煤矿数字化智慧矿山整体解决安全生产监测系统

6.1通风调度大屏显示系统 236.1.1系统概述 236.1.2系统设计 236.1.3系统功能 236.1.4产品主要指标和技术参数 256.2安全监测子系统 276.2.1系统概述 276.2.2系统设计 276.2.3系统功能 276.2.4系统接入 296.3井下人员定位管理系统 306.3.1系统概述 306.3.2系统组成 326.3.3系统功能 346.3.3系统主要技术参数 376.4无轨胶轮车调度管理系统 396.4.1系统概述 396.4.2系统组成 416.4.3系统主要技术指标及功能 426.5矿井水文监测子系统 466.5.1系统概述 466.5.2系统整体结构 466.5.3系统组成与工作原理 476.5.4数据接入方式及格式要求 496.6顶板压力监测子系统 506.6.1监测、分析内容 506.6.2系统实现功能 506.6.3系统接入 516.7束管监测子系统 526.7.1系统概述 526.7.2系统组成与特点 526.7.3系统接入 526.8防火灌浆监控系统 536.8.1系统概述 536.8.2系统接入 536.9其它安全生产监测监控子系统接入 546.1通风调度大屏显示系统6.1.1系统概述XX煤矿新集控楼设置通风调度室，在通风调度室设置LCD显示屏，大屏幕显示安全监测系统，人员车辆定位系统，瓦斯监测系统，气雾阻化系统，束管监测等子系统信息。6.1.2系统设计根据XX煤矿通风调度室的时间情况以及用户的实际需求，设计在通风调度室设置2行×2列4台55寸超窄边拼接屏来实现其显示功能。6.1.3系统功能1.LCD显示墙功能LCD显示技术是一个新兴的技术，具有高亮度、高对比度、高色彩饱和度、高色彩均匀度、长寿命、平均无故障时间短等特点，目前在许多场合都有应用，具有非常好的视觉效果。还具有显示清晰、可视面积较大、显示比例可调、色彩艳丽明亮并且机体很薄，使用寿命长。以前的LCD显示屏大多都为单机使用方式，随着科技的发展和进步，55寸屏窄缝拼接使用（≤5.5mm）能够得到很好的显示效果。LCD拼接的应用因为较薄的机体，可以为用户节约更大使用空间，拼接组合也简单快捷，使用LCD拼接墙可以说是较少的投资得到极好的显示效果，性价比极高。系统支持多屏图像拼接，画面可整屏、分屏显示、灵活开启窗口和自定义窗口尺寸。全屏范围内显示无非线性失真效果，整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁，屏与屏间的拼缝不影响汉字和图象的正确显示。（1）整屏显示整个屏幕显示一个完整图象。显示的图像可以是复合视频、VGA、RGB、S-VIDEO、YPbPr/YCbCr或DVI。（2）单屏显示每个单元显示一路图象。每个单元的输入信号可以任意设置。（3）任意组合显示任何几个单元显示一路信号，有机的实现多屏幕的灵活组合显示。（4）图像叠加通过软件可将任意一个信号，以一个屏为单位，在整个幕墙上移动叠加。（5）四画面分割通过软件处理可将任意一块屏幕显示四路信号。（6）漫游叠加以一幅图像为地图，可以在上面任意叠加一幅或多幅画面，并可以任意拖拽。2、信号处理系统功能对信号源进行完善的处理，包括转接、分配、切换、分割、多屏拼接等等，达到信号资源共享的目的，使显示系统能轻易地获取任意一个或多个所需的信号，满足各种不同功能的需要。它是整个多媒体展示系统灵活性、安全性的有力保证。各种视频信号和计算机信号通过AV或RGB两种内置矩阵功能进行共享连接，可以分别显示在LCD显示拼接墙及不同的显示终端上。6.1.4产品主要指标和技术参数产品名称液晶超窄边拼接屏液晶面板类型TFT-LCD,DigitalinformationDisplay（DID）屏幕尺寸55英寸有效显示面积1209.6mm（H）×680.4mm（V）屏幕尺寸1215.3mm（W）×686.1mm（H）屏幕比例16：9可视角度（H/V）178°点距0.63mm（H）×0.63mm（V）对比度4000：1亮度700cd／㎡响应时间8ms显示色彩16.7M场频50Hz、60Hz、70Hz、75Hz、85Hz3D数码降噪3D视频TNR降噪3D梳状滤波器3D视频梳状滤波器3D逐行3D隔行转逐行变换OSD显示菜单中文/英文彩色制式PAL、SECAM、NTSC4.43、NTSC3.58、自动适应物理分辨率1920×1080（FullHD）兼容分辨率1920×1080；1680×1050；1600×1200；1440×900；1280×1024；1280×768；1024×768；800×600；使用寿命60000hours数字PC信号输入DVI-D1路DVI-D输入模拟PC信号输入1路VGA（D-sub15）入复合视频BNC输入／输出2路入／出亮色分离输入／输出1路S-video输入／输出色差分量RGB输入1路YPbPr/RGB入RCA音频输入/输出3路Audio入／出音频输出功率2×3W远程控制／接口RS232／RS485输入电源AC95V-260V50/60Hz功耗185W工作温度0℃-65℃工作湿度20%-80%（无结露状况）外形尺寸1215.3mm（W）×686.1mm（H）×125.5mm（D）边框尺寸上3.7mm×下1.8mm×左3.7mm×右1.8mm重量30.3Kg安装方式座装/壁挂/嵌入/吊装6.2安全监测子系统6.2.1系统概述XX煤矿4-1号煤层为局部可采煤层，4煤层属全区大部可采煤层。