脉充填，不利于地下水的运动和储存，矿区断 裂导水性弱。 5、地下水补给径流排泄条件 大气降水是矿井水的主要来源，大气降水通过地表裂隙、断层带等向矿井内充水，该矿 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 8 - 井大部分断层带胶结较好，缺乏丰富的补给来源，对矿井造成的灾害性威胁较小，其他无名 小断层充导水性弱。本矿范围内有部分老窑，均为平硐开采，未见积水现象。在实际开采过 程中，应注意探明采空区及老窑局部积水，预防矿井突水灾害的发生。 6、矿井涌水量 矿井涌水量较小并随季节变化而变化，雨季比旱季矿井涌水量可大35倍，据水患调 查报告 ，913井矿井正常涌水量12m3/h，最大涌水量40m3/h，871井矿井正常涌水量30m3/h， 最大涌水量85m3/h。 通通风风和排水方式：和排水方式： 矿井为低瓦斯矿井，设计采用中央分列式通风方式、全负压抽出式通风系 统。即上区段生产时由+913m 主平硐进风，+935m 平硐回风；下区段接替生产时， 由+871m 主平硐进风，+913m 回风平硐回风。矿井前期在+935m 风井安装 fbcz 9.0/15b，电机功率均为 15kw。一台使用，一台备用。反风时采用风机反转反 风。 排水方式：平硐自然排水。 企企业业性性质质： ： 企业类型为有限责任公司，隶属永春县含春煤矿有限责任公司。 .设计要求设计要求 根据煤矿安全规程 、 煤矿安全监控系统通用技术要求（aq6201-2006） 、 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（aq1029-2007） 和国务院安全 生产委员会办公室关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指 导意见 （安委办 200621 号） 、 福建省煤矿安全监控系统装备联网和维护使 用指导意见 （闽煤安监综合200818 号） 、 关于进一步做好煤矿安全监控系 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 9 - 统装备联网工程建设工作的通知 （闽煤安监综合200830 号）等规范性文件 的相关要求、规定进行本矿安全监控系统建设方案设计。 .建设内容建设内容 .3.1. 煤矿安全监控系统（井下部分）煤矿安全监控系统（井下部分） 09 年度，全矿共布置 1 采 2 掘 3 个工作面，具体分配位置：+91337#s 采煤工作面、+913-41#n 掘进及+913-47#s 掘进。本方案采用 kj101n 系统。 一、系统设备布置：一、系统设备布置： 1、监控机房设于井口，与井口调度室、值班室相连，在监控机房内安装 研祥工控机 2 台（实现双机热备用） ，kj101n-j 型矿用信息传输接口 2 台（1 台 工作，1 台备用） ，kj101-l 型信号避雷器 2 台(注：井上井下各 1 台)， ，kj101n-bj 型声光报警器一台，并配备了打印机、ups 电源等设备。 2、在+935 风井设 1#分站，负责风机及总回风监控。 3、在+913-47#s 掘进局扇处设立 2分站，负责+91337#s 采煤工作面、 +913-41#s 掘进及+913-47#s 掘进监控。 二、传感器设置：二、传感器设置： 1、在+935 总回风巷测风站设立 1 台风速传感器、1 台瓦斯传感器、1 台一 氧化碳传感器。用于检测总回风风量、瓦斯浓度及一氧化碳浓度。(1#分站) 2、在+935 风井主扇风机 2 台，在各电源进线前分别设立 1 台开停传感器， 用于检测抽风机的开停状态。(1#分站) 3、在+935 风井风门设 1 套风门传感器，用于检测风门开关。(1#分站) 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 10 - 4、在+91337#s 采煤工作面上出口回风巷设立 1 台瓦斯传感器、1 台一 氧化碳传感器，用于检测瓦斯和一氧化碳的浓度。(注:探头距工作面回风出口 10 米, 距顶面30 厘米, 距侧面20 厘米) (2#分站) 5、在+91337#s 采煤工作面电煤钻电源进线安装一台馈电传感器，用于 检测瓦斯或一氧化碳超限断电后电煤钻的馈电状态。