煤矿安全监测监控系统方案培训资料.doc

0 38 陕西涌鑫矿业有限责任公司陕西涌鑫矿业有限责任公司 沙梁煤矿安全监测监控系统沙梁煤矿安全监测监控系统 技技 术术 文文 件件 普天和平科技有限公司普天和平科技有限公司 1 38 目目 录录 第第 1 1 章章概述概述 1 1 1 智慧矿山概述 1 1 2 智慧矿山平台系统应具备功能 2 1 3 矿井安全监测系统 4 第第 2 2 章章设计思路及原则设计思路及原则 4 2 1 设计思路 4 2 1 1 安山煤矿调度管理系统设计预留 4 2 1 2 沙梁煤矿智慧矿山建设 5 2 1 3 沙梁安全监测系统与安山调度管理系统的数据融合 5 2 2 设计原则及标准 5 第第 3 3 章章总体设计规划总体设计规划 8 3 1 地面监控中心设计 8 3 2 系统主干传输方式设计 9 第第 4 4 章章 系统解决方案系统解决方案 10 4 1 系统构架 10 4 2 系统主要功能 11 4 3 系统特点及技术优势 19 4 4 系统主要技术指标 27 4 5 主要设备参数 28 第第 5 5 章章 培训及技术服务培训及技术服务 32 5 1 服务计划 32 5 2 培训计划 34 第第 6 6 章章 安全监测系统清单安全监测系统清单 34 1 38 第第 1 1 章章 概述概述 1 11 1 智慧矿山概述 智慧矿山概述 智慧就是对事物能迅速 灵活 正确地理解和处理的能力 智慧矿山就是对生产 职业健康与安全 技术和后勤保障等进行主动感知 自动分析 快速处理的智能矿山 智慧矿山是本质安全矿山 高效矿山 清洁矿 山 矿山的数字化 信息化是智慧矿山建设的前提和基础 智慧矿山的建设是逐步 实现的 具有明显的阶段性 智慧矿山技术的发展状况 智慧矿山概念从 2010 年从发达国家传入国内 一经传入 即在我国矿业界引 起了极大的震动 许多矿山 设备研发制造厂家和科研单位 大学纷纷推出了自 己对智慧矿山的理解 2010 年 11 月 国家安全总局和煤监局通过了感知矿山的物联网示范工程的 技术方案 如今 我国也提出了用物联网技术和信息技术打造 智慧矿山 改变 传统的生产管理模式 智能化采矿机械装备将大量应用于煤矿生产过程中 智慧 矿山 是建立在矿山数字化基础上的能够完成矿山企业所有信息的精准实时采集 网络化传输 规范化集成 可视化展现 自动化操作和智能化服务的数字化智慧 系统 智慧矿山建设要综合考虑地测 经营 管理 环境 资源 安全和效益等 各种因素 使煤矿实现整体协调优化 在保障安全生产的前提下 达到提高其整 体效益 市场竞争力和适应能力的目的 实现煤炭企业的转型跨越式发展 山东省明确将建设智慧矿山定位基本省策 并通过了建设智慧矿山的一系列 的规范 规定 开始了首个智慧矿山省的建设 普天和平近年来专注于智慧矿山的研究 形成了自己的一整套智慧矿山发展普天和平近年来专注于智慧矿山的研究 形成了自己的一整套智慧矿山发展 思路及建设理念 并使之成为现实 应用效果优良 得到了有关部门和矿山企业思路及建设理念 并使之成为现实 应用效果优良 得到了有关部门和矿山企业 的一致好评 具体内容如下 的一致好评 具体内容如下 智慧矿山系统的基本构架 智慧矿山包括了矿山的各个方面 按照通常的划分方法 可以分为三个方面 就是智慧生产系统 智慧职业健康与安全系统 智慧技术与后勤保障系统 1 1 1 智慧生产系统 2 38 包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统 智慧主要生产系统包括采煤工 作面的智慧化和掘进工作面的智慧化 对于煤矿来讲 就是以智能采煤掘技术为 代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面 对于非煤矿山来讲 可能是以智慧爆 破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的智能采矿工作面和智能掘进工作 面系统 1 1 2 智慧职业安全健康系统 近年来 我国矿山安全水平已经获得了巨大提高 安全管理的目标也从 减 少事故 减少死亡 提高到 洁净生产 关爱健康 的高度 从对于职业生命 的关注 上升到对职工健康 幸福关爱 矿山的职业健康与安全包含了环境 防 火 防水 等多个方面 子系统众多包含如下子系统 智慧职业健康安全环境系 统 智慧防灭火系统 智慧爆破监控系统 智慧洁净生产监控系统 智慧冲击地 压监控系统 智慧人员监控系统 智慧通风系统 智慧水害监控系统 智慧视频 监控系统 智慧应急救援系统 智慧污水处理系统等等 1 1 3 智慧技术与后勤保障系统 为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统 我们称为保障系统 保障系 统分为技术保障系统 管理和后勤保障系统 智慧技术保障系统是指地 测 采 掘 机 运 通 调度 计划 设计等 的信息化 智慧化系统等 