其中4-1号煤层为可燃-很可燃煤层。钻孔煤层瓦斯最高含量为：4.51ml/gdaf（5-3号孔4煤层），围岩最高瓦斯含量为3.34ml/gdaf（1-1号孔4煤层顶板）。评价值为（4.52+3.34）×1.3=10.22ml/g（其中1.3为经验系数），表明本井田煤层瓦斯含量较高。按照《煤矿安全规程》的规定，为确保煤矿安全、高效生产，设计采用一套矿井安全生产监控设备，对井下生产环境各类安全参数及矿井主要生产设备及供电设备运行状态进行监测监控，实时采集数据、传输、处理、显示和记录，为有关人员及时准确全面了解掌握井下生产环境状况，达到对各类灾害的早期予测并采取安全措施，防止事故的发生。6.2.2系统设计安全监测系统已建设完成，系统采用重庆院产品KJ90NB。本方案只考虑接入。6.2.3系统功能（1）数据采集：1）系统具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。2）系统具有馈电状态、通风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。（2）控制：1）系统由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。2）系统由现场设备完成甲烷风电闭锁功能。3）安全监控系统具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作权限管理和操作记录功能。4）安全监控系统具有异地断电/复电功能。（3）系统具有自动、手动、就地、远程和异地调节功能。（4）存储和查询：1）甲烷浓度、风速、负压、一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值。2）模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)。3）报警及解除报警时刻及状态。4）断电/复电时刻及状态。5）局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻。6）设备故障/恢复正常工作时刻及状态等。（5）显示：1）系统具有列表显示功能。2）系统能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等。3）系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值等曲线。4）系统具有开关量状态图及柱状图显示功能。5）系统具有模拟动画显示功能。6）系统必须具有系统设备布置图显示功能。（6）系统具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)。（7）系统具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。（8）系统具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。（9）系统具有双机切换功能。系统主机必须双机热备份，并具有手动切换功能及自动切换功能。当工作主机发生故障时，备份主机可手动及自动投入工作。（10）系统具有数据备份功能。6.2.4系统接入根据《煤矿安全规程》的要求，安全生产监测系统作为独立系统，系统上位机接入控制层管控平台。硬件采用以太网网络接口，软件采用OPC接口或者FTP方式。安全监控主系统故障时，具有监控分站就近接入工业环网交换机实现安全监控。实现目标：在网络终端（调度中心和领导办公室）使用浏览器，采用多种方式（图形、表格）显示监控系统的各类运行参数。接口间设有可靠的防火墙隔离。6.3井下人员定位管理系统6.3.1系统概述人员定位及管理系统通过区域定位方式实时了解井下人员的流动情况、任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域、查询任一指定井下人员本日或指定日期的活动轨迹。了解当前井下人员的准确数量、统计与考核下井人员的出勤情况。另外，可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计，产生的人员考勤的日报表、月报表，便于考核，能打印相关报表，并能导出至EXCEL。