煤矿数字化智慧矿山 整体解决方案 （技术方案）

煤矿数字化智慧矿山整体解决方案⑩系统具有胶带机低速打滑、机头堆煤，满仓，超温洒水，烟雾，滚筒超温，沿线急停,跑偏,纵撕，断带等多种保护；并具有良好的可扩展性，选择的模块留有备用容量，可方便的进行扩展，如：增加胶带机的保护功能、增加与其它胶带机的闭锁功能等。系统接入主煤流运输集控子系统建设完成以后，子系统具备工业以太网接口模块直接接入环网。数据通过标准的TCP/IP数据协议传输到调度中心集控室，以OPC方式实现与调度中心通信，实现集中控制。系统应用1.工况图显示工况图动态显示整个系统所有胶带机、给煤机、转载胶带运行的工况，以及主要保护及有关参数信息。2.信息图显示实时显示各胶带机、给煤机开/停状态和煤仓煤位高度。如胶带机开停状态、检修状态及运行速度，拖动电机电压、电流、开关时间、停机时间等参数。如图5-6。同时实时显示胶带机和各种保护传感器的工作状态，显示胶带机的故障类型。3.历史查询电机电流、电机温度、带速、产量和瞬时流量历史趋势图查看、相关数据报表显示和历史数据查询。如图5-7所示。

5.3.3井下排水监控子系统（接入）XX煤矿井下排水控制系统已招标，未建设，本方案只考虑接入。系统概述矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部分，其正常运行与否直接关系到整个矿井的安全生产。XX煤矿井下设有主排水泵房和二盘区水泵房，井下主排水泵房配置3台PJ200B×5型高扬程多级离心泵，1台工作，1台备用，1台检修。正常涌水时1台水泵工作，最大涌水时2台水泵同时工作。井下二盘区水泵房配置3台PJ200×3型矿用耐磨多级离心泵，1台工作，1台备用，1台检修。正常涌水时1台水泵工作，最大涌水时2台水泵同时工作。井下主排水泵房和二盘区水泵房各设置1套井下水泵自动化系统，采用可编程控制器（PLC）设备，通过对水仓水位信号及各排水管路电动阀、电磁阀和水泵配电柜相关开关参数的采集，实现水泵开、停及电动阀、电磁阀的自动化控制。系统通过通信接口接入综合监控系统网络，将相关数据传输至矿井调度中心，可根据矿井生产管理的需要，实现泵房无人值守。系统功能（1）系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的轮换工作。（2）系统具有通讯接口功能，PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机通讯，传送数据，交换信息，实现水泵四遥功能。（3）系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动射流泵，若在程序设定的时间内达不到真空度，便有报警输出。（4）在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数，超限报警，故障点自动闪烁。具有故障记录，支持历史数据查询等功能。（5）系统保护功能有以下几种：1）超温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC实现超限报警。2）流量保护：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停车，自动转换为启动另一台水泵。3）电动机故障：利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控制。4）电动闸阀故障：监视闸阀开度、限位等状态，并参与水泵的联锁控制。（6）系统控制具有自动、半自动和手动检修3种工作方式。自动时，由PLC检测水位、压力及有关信号，自动完成各泵组运行，不需人工参与；半自动工作方式时，由工作人员选择某台或几台泵组投入，PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作；手动检修方式为故障检修和手动试车时使用，当某台水泵及其附属设备发生故障时，该泵组将自动退出运行，不影响其它泵组正常运行。PLC柜上设有该泵的禁止启动按钮，设备检修时，可防止其他人员误操作，以保证系统安全可靠。系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行。（7）在地面控制中心可以实现的具体功能如下：1）显示功能：动态显示井下泵房运行的工况，以及水流量的大小。实时显示个水泵中各种保护传感器的工作状态，并对低电压、漏电、过电流、真空度、流量开关、定子温度、轴承温度、水位超限等故障类型进行诊断分析显示。2）控制功能：具有远程控制水泵的开/停功能，以及泵房其他设备的远程控制控制功能，如电动闸阀、电磁阀的开合控制。3）保护功能：系统对水泵排水系统过程中出现的故障有保护功能。4）报表功能：把各种模拟数据如电流、温度做成报表的格式，供操作人员查询参考。5）水泵操作：单台水泵自动启动的过程为：打开空气阀，启动射流抽真空系统、检测真空度、关掉空气阀、启泵、检测水泵出水口压力、打开水泵出水口电动阀。停机过程则为先关水泵出口电动阀,后通过启动柜停止水泵。系统接入XX井下排水监控子系统已经完成招标，待建设，子系统具备工业以太网接口模块，可以直接接入就近环网交换机。其接入图如图5-8所示。图5-8井下排水系统接入图

5.3.4矿井通风监控系统（接入）矿井通风机自动化监控系统目的：实现实时监测通风系统参数、通风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、电机振动、数据管理、报表管理、性能测试、远程通讯等功能；实现通风机房无人值守。系统概述XX风井主扇通风系统已建设，系统选用2台FBCDZ-10-№38型轴流通风机，平时1台工作，1台备用检修。另选2台启闭风门。XX煤矿通风控制系统设置1套由可编程控制器（PLC）组成的主通风设备监控系统，在风硐内设置瓦斯、风速、负压等传感器，通过对主通风系统的各种传感器参数及开关状态的数据采集，实现对通风机的监测与控制，并完成记录、显示、超限报警、绘制图形和曲线、打印各种报表等任务。XX煤矿局扇通风系统共设置12个局扇点，局扇采用变频控制。系统设计XX煤矿主扇通风机在线监测系统已经建成，系统监测站采用ABPLC为核心，配置风量、风压、电流、电压、压力、温度等带有标准输出信号支持远程监测的传感器。通风在线监测系统通过交换机接入上位机，实现数据本地上传及实时监测。设计通过交换机预留接口，将通风机监控信息接入地面环网交换机，通过地面1000M工业以太网传送到调度指挥控制中心的综合自动化平台监控工作站，从而实现网络化监控。设计在12个局扇点设置PLC控制站，控制核心选用ABPLC。控制站配置相应的通讯模块与局扇电控系统预留通讯接口进行通讯，将局扇相关信息采集到PLC控制站。控制站配置工业以太网模块，实现局扇控制系统信息的上传功能。控制站外壳采用隔爆控制箱，控制电源供电选用隔爆电源。系统功能通风监控系统按无人职守配置，具体控制功能如下。（1）利用高精度的差压、负压传感器，依靠PLC高速的数据处理能力，实现风量的准确计算。（2）实现风机运行参数风量、负压、电流、电压、振动、温度等的远程在线监测。（3）采用高可靠性的上位机组态软件和抗干扰性强的工控机系统及不间断电源系统，实现风机的远程故障诊断功能。（4）实现风机运行中的数据记录、故障报警及报表打印功能。（5）显示报警功能：故障报警显示。系统接入主扇通风系统已建成，子系统主控站具备工业以太网接口模块，直接接入就近布置的井下环网交换机，并入环网。数据通过标准的TCP/IP数据协议传输到调度中心集控室，以OPC方式实现与调度中心通信，实现远程监测。局扇通风监控系统通过控制站配置的以太网通讯模块直接与就近环网交换机相连，并入环网。数据通过标准的TCP/IP数据协议传输到调度中心集控室，以OPC方式实现与调度中心通信，实现远程监测。系统应用工况图动态显示整个系统所有通风机运行的工况，动态显示风机静压、电机功率、风机全压、风机流量、排气温度、风速、风机效率等模拟参数。监控画面见图5-12、图5-13所示。