(2#分站) 6、在+91337#s 采煤工作面、+913-41#s 掘进及+913-47#s 掘进通风局扇 电源进线上分别设 1 台开停传感器，用于监测局扇开停状态；（2#分站） 系统连接示意图及有关电缆线路长度详见系统连接示意图及有关电缆线路长度详见“井下安全监控系统设备布置示井下安全监控系统设备布置示 意图意图” 、 “井下安全监控系统断电控制图。井下安全监控系统断电控制图。 .3.2. 煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成） 煤矿安全监控系统的监控包含井下瓦斯、一氧化碳、水位、设备开停等监 控、井上视频监控、机房建设（含电源、信号防雷、消防设备、办公桌椅等） 、 广域网建设。机房内设置有井下监控主机、视频监控主机、联通传输设备以及 打印机等设备。井上视频监控的监控点多分布在矿区内部，覆盖在洞口、中心 机房、值班室、火工库、风井等区域。具体设备布线路由说明如下： 1、矿区中心机房位主井口 60 米处，配置一台 2kva 满载 2 小时 ups 为机 房设备(安全监控主机、联通传输设备、实时图像数据采集联动预警主机、值班 室和主井口摄像机等)供电。 2、913 主井 2 路、中心机房值班室 1 路通过 syv 75-5 视频电缆传输信号， 延伸至矿区中心机房。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 11 - 3、风井 1 路摄像机通过井下单模光纤+视频光端机延伸至矿区中心机房。 4、火工雷管库*2，炸药库*2，值班室*1，共 5 只摄像机通过地面单模光 纤+视频光端机延伸至矿区中心机房。 系统连接示意图详见“永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井 煤矿安全监控系统（地面部分）监控系统网络拓扑图” 。 .3.3. 网络建设网络建设 参照福建煤矿安全监控信息系统四级联网方案 ，联通公司福建省公司 至泉州分公司传输由省公司的福建煤监局专线机房使用 ls-s2016c 交换机实现 互连，通过联通本地传输网与以下各个煤矿监控专线引出电路的所在基站实现 互连。联通基站端至各个煤矿监控机房传输使用光缆或微波传输实现互连，各 个煤矿监控机房内的监控主机 ip 地址由省联通公司统一规划分配。 井下监控主机、地面视频监控主机等需要上传数据的设备均放置于中心机 房，通过联通公司通信光缆与各级监控中心实现对接，逐步实现联网。项目实 施完毕，省、市、县、矿四级中心机房均可实时在线看到相关真实的数据。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 12 - .3.4. 机房建设机房建设 矿区中心机房位于主井右则 60 米处，面积 11.16m2。中心机房电源系统由 总配电室引入 4 条不小于 6mm2的国标电缆，提供三相四线供电，地线用双色线、 扁铁与矿接地网联通，提供 4 欧姆以下接地保护。机房配备有灭火器、应急灯、 空调等基础设备，配置一台 2kva 满载 2 小时 ups，为机房设备（井下监控主机、 井上视频监控主机、联通传输设备等）提供稳定、洁净的电源。 .编制依据编制依据 关于进一步加强煤矿安全监控系统建设和监督管理的通知 （安委办 2007 11 号） 关于进一步加强煤矿监控系统装备联网和维护使用工作的通知 （安 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 13 - 监总煤装200841 号） 福建省煤矿安全监控系统装备联网和维护使用指导意见 （闽煤安监 综合200818 号） 关于进一步做好煤矿安全监控系统装备联网工程建设工作的通知 （闽煤安监综合200830 号） 福建煤矿安全监控信息系统四级联网方案 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 （aq1029-2007） 煤矿安全监控系统通用技术要求 （aq6201-2006） 煤矿安全规程 （2006 版） 安全防范工程技术规范 （gb50348-2004） 安全防范工程程序与要求 （ga/t75-940） 视频安防监控系统工程设计规范 （gb50395-2007） 民用闭路监控电视系统工程技术规范 （gb50198-94） 电子设备雷击保护导则 （gb7450-87） 雷电电磁脉冲防护标准 （iec 1312） 工业自动化仪表工程施工及验收规范 （gbj93-86） 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 （gb50168-92） 矿区相关图纸 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 14 - 3.3. 