中心站具有网络浏览功能及信息上传功能，可以通过以太网传输到矿领导、各单位办公室，并且上传到集团公司各部门，实现信息共享。系统能够对数据进行实时备份和具备灾难恢复功能。可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，确保考勤统计数量与井下作业人员的数量完全一致。系统要求支持TCP/IP协议，具备接口可以接入井下百兆或千兆环网，另外通过遇险救灾引导系统可以在紧急时刻指导井下人员的有效避险和撤离。本工程范围包括：人员定位及管理系统中的所有设备（人员位置监测站处理器、无线接收器、无线编码发射器、井口考勤读卡系统、井口大屏、系统集成所需相应的硬件）的安装及调试，相关的软件（管理软件）安装及调试，以及线缆安装、敷设、系统调试等。系统执行规范如下：《煤矿安全装备基本要求》《煤矿监控系统总体设计规范》《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》《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.1-2000第1部分：通用要求《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.2-2000第1部分：隔爆型“d”《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.4-2000第1部分：本质安全型“ｉ”《煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件》（MT209）《低压电器外壳防护等级》GB4942.2《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》《监测监控质量标准化实施标准》《煤矿安全规程》◆GB/T9813－2000微型计算机通用规范◆MT210－90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法◆MT/T772－1998煤矿监控系统主要性能测试方法◆MT/T899－1999煤矿用信息传输装置通用技术条件◆GB/T2887电子计算机场地通用规范◆AQ6210煤矿井下作业人员管理系统通用技术要求◆AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范◆AQ6201煤矿安全监控系统通用技术要求◆MT/T1004煤矿安全生产监控系统通用技术要求◆MT/T1005矿用分站◆MT/T1007矿用信息传输接口◆MT/T1008煤矿安全生产监控系统通用技术要求6.3.2系统组成矿用人员定位管理系统由地面中心站、系统软件、传输平台、无线数据监测站、无线数据收发器、无线编码发射器及电源、传输电缆等组成。本次项目共计安装KJF80.1型监测站处理器20台、KTG2A型本安数据光端机5台、KJF80.2A型无线接收器80台、KDW16A隔爆兼本安型不间断电源20台、2800个无线编码发射器等。1、地面中心站主机选用两台，采用双机热备。数据库服务器采用具有冗余容错能力的服务器。机房内可以配置打印机，可以打印有关报表和资料。系统能够对数据进行实时备份和具备灾难恢复功能，能够备份保存至少一年历史资料，能实时监测监测站和接收器故障。2、数据监测站KJF80KJF80.1型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备，结合目前最先进的无线电通信技术，通过KJF80.2A无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，是KJ69J型矿用人员定位管理系统的主要组成设备，完成对动目标的监测功能。该监测站为矿用本质安全型。KJF80监测分站在系统传输信道出现故障时可以保存人员轨迹信息，当传输信道恢复正常时监测分站的信息能传送到监测主机，保证人员信息存储不间断。主要技术参数:工作电压：15V工作电流：KJF80.1不大于100mAKJF80.2A不大于75mA井下无线接收距离：不小于30m防爆型式：矿用本质安全型。3、KGE37B无线编码发射器无线编码发射器采用先进的RFID射频识别技术，与KJF80型无线数据监测站配套，可完成对井下人员及机车等动目标的位置监测功能。该产品为矿用本质安全型，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。系统中最多可容纳8190个发射器，编码固化不重码。KGE37B自带电池，该无线编码发射器安装在矿灯绳上（靠近灯盒处）已申请专利，和矿灯完全结合在一起，此安装方式为最佳方式，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。