智慧管理和后勤保障系统 智慧化的矿山管理后后勤 保障系统 是指针对矿山的智慧化 ERP 系统 办公自动化系统 物流系统 生活 管理 考勤系统等 1 21 2 智慧矿山平台系统应具备功能 智慧矿山平台系统应具备功能 1 1 信息的综合功能信息的综合功能 智慧矿山平台系统平台将需接入的各子系统信息通过标准的数据交换方式与 综合监控中心进行数据存取 并将各子系统的信息进行综合处理 矿井综合信息 化网络平台负责将实时 历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户 要求网 络功能完全满足煤矿的需求 具有良好的可靠性 兼容性 扩容性 2 2 WEBWEB 浏览功能浏览功能 智慧矿山平台系统平台可将各子系统显示的各类实时数据 报表等信息供授 权用户实时浏览 3 38 3 3 数据系统分级管理数据系统分级管理 设定不同权限 实现安全监测信息 设备运行信息及其他安全信息的分类显 示 4 4 实时报警故障记录实时报警故障记录 智慧矿山平台系统为用户提供各类监测系统的实时报警信息包括超限报警 开关报警 系统在线设备的故障记录 5 5 完整的事件记录完整的事件记录 对所有涉及系统配置操作 对子系统实施控制的操作及一些重要的操作 系 统都进行完整的记录 为系统的事故追查及重演提供重要的信息 6 6 扩展功能扩展功能 智慧矿山平台系统平台采用统一标准的数据接口采集各监测系统的数据 保 证采集数据的准确性 接口数据具有实时性与可扩展性 可满足实时数据的要求 当监测数据有增 减等变动时 应自动反映到系统中 同时 可将各监测系统的 数据进行专业级处理后 作为上一级信息网的信息源 选用计算机和系统软件应 留有备用容量和接口 可以很方便地进行扩展 以满足将来全矿井的需要 7 7 系统安全性系统安全性 系统抗干扰能力强 容错性好 具有优良的安全验证体系 支持系统的安全 性恢复 支持数据备份 保证系统安全可靠 网页的访问必须通过口令 没有授 权的用户不能查看网页 通过对系统安装防病毒软件 具有网络冗余 备份数据 机制 最大可能的实现网络及数据的安全性 8 8 故障报警分析统计故障报警分析统计 系统自动统计出昨日 当日 当前的报警故障个数 并可点击查看相应详细 信息 可以按子系统 类别 等级 日期段等条件查询和统计历史报警或故障信 息 9 9 综合查询综合查询 系统可以查询任何系统中设备的开停情况 如开的时间 次数等 可查看累 计量信息及统计图表 还可查看整个系统的网络故障信息 方便用户管理 10 10 系统总图系统总图 全矿井自动化系统总图 中可以快捷查看某设备的开停统计 故障统计 4 38 设备固有参数等信息的查询 11 11 历史曲线历史曲线 系统选择日期查看某测点历史数据的曲线 在曲线的坐标值上可以自定义刻 度 12 12 故障报警分析故障报警分析 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条 根据用户自定 义的等级严重性排序 并提供声光报警 依据其影响程度进行分类 类别包括 影响安全 影响生产 普通报警或故障 13 13 系统扩容系统扩容 系统预留足够扩展空间 可对系统进行扩容 1 31 3 矿井安全监测系统矿井安全监测系统 煤矿综合监控系统主要用来监测矿井上 下的各类环境安全参数 如瓦斯 一氧化碳 硫化氢 二氧化碳等有害气体 能随时向地面反映井下环境变化 使 工作人员能及时了解井下各地点有关环境参数的变化情况 对存在的隐患能够迅 速作出处理决策 从而有效避免灾害发生 同时系统能监测煤矿各生产环节的设 备运行情况 如胶带机 水泵 主扇风机 局部通风机以及一些重要生产工艺参 数 如水位 煤位 各类电力装置的电流和电压值等 使系统监测范围更全面 有效降低各专业工作人员的工作量 帮助领导和调度员及时掌握生产情况 因此煤矿综合监控系统在保障煤矿安全 提高煤矿生产效率等方面发挥着非 常重要的作用 鉴于煤矿综合监控系统对煤矿企业的重要性 国家安全生产监督管理总局发 布了 煤矿综合监控系统通用技术要求 AQ6201 2006 煤矿综合监控系统及 检测仪器使用管理规范 AQ1029 2007 和 煤矿安全规程 等一系列强制性行 业标准 本设计方案涉及的系统 设备均符合上述标准 5 38 第第 2 2 章章 设计思路及原则设计思路及原则 2 12 1 设计思路 设计思路 2 1 1 安山煤矿调度管理系统设计预留安山煤矿调度管理系统设计预留 在安山煤矿信息化架构上 我公司以超前的理念 优越的技术平台设计 充在安山煤矿信息化架构上 我公司以超前的理念 优越的技术平台设计 充 分考虑到矿山内部 矿山与矿山之间 矿山与集团 省市县煤矿管理部门信息共分考虑到矿山内部 矿山与矿山之间 矿山与集团 省市县煤矿管理部门信息共 享的预期要求 预留了相关的信息交互接口 可有效的实现与沙梁煤矿的信息子享的预期要求 预留了相关的信息交互接口 可有效的实现与沙梁煤矿的信息子 