煤矿安全煤矿安全( (瓦斯瓦斯) )监控系统（井下部分）监控系统（井下部分） .系统设计说明系统设计说明 煤矿环境安全监控系统主要实现对煤矿井下甲烷、风速、负压、一氧化碳、 温度等模拟量以及设备开停、风门、馈电等开关量等运转情况进行适时监测、 分析和控制，同时将以上监测数据通过联通公司通信光缆传送到监控中心。煤 矿环境安全监控系统主要由井下监控分站、数据通信接口装置、井上中心站以 及监控软件构成。本方案采用本方案采用 kj101nkj101n 系统系统。 kj101n 煤矿安全监控系统采用先进的分布式处理模式，能充分发挥各部分 设备的性能优势，结构简洁，可操作性强，便于系统的日常维护及管理。系统 主干连接为树型结构，安装扩展简单。因此本方案设计为分层结构，具体组成因此本方案设计为分层结构，具体组成 如下：如下： a地面监控中心站及网络终端等，是整个监控系统的核心，负责整个系地面监控中心站及网络终端等，是整个监控系统的核心，负责整个系 统设备及监测数据的管理、定义配置、实时数据采集、分析处理、统计存储、统设备及监测数据的管理、定义配置、实时数据采集、分析处理、统计存储、 屏幕显示、查询打印、实时控制、远程传输、画面编辑、网络通讯等任务屏幕显示、查询打印、实时控制、远程传输、画面编辑、网络通讯等任务。网 络终端完成系统监测信息异地实时共享，能够以文本或图形方式显示安全生产 信息，查询各类报表数据，监测信息可以在调度大屏上轮换显示。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；地面监控中心主要有主控 机(备用机)、网络交换机、报表打印机、ups 电源、避雷器等设备；系统监控地 面中心站采用全网络化结构，便于实时监测信息、图象信息及文件共享。网络 构成为 ethernet 以太局域网，通信协议为 tcp/ip、netbui、spx/ipx 等。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 15 - b系列化智能监控分站。主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预系列化智能监控分站。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；器的集中供电等； c各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器等设备，是整个监测各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器等设备，是整个监测 系统最前沿的终端设备，负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限报系统最前沿的终端设备，负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限报 警、信号传输、对监控分站控制指令的执行等警、信号传输、对监控分站控制指令的执行等。 .系统设备布置系统设备布置 详见详见“井下安全监控系统设备布置示意图井下安全监控系统设备布置示意图” 。 .主要设备及传感器性能参数主要设备及传感器性能参数 设备名设备名 称称 规格型号规格型号性能参数性能参数备注备注 监控软 件 kj101n kj101n 矿井监控系统软件运行平台为 windows，操作方便；网络 功能强大；可靠性好。支持 c/b/s 模式；支持异地远程访问（采 用通用游览器） ；图形软件支持矢量图方式；全局联网支持 webgis 方式、gprs 分级报警功能-（可扩展功能） 。全面支持 实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、 显示、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络 通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月 报表等工作。程序控制断电，异地断电（轻松实现风电、瓦斯、 故障闭锁） 。读取分站两小时数据。系统自检诊断功能。