供电电源：由扣式电池供电，电池可工作半年以上；工作频率：2402±2MHz或2410±2MHz；外形尺寸：(l×b×h)mm：67×30×14；重量：约30g；防护等级：IP54；防爆类型：本质安全型；4、隔爆兼本安电源KDW16A-18V为井下分站供电，其后备电池可保证在交流电停电的情况下，人员分站可连续工作2小时以上。技术参数：输入：AC127V、220V、380V或660V；输出：DC18V±8%；备用电源功能。（1）转换时间：0S；（2）电池容量：12V4.0Ah，2节。5、专用检测仪CFC1一般放在灯房内，用来检测无线编码发射器的好坏，能检测识别卡的故障。6、矿用移动式读卡器FDY3矿用移动式读卡器主要用于对装有无线编码发射器的矿工进行搜索和定位。平时也可用于对无线编码发射器的检测。该产品为矿用本质安全型，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。接收到射频码，屏幕上会对应显示人员姓名、部门、照片等信息，也可“列表”查询以前收到的人员信息。主要技术参数：工作电压:3.7V（可充电锰酸锂电池供电，电池容量950mAH）电池最大开路电压：4.3V短路电流：2.5A最大工作电流：≤600mA屏保工作电流：≤400mA6.3.3系统功能1、系统基本功能系统软件智能化程度高，界面友好、反应迅速，具有较强的扩展兼容和分析处理能力；系统具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类查询、显示、打印等功能；系统具有携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能；系统具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能；系统能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别；系统能识别多个同时进入识别区域的识别卡。2、查询功能查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域；查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹；活动轨迹再现；选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息；选定某一分站、接收探头可以获得经过该分站、探头所有人员信息及人员经过时间；3、安全保障功能双向呼叫报警功能：携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫；井下发生险情时，监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退信号。超时报警功能：人员在井下时间超过规定的时间，自动报警提示并提供相关人员的名单等信息；区域超员报警：特定危险区域超过安全规定人数时，自动报警，可有效地阻止其他人员继续进入；4、统计考勤功能对下井人员的入井、升井时间，在井下各区域的停留工作时间等进行记录与统计并动态显示，为矿井提供作业人员管理的基础信息。显示下井人员确切的下井时间和上井时间，统计井下持续时间，并根据规定足班时间，系统自动判断不同类别的人员是否足班；日报表统计每天人员下井时间、上井时间、持续时间，注明班次；月统计报表中对每个月下井时间、下井次数（有效次数）、三班次数等分类统计，便于考核下井统计；可单独统计考核某些特殊工种、职务人员的下井情况。5、双卡合一刷卡考勤功能系统具备地面刷卡考勤功能，通过有源卡和无源卡结合的二合一发射器，人员上下井时把发射器靠近特定接收器时有声光、LED显示牌显示。6、系统运行状态提示（自诊断功能）当系统监测分站出现故障，提示告警；当无线接收器出现故障，提示某分站某接收器无信号；当无线编码发射器需要更换电池时，提前提示该发射器缺电；当井下交流供电中断时，系统提示直流供电报警；7、系统维护功能分站、接收器等参数设置及修改、图形修改，人员档案的录入、修改等。