系统进行数据整合与无缝对接 系统进行数据整合与无缝对接 2 1 2 沙梁煤矿智慧矿山建设沙梁煤矿智慧矿山建设 针对沙梁煤矿的实际情况 综合考虑与安山煤矿调度系统的信息融合 我公针对沙梁煤矿的实际情况 综合考虑与安山煤矿调度系统的信息融合 我公 司首先在智慧生产系统之矿井安全监测系统设计出符合国家矿山安全生产政策导司首先在智慧生产系统之矿井安全监测系统设计出符合国家矿山安全生产政策导 向相适应的系统方案 为未来沙梁矿实现全面智慧化矿山搭建起完整的基础 向相适应的系统方案 为未来沙梁矿实现全面智慧化矿山搭建起完整的基础 2 1 3 沙梁安全监测系统与安山调度管理系统的数据融合沙梁安全监测系统与安山调度管理系统的数据融合 为了有效的保证沙梁安全监控系统与安山调度管理系统数据的无缝对接与信为了有效的保证沙梁安全监控系统与安山调度管理系统数据的无缝对接与信 息融合 本方案设计开发了沙梁煤矿安全测控系统与安山调度管理系统的基于息融合 本方案设计开发了沙梁煤矿安全测控系统与安山调度管理系统的基于 TCP IPTCP IP 协议的协议的 OPCOPC 通讯接口 同时 通过千兆工业以太网的数据链路 安全 可通讯接口 同时 通过千兆工业以太网的数据链路 安全 可 靠的将沙梁煤矿安全监控系统数据即时 准确的接入安山煤矿生产调度平台 实靠的将沙梁煤矿安全监控系统数据即时 准确的接入安山煤矿生产调度平台 实 现了两矿生产信息的互通共享 现了两矿生产信息的互通共享 安山煤矿和沙梁煤矿安全监控系统的有效整合 将极大的提高涌鑫矿业公司安山煤矿和沙梁煤矿安全监控系统的有效整合 将极大的提高涌鑫矿业公司 对两矿进行综合安全生产管理和生产调度的效率 为公司组织生产提供可靠的科对两矿进行综合安全生产管理和生产调度的效率 为公司组织生产提供可靠的科 学依据 并根据涌鑫矿业公司业务需求 向陕北矿务局等垂直管理部门提供开放学依据 并根据涌鑫矿业公司业务需求 向陕北矿务局等垂直管理部门提供开放 的通讯协议及数据接口 的通讯协议及数据接口 2 22 2 设计原则及标准 设计原则及标准 综合考虑沙梁煤矿安全监控系统的实际应用需求及与安山煤矿调度系统信息 交互与无缝对接 结合未来煤矿安全监控系统的发展趋势 同时兼顾技术新旧更 6 38 替不断加快的特点 整体方案设计遵循以下设计原则 1 1 先进性 先进性 使用先进 成熟 实用和具有良好发展前景的技术 使系统具有较长的生命 周期 不盲目追求高档次 既能满足当前的需求 又能适应未来的发展 2 2 可靠性 可靠性 高效稳定的系统 能提供全年 365 天 一天 24 小时的不停顿运作 对于核心 设备包括主控机 服务器 终端设备 网络设备 控制设备与布线系统 必须能 适应严格的工作环境 特别考虑要适应煤矿井下高温 高湿 高瓦斯的客观环境 以确保系统稳定 实时监控的不可间断性决定了在设计中必须考虑提高系统运行 的可靠性 因此 在硬件选型 线路 支撑环境及结构上都必须高质量 3 3 安全性 安全性 煤矿安全监控系统本身的安全性不可忽视 系统的稳定安全运行是煤矿安全 生产提供准确无误监测数据的前提 因此系统的软硬件均要达到这一要求 煤矿 井下各种设备种类繁多 电磁环境复杂 系统所有设备必须具备很强的抗干扰能 力 同时系统采取单独接地从而最大程度提高系统运行的稳定性 软件方面 坚 持使用正版操作系统和防病毒软件 为系统运行提供优良的运行平台 4 4 扩展性 扩展性 随着矿井生产规模的扩大 井下巷道逐步延伸 用户所需的监测点随之增加 因此系统必须具备良好的扩展性 方便用户随时添加监测分站及各类传感器 5 5 开放性 开放性 系统所有设备符合通用标准 分站 传感器均符合 200 1000Hz 1 5mA 信号 制式 具有良好的开放性 另外常州所独有的 RS485 总线型传感器 可直接接入 系统主传输 安装更灵活 软件方面 监控主程序具备多种接口模块 能兼容瓦 斯抽放 信息引导等系统 使系统具有良好的兼容性和通用性 软件具备 OPC FTP 等标准通讯数据接口 能与安山煤矿综合自动化平台无缝接入 从而可 以将监测数据源源不断的上传到工业网络平台 真正实现数据共享 6 6 设计依据和执行最新版国家标准 设计依据和执行最新版国家标准 GBGB 行业标准 行业标准 本项目的设计 制造 实施均应执行最新版国家标准 GB 和行业标准 系 统集成商也可采用高于下述标准的行业标准 规范 煤矿安全规程 最新 7 38 煤炭工业矿井设计规范 2005 煤炭洗选工程设计规范 2005 通用用电设备配电设计规范 93 电子计算机房设计规范 93 智能建筑设计标准 2000 建筑物防雷设计规范 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 煤矿安全监控系统使用与管理规范 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 