5.3.5矿井压风机监控系统矿井压风机是煤矿生产的主要设备之一，它运行性能的优劣及其可靠性、安全性直接关系到矿井生产的正常。空气压缩机自动化监控系统目的：实现就地及远程自动控制，对电动机及压风系统运行参数进行实时监测，当运行参数出现异常时，能够及时报警通知调度指挥人员进行处理，无人值守。系统概述XX煤矿压风机房在建，工业场地压缩空气站选用4台M350-2S型两级压缩螺杆式空压机，3台工作，1台备用，并配套单机、联机控制系统。每台空压机配1台控制器，实现气量、压力、温度信号检测及空压机保护、控制等功能。系统设计在压风机房设置1套联机控制系统包括PLC可编程控制柜一台、一台就地监控主机，可检测、控制、显示每台空压机工作状态，使各台机组协调运行，并将信息上传至矿调度中心，可实现空压机站无人值守。压风机监控系统主要完成：（1）压风机本体的监控。通过串行通讯将压风机主控器和可编程控制柜进行信息交换，实现对压风机的远程监控。（2）对高压柜系统监测。对空压机电机电流、电压、功率因数、功率等电量进行实时检测，监控单元应具有RS-485通讯接口的电量专用采集单元。（3）压风系统通过就近的工业以太网交换机，将压风机监控信息通过地面1000M工业以太网传送到调度指挥控制中心，从而实现网络化监控。系统结构如图5-14所示。压风机控制系统接入前提：原厂商必须提供相关通讯协议，提供OPC接口。系统功能（1）工况图动态显示整个系统所有压风机运行的工况，以及主要参数信息如总管压力、总管流量等的显示。（2）实时显示压风机和各种保护传感器的工作状态，显示压风机的故障类型，如机柜电气故障、高压机柜故障、油过滤堵塞、油细分离器堵塞、空气滤清堵塞、排气高温等故障类型以及分站之间通信是否正常。（3）对每个压风机的模拟参数，如总管压力、总管流量进行实时曲线图的显示。（4）自动实现压风机的开停等控制。（5）系统对压风机运行过程中出现的空气滤清堵塞、油细分离器堵塞等故障有保护功能。（6）对模拟参量如排气温度、总管压力、总管流量等进行处理，形成报表打印并保存。系统接入系统可以通过PLC配置的以太网模块接入就近的环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心，实现集控。5.3.6矿井水处理系统系统概述矿井水处理工艺流程：矿井井下涌水先进入调节水池，再经渣浆泵提升进入高效混凝沉淀池处理，出水经消毒后部分直接回用于黄泥灌浆用水和选煤厂生产用水，其余自流入重力无阀过滤器进行过滤处理，处理后进入生产消防水池进行回用。产生的污泥排入污泥浓缩池，经重力浓缩后，通过污泥泵送入选煤厂的煤泥池进行压滤处理，压滤后的煤泥出售。主要构筑物及设备有：调节水池、提升泵房、混凝反应沉淀池、重力无阀过滤器、加药间设备。系统设计在矿井水处理站控制室设1套PLC可编程控制系统，主控装置采用PLC可编程序控制器。对井下排水的混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺过程进行集中监控，监测各水池液位、仪表显示及泵、阀门等设备的运行状态，实现各类泵、电动阀门的自动控制，并具有故障报警、故障停车等功能。系统PLC配置以太网接口模块，通过就近的工业以太网交换机接入综合自动化平台，实现远程控制功能。接入示意图如图5-16。图5-16矿井水处理监测系统图系统功能（1）集中操作方式:集中方式实现对设备或整个工艺流程的启停控制。（2）操作:处理站设备旁边设就地控制箱，实现单台设备的启停控制，该操作方式主要供单机调试、维护使用。（3）遥信:系统能够与矿调度中心监控站通讯，实现信息传递和交换。（4）遥测:系统能够实现在调度中心监测泵的运行状态、能够检测液位、药位、流量等模拟信号。（5）遥控:系统能够实现在调度中心控制泵、实现整个流程的自动控制，并可故障报警，故障停车，可以实现无人值守功能。系统接入系统通过PLC以太网模块就近接入到工业以太网交换机，将信息数据传至调度中心，在调度中心实现远程监控。

5.3.7生活水、污水处理厂监控系统（接入）系统设计XX煤矿生活水、污水处理厂监控系统已建设。系统设置1套水处理监控系统，配置1套可编程控制器（PLC）设备。控制站配置相应的通讯模块与泵站电控系统和组合开关控制系统预留通讯接口（如Modbus通讯协议）进行通讯，对矿井污水处理的工艺过程进行集中监控，监测格栅除污机、提升泵、组合污水处理设备、反冲洗水泵、回用水泵等设备的运行状况，监测水池液位、仪表显示及阀门状态，实现各设备和电动阀门的自动控制，并具有故障报警功能。系统有关信息传输至矿井调度中心，根据生产管理的需要，可在调度中心进行泵、阀门的远程监控。系统功能（1）完成水泵系统及水仓水位等参数的采集。（2）在上位机上控制各台水泵的起停和显示各台水泵系统设备状态。（3）可以根据现场情况实现自动控制各台水泵的起停。（4）发出故障声光报警。（5）将采集的各种数据通过网络传输到上位监控计算机，以及接受上位监控。（6）计算机发出的操作指令并执行，并且能够通过上位监控计算机修改泵房监控系统的参数或程序（有权限限制）。系统接入水处理子系统已经建设完成，子系统具备工业以太网接口模块直接接入环网；系统还可以通过上位机配备以太网卡，使其具有网络传输功能，则可就近连接至环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心。系统接入图如图5-17所示。图5-17生活水、污水水处理监控系统接入图

5.3.8水源井水处理系统（接入）系统概述水源井水处理系统设计为2套×100t/h反渗透除盐装置，出水水质需满足国家饮用水卫生标准。水处理工艺系统分为两个子系统，即预处理系统和脱盐系统。预处理系统主要用于去除水中的悬浮物、胶体等，保证出水有机物含量及污染指数（SDI）等指标满足反渗透进水要求,即SDI≤4。脱盐系统主要用于去除水中各种溶解固形物即盐分，出水满足国家饮用水卫生标准的要求。预处理系统采用盘式过滤器，脱盐系统采用反渗透工艺系统设计XX煤矿水源井水处理系统已经建成，控制系统是采用CompactLogix系列PLC集中控制，控制室设PLC柜2台，低压配电柜3台，就地仪表柜2台，高压泵软启动柜2台，工控机1台。电控系统主要由PLC控制设备起停，并接至上位工控机，对主要设备、仪表、除盐水系统运行参数(电导、流量、压力及PH等)进行集中监视和控制。设计只需将系统接入到集控平台。系统功能（1）完成水泵系统及水仓水位等参数的采集。（2）在上位机上控制各台水泵的起停和显示各台水泵系统设备状态。（3）可以根据现场情况实现自动控制各台水泵的起停。（4）发出故障声光报警。（5）将采集的各种数据通过网络传输到上位监控计算机，以及接受上位监控。（6）计算机发出的操作指令并执行，并且能够通过上位监控计算机修改泵房监控系统的参数或程序（有权限限制）。系统接入水源井水处理系统已建设完成，系统采用CompactLogix系列PLC集中控制，但系统未预留通讯接口，因此系统可以通过配备PLC以太网模块接入就近的环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心，实现远程集控。或通过在水处理机房的上位机配备以太网卡，使其具有网络传输功能，则可就近连接至环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心。

5.3.9锅炉房监控系统（接入）锅炉房自动化监控系统实现无人值守，具有故障诊断、控制、数据统计报表等功能。系统概述XX煤矿集中锅炉房已建，本方案只考虑接入。系统设计锅炉房的主控系统采用和利时DCS控制系统，监控系统为和利时MACS组态。实现了对4台锅炉给煤、鼓风、引风、水泵的变频控制，对炉膛负压、烟气氧含量、总水流量、煤量、电量等参数的监测。本方案只考虑将锅炉房控制系统通过环网接入到集控中心。系统功能在控制室内实现对锅炉、换热站运行中的技术参数（温度、压力、水位、流量）和经济指标（供热量、耗电量、用水量）的检测、记录和运行设备的控制及其它要求。1.监测功能锅炉进、出口水温和水压。锅炉循环水流量。炉膛出口烟气温度。炉膛负压。循环水泵进、出口水压。循环水泵负荷电流。2.报警功能锅炉出口水温过高。锅炉出口水压过低。炉排故障停转。热水系统的循环水泵故障停运。除氧水箱水位过低和过高。自动保护装置动作。系统接入通过锅炉房控制系统配备的通讯接口，接入就近连接至环网交换机，或通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心。接入前提：原厂商必须提供相关通讯协议，提供OPC接口。接入示意图如图5-18所示。图5-18锅炉房系统接入示意图系统应用锅炉房监控系统工况图显示如图5-19。图5-19锅炉房监控系统