6.3.3系统主要技术参数1、系统容量可连接无线数据监测站64个（无线接收器512个），无线编码发射器不少于8000个，每台分站可挂接读卡器不少于8个。2、传输方式利用矿上现有的井筒光缆下井，通过光电转换设备，井下采用电缆传输。后期,待工业以太环网建成之后，系统再改接入环网进行传输。3、发射器无线工作频率及无线发射功率无线工作频率2.4G，无线发射功率满足传输距离、本质安全型。4、同时读卡数量可同时读卡的数量≥200卡。5、最大巡检周期系统最大巡检周期≤30s。6、传输速率、误码率及漏读率速率：1200bps，传输误码率：≤10-8，漏读率≤10-4。7、传输距离地面中心站至数据监测分站传输距离：最大传输距离不小于20km。8、数据监测分站最大有效接收区半径有效距离30m-100米，携卡人员的最大行进速度不小于5m/s。9、存储时间（1）当主机发生故障时，丢失携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域时刻等信息的时间长度不大于5min；（2）分站存储数据时间不小于2h；（3）数据存储时间1年。10、画面响应时间调出整幅画面85%的响应时间不大于2s，其余画面不大于5s。11、双机切换时间从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间不大于5min。12、备用电源工作时间在电网停电后，备用电源应能保证系统连续监控时间不小于2h。13、远程本安供电距离远程本安供电距离不小于2km。14、系统时钟系统的主机、无线数据监测站、无线编码接收器具有计时功能，系统具有时钟校准功能。15、防雷工具及措施通讯系统防雷包括由户外引至户内的通讯线路,主要线路包括网络通讯线路、专线等。对于采用专用通信电缆由户外进入机房的系统需要做防雷保护。同时对电源也需做防雷措施。

6.4无轨胶轮车调度管理系统6.4.1系统概述由于井下巷道宽度有限，巷道内弯道和岔路口较多，车辆驾驶人员在无可靠信息指引情况下驾驶车辆，违章驾驶现象时有发生，极易造成井下交通阻塞，严重影响煤矿的安全生产，降低了运输效率。另外，由于煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，一旦发生异常，不能准确掌握井下作业车辆所处的位置，将给救援工作带来极大的困难。系统须具备的特点：（1）设备适应性强、无阻碍通过：能对煤矿巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集，识别无"盲区"、信号穿透力强、安全保密性能高、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时识别多个目标；（2）结构简单、可扩展性强、维护方便：系统采用二级模式，专用读卡分站可根据用户需求灵活配置，并可随开拓进度随时扩容，配置无线基站及读卡分站越多定位区域越多，定位的位置越准确；设备采用模块化设计管理维护方便；（3）设备可复用，减少投资：胶轮车定位系统网络可以和原有的安全监测系统共网复用，减少用户投资；也可以在人员定位系统网络中加各种类型的传感器，构成多功能的综合监测系统。（4）系统兼容性强、提供数据接口供集成商使用：要求系统上位机提供数据接口，供集成商集成系统主要功能，实现全矿井安全生产监控系统的集中展示与联动控制。系统运行环境条件：（1）周围环境温度：最高温度，不高于+40℃；最低温度，不低于-10℃。（2）环境相对湿度（25℃时）：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%。（3）大气压力：80kPa～106kPa。（4）无显著振动和冲击的场合。（5）无破坏绝缘的腐蚀性气体场合。（6）有爆炸性气体混合物的场合。设计原则及依据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，满足井下胶轮车运输监控的要求，并满足集合矿井人员定位管理系统的需要。设计依据严格按照以下标准和规范执行：《煤矿安全规程》2013版《煤矿井下人员位置监测及管理系统通用技术要求》《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》AQ6210—2007《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》《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本质安全型电路和电气设备要求》《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》AQ1048—2007

6.4.2系统组成井下胶轮车运行调度及信号控制系统是集无线通讯、数据采集及自动控制等应用的集合。系统由控制主机、基于GIS的胶轮车调度平台、大屏幕、读卡分站、胶轮车上安装的车载定位标签等组成。控制主机：负责整个系统设备及检测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。基于GIS的胶轮车调度平台：调度平台主要用于显示胶轮车所处的区段，胶轮车的运行方向，自动判断巷道占用情况，并自动更新轨迹及车载ＬＥＤ显示的内容。读卡分站：接收标识卡发出的无线编码信号，而后经过处理通过CAN输出。标识卡：安装在胶轮车上，电池供电，主要用于系统识别胶轮车所在位置。整个系统分为地面和井下两大部分。