爆炸性环境用防爆电气设备 防爆型电气设备 爆炸性环境用防爆电气设备 本质安全型电路和电气设备 煤矿通信 检测 控制用电工电子产品 通用技术条件 煤矿监控系统总体设计规范 煤矿监控系统中心站软件开发规范 煤矿监控系统性能测试方法 防治煤与瓦斯突出细则 矿井防灭火规范 矿井通风及安全装备标准 矿井通风安全监测装置使用管理规范 中华人民共和国消防法 建筑设计防火规范 建筑内部装修设计防火规范 建筑工程消防监督审核管理规定 火力发电厂与变电所设计防火规范 煤炭工业给排水设计规范 室外给排水设计规范 自动喷水灭火系统设计规范 建筑灭火器配置设计规范 火灾自动报警系统 煤炭井下热害防治设计规范 8 38 煤矿井下采掘作业地点气象条件卫生标准 矿山安全条例 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 爆炸危险场所安全规定 邮电部网管系统技术规范 中国国内电话网 No 7 信号方式技术规范 暂行规定 及补充规范 国内 No 7 信令方式技术规范综合数字网用户部分 ISUP 暂行规定 CSTA 179 180 协议 软件开发规范 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范 中华人民共和国公共安全行业标准 建筑电气设计规范 电气装置安装工程施工及验收规范 用户终端设备耐过压和过电流能力规范 信息技术设备包括电气设备的安全规范 安全技术防范规范工程程序技术规范 闭路电视系统工程技术规范 煤矿安全装备基本要求 国际标准化组织 ISO 国际电工委员会 IEC AQ6201 2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 MT T1004 2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 MT T1005 2006 矿用分站 MT T1006 2006 矿用信号转换器 MT T1007 2006 矿用信息传输接口 MT T1008 2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求 其它有关的现行标准 第第 3 3 章章 总体设计规划总体设计规划 设计方案选用常州所生产的 KJ95N 安全生产综合监控系统 9 38 KJ95N 煤矿安全生产综合监控系统采用集散式多级体系结构 配置灵活 可 满足煤矿不同情况的需要 KJ95N 矿井监测监控部分采用三级结构 第一级为地 面监控中心 第二级为主干传输链路 第三级为前端数据采集 控制部分 包括 监测分站 各类传感器 控制器等设备 3 13 1 地面监控中心设计 地面监控中心设计 地面监控中心是安全监控系统的大脑 负责监控系统的运行情况及监测数据 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 画面编辑等任务 3 1 13 1 1 地面监控中心设备配置 地面监控中心设备配置 1 中心站设备选择 1 监测监控系统在地面中心站配备 2 台主机 互为备用 24h 不间断运行 当工作主机发生故障时 备份主机要求能在 5min 内投入工作 2 为保证安全监控数据的历史记录和故障的分析处理 地面中心站配备安 全监控数据库服务器 服务器设置在综合楼信息化机房内 3 安全监控系统联网实行分级管理 本煤矿通过与上级单位互联的数据链 路向上级单位安全监控网络中心上传实时监控数据 网络中心对煤矿安全监控系 统的运行进行监督和指导 2 监控中心主要设备的功能 型号及数量 监控中心由以下设备组成 中心站可在监控主机实时显示环境参数 生产工况参数 动 静态图形 数 据 曲线 采掘工程平面图 模拟量配置图等 如上所述 中心机房由下列主要设备组成 序号设备名称数量备注 1 监控主机2 套双机热备 2 综合数据接口1 台 3 打印机1 台 3 1 23 1 2 前端数据采集 控制部分 前端数据采集 控制部分 根据沙梁煤矿安全监测系统的技术要求 结合矿井的开采技术条件和安全条 件 矿井开拓布置及地面总平面布置 井下巷道开拓布置 供电系统 矿井通风 10 38 系统等 在地面通风机房 中央变电所 等地点设置监控分站及传感器 各类传 感器将采集到的各种环境及生产信息传送给分站 分站将预处理过的各类传感器 信息上传给监测主机实时显示 存储 并实现控制 报警等 通过各类执行器来 完成超限时的瓦斯电 风电闭锁功能和区域声光报警功能 3 23 2 系统主干传输方式设计 系统主干传输方式设计 系统主干传输方式是指系统内第一级地面监控主机与第三级井下各现场监测 分站组成的系统总线之间的数据采集通道的通讯方式 如图所示 3 2 13 2 1 采用通讯电缆 采用通讯电缆 系统监控主机通过数据接口与监测分站的 RS485 总线通讯 实现监测数据的 采集 如图所示 11 38 本次采用方式一 本次采用方式一 