5.3.10主副井提升监控系统（接入）系统概述XX煤矿矿井主立井装备2套JKMD-4X4(Ⅲ)型落地式多绳摩擦轮提升机，各配1台3000kW交-交变频同步电动机、全数字交流提升机电控装置。矿井副立井装备1套JKMD-5.5X4(Ⅲ)型落地式多绳摩擦轮提升机，配2200kW交-交变频同步电动机、全数字交流提升机电控装置。XX煤矿主副井提升监控系统建设已完成，主控提升采用S7-400控制器。控制保护采用S7-300控制器。PLC配有以太网接口。本方案只考虑接入。通过上位机系统以OPC方式接入综合自动化平台。在调度中心实现副井提升监控子系统远程监测。系统功能（1）能够自动采集、显示提升机的各种运行参数，提升机运行；（2）能够根据监测到的信号判断提升机的工作情况，故障时能及时发出报警信号。（3）系统应能与矿井综合调度系统无缝连接，实现数据的共享。系统接入设计通过在主井绞车机房配备的上位机，配备以太网卡，使其具有网络传输功能，从而就近连接至设在主井绞车机房的环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至调度中心。接入要求：原厂商必须提供相关通讯协议，提供OPC接口。接入示意图如图5-20所示。图5-20提升系统接入示意图系统应用系统应用图显示如图5-21所示。图5-21提升系统应用图

5.3.112#副立井监控系统（接入）系统概述XX煤矿2#副立井提升控制系统已招标，系统以OPC方式接入综合自动化平台。在调度中心实现2#副立井提升监控子系统远程监测。系统功能（1）调度中心上位机能实时监控2#副立井绞车的工况信息，并能远程实现相关设备的正常顺序启动、停止控制；（2）控制系统具有集控(遥控)、就地、手动、检修等多种控制方式，各种控制方式互相连锁；（3）绞车运行参数的在线监测，包括电机参数:电机电流、电机轴温及减速器温度等；（4）显示报警功能:故障报警显示；（5）画面显示:采集的数据通过网络反映到总监控系统监视器上；（6）事件顺序记录、故障诊断报警功能。系统接入设计通过在2#副立井绞车机房配备的上位机，配备以太网卡，使其具有网络传输功能，从而就近连接至设在通风机房的环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至调度中心。接入要求：原厂商必须提供相关通讯协议，提供OPC接口。

5.3.12电力监控系统系统概述根据目前煤矿变电所现实情况，采用变电所自动控制系统，可以大幅度提高供电可靠性，即使突然跳闸，也可立即自动重合闸试送电，并且在跳闸后可以查阅相关数据分析原因，有针对性地采取措施，防止同类事故再次发生，另外，可以实现无人（少人）值班。变电所自动控制系统采用分层、分布、分散开放式多CPU全微机结构，包括微机保护、控制、监测、中央处理、远动传送、后台监控等功能，可实现四遥（遥控、遥信、遥测、遥调、遥视）达到无人值班目的。系统为全中文Windows操作平台，标准数据库系统，具有性能可靠、功能齐全、操作直观、维护方便等特点。矿井电力自动化监控系统：实时显示被监测线路的开关分合闸状态、三相电压、电流、零序电压、零序电流、有功功率、绝缘电阻、功率因数等电量数据；能记录电流、电压曲线，统计电能、日报表、月报表；并随时可以任意查询全矿井任一监测点的任一时段的所有历史数据。实现无人值守。XX煤矿设110kV变电站一座，矿井内部均由110kV变电站直接供电。系统设计1.地面变电所自动化系统XX煤矿矿井地面供配电采用110kV和380/220V二级交流电压。一、二级用电负荷采用双电源供电，当其中一回电源故障时，另一电源可担负全部一、二级负荷用电。110KV变电站监控系统为已建监控系统，实现了对全部设备进行监视、测量、控制记录和报警功能。系统按接入设计，设计通过在地面变电所机房安装上位机并配备以太网卡，将该电力综合自动化监控系统与变电所内设置的工业交换机相连，接入到矿井综合自动化系统的地面光纤工业以太环网上。通过地面光纤工业以太环网上传信息，在矿井生产调度指挥中心可观察到该变电所监控系统的各种参数和运行状态。2.井下变电所自动化XX煤矿设置井下中央变电所。中央变配电所内设防爆高压开关柜17台。采用上海山源综合保护器。矿井井下电力监控系统主要由三部分组成：（1）电力监控中心：矿井井下电力监控系统在矿井调度监控中心机房设置一套井下电力监控服务器及监控软件。（2）网络结构：以矿井千兆工业以太环网作为矿井井下供配电监控系统的主干网。（3）变电所监控分站：在每个变电所内设置一个井下测控分站，测控分站将变电所的高压开关、低压开关的微机综合保护通过RS485口接入测控分站，测控分站通过以太网接口和光纤网络实现与地面电力监控主站的通讯。向上提供TCP/IP以太网接口。通过就近的工业环网交换机接入矿井千兆工业以太环网。通信管理单元收集本站内所有参数信息提供给综合自动化监控平台。同时，对各上位机下达的控制命令进行发送，到相应的设备区执行。在井下变电所安装的测控分站主要做变电所与电力监控主站间数据通讯转发，并兼负变电所综合选漏和录波预处理，并提供OPCSERVER给矿井综合自动化的工业组态平台。测控分站内置后备电源，停电后可延续三小时的运行。井下测控分站主要由高性能工业嵌入式通讯服务器、后备工作电源、视频接入、光纤接续盒、工业光纤以太网交换机等组成。支持多规约、多波特率、多通讯方式。软件内核部分采用嵌入式实时多任务操作系统，通讯及监控软件采用外挂式软件模块，可方便地进行功能扩充。接入示意图如图5-24。系统功能1.实时测量与监视功能测量110KV系统每个回路的Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ic、3I0、P、Q、COSФ、绝缘电阻、有功电量、无功电量；监视开关分合位置、保护信号情况。2.告警功能开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警。3.开关机构和控制电源监视功能能够监测开关机构异常，并发出告警，能够监测控制电源完好性，并发出告警，以便及时检修，避免保护动作时开关拒动。4.事故推画面功能当某变电所发生开关跳闸、保护动作等事件时，将自动调出事故回路所在的画面。5.事件记录存储检索功能当开关变位、保护动作、发生预告信号、控制操作、修改定值时，均生成带时标的事件记录，存储在磁盘中。6.定值管理功能可以对选定的回路进行定值查询、设定与打印。设定时为了定值设定的安全可靠，分定值预设和定值固化两步进行。7.电度计量功能可按时段统计存储各回路电度量的峰、平、谷电量，并形成报表予以打印。8.权限管理功能有管理员级权限和客户权限，管理员可以分配每台工作站的权限，以保证系统操作的安全性。9.故障录波分析与打印功能当保护动作时，可自动启动录波功能，也可由调度下命令启动某回路进行录波，主站可再现电压电流波形，分析各个时刻的幅值相位，谐波分析等，也可打印出录波曲线。10.控制操作功能控制操作有三种：高低压开关的分合闸控制操作、保护信号复归操作和启动录波操作；开关分合操作分预分预合，控制执行两步操作，以确保开关操作的安全性。11.历史数据存储与检索功能对电压、电流、功率、功率因数、电度量等存储小时值、日值、月值，存储的时间长短只受磁盘容量的限制。12.曲线存储与检索功能可存储电压电流功率等的日曲线月曲线，存储的时间长短只受磁盘容量的限制。13.报表设计与检索打印功能软件自带报表设计工具，可进行各类报表的设计，现实与打印时，自动将数据从数据库中取出，并填在表中。报表功能可以统计并显示电量的班报、日报、月报的监测、存储，查看。14.打印功能可进行屏幕打印、各类曲线打印、事件记录打印、报表打印、录波打印。15.图形画面组态功能有强大的电力组态工具，可制作变电运行所需的各类图形、曲线。16.web浏览功能可提供web浏览功能，使在局域网中的任何计算机，经授权均能浏览各类曲线、报表和实时图形。通过该功能，可实现煤业集团远程监视供电系统的运行工况。17.设备档案的管理可在画面上，点击开关可调出开关的档案资料，实现开关及相关设备的台帐管理。18.规约转换和数据转发可实现多种通讯规约的转换，并向调度转发数据。提供OPCServer接口，配合集中控制平台进行集成。19.对井下监控分站软件进行远程升级。20.自诊断功能系统能及时发现分站、高开综合保护器故障，并予以报警。21.远程遥控调整开关的整定参数功能本方案电力监控系统的产品具备从主站直接通过网络实现对保护器的遥信、遥调、遥控、遥脉功能，并具备故障录波上传主站显示和自动分析波形的功能，为用户定位故障情况，提供最基本、最准确的各相电流电压波形信息。22.故障定位功能因为煤矿故障情况主要就是越级跳闸和接地选漏功能，此功能应该是接地故障的线路的选择性问题，我们现有的设备可以通过实际供电线路的电缆的型号、长度、线径、绝缘措施等真实数据，参照我们提供的漏电电流整定参考原则，详细整定出每一路的准确漏电电流值并下发到保护器定值表中，可以大大提高漏电选择的正确性，该方法在东北大平矿，山西晋煤集团，同煤集团等多个煤矿得到验证。另外本方案选择的保护器具备了异频信号选择性的新技术，更可靠的实现漏电线路的选择。系统接入地面变电所自动化系统由上位机接入就近的工业以太环网，将数据传输到矿调度中心。井下变电所自动化系统由测控分站通过以太网接口和光纤网络实现与地面电力监控主站的通讯，向上提供TCP/IP以太网接口。通过就近的工业环网交换机接入矿井千兆工业以太环网，将数据传输到矿调度中心。5.3.13瓦斯抽放监控系统系统概述XX煤矿为高瓦斯矿井，在风井场地设瓦斯抽采泵站，瓦斯抽采泵选用10套2BE3720-2BY3型水环真空泵设备。设计对瓦斯抽放系统中的参数：瓦斯浓度、流量、温度、压力、设备开停状态参数等进行监控，形成完整的瓦斯抽采监控子系统，以利于建设单位全面地、有效地对矿井瓦斯抽采系统进行掌握。系统设计在井下瓦斯预抽工作面、边采边抽工作面、采空区、掘进工作面设置瓦斯抽采分站和传感器，对每个瓦斯抽采支管的瓦斯流量、温度、负压、浓度等参数进行监测。瓦斯抽采分站通过安全监控系统总线将现场参数传送到地面调度中心。在地面瓦斯抽采泵站设置瓦斯抽采分站和传感器，对引自井下的瓦斯抽采管进、出气瓦斯参数，抽采泵和循环水泵工作参数，泵房、管子间环境瓦斯浓度，冷、热水池的水位、水温参数，泵站供电状况（电压、电流、开关闭合）等进行监测。系统设计现场设置瓦斯抽放监控系统一套，主控装置采用PLC可编程序控制器。控制站配置相应的通讯模块与泵站电控系统和组合开关控制系统预留通讯接口（如Modbus通讯协议）进行通讯，控制主站监测管道瓦斯浓度、压力、流量、负压、温度，瓦斯泵的真空度、压力、轴温，贮气罐压力，水管路的缺水保护，蝶阀开关限位、开度及水仓水位等。管道流量及瓦斯浓度、压力、负压、温度等参数可以直接从现场设置的管道气体多参数检测仪表箱接出，管路蝶阀控制为电动操作，水仓安装超声波水位计，在瓦斯泵上安装压力变送器、真空度变送器及泵轴温监测传感器，瓦斯泵房内监测瓦斯浓度传感器动态实施监测泵房内瓦斯浓度。系统结构图如图5-26所示。图5-26瓦斯泵站系统图系统功能（1）PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。（2）PLC自动检测水位信号，计算单位时间内不同水位（3）系统具有通讯接口功能，PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机通讯，传送数据，交换信息，实现泵自动监测功能。（4）在操作屏上动态监控水、泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数，超限报警，故障点自动闪烁。具有故障记录，支持历史数据查询等功能。（5）系统保护功能有以下几种：超温保护：泵长期运行，当轴承温度或定子温度超出允许值时，通过温度保护装置及PLC实现超限报警。流量保护：流量达不到正常值，通过流量保护装置发出报警或停止水泵运行。电动机故障：利用PLC及触摸屏监视泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控制。系统接入PLC控制主站有以太网接口就近连接到风井设置的环网交换机。