（1）地面部分采用井下胶轮车运行和管理开发的GIS软件，该软件能提供井下胶轮车实时定位监测、运行轨迹查询、胶轮车管理等功能，能完全满足矿上对胶轮车管理的需要。（2）井下部分采用读卡分站+矿用隔爆兼本安型直流稳压电源的基本组网方式。传输网络使用工业总线式电缆组网方案通过通讯线路接入交换机，读卡分站为RFID读卡器。在巷道中布置无线基站和读卡分站，连接方式简单、可扩展性强、安装简单、维护方便。RFID用于确定胶轮车的位置信息，读卡分站可根据用户需求灵活配置，并可随开拓进度随时扩容，读卡分站越多,管理区域越细，胶轮车位置越准确。设计说明：系统布置读卡分站要保证胶轮车所到位置的全部覆盖。6.4.3系统主要技术指标及功能1、系统主要技术指标：系统：通讯方式：TCP/IP通讯距离：大于15Km巡检周期：小于25S网络环境：局域网操作系统：Windows2000/2003/XP数据库：SQL2000server系统精度：≤±0.5％死机率：≤720小时／次读卡分站：输入电压：12VDC识别区域：≮100m通讯方式：can,支持双向通讯传输波特率：2400bps通讯距离：不小于1.5Km防爆型式：本质安全型标识卡：防冲突性:先进的防碰撞技术，可同时识别100个/秒以上标识。高速度:最高识别速度可达200公里/小时。安全性:加密算法与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解。方向性:可实现有方向性和无方向性的识别。高抗干扰性:对现场各种干扰源无特殊要求。工作电源：一次性电池供电，可连续使用一年以上。系统使用条件地面部分：(1)电源：AC220V±10%50Hz；(2)相对湿度：40－70%；(3)环境：无强磁场干扰，无粉尘，无腐蚀气体。井下部分：(1)电源：AC127V，-20%～10%50Hz；(2)温度：－5～40℃；(3)相对湿度：≤95%(25℃)；(4)大气压力：80kPa～106kPa；(5)机械环境:无显著振动和冲击的场合。2、系统主要功能：（1）采用2.4G的通讯技术，完全自主研发的嵌入式软件保证数据传输可靠性。（2）大容量备用电池、高可靠性的分站电源系统，保证连续稳定运行。（3）可靠识别静态或≤120km/h的高速移动目标。（4）系统漏读和误读的比例非常小；信号均匀覆盖，无阻隔，抗冲突性能强；识别区域无方向性、无盲区；对人体没有电磁辐射伤害。（5）独有的无漏卡保障技术，使系统拥有高可靠性。采用目前全球最先进、可靠性最高的无线通讯技术—2.4G无线通讯技术；针对煤矿井下应用专门设计的无线防冲突技术。（6）无线基站和读卡分站为本质安全结构，井下安装地点不受限制。（7）系统具有胶轮车运行轨迹再现功能。（8）系统软件是基于GIS的。（9）胶轮车管理功能能够实时对井下胶轮车进行运行统计，查看胶轮车所处位置，新增车辆，车辆标示卡更改。（10）显示功能动态图显示：支持地理信息系统（GIS）、矢量图等多种图形显示方式，根据图形化的信息可以很直观的显示井下巷道分布，设备安装及运行状态等。运行轨迹：根据输入胶轮车的标识卡号，可查询胶轮车当天或一定时间段内的运行轨迹详细信息，直观的再现了胶轮车井下运行情况。实时定位跟踪：可以对任意胶轮车所在位置进行查询。（11）双向通信功能标识卡具有先进双向呼叫功能，井下人员在遇险等情况时，可通过识别卡向地面发出求救信号，同时地面中心站可显示具体的位置等信息；车载手机可以可以实现胶轮车之间或调度之间的双向对讲，调度可以根据情况通过手机安排胶轮车的运行，同时可以把车辆行驶轨迹显示到LED显示屏。（12）用户管理功能提供对登录本系统的用户管理，包含新建、查询、修改、删除用户等。（13）大屏幕显示功能系统可在调度室设置的大屏幕显示，清楚的知道井下胶轮车的运行及位置。（14）扩展功能系统提供丰富的扩展功能，例如可以和现有的交通灯控制系统连接。系统维护和测试功能（1）系统地面控制主机采用1台前置机1台数据服务器。（2）系统具备联网功能，可通过客户端对监控信息进行查询，分析。（3）系统具有故障自动诊断功能，可自动判断出故障设备。（4）系统具有强大报警系统，在系统出现故障时，自动发出报警。

6.5矿井水文监测子系统6.5.1系统概述系统可监测水位、水温、明渠流量等有关水文参数，改变传统系统只能对地下水位进行监测的历史。系统采用软件自复位和硬件看门狗技术，系统在无人值守的情况下能够自动、可靠地运行；设计实现多参数水文动态监测智能预警系统软件，该软件对于采集的水文信息采用多种方法以表格、曲线、报表、图形等方式实现数字的动态显示和可视化输出，并可进行相应的编辑、打印等操作，方便用户的直观查询和使用。该系统集水文数据采集、数据处理、数据网络共享、水害预警、辅助决策于一体，采用现代化监测手段对地下水的各种参数进行监测，从而能够及时掌握水文动态，达到对水害事故的早发现、早预报、早防治等效果。