第第 4 4 章章 系统解决方案系统解决方案 4 14 1 系统构架系统构架 4 1 14 1 1 系统构架综述 系统构架综述 监控中心 监控中心 监控主机 打印机 数据接口箱等设备 主干传输 主干传输 主干电缆从机房敷设到井下分站 4 24 2 系统主要功能 系统主要功能 KJ95N 安全监控系统是一个综合性的监控系统 它可以将安全与生产监测信 息等各种信息综合在一起 实现了信息的综合利用 同时系统还可以方便汇接其 他监测系统 瓦斯抽放 信息引导等 实现了信息共享和局部环节的自动化控制 整个系统是典型三级网络架构 是一种先进的集散型微处理机系统 先进可靠的 软件 总线型的分站和传感器使系统保持领先的技术水平 局部传感器及其连接 线的故障不会影响系统的正常工作 从而确保整个系统的可靠性 系统具有技术 先进 结构合理 运行可靠 故障分散 维修方便等优点 4 2 14 2 1 KJ95NKJ95N 安全监控系统的要功能安全监控系统的要功能 1 系统的操作平台采用 Windows 2000 2003 XP 7 软件 所有功能操作均具 有在线帮助功能 在中文菜单提示下完成 并可方便地点击图形 即点即得所需 12 38 信息 可随时显示监测数据 图形 曲线和报警点及数值 并且系统具有自诊断 功能 2 监测系统的数据都可在监测主机 大屏幕及工作站上显示 也可编制统一 的报表 打印输出 3 在显示器上可显示动 静态模拟图形 数据表格 历史曲线 显示采掘平 面图 测点配置 并可打开实时数据显示窗口 4 由于 WINDOWS 2000 XP 7 操作系统的人机界面十分友好 因此系统的所有 显示和打印全部是中文 操作人员在操作过程中只要用鼠标器进行简单的点击即 可 任何人都可方便使用 为了确保系统配置等信息不被破坏 为专门从事系统配 置的矿方主管人员配备口令 或密码 只有口令正确才能进入系统配置等的操作 5 系统配备有简便的绘图工具 所有动态 静态图形都可由矿上一般操作人 员绘制 绘图时不影响主机的实时监测功能 系统支持多种图形格式 bmp jpg gif avi 等等 6 系统通过显示器可同时显示任选四个被测参数的实时动态曲线 所有被测 参数每 5 分钟存一次盘 硬盘 开 停信息及累计量按小时累计 存储 并可连 续保持一年 如有特殊情况可保存更长的时间 这些数据可随时用表格 曲线 矩形图 二维 三维 圆饼图等形式显示出来 也可打印保存 对重要设备用户 能够调整模拟量或设备开停信息和存储时间 7 在各种显示模式下均有主菜单显示 主菜单应包括参数设置 页面编辑 控制 远程控制 列表显示 曲线显示 状态图 柱状图显示 模拟图显示 打 印 查询 帮助 其他功能 8 根据输入的查询时间 将查询期间内断电状态 报警信息 馈电异常状态 的全部模拟量和开关量列表显示或打印 9 监测系统的数据都可在监测主机 大屏幕及工作站上显示 也可编制统一 的报表 打印输出 通过主机能显示如下信息 4 2 24 2 2 KJ95NKJ95N 安全监控系统软件界面展示安全监控系统软件界面展示 用户登录用户登录 13 38 系统软件主界面系统软件主界面 系统生成及操作系统生成及操作 14 38 系统测点设置系统测点设置 分站端口显示分站端口显示 15 38 模拟量变化时间分布模拟量变化时间分布 模拟量实时曲线模拟量实时曲线 16 38 开停状态变化时间分布开停状态变化时间分布 开关量状态变化表开关量状态变化表 17 38 设备运行按班次统计测点信息设备运行按班次统计测点信息 系统报警查询系统报警查询 18 38 系统故障查询系统故障查询 控制设备综合显示控制设备综合显示 19 38 报表查询报表查询 系统总图系统总图 20 38 4 34 3 系统特点 系统特点及技术优势及技术优势 4 3 14 3 1 综合管理矿用不间断多路电源 综合管理矿用不间断多路电源 监控分站 传感器供电的不间断电源具有电压 电流 电池容量 电池工作 状态等参数显示 同时参数上传到监控主机 记录的电压电流曲线便于分析电源 线路等产生的故障 同时显示的电池容量使调度人员明确掌握在断电情况下电源 可持续供电时间 电路还具有对电池维护功能 电源定期自动对电池充放电 延 长电池寿命 地面监控主机监控系统软件中实时显示的电源的当前信息 在显示的同时并 能存储 地面主机存储的电流历史曲线 通过历史曲线可以方便的查找和分析电 源的故障 21 38 4 3 24 3 2 多串口并发设计 多串口并发设计 系统支持多种连接方式 总线式 星型式或混合式还可以分站为中心的局部 星型式 在工业以太网传输模式下 可通过多条总线接入各地点以太网设备 在 监控主机上实现多个虚拟串口并发 系统对各串口同时扫面 从而大大减少系统 巡检周期 且一个串口故障不影响其他线路传输 降低系统故障风险 22 38 多串口并发设计 4 3 34 3 3 独特的传感器在线标校功能 独特的传感器在线标校功能 目前大多数煤矿安全监控系统传感器标校状态方法 