5.3.14洗煤厂生产系统（接入）系统概述传统的洗煤厂集中控制系统一般采用逻辑元件实现集控，通过硬接线实现联锁。由于元件的特性不一，在生产过程中经常会出现烧毁元件的现象，对生产影响很大。若需要修改联锁关系时，必须改变柜内的接线方式，灵活性不高。由计算机实现的集中控制系统能对全厂设备实现自动化管理，由操作员在集控室内直接控制设备的起停及过程参数的调节。在上位机界面中能够直观地显示各种设备的起停状态及故障状态，便于操作员及时的掌握现场情况。通过以太网，可以将生产过程中的各种产品指数和过程参数传送至调度室，从而使全矿能够统一地安排人力资源及物力资源，实现安全、高效的生产。XX煤矿选煤厂设置集中控制系统，对生产系统各流程中设备进行自动控制，该控制系统还与煤仓煤位等参数联锁，同时对所有煤仓煤位等进行监测，用以对系统控制。系统功能1.监控功能洗煤厂洗选生产线全部设备的运行状态可以通过两台上位机操作站监控并动态模拟显示。通过上位机发出启车信号自动启动洗煤生产线的设备，对生产线的设备故障进行自动诊断，根据故障点位置按逻辑程序自动停车。中央集控室上位机可以单机启车。2.调节控制功能洗煤厂各设备间的耦合程度高，单台设备故障会直接影响整条生产线生产，因此在PLC编程中对合格介质悬浮液密度、合格介质悬浮液磁性物含量、重介旋流器入口压力、合介桶液位等工艺参数PID调节作了优化编程，使其能在上位机轻松实现手/自动无扰动切换，从而不会影响生产线生产。3.报警功能系统具有故障报警（水泵、电机等启停故障）和密度、液位、压力等工艺参数超限报警。4.系统联锁功能系统可以现场操作、计算机联动和自动运行，并相互联锁。5.通讯状态显示功能系统可以显示PLC与上位机之间的通讯状态。6.报表记录功能系统可以准确的记录每台设备的运行情况（启动时间、停止时间、值班操作员）可以根据需要打印该报表。7.曲线功能系统可以对密度、液位、压力等工艺参数，以实时曲线、历史曲线的形式直观的显示在上位机画面上。8.权限功能为防止误操作和非专业人员随意改动参数，该系统分为三级权限分别为操作员（只能对一部分画面进行操作）、管理员（增加减少用户名修改密码）、工程师（最高权限）。系统接入设计通过在选煤厂机房安装上位机并配备以太网卡，使其具有网络传输功能，从而就近连接至环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至地面调度中心。接入前提：原厂商必须提供相关通讯协议，提供OPC接口。接入示意图如图5-27所示。图5-27洗煤厂系统接入示意图系统应用工况图显示如图5-28所示。图5-28洗煤厂系统检测图