人机对 话功能： 通过主控软件修改井下分站号、设定报警（断电）参数、设定传 感器类型等。 矿用信 息传输 接口 kj101-j 工作时在机外，由 pc 微机 232 串口驱动。接口上设有两个串口， 可自动监控系统软件运行状态，自动追踪运行主机，当主机切换 时接口通信口自动切换，实现双 机热备份工作，切换时间 1 秒， 与主机通信速率 19.2bit/s。 大分站 kj101-f2 集数据采集、电源、备用电源（可连续工作 2 小时以上）和风电 瓦斯闭锁四大功能化为一体；当与中心站失去联系，可独立工作； 配置有智能接口（模拟量、开关量互换，不受传感器类型的限制） 8 模 8 开（含 备用电 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 16 - ，实现智能设备的接入；具有自诊断和故障闭锁功能，确保系统 的安全可靠运行；输入端口任意互换；可程序控制和红外遥控； 具 有瓦斯风电闭锁装置全部功能；具有分站自动截支功能，实现单 台分站故障不影响全系统运行。分站断电时间小于 2s。 源） 小分站 kj101-f1 集数据采集、电源、备用电源（可连续工作 2 小时以上）和风电 瓦斯闭锁四大功能化为一体；当与中心站失去联系，可独立工作； 配置有智能接口（模拟量、开关量互换，不受传感器类型的限制） ，实现智能设备的接入；具有自诊断和故障闭锁功能，确保系统 的安全可靠运行；输入端口任意互换；可程序控制和红外遥控； 具 有瓦斯风电闭锁装置全部功能；具有分站自动截支功能，实现单 台分站故障不影响全系统运行。分站断电时间小于 2s。 4 模 4 开（含 备用电 源） 电源 避雷器 kj101-l 先进的避雷模块，有效的保证系统的安全、正常运行。 矿用 继电器 kj101n- gd 本设备是专为远程断电设计，金属隔爆外壳，本安信号驱动，无 需外接供电电源。免维护结构，全部电路胶封一模块中，可整体 拆卸。执行接点两组，一组为高压双向可控硅 1140v/40a；另一 组普通机械接点 220v/5a。接点的常闭/常开方式可由模块上方的 拨码开关第 5 位自行选择，通过该模块上的第 1、2、3、4 位拨 码可以方便地设定四路传感器对本设备的控制权。本设备兼有被 控设备执行状态回传功能，配接 kgt19 型馈电状态传感器可以就 地将 被控设备的供电状态传回“分站” ，无需另设线路，可有效的监 控断电失效状态，防止人为破坏断电执行装置。 瓦斯 传感器 kj101- 45b 测量范围低浓型：0.00-10%ch4；高低浓型：0.00-10-100%ch4； 工作电流：500ma 时，电源限流保护。 合理调整传感器搭配， 传感器工作正常，监控分站 显示值不稳时，而出现异常 高的测值。 探头电缆接头接触不良时，产生“噪声”信号被监控分站误 读为高测值信号。维修电缆接头，有必要时更换无接头的 puyvr 长电缆。 监控分站工作正常，电源供 电正常，但数码管不连续显 示，每 4 秒钟亮 1 次。 掉电检测电路 bg1 或 ic13 故障。 检查电源板第三路电源电路 sw1 开关，传感器的配置方 式不能读入 cpu 检查 ic10-1、ic10-9、ic4-3、sw1 开关和 rz1。 sw3 设置无效检查 ic12-1、ic12-9、ic4-6、sw3 开关和 rz3 监控分站不回答或窜点，拨 动运行中的 sw2 程序不复位。 检查 ic11-1、ic11-19、ic4-5、sw2 开关和 rz3。 各传感器显示正常，监控分 站四路数值异常 检查 ic13-1、ic13-19ic4-6。 开机后左三个或右三个数码 管不亮 分别检查 bg2、d3、r8 和 bg3、d8、r9 监控分站运行正常有回答周 期但无回答电流，sio-15 输 出正常 检查 ic14-1、ic24-4、ic24-5、ic24-6。 监控分站运行显示正常，但 无回答周期. 1.检查 488.28 时钟电路 ic9-13、ic9-14 和 ic7-9。2.检查 中断信号 ic9-5 和 ic1-16 应连通 3.检查 r1 4.试换 ic9（sio） 。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 22 - 监控分站运行正常，控制端 口 13、14 接线柱有驱动信 号，继电器箱不受控。 1.控制线开路或接触不良。 2.继电器箱中编参码开关设置错误。 传感器正常，监控分站显示 “0” ，5 分钟后显示“err” 。 