步骤一 申请第二个工作日需要标校的传感器 步骤二 下井之前在监控主机上设置某传感器处于标校状态 步骤三 下井标校传感器 步骤四 上井在监控主机上解除传感器标校状态 以上方法存在的问题 标校时间跨度大 如在未标校过程中出现瓦斯超高容 易同标校测试混淆 造成系统漏报的重大隐患 KJ95NKJ95N 监测监控系统到瓦斯在线标校法 监测监控系统到瓦斯在线标校法 能够实现地面安全监控软件和监控分站自动识别井下对应地点的传感器的当 前是否处于标校状态 并在地面安全监控软件中自动记录相应地点的标校时间起 始时间和结束时间等标校信息 采取这种方式减少了单独依靠地面监控主机设置 标校状态而可能造成的瓦斯等气体超限与标校混淆的状况 保证了煤矿生产安全 此功能已获得国家专利此功能已获得国家专利 23 38 24 38 4 3 44 3 4 系统设备具备抗干扰功能 系统设备具备抗干扰功能 根据 AQ 6201 2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 的 4 11 规定 系统 已通过 GB T17626 规定的相关试验 系统关键设备采取 EMC 抗干扰设计 使系统可以在不同干扰环境下可靠的工 作 目前通过的主要设备有 传输接口 数据光端机 监控分站 瓦斯传感器 一氧化碳传感器 二氧化碳传感器 温度传感器 负压传感器 氧气传感器 硫 化氢传感器 远程控制开关等设备 交交流流 6 66 60 0V V 4 3 54 3 5 系统具备 系统具备 OPCOPC 协议接口协议接口 系统具备 OPC 协议接口 能方便接入综合自动化平台 为系统数据上传提供 了高速通道 OPC 过程控制通用接口 能与矿井综合自动化平台无缝接入 从而 25 38 可以将监测数据源源不断的上传到工业网络平台 真正实现数据共享 4 3 64 3 6 技术先进 组合方式多样 综合能力强 技术先进 组合方式多样 综合能力强 系统可以通过各类软件模块 可将安全与生产监测信息 瓦斯抽放等系统各 种信息系统综合在一起 实现井下传输信道合一 全矿范围内各类煤矿监控系统 组网管理 与局计算机网络联网 数据上传等 在更高的层次上实现了信息的综 合利用 大幅度减少信道与设备投资 4 3 74 3 7 高可靠性的智能分站 高可靠性的智能分站 KJF16B 型分站 以下简称分站 是 KJ95N 型综合监控系统的重要组成部分 它具有数据采集 控制输出 键盘 遥控输入 液晶显示 数据传输等功能 它不仅可以在系统中进行逻辑判断 数据处理功能和存储功能使用 也可以 作为风电瓦斯闭锁设备单独使用 分站核心处理器采用嵌入式 32 位 CPU COS 操作系统 其具有高速数据 处理与通讯能力 外围接口和供电电源采用特殊抗干扰措施 使得本分站通过 GB T17626 4 规定的严酷等级为 2 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 加强了系 统的抗干扰能力 具有初始化参数掉电保护功能 分站停电后初始化参数不会丢失 具备接收其它设备接口信息的能力 电网停电后分站在满负荷情况下 供电电源连续供电不小于 2 小时 具有风 电 瓦斯闭锁功能和故障闭锁功能 具有应具有自诊断和故障指示功能 分站有逻辑判断 数据处理功能和存储功能 当分站与地面主机脱机时 能 独立工作 并能实现全部原有功能 大屏幕液晶显示 一次显示 32 个汉字或 64 个字符 显示分站端口所接传感 器类型 实测值 报警 断电值等 使用键盘和红外遥控器显示或面板按键修改传感器类型 报警 断电值等参 数 自动断电 分站接入的模拟量输入信号可以自动控制分站的开出控制信号 断电逻辑由主机初始化定义 输出断电时间小于 2 秒 人工断电 分站上的开出控制信号可以由上级计算机控制 显示方式 液晶显示汉字和字符 显示汉字或字符数 横向 8 个汉字或 16 个 26 38 字符 纵向 4 个汉字或字符 分站设计两路 RS485 通讯端口 支持挂接最大 16 路数字总线式传感器接入 使分站及传感器设置更加灵活多样 分站设计能够就地显示智能电源 KDW65 电池及输出电压电流等各类电源状 态 同时可通过分站上传数据到地面软件显示 方便用户传感器接入电源容量控 制及维护 分站通过电快速瞬变脉冲群抗扰度 浪涌 冲击 抗扰度 电射频电磁场辐 射抗扰度试验使分站性能更加稳定 显示模式 显示分站当前工作状态 显示分站所接的传感器测量值 显示分站开出口状态和馈电状态 显示分站参数设置 显示分站风电瓦斯闭锁设置 显示分站自诊断测试 不锈钢外壳 体积小 重量轻 安装维修方便 4 3 84 3 8 安全多样化的传输方式 安全多样化的传输方式 KJ95N 安全监测监控系统传输可采用电缆 或者光缆 主传输采用两线制 RS485 光耦基带式传输系统 传输距离不小于 20km 且不用加中继器 分站与分 站之间 分站与传输接口之间使用光耦隔离 使井上 