5.3.15钢丝绳在线检测系统系统功能（1）实现在线检测与实时监控功能；（2）能准确地检测出在线钢丝绳的断丝、锈蚀、变形、金属横截面积损失等各类缺陷；（3）能够准确判断钢丝绳断丝部分的准确位置；（4）能够提供声光预警信号；（5）系统能按日期自动生成数据库，保存检测数据，具有打印曲线及报表功能，能够自动统计同一捻距内钢丝绳断丝数；可对历史检测数据进行对比分析，数据保存时间不低于2年。（6）能够在同一界面显示一根、或多根钢丝绳检测曲线；（7）对钢丝绳循环或往复运动时，系统可自动控制往复周期，进行连续地跟踪监测；（8）能实时对处理数据，对超限数据，装置可以自动发出声光报警；可根据设定的危值和限值的量，进行各类不同形式的报警，以提示核查超限点；系统接入XX煤矿钢丝绳在线检测系统已经建设，在检测机房有上位机，设计通过在副立风井机房配备的上位机，配备以太网卡，使其具有网络传输功能，从而就近连接至设在主井绞车机房的环网交换机，通过1000M工业以太环网最终传输至调度中心。5.3.16矿井产量监测系统系统概述设置1套矿井产量监测系统，在主立井井口房至原煤仓的带式输送机上安装1套电子皮带称。将现场的各项参数传输至矿井调度中心，实现对矿井原煤产量的实时监测、查询及报表打印，并可通过对外传输网络将信息上传至上级管理部门。系统设计矿井电子秤计量系统由工控机、避雷器、数据通讯接口、智能仪表/分站、皮带秤秤体、称重传感器等设备组成，系统架构图如图5-29所示：图5-29电子秤计量系统架构图系统包括地面主机系统、1台地面电子皮带秤，实现产量实时计量（当班、当日、当月、累计量）、断线计量等功能。系统功能（1）电子皮带秤能实时计量皮带原煤输送量。（2）井下各台电子皮带秤实时将产量累计数据传送给地面主机，地面主机也可对井下皮带秤远程管理操作。（3）秤体部分自成系统，独立运算，秤体部分的智能计算机还具有断线计量保护功能，保证在主机系统断电或通讯中断的情况下，记忆断线期间的产量，待主机系统或通讯恢复后，将数据传送给主机，自动累加。（4）主要显示功能包括：主画面显示设备名称、皮带机运行状况、流量、负载、瞬时流量直方图、皮带机运行时间等。（5）数据查询功能包括：班累计量、日累计量、月累计量、总累计量、流量历史曲线、历史纪录查询等。（6）具有故障自诊断、报警功能：通讯故障、传感器故障、秤体故障自诊断，实时故障报警，一目了然。（7）具有远程网络浏览功能：矿领导安坐办公室，远程浏览生产状况，遥控指挥。系统接入皮带秤信号可以直接接入皮带PLC的模拟量输入端；也可以通过分站的协议转换器的RJ45口输出信号，接入就近的环网交换机，将数据传输到矿调度中心。5.3.17机车信集闭系统系统概述为提高线路通过能力，确保机车安全运行，根据设计规范要求设置轨道监控系统系统设计根据XX煤矿的实际情况，选用煤矿机车运输监控系统，井下所有硬件设备均为矿用防爆型，适用于含有甲烷、煤尘的双突矿井，作为最高防护等级的设备，很好的解决了煤矿设备防尘防潮等问题，能在恶劣环境中正常工作。系统地面中心站由工控机、机车运行显示屏、智能通讯器等组成；井下现场设备主要由系统主控器、系统显示器（信号机）、系统发射器、系统接收器、语言声光报警器、系统车辆传感器、司控道岔控制装置等设备组成。电机车运输信号监控系统架构图如图5-30所示。信号闭锁电机车定位图5-30电机车运输信号监控系统机车运输监控系统是用于恶劣环境的分布式工业控制系统，系统以工控机（或PLC）为控制核心，在主控室对井下的机车运输实现实时监控和自动调度。能实时显示井下各机车位置、车号及信号灯、区段占用情况，自动实现敌对进路的闭锁，不允许敌对信号同时开放，保障机车运行的安全性。司机按照信号灯显示的情况行驶，提高了机车运输效率及安全性。系统能随时反映每段设备和传感器的工作状态；故障自动诊断、报警，记录运行过程数据，具有报警、自动记录运行过程数据以及打印报表等功能。监控系统能实现岔位信号上传并实现道岔的集中监视和控制，同时实现机车车载按键遥控功能。系统功能1、可视化监视功能：在计算机上以汉字、表格和图形等形式实时显示机车位置、车号、运行方向、机车运行速度以及井下各道岔位置和信号灯等运行状态信息。2、控制功能：系统具有远程集中控制、司机遥控和手动控制方式（1）集中控制方式是由调度员在地面集控中心的主控微机的图形上通过点击道岔指挥机车运行；（2）司机遥控为机车司机使用司机室的车载发射器远距离遥控道岔动作；（3）手动控制方式为现场人员可以就地操作道岔动作。3、信息管理功能，可以对机车进行自动统计管理及生产任务统计管理，有实际的行车记录及图表，并能生成各种相关的生产管理报表，可按车号、按时间、按班次、按区间查询。4、重演功能：能全天候24小时实时记录系统运行情况，并能根据记录的运行数据在显示设备上重演规定时间内的实际运行过程，为分析事故原因、改进调度策略提供根据，记录存储时间为一年。5、故障诊断与维护功能:系统能随时反应系统设备和传感器的工作状态，能自动进行本系统的故障诊断并完成报警，同时，远程计算机也可以通过Internet在不影响系统工作的情况下对系统进行诊断和维护。6、上位机采用主备双系统结构，确保系统运行的安全可靠性，当任一台发生故障是，另一台备用机均可以起到主机的监控作用，两台计算机互为备用，其中一台兼作为工程师站，允许远程编辑、调整设备的运行状态和运行参数。7、上位机软件实现以下功能：对机车实时跟踪、定位、运行轨迹回放、位置查询、机车数量和各道岔查询、信号机查询、各硬件设备、系统线路自检功能的查询，系统具备实时存储和实时显示功能，具备设备布置图显示功能，历史数据的显示、查询、报表、打印。8、系统具备友好的人机对话功能，界面布局合理，便于操作人员操作使用。9、联网功能：系统具有OPC软件功能，硬件RJ-45接口功能，能平滑地接入自动化环网于自动化集中控制信息平台，管理系统共享数据，可直接采用IE浏览器浏览本系统的监控画面。系统接入系统主控器通过光电信号转换通过光缆与就近的井下工业环网交换机相连，将信号传至井底调度硐室，系统信号最终通过工业环网传输到矿调度中心。

5.3.18综掘工作面监控系统（接入）综掘工作面监控系统的目的是对掘进面各种设备和工况进行监测，对掘进面矿压进行监测和分析，并将监测信息传输到地面调度指挥中心，实现对掘进面的集中调度与指挥。系统概述掘进工作面设备监控主要对象指综合机械化掘进工作面的掘进机、转载机、可伸缩皮带输送机，其中掘进机配套电控系统。集成自动化系统应能提供对以上设备的就地联锁控制，系统应能监测设备的运行状况。系统设计在综掘面设置防爆PLC控制站，主控装置采用美国ABPLC。控制站配置相应的通讯模块与掘进机电控系统和组合开关控制系统预留通讯接口（如Modbus通讯协议）进行通讯，将组合开关的各种电量信号采集到PLC控制站。同样，利用通信模块将掘进机等相关信息采集到PLC控制站。控制站配置工业以太网模块，实现掘进面信息的上传功能。控制站外壳采用隔爆控制箱，控制电源供电选用隔爆电源。系统功能在调度中心HMI系统上对掘进工作面设备的监测、分析的数据主要包括：1、掘进机开停信号。2、转载机开停信号。3、主要配电开关的状态。4、主要回路的电量信号。5、环境参数。系统接入系统设计参照综采面监测系统，在各掘进工作面就近设置防爆PLC控制站用于采集掘进机、转载机、可伸缩皮带输送机的参数，通过以太网与工业以太网交换机连接，把数据送到HMI和数字信息管理系统显示和分析。

5.3.19其他子系统接入过程控制网络与操作执行层（设备层）网络间的集成主要是实现网络间信息交换与信息共享。网络设备选型要充分考虑到各子系统自身网络所采用通信协议和通信模式的复杂性，具备提供开放的、标准的通信协议转换能力网关产品。根据目前设备、技术的情况和未来技术发展的方向，各子系统信息的集成主要采取三种硬件接入方式：（1）对于PLC系统，就近设置的工业环网交换机直接与子系统控制器的以太网接口连接。如图5-31所示。图5-31排矸监控系统、防火灌浆站系统、水源井水处理系统等PLC控制的系统均可采取这种方式接入。（2）对于带上位机的监测监控系统，就近的工业环网交换机直接与子系统上位机配置的以太网卡连接。安全监测监控系统、井下人员定位系统、井下火灾束管监测系统、门禁考勤系统、钢丝绳在线监测系统等可采取这种方式接入。（3）对于总线接入的子系统，控制器与提供接口转换模块连接，再接入就近的工业环网交换机。如图5-33所示。图5-33矿压监测系统、液压支架监控系统等总线式系统可采取这种方式接入。对于由系统集成商建设的子系统，系统集成商应紧密配合原始设备厂商完成子系统控制系统的设计、现场调试和相关培训；在接入系统时，原厂商要提供OPC方式通讯的设备点位配置表和OPCServer软件，以保证子系统在整个信息化平台的应用。