传感器与监控分站接错误，信号线与地交叉了。 传感器正常，监控分站和传 感器显示值不一致、大很多 （4 分以上） 传感器输出制式设置错误。 .5.4. kj101-45bkj101-45b 型甲烷传感器部分型甲烷传感器部分 故障现象故障现象故障原因故障原因处理方法处理方法 仪器无任何显示 电源末接通 短路 dw1 短路 ic7 损坏 jt 损坏 复位电路故障 ic1 损坏 检查、处理 检查、处理 更换 更换 更换 检查、处理 更换 复位或不启动c18 容量不足或漏电更换 仪器重复显示“1”并报警ic2 损坏或新换的型号不匹配更换 数码管无显示 ic1 故障 ic3 损坏 更换 更换 个别数码管不显示 ic3 损坏 数码管阳极线路断路 更换 检查、处理 个别数码管显示缺段 数码管插接不牢 数码管损坏 插接牢固 更换 所有数码管显示缺相同笔段 对应笔段限流电阻开路或线路断 路 ic 故障 对应笔段线路短路 更换或检查、处理 更换 检查、处理 仪器重复显示“0”并鸣响ic1 故障更换 低浓硬件调零失效 ic5 及相关电路故障 电桥电路故障 黑白件工作电压偏移 更换或检查、处理 检查、处理 高浓硬件调零失效 ic5、ic8 及相关电路故障 电桥电路故障 黑白件工作电压偏移 更换或检查、处理 检查、处理 充低浓气样仪器进入高浓态低浓精度值过高预先调低 充高浓气样仪器仍在低浓态 或进入高浓态但显示值太低 高、低浓精度值均低正确调校精度 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 23 - 参数不记忆ic2 损坏更换 在空气中仪器呈高浓态工作 按“显高频”示值为 “999” 高浓硬件零点过高重新调整 r5 遥控调零仪器鸣响示警高浓或低浓硬件零点偏差过大重新调整 r5 和 r3 通电后仪器不能稳定工作 仪器电缆线阻抗超标 本安电源电流偏小 正确接入电缆 改换电源 传感器数据无法上传到分站 1、led1 损坏 2、bg2 损坏 3、r21 开路或阻值变大 更换 更换 更换 传感器与主板数据不一致或 者主板显示“err”或 “open” 传感器输出制式错误，或使用中 连续错误按压了转换键 更正设置 传感器低浓零点频率不稳 1、金手指接触不良 2、bg1 损坏 3、ic5 损坏 4、ic8 损坏 5、c16 漏电或容量不足 处理干净 更换 更换 更换 更换 传感器无低浓零点频率 1、 bg1 损坏 2、 ic5 损坏 3、 ic123 脚无正常输出 4、 桥路电阻变质 5、 催化元件开路或变质 更换 更换 更换 检查、更换 更换 传感器催化元件无电压 1、 ic8 坏 2、 ic8 供电限流电阻开路 3、bg6 开路 更换 更换 更换 数码管不亮，led1、led3 常 亮 1、ic3 坏 2、ic1 坏 更换 更换 个别数码管显示缺划 1、数码管缺划对应位接触不良 2、开路 3、ic1 损坏 处理 检查联通 更换 充气调零后显示数据变得不 稳定 错把“精度”按键当“零点”调 了 重新调整传感器 充气调精度后检测灵敏度变 低了 错把“零点”按键当精度调整了重新调整标定 所有数码管某一划常亮对应常亮划的引线对地短路检查处理 传感器与主板数据不一致传感器输出制式错误更正设置 备注：其他传感器参照甲烷传感器进行常见故障识别与处理。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 24 - .5.5. 其他常见故障及维护其他常见故障及维护 1、传感器与主板软件数据不一致：可能传感器输出制式错误。更正设置： 从软件发送命令或用遥控器“显精度”键对探头进行调整， （注：连按 16 下，会由 p00 串码变为 p06 非串码） ； 2、软件显示断线：如果确认线没问题，可能是由瓦斯传感器漂负造成，要 对探头进行标效，用遥控器“零点加”按键进行微调到0.03，频率在 255 左右。 4.4. 煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统（地面部分及系统集成）（地面部分及系统集成） .系统设计说明系统设计说明 根据本矿区监控所需，本系统主要采用视频监控系统及多媒体数字技术组 成，在矿区主要出入口、公共区域、作业区等处设置摄像机，对矿区的重要部 位进行监视和记录。 在矿区安全防范中，通过闭路视频监控系统，矿区的管理人员及保卫人员 能够方便、及时地了解、掌握各处的实时动态，包括人员流动、工作及安全情 况，为矿区管理提供现代化的手段。