6.5.2系统整体结构水文监测系统采用工业以太网解决数据传输网络，通过井下接入分站，把分站设备的信息源转换成统一的工业以太网数据包格式，实现无缝连接。系统整体结构如图6-1所示，该系统分为矿井井上和井下两部分。（1）地面水文地质钻孔分布于野外，架线困难，故采用无线遥测方式，地面钻孔水位、水温变化比较缓慢，信息量较少，采用手机短信方式实现各钻孔内的遥测仪与监测中心主机的信息交换，既可靠，费用又低，使用起来非常符合用户实际需求。井上部分为地面水文观测孔的水位、水温监测，地面水位水温遥测自动记录混合分站采集水位和水温数据，通过GSM网络将数据传送到主站微机，进行数据处理。（2）井下部分采用总线型网络拓扑结构，所有智能监测分站挂接在一条传输总线上，与地面主机通信，该结构非常适合煤矿井下测点分散、各测点相距较远的情况，已被大多数煤矿安全监控系统采用。井下部分利用水文监测分站进行数据采集，通过环型以太网将数据传输到地面监测中心站，经过中心站的预处理存入水文数据库中，采用多用户的数据库管理系统作为系统的开发平台，利用水文数据发布软件，通过局域网或广域网就可对水文数据进行查询、统计、浏览，使相关领导及专业技术人员得到相关信息。图6-1可扩展水文综合监测预警平台网络监控系统结构6.5.3系统组成与工作原理1.地面钻孔监控系统是基于GSM/GPRS国家公网构成的无线监测系统。它由地面监测中心站、地面钻孔遥测站、GSM通信单元及被测物理量传感器组成。无线监测系统可以以手机短消息形式(GSM)或中国电信无线上网模式(GPRS)进行数据交换。系统工作方式可分为主叫应答或定时自动上传两种方式。即地面中心站通过通信模块发送指令呼叫，地面钻孔遥测站应答发送短消息(数据)或预置地面钻孔遥测站时钟定时自动发送短消息(数据)，经GSM服务器中转后由地面监测中心站接收。地面监测系统通信距离是GSM网络的覆盖范围。地面观测站的个数根据需要不受限制。地面野外钻孔水位、水温的测量。现场的每个钻孔均设有水位、水温传感器和遥测仪，监测中心设有遥测分站。钻孔水位、水温的测量由安装在各钻孔内的基于GSM短信的智能水位遥测仪(带手机模块)完成。智能水位遥测仪定时(定时间间隔可设置)测量水位、水温，并通过短信方式将测量数据发送至监测中心的遥测分站，再由遥测分站传输到监控计算机，实现集中显示、存储，一旦出现异常情况(水位超限、水位变化速度超限、水位超出传感器的量程、遭破坏而现场出现异常振动、供电电压不足等)，遥测分站立即进行声光报警。因钻孔水位、水温变化比较缓慢，信息量较少，故智能水位遥测仪与遥测分站的无线通信采用公共移动网络的手机短信方式实现，既可靠，费用又低。2、井下水文监测系统主要由地面监测中心站、井下远程通信适配器、井下数据通信网络、井下数据采集分站、被测物理量传感器、井下防爆电源等构成。系统布置图如下图6-2所示：图6-2水文综合检测预警系统布置图井下监测系统是一种数字通信网络，该系统为分布式结构，采用主从工作方式。地面监测中心站通过有线远程通信网络向井下各分站发送相关指令，井下各分站接收监测中心站指令进行解析、确认、执行相关功能并通过井下通信模块将数据上传，完成井下分站与中心站的数据信息交换。地面监测中心站接收到的实时数据经处理后在系统计算机屏幕上实时显示、存储。井下数据通信网络的通信距离可达数十公里，可对分布在煤矿井下多达数百个水文观测点进行实时监测。水文信息数据由数据库统一管理。它包括井下明渠流量、压力等数据自动采集。井下流量的测量由流量仪，传感器等实现。井下明渠流量的测量由巴歇尔槽加流量仪流量传感器实现，测量方法为曼宁公式法，即通过渠道坡底角度和水渠粗糙系数计算出相应的流量。根据XX煤矿现场实际情况，设计分站与传感器位置和数目。6.5.4数据接入方式及格式要求1.FTP文本文件方式文本文件格式：UTF-8，文件名统一不得添加后缀。每条记录用“换行符”结束，每条记录中的字段用ASCII码“,”分隔。传输文件中的汉字统一使用GBK字符集，英文、数字、符号统一使用ASCII码。文本文件数据的构成：数据头+数据体。其中数据头为文本文件的第一行，数据头必须有且只有一行。数据体为从文本文件第二行以后的数据，每行数据是一个测点的数据（点定义数据或者实时数据）。文本文件采集：由监测厂商将按照此格式的要求生成的文本数据文件以FTP方式汇聚到统一的数据库服务器指定目录中，举例如下：服务器：用户名：KJxxx密码：KJxxx虚拟目录：JKData数据存放位置：JKData/KJxxx/2.OPC方式项目采用关系数据库进行监测数据的统一存储，可以编写OPC客户端实现数据采集。OPC方式丙方要提供OPCServer服务器和OPC的数据结构。6.6顶板压力监测子系统6.6.1监测、分析内容1.巷道顶板监测（1）在巷道内主要通过离层位移传感器监测顶板离层位置、离层速度变化。（2）采用锚杆载荷应力传感器通过对巷道顶板、两帮锚固力以及锚固力监测。2.回采工作面监测（1）监