5.3.20集团公司和XX矿系统平台图5-34是数据集成平台总体架构图，平台分为监测系统层、数据接口层、存储层、业务层和表现层。监测系统层：监测系统层是指安全生产监控系统、束管监测系统、水文综合监测系统、顶板压力监测系统等。数据接口层：实现将各个监测系统数据转存到统一数据存储平台，接口方式主要有文本文件（xml、txt等）、数据库、OPC。存储层：实时监测监控系统实现动态数据的存储，宜采用传统的关系数据库，这样可以对采集数据进行挖掘和分析处理，灵活地满足煤矿实际生产的各种需求。考虑到平台的稳定性和通用性，平台拟采用MSSQLServer作为后台数据库对监测监控数据进行统一存储。业务层：业务层对统一数据库平台数据进行统计、分析、查询，实现各个子系统和子系统之间的业务逻辑，并对业务逻辑进行封装，以供表现层调用。图5-34数据集成平台总体架构图表现层提供监测数据的在线的界面展示，主要通过WebGIS监测控件和组态控件来实现。安全生产监控系统、束管监测系统和水文综合监测系统主要功能是实时在线的监测监控数据展示，在线进行查看和报警，通过WebGIS监测控件来实现。顶板压力监测系统主要功能属于组态性质的，在线进行监控展示，通过组态控件来实现。

5.4矿井通讯系统建设5.4.1矿井调度通讯系统XX煤矿调度通讯系统已招标，采用上海华亨调度通讯系统。调度电话交换机采用SH-3000数字程控交换机设备，提供E1、E/M、载波、磁石、环路、PHS、CDMA、GSM、VOIP、光纤等接口，E1支持R2、NO.1、DSS1（PRI）、QSIG、SS7、V5、2B+D等信令，IP支持H.323、MGCP、H.248、SIP协议，完成各种接口之间的汇接调度，并应能够通过与矿井无线通信系统的联网，实现对矿井有线、无线电话的统一调度功能。在风井场地、黄泥灌浆制浆站场地、消防救护基地各配置1套矿调度交换机的SH-3000RASM远端模块远端模块设备，远端模块应通过以太网标准接口、采用SIP标准协议与矿调度交换机互联互通，容量不小于16用户，实现各场地调度用户的通信，应具备光端机功能，采用单模光缆，波长1310nm，应可传输20km。系统符合“数字化矿井”智能通讯建设原则，能够实现煤矿日常生产指挥调度和应急救援通讯，用户状态显示和位置显示，矿井综合自动化测控系统和智能通讯系统联动报警功能。

5.4.2矿井无线通讯系统（wifi方案）系统概述无线通信系统是矿井移动场所的通信手段，更是矿井应急救援的重要通信工具，必须在紧急情况下提供备用信道，保证重要用户的通信畅通无阻，提供灵活、可靠、有效的生产管理、指挥调度手段。XX煤矿为便于井下电机车运输调度、井下流动人员间的联系以及及时指挥抢险工作，井下设置WIFI无线通信系统。系统基地站设于地面调度室内，设计地面井下共选用手机150台。系统覆盖范围井下配置1套矿用多信道无线移动通信系统，采用WIFI无线通信技术，在所有胶带运输巷道和辅助运输巷道设无线基站，井下调度指挥人员、蓄电池电机车和无轨胶轮车司机、移动检修人员、救护人员等配置手持机，为井下生产、运输、检修、抢险救灾等提供便利的移动通信手段。地面采用WIFI无线通信系统实现矿井地面调度、管理、安全、电力、消防、救护、运销等移动通信，配置手持机150台。矿井消防站和救护队各配置4套无线对讲机，作为发生火灾和其他矿井灾害时指挥救灾的专用通信设备。系统设计选型地面采用WIFI无线通信系统设置大功率基站，覆盖主工业场地实现无线调度。选用《KT105A矿用无线通讯系统》，该系统由语音通讯服务器、监控pc、核心交换机、光电收发器、地面用固定电话、KT105A-F1矿用本安型无线基站、KT105A-J1矿用手机、KDW660/12B2矿用隔爆兼本质安全型电源、矿用阻燃通信光缆等组成，除语音通讯服务器、监控pc、核心交换机、光电收发器、地面用固定电话外均应有安全标志。1.系统优势（1）全国首家认证、应用的WIFI系统、三证齐全、产品线齐全稳定、可靠成熟，拥有完全自主知识产权。（2）采用以太网络和VOIP技术，全数字化，是通讯发展的趋势。（3）可以多系统共用主体网络，可以和矿井信息化建设（如远程控制、集中调度、安全检测、视频监控、人员定位）共用千兆环网交换机和光缆，减少了施工量，节约资金。在没有安装环网的矿井，可以为远程控制、集中调度、视频监控等提供接口和光缆线路。（4）能够复用矿务局与矿井之间、矿井与矿井之间的计算机网络，实现跨区域、跨网段通讯。（5）一个基站允许16部手机同时通话，满足应急救援的需要，占线的几率比较低。（6）一个基站双向覆盖距离400米600米（受天线馈线长度、环境湿度、巷道空间等影响）。一个基站标配2个天线，在多岔口可以扩展到4个天线。天线分体设计便于覆盖角度调整。（7）基站多种接入方式（大巷用光缆接入，100米以内用网线接入），基站全本安设计。（8）多种设备供电方式：近端供电和远端供电。（9）多种交流电接入电压：127V，380V，660V。（10）井下设备有备用电源，断电后可持续工作两个小时以上。（11）基站脱网工作，手机脱网通讯。即使井下基站与服务器中断隔离，手机仍可以用拨打对方手机号码的形式建立通话。（12）系统可以支持点对点短信，点对多点短信，遗漏电话提醒，短信群发。（13）手机待机时间可达80小时，持续通话5小时。（14）调度无人值守，手机可以和调度电话进行绑定，同时振铃。（15）可以为井下摄像机提供链路。（16）井上、井下基站可以实现无线上网。（17）手机兼有对讲功能：分组对讲，网络对讲。（18）一键呼救功能。（19）系统频率2.4G，属于工业自由频段，不用向无线电管理委员会申请。2.产品优势（1）手机和基站间的直线传输距离可达300m，单个基站的直线覆盖距离可达600m(在平直大巷)。（2）单基站同时通话手机数：16部，系统并发量不低于用户数的25%。（3）系统井下设备备用电池持续工作时间：4小时（4）协议：TCP/IP、802.11b/g、WIFI。（5）无线发射频率：2.4GHz(工业自由开放频段)。（6）无线通讯带宽:54M。（7）有线通讯带宽:100M(可扩充1000M)。3.系统架构图如图5-35所示图5-35无线通信系统拓扑图系统功能（1）实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化，用户井上、井下漫游。（2）有控制台（软件）。1）组呼、群呼。2）调度强插、强拆。3）有会议功能：具备召开电话会议的功能。4）有录音功能：多通道同时录音、具备一个放音通道。5）实时监听功能：随时监听分机的通话内容。（3）通话记录查询功能，可计费。（4）具有呼叫转移功能（5）对手机可进行等级限制，设置不同的呼叫权限用户（6）有系统维护功能：系统具备计算机管理及维护、系统测试、远程维护功能（7）遗漏电话通知功能：手机关机或不在服务区，所有来电留有记录，一旦手机开机或到达服务区时，以短信形式通知，包括来电号码、拨打时间等信息；（8）绑定功能：可实现手机与手机，手机与固话之间的绑定，拨打任一终端时，同时振铃。（9）一键拨号。（10）用户状态语音提示。（11）脱网通讯。（12）手机终端功能：1）来电显示、状态概要显示。2）呼叫等待，呼叫保持。3）有密码保护功能。4）短信息功能：可实现点对点手机短信功能。5）手机兼有对讲功能：分组对讲，网络对讲。6）一键呼救功能。系统接入该无线通讯系统组网是建立在TCP/IP网络的基础上，可搭载在煤矿工业以太环网上，提高以太环网的利用率，同时降低成本，减少施工量。距环网交换机近的井下基站通过光口直接与环网交换机连接，其它基站再采用2芯光缆进行级联，以达到长距离传输；距离环网交换机远的地方也可以用2芯光缆直接引入机房经光电收发器模块转换为电口，然后再接网络交换机。根据观音山煤矿井下交换机部署和巷道分布情况，井下采用星型与总线型相结合的组网方式，实现井下主要巷道的全覆盖。该系统是基于voip技术的网络语音通讯的一体话解决方案，除了本身内部网络的ip电话可以畅通无阻的进行通讯以外还可以通过语音网关来实现与现有的语音程控交换机进行对接，从而将两种不同协议的语音网络轻松的实现互联互通。并借助已有的语音网络进行出局、调度、话费记录等一系列的操作。设备选型.1.软交换设备规格型号：KY200。具体功能：（1）支持200注册用户。（2）支持标准SIP协议。（3）4路FXO接口。（4）强插，强拆功能。（5）群呼、组呼功能。（6）定制电话会议。（7）实时监听功能。（8）电话录音功能。（9）通话记录查询功能。（10）简单计费功能。（11）WiFi手机与固定电话绑定功能。（12）遗漏电话短信通知功能。（13）强大的控制台功能。（14）产品外观采用1U机架式服务器。（15）所有通道支持累计10分钟的录音。规格型号：SIPSYS-ES。具体功能：（1）支持200－1000注册用户。（2）支持标准SIP协议。（3）4或8路FXO接口（可选）。（4）强插，强拆功能。（5）群呼、组呼功能。（6）定制电话会议。（7）实时监听功能。（8）电话录音功能。（9）语音信箱功能。（10）通话记录查询功能。（11）简单计费功能。（12）WiFi手机与固定电话绑定功能，同时支持振铃。（13）遗漏电话短信通知功能。（14）强大的控制台功能。（15）所有通道支持累计30天的录音。2.软件控制台具体功能：（1）状态显示：显示分机的号码，姓名，工作状态。（2）显示会议、群呼、组呼的用户状态。用户查询功能。（3）可以通过用户名或分机号码方便地查找用户的基本信息。（4）呼叫记录查询：系统呼叫记录的查看/查询。（5）呼叫功能：支持点击分机呼叫和拨号盘呼叫两种方式。（6）代接功能：调度员可以代接正在振铃的分机。（7）转接功能：支持盲转功能。（8）强拆功能：挂断正在通话的分机。（9）强插功能：点击正在通话的分机，实现三方通话。（10）监听功能：点击正在通话的分机，监听双方通话。（11）录音功能：点击正在通话分机，进行录音；或默认全程录音；支持录音文件的播放、查看、删除。（12）短信群发：选中在线手机，统一发送。可以手动编辑，也可以在下拉框内存放常用或紧急报警信息。紧急信息发送前增加一步确认，以防止误操作。（13）群呼功能：一键直接呼叫所有在线手机。（14）组呼功能：选中固定组（最多16个）进行组呼，支持成员交叉；或者临时选择多个在线手机，形成临时组，一键呼出，该组呼出结束后自动取消，不保存。（15）会议功能：包括会议的设置，发起和管理。（16）界面美观：人机界面良好，软件美观大方，便于一般人维护并操作。（17）平台支持：本软件适合主流的系统平台，例如WindowsXP、Windows7。（18）系统支持：本软件需要分别支持KY200和SIPSYS-ES。（19）用户容量：最大支持1000用户。