井下设备在电磁上完全隔 离 提高了系统的抗电磁干扰和防雷击能力 1 KJ95N 安全监测系统接入方式灵活多样 既可以通过总线方式将井下分站 与地面中心部分相联 也可以以光纤为主干通道 通过工业以太环网方式相联 2 分站与传感器连接多样化 分站与传感器可以采用传统的频率方式传输数 据 也可以采用数字式传感器通过 RS485 总线模式与传感器连接 一条总线上最 大可连接 16 个数字量传感器 27 38 目前国内生产的各种传感器都具有统一的 标准的输出信号 均可选用配接 且在技术上都符合 煤矿监测系统总体设计规范 的要求 KJ95 安全监测监控系 统选用符合规范要求的更为先进的 200 1000Hz 标准信号制 对于非频率制的传 感器 通过 V F 转换器可顺利接入系统 4 3 94 3 9 稳定安全的系统供电 稳定安全的系统供电 井下传感器以分站为单位 包括该分站 集中供电 这样确保了系统的安全 性能 也提高了整个系统的抗干扰能力 系统供电设备具有备用电源 当电网停电 后系统能对监测量连续性监控 后备电源供电时间不小于 2 小时 系统交流供电 采用宽幅电源输入 能够满足目前井下不同等级的电源供电 127V 220V 380 660V 1 井下传感器以分站为单位 包括该分站 集中供电 电网停电后备用电源 连续供电不小于 2 小时 最多可达 4 小时 2 具有多系列分站配置提供选择 地面中心可对分站及挂接在分站上的各传 感器进行设置 系统对分站具有自动初始化功能 同时分站可以就地通过红外遥 控器进行手动设置 3 分站使用带备用电池电源 即使井下分站与地面中心站失去通讯联络 分 站也能够继续 独立地进行工作 自动恢复记忆 按照事先给定的要求实现瓦斯 风电闭锁装置和瓦斯断电仪的全部功能 4 井下监控分站设计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能 即使分站产生 故障 也不影响其它分站正常工作 5 模拟量端口与开关量端口可互换 可按需增加某类端口的数量 支持多种 标准或非标准信号制式 如电压 电流 频率和触点信号等 6 分站能动态存储监测数据 当分站与系统失去通信时能够依照系统所配置 的逻辑关系及端口定义继续工作 7 分站具有自动闭 解锁功能 当关联的闭锁设备发生故障或未投入工作时 28 38 分站立即闭锁 当关联设备正常运行时候 分站具有自动解锁功能 4 3 104 3 10 高可靠性 实时性强 高可靠性 实时性强 整个系统是一种先进的集散型结构的微处理机系统 局部传感器及其连接线 的故障不会影响系统的正常工作 从而确保整个系统的可靠性 KJ95N 安全监测 监控系统传输速率为 1200 2400bps 采用测点信息不变不送的方式 大大减少了 主机与分站之间传输的信息量 提高了系统的传输效率 整个系统的巡检时小于 30 秒 4 3 114 3 11 高效灵活的系统设置 高效灵活的系统设置 传感器报警点 断电点等完全可以在地面通过软件来设定或修改 特别是通 过调试电话联络 更为方便 同时 用户也可以在分站上直接设定传感器类型 报警值 断电值等各类参数 KJ95NKJ95N 安全监测监控系统的另一大特点 具有故障闭锁功能 当与闭锁控制安全监测监控系统的另一大特点 具有故障闭锁功能 当与闭锁控制 有关的设备未投入正常运行或故障时 实现闭锁断电 设备正常后 自动解锁 有关的设备未投入正常运行或故障时 实现闭锁断电 设备正常后 自动解锁 4 3 124 3 12 其他特色功能 其他特色功能 1 远动开关 断电器 具备输出接点反馈信号 可准确判断断电命令是否可 靠送出 以及发现输出接点是否粘连 系统反馈信号直接取自供电设备 从而真 实的反映设备的断电状态 2 系统具有防雷措施 有效地防止雷电击毁设备 引起井下瓦斯爆炸 具有 抗干扰措施 防止架线电机车火花 大型机电设备启停及无线通讯设备电磁干扰 影响系统工作 系统传输介质也可采用光纤 从而彻底切断井上和井下有关电的 连接 达到防雷 抗雷的目的 3 系统控制分两级 第一级分站就地控制 如分站根据事先设定的断电或报 警限值 实现超限就地控制 第二级是由用户设定通过地面主机实现远距离控制 如实现瓦斯断电等异地控制 系统还可通过手动操作直接对设备进行断电或复电 控制 29 38 对应的测点可 强制 手动控制 可用于发生危险时 强制断电闭锁 4 44 4 系统主要技术指标 系统主要技术指标 系统容量 异步传输方式 128 台分站级设备 传输速率 10M 1200 2400bps 传输方式 以太网 RS485 传输电缆芯线 光 电缆 2 芯 地面中心站到分站之间无中继最小传输距离 电缆 15km 分站到传感器之间的最小传输距离 2km 模拟量传感器信号 200 1000Hz 及现场总线数字信号 开关量传感器信号 0 5mA 无电位接点及现场总线数字信号 供电 地面中心站为 AC220V 井下设备为 AC127V 380V 或 660V 