通过对各重点部位的监控，实现对矿区内 各种环境状态和人员活动多方位的监视，有效地震慑和预防盗窃物品等治安问 题的发生，极大提高了管理效率和矿区内部的人身、财产安全。同时，利用系 统的防盗、监控辅助功能，使管理人员能快速反应各类突发事件，并提供准确 资料给相关安全部门备案，以满足治安管理和突发事件的处理要求。 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 25 - 本系统主要实现管理人员集中、实时地掌握矿区内各重要区域的现场状态。本系统主要实现管理人员集中、实时地掌握矿区内各重要区域的现场状态。 根据矿区的现场条件以及矿领导对本系统的规划设想，通过在矿区内各重要位根据矿区的现场条件以及矿领导对本系统的规划设想，通过在矿区内各重要位 置设置监控点，实现监控图像的监视与录像。置设置监控点，实现监控图像的监视与录像。 本系统主要由前端设备、传输设备、终端设备组成。它的基本框图如下： .1.1. 前端设备前端设备 监控系统前端部分主要由摄像机、镜头、防护罩（矿井部份需有防爆护罩） 、云台、解码器以及安装支架等设备组成。本系统中采用的彩色红外一体枪型 摄像机已包含镜头及防护罩。 1 1）监控点设置监控点设置 设置的监控点多分布在矿区内部，根据所监控内容的特殊性（服装颜色等） ，为获取更多的信息量，在摄像机选型方面，系统设计所有监控点选用彩色摄 像机。同时考虑到现场的应用环境，摄像机照度方面需特殊考虑。 根据对监控点布置的配置要求，本系统共布置 4 个监控点，具体布置如下： 矿区摄像机分布矿区摄像机分布 设置位置设置位置监控内容监控内容摄像机类型摄像机类型配备内容配备内容 数数 量量 备注备注 主井人员出入矿洞情况fj-848h30l 彩色红外一体枪型摄像 机 2 中心机房 值班室 值班人员值勤情况fj-848sah12 彩色红外一体枪型摄像 机 1 图像信息 的摄取 对摄像及图像 处理的控制 图像信息的显 示、记录处理 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 26 - 风井矿车出入井情况fj-848h30l 彩色红外一体枪型摄像 机 1 合计4（台） 备注：风井摄像机为了保证其断电能够保持两个小时工作，特加一台不间断电源，断电备注：风井摄像机为了保证其断电能够保持两个小时工作，特加一台不间断电源，断电 时为摄像机及光端机提供电源。时为摄像机及光端机提供电源。 2 2）镜头选择镜头选择 根据本矿区的环境特点，室内摄像机选用 3mm 广角镜头；室外摄像机选用 4mm-12mm 可调固定镜头，以便于调试时选择最佳范围及角度。 .1.2. 传输线路传输线路 视频信号采用传统的模拟信号传输方式，通过 75 欧姆同轴电缆进行基带 视频信号传输，以星型接线方式接入系统中心设备。 对于长距离传输，可采用单模光纤布线，两端接“视频光端机” ，高质量 地传输视频信号，距离可达数十公里。 .1.3. 中心设备中心设备 中心设备主要完成对视频信号的控制、录制、存储及显示等，根据本系统 的设计设想，中心设备主要由用于全省联网的实时图像数据采集联动预警主机、实时图像数据采集联动预警主机、 本地视频监控的硬盘录像机及其他辅助设备组成。本地视频监控的硬盘录像机及其他辅助设备组成。 1)1) 硬盘录像机的选择及配置硬盘录像机的选择及配置 根据对闭路视频监控系统的网络化监视与控制的高要求，以及管理需要， 本次设计选用的是 16 路数字化硬盘录像机。 本设计选用 16 路硬盘录像机共 1 台（共 9 路上传到监控中心） ，另外根据 永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山永春县含春煤矿有限责任公司含春煤矿上山 913 井一矿煤矿安全监控系统设计方案书井一矿煤矿安全监控系统设计方案书 福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司福建省鸿达电子技术开发有限公司泉州分公司 - 27 - 硬盘录像存储空间的需要，设计为该硬盘录像机录像采用循环存储方式，保存 一个月。 需要的硬盘空间为：需要的硬盘空间为：2025g2025g，配置，配置 2 2 个个 1024g1024g 的的 satasata 高速硬盘提供高速硬盘提供 2048g2048g 的存储空间。的存储空间。 2 路主井、1 路监控中心值班室、1 路风井为、5 路火工库，共 9