3.语音网关语音网关一侧连接传统程控交换机，一侧与IP网连接，实现IP网与PSTN的互连互通，将IP网络与固定电话网络、移动网络完美结合，从而实现对于公网、专网有线、无线用户的综合指挥调度。同时利用语音网关提供的FXS接口可以将处于不同局域网的调度台接入系统，以备局域网出现故障的时候，调度台仍然可以完成基本的通话功能。根据系统不同容量的要求，可以选用不同类型的语音网关与PSTN互通。在小容量系统里，可以选用FXO语音网关，利用模拟中继线接入PSTN。在大容量系统里，可以利用E1中继网关，同时根据不同的现场情况可以选用ISDNPRI、一号信令或者七号信令接入。4.井上基站为了配合井上无线网络的覆盖我们提供了一款井上室外性的无线大功率基站（可选），除了能够满足语音通讯的同时还能够为井上管理办公提供无线上网、中短途数据传输等应用提供服务（需特殊定制）。在井口、调度室必须分别安装一个小功率基站，满足井上井下无线通讯的需要。5.KT105A矿用本安交换机具体参数如下：支持6路光信号端口，2路RJ45信号端口。防护等级：GB4208-93IP54。防爆形式：本质安全型。防爆标志：Exib[ib]Ⅰ。额定工作电压：a路DC12V b路DC12V。最大工作电流：a路0.86Ab路0.86A。光信号支持10/100Mbps传输速度，传输距离控制在25Km之内。电信号支持10/100/1000Mbps传输速度，传输距离控制在80m之内。使用环境:无强烈振动和直接漏水、淋雨处。环境温度:0℃-40℃。相对湿度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的矿井中。结构特征:交换机外形尺寸:513mm×420mm×110mm交换机重量:13kg6.KDW660/12B2型矿用直流稳压电源为KT105A-J1矿用本安型交换机提供2组12V本安电源，并提供长达4小时的不间断电源。具体参数如下：输入电压：127V/380V/660V，允许偏差-25%～＋10%；工作频率为50Hz。输出参数：双12V电源，两路输出参数完全相同；输出12V电压，0.9A电流。具备备用电池，当无交流电源输入时，输出不小于4个小时。防护等级：GB4208-93IP54。防爆形式：隔爆兼本安。防爆标志：Exd[ib]Ⅰ。使用环境：无强烈振动和直接漏水、淋雨处。环境温度:0℃-40℃。相对湿度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤尘等爆炸混合物的矿井中。结构特征：外形尺寸:410mm×340mm×185mm重量:41Kg7.KT105A-F1矿用本安型无线基站具体参数如下：防护等级：GB4208-93IP54。防爆形式：本质安全型。防爆标志：Exib[ib]Ⅰ。天线：两个定向天线，可任意角度调整发射方向。额定工作电压:12V。最大工作电流：0.6A。通信协议：标准TCP/IP通讯协议。天线阻抗：50Ω。光纤接口数量：1对。使用环境:无强烈振动和直接漏水、淋雨处。环境湿度:0℃-40℃。相对湿度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的矿井中。结构特征:分体式设计，方便安装和角度调整。基站外形尺寸:360mm×340mm×100mm基站重量:7.6kg有线传输参数:通讯协议:标准TCP/IP通讯协议。传输方式:全双工/半双工自适应。光纤接口数量:1对。RJ45接口数量：1个。光纤通讯距离:25km。光发射功率:-3dBm—15dBm。光接收灵敏度:≤-35dBm。无线传输参数:通讯协议:TCP/IP架构,WIFI协议。天线阻抗:50Ω。工作信道:1-11信道。发射场强:-25±5dBm/m。接收灵敏度:≤-80dBm/m。8.KDW660/12B1型矿用直流稳压电源为KT105A-F1矿用本安型无线基站提供一路12V本安电源，并提供长达4小时的不间断电源。具体参数如下：输入电压:127V380V/660V，允许偏差-25℅～＋10℅；工作频率为50Hz。输出参数:双12V电源，两路输出参数完全相同；输出12V电压，0.9A电流。具有备用电池，当无交流电源输入时，输出不小于4小时。防护等级：GB4208-93IP54。 防爆形式：隔爆兼本安。防爆标志：Exd[ib]Ⅰ。使用环境:无强烈振动和直接漏水、淋水处。环境温度:0℃-40℃。相对湿度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤尘等爆炸性混合物的矿井中。结构特征:外形尺寸:335mm×325mm×160mm。重量:28Kg。9.KT105A-S（A）WIFI手机手机功能:（1）来电显示。（2）状态概要显示。（3）呼叫等待，呼叫保持。（4）有密码保护功能。（5）短信息功能:实现点对点的短信互发、转发。（6）名片夹功能，最近通话查看。（7）铃声功能：可选铃声，内置振动。（8）支持漫游和切换。（9）支持免提。（10）支持脱网通讯。（11）支持回声消除技术，噪声抑制。（12）双麦克风设计，支持工业用耳机。（13）支持分组对讲。（14）支持一键求助功能。（15）支持点对点通讯。基本性能：额定工作电压：DC3.7V。工作电流：不大于550mA。防护等级：GB4208-93IP54。防爆型式：本质安全型。防爆标志：ExibⅠ。使用环境:无强烈振动和直接漏水、淋水处。环境湿度:0℃-40℃。相对湿度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤尘等爆炸混合物的矿井中。话机规格:（1）外形尺寸:119mm×53mm×23.6mm。（2）手机重量:183g。（3）手机电池:充电锂电池,3.7V,1300mAh。（4）充电器:输入AC100-220V输出DC5V1A。（5）协议:SIPV2协议RFC3261/STUN、RTP。（6）LCD:彩色LCD2.2”128×160分辨率。无线通讯指标:（1）工作信道：1--11信道。（2）数据传输速率：1Mbps—11Mbps。（3）发射场强：-40~-10dBm。（4）接收灵敏度：≤-80dB/m。