新分站 32 位 CPU 16 32 个输入口 个输出口 响应时间 不大于 新标准 高抗干扰性 严酷等级为 2 级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 新的软件 对设备的调校管理 用户管理等特殊功能 多路电源 大容量多路电源 可以显示各路电压 电流 电池状态 4 54 5 主要设备参数 主要设备参数 4 5 14 5 1 主干通讯设备 主干通讯设备 1 1 MT8000MT8000地面综合数据接口地面综合数据接口 输出信号一路 可扩展两路 光信号接口及一路 可扩展四路 RS485 信号 接口 具体按照设备清单进行 30 38 a 光信号 以太网光纤口的光波长 1310nm 以太网光纤口的发射功率 15dBm 以太网光纤口的接收灵敏度 32dBm b RS485 信号 符合 RS485 标准 速率为 1200bps 时 传输距离为 15km 传输距离 20km 光信号 15km RS485 100m 以太网信号 供电 采用 220V 交流电源 市电 外型尺寸 l b h mm 485 316 88 重量 约 3kg 传输距离不小于 6km 4 5 24 5 2 现场数据采集设备 现场数据采集设备 1 1 KJF16BKJF16B 分站分站 输入测点数量 16 个 开关量和模拟量任意接入 输出点数量 8 个 支持数字 频率传感器现场标校设置 支持挂接数字总线式传感器 采用 32 位 ARM CPU 和嵌入式 COS 操作系统 工作更稳定 显示方式 液晶显示 一次显示 32 个汉字或 64 个字符 显示内容 分站端口所接传感器类型 实测值 报警 断电值 模拟量 24 小 时变化曲线 键盘和遥控 可以使用键盘和红外遥控器显示或修改参数 供电电源 KDW16A KDW65 DC12 18V 支持风电瓦斯闭锁 2 2 KDW65KDW65 不间断本安电源不间断本安电源 输入电压 AC127V AC220V AC660V 输出电压 DC15V 18V 18V 三路隔离本安输出 输出电流 1000MA 900MA 900MA 反馈信号具备本安供电状态和 RS485 两种状态输出信号 通过 RS485 可以更 加清楚了解电源工作状态 主 传 输 线 31 38 直接显示 具备液晶显示功能 电池状态 电池供电状态返回信号 4 5 34 5 3 各类传感器设备 各类传感器设备 1 1 KGJ16BKGJ16B 型瓦斯传感器型瓦斯传感器 防爆型式 矿用隔爆兼本质安全型 测量范围 0 4 CH 响应时间 小于 20 s 遥控范围 距离不大于 5 m 角度不大于 120 报警点 0 3 4 00 CH 可任意设置 出厂调至 1 0 CH 报警方式 红色灯光闪烁 蜂鸣器断续鸣叫 响度大于 80dB 工作电压 DC 9 24 V 工作电流 DC 18 V 不大于 65 mA 外形尺寸 266 120 45 mm 重量 1kg 2 2 KGA5KGA5 型一氧化碳传感器型一氧化碳传感器 测量范围 0 1000ppm 也可根据用户要求定做 响应时间 小于 30s 遥控范围 距离不小于 5 m 角度不小于 120 度 报警点 测量范围内可任意设置 报警方式 红色灯光闪烁 蜂鸣器鸣叫 报警响度 1 米内不小于 85dB 工作电压 DC 9 18V 工作电流 DC 18V 不大于 100mA 防爆型式 矿用本质安全型 标志为 Exib 外形尺寸 l b h mm 280 150 68 3 3 GFY15GFY15 型风速传感器型风速传感器 工作电压 9 24VDC 工作电流 70MA 18V 测量范围 0 3 15 0m s 基本误差 0 3m s 输出信号 200 1000HZ 32 38 防爆等级 ExiI 矿用本质安全型 遥控范围 距离不小于 5m 角度不小于 120 显示方式 三位 LED 数码管显示风速 防爆型式 矿用本质安全型 防爆标志 ExibI 外形尺寸 l b h mm 290 124 30 重量 1kg 4 4 KGY3AKGY3A 型负压传感器型负压传感器 矿用压差传感器矿用压差传感器 量程 0 3KPa 或 0 5KPa 工作电压 直流 12 V 18 V 工作电流 不大于 80mA KGY3 3 型时小于 100mA 防爆型式 Exib 导管外径 7 5mm 外形尺寸 l b h mm 250 150 68 重量 1kg 5 5 KG3007AKG3007A 型矿用温度传感器型矿用温度传感器 测量范围 5 45 显示方式 3 位 LED 工作电压 DC 8 18V 工作电流 80mA 输出信号传输距离 2km 防爆型式 ExibI 外形尺寸 259mm 130mm 68mm 重量 1kg 6 6 KGT15KGT15 型设备开停传感器型设备开停传感器 被测设备电流 不小于 5A 输出信号 1 5mA 电缆外径 18 80mm 供电电源 DC11 18V 小于