5.4.3矿井无线通讯系统（3G方案）系统设计系统采用我国自主知识产权、先进的3G移动技术——TD-SCDMA技术TD矿用无线调度通信系统，组建地面及井下无线通信网，实现井上、井下的移动通信。系统在提供传统语音业务的基础上还可提供3G数据业务。通过综合智能调度交换机实现有线、无线通讯网络的统一号码管理、一体调度及统一网管。智能调度交换机综合了通讯领域的各种TDM、VoIP及移动的先进技术，依托于企业已有的Intranet网络，为企业构筑多业务一体化的通讯平台。在用户侧，提供有线、无线、分组一体化的接入手段。系统可通过电信级接入网关提供有线模拟调度电话的接入。系统采用先进的软硬件技术、电信级的设计，保证了设备的高可靠性。系统架构井下无线通信系统由地面组网设备及井下组网设备组成。地面设备主要包括矿井智能调度系统、综合网络控制器、基站控制器等设备，井下设备包括本安型基站和本安型手机。地面综合网络控制器与井下本安型基站、地面室外型基站之间采用光纤传输。组网示意图如图5-35所示。图5-36系统方案组网示意图组网说明：1.调度中心安装智能调度交换设备一套，通过IP接口连接到内部网络，通过E1接口7号信令与矿行政电话、矿有线调度通信系统、公用电信网相连。2.根据矿方的实际情况，地面安装综合网络控制器一套；3.矿井井下根据实际情况及用户无线覆盖需求安装矿用本质安全型无线基站。实现对主立井、副立井、井下材料库、井下变电所、无轨胶轮车存放硐室、辅助运输大巷、胶带机运输大巷、40101工作面、40201工作面等区域全面覆盖。4.地面使用一台室外型基站完成对办公调度楼、联合建筑、地面变电所、主副井口、通风机房等主要工作区域的覆盖。配置全向智能天线。5.设置多媒体调度台一套及网管系统一套，实现对无线网络的统一管理和对无线用户实现调度功能。6.配置一台录音服务器，完成电话的录音功能。系统特点1.采用具有我国自主知识产权、先进的TD-SCDMA技术，技术领先；支持TD接入。语音编码为12.2K的AMR编码方式，数字无线信道编码和数字传输体制使系统具有极强的抗干扰特性，提供和有线接入相同话音质量和可靠性的无线通信业务。针对矿山企业用户优化的无线资源管理算法，含动态信道分配、接力切换、分组调度、功率控制等算法软件，使得宝贵的无线频谱资源得到有效利用，保证企业环境无线覆盖良好，提高的无线通信质量。基站的功率和扇区都可根据无线覆盖的实际环境进行灵活调整，同时可以选择不同的天线和安装方式，方便灵活，可以满足不同的矿山企业无线环境的需求。2.支持多协议接口；提供单点最大支持5000用户的接入容量，支持多点组网；支持FXO、PRI、SS7接入传统电路交换网络；支持SIP/MGCP与分组交换网络的互通。3.在提供语音业务的基础上可提供3G数据业务；4.多点互联和自由漫游能力；TD矿用无线通信系统通过调度交换机实现多点互联，所有节点采用统一编号计划，节点间呼叫可直拨分机号完成，用户感觉不出地理上的差异，方案特点：（1）各分支之间通过IP网络连接，节点之间的话音支持VoIP。（2）终端漫游时采用基于集中注册、认证和更新机制，入局通过归属地、出局从漫游地出局。（3）注册的移动终端用户均可在各个互连节点间移动。5.完善的PBX功能；TD矿用无线通信系统提供完善的PBX功能以满足企业内部语音通信的需要；可以提供话务台、语音邮箱等增值业务运用。支持会议电话、号码同振等业务。6.支持有线、无线的统一管理；7.支持有线、无线的一体调度；8.丰富的增值业务；（1）集成了短消息平台，支持点对点，点对多点的短信发送，支持SMPP接口，可以方便实现PC到手机的短信（2）支持丢话通知业务（3）支持可视电话业务，实现视频通话、支持视频会议（4）支持高速数据业务，使得视频监控、环境监控的传感器设备具有移动性，减少安装维护费用（5）可搭载数字集群调度（6）支持多媒体文件传送9.井下、地面之间传输采用光纤传输，避免线缆穿井的防雷问题，保证网络的安全性；10.网络侧接口丰富，组网灵活；11.高可靠性；（1）电信级的设计保证设备可靠性达到99.99%（2）设备多级冗余保护，提高可靠性（3）特有无线资源池共享技术，满足突发情况下的设备的资源需求；在正常情况下，使设备处于负荷均衡的状态，保证设备始终处于稳定工作的状态，提高产品的可靠性和稳定性12.高安全性；（1）拥有自主知识产权的3G国际通信标准，通信安全、保密（2）针对矿山井下特殊环境，基站本质安全型设计，设备安全13.灵活的组网能力；（1）不需要成对分配频段资源，频谱利用率高，覆盖范围广，网络规划与维护简单（2）小型化的设备，光纤拉远分布式基站技术，采用无源光信号传输，施工方便，组网灵活14.良好的兼容性；（1）TD矿用无线通信系统可以和不同制造商生产的公网模式的TD终端兼容（2）可以和多家主流设备制造商生产的PBX和局用交换机互通15.适应矿山企业多种运行环境。（1）架构简洁，系统造型小巧，设备安装简单，19英寸标准上架设计，可用于各种企业场合（2）基站根据实际情况，灵活、方便地安放在室内、屋顶、竖杆或侧墙设备选型1.智能调度交换机智能调度交换机采用先进的软硬件技术，保证了设备的高可靠性。设备采用模块化插板式设计，支持多种接口板卡，可以根据需求灵活地提供不同的功能，并可根据容量平滑扩容。智能调度交换机支持复杂网络环境下的多点平滑组网；支持PHS、WiFi、TD-SCDMA等无线通信系统的接入，支持同种系统的组网、漫游；支持有线、无线终端的统一调度，实现组呼、群呼、强插、强拆、会议、录音、监听等功能；同时支持上行PRI、SS7、SIP等多种信令接入方式。智能调度交换机实现了语音、数据和增值业务的融合，是矿山企业用户生产调度、通信等综合业务的基础平台。技术规格：用户容量：最大5000用户中继数量：支持24E1VoIP端口：最大支持768通道输入电压：AC:90V～260VDC:-36V～-72V设备高度：2U满配重量：20kg2.综合网络控制器综合网络控制器是TD矿用无线通信系统矿用无线通讯系统的综合无线接入控制设备，集成了无线基站控制器以及分组业务核心网的功能。功能特性如下：（1）采用MicroTCA架构，小型化、高集成度、大容量。（2）集成了核心网分组域、无线网络控制、基站控制功能，提供语音数据的统一接入、处理。无线资源池管理技术提高产品的可靠性和稳定性。（3）独有的无线资源管理算法，使得无线频谱资源得到有效利用，保证无线覆盖良好。（4）提供12个连接基站的Ir接口，最多可以连接72台基站。（5）通过GE/FE接口与调度交换机连接，支持3G相关的Iu、Iub（如GMM，CM/SM/GSMS，RRC/RANAP/NBAP、IUUP/PDCP/RLC/MAC/FP）等协议。技术规格：光接口数量：12连接基站数:72输入电源：AC:176V～264VDC:-40.5V～-57V设备高度：2U满配重量：10kg3.室外型基站地面室外型基站，具备多天线、自动校准的特性，用于完成地面上室外部分的无线网络覆盖，支持TD-SCDMA专有的智能天线、抗多径干扰等先进技术。技术规格：天线通路数：8支持的最大载波数：9工作频段：1880～1920MHz输入电源：DC：-57V～-40V功耗：<220W防护等级：IP65重量：17kg安装方式：抱杆安装、悬挂安装4.矿用本安型无线基站矿用本安型无线基站提供手机接入的无线接口，接收来自手机的射频信号，与本安手机间构成无线链路，通过基站控制器、智能调度交换机提供终端用户语音/数据通信。矿用本安型无线基站采用本安型电路设计，具有防爆、低功耗、低热量、高可靠的特性，用于井下的无线网络覆盖，应用在有煤尘瓦斯爆炸性混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体场合。技术规格：单载波工作信道：23个工作频段：1880～1920MHz供电电