一、概況

國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局下發(fā)的安監(jiān)總煤裝［2010］146號(hào)和安監(jiān)總煤裝［2011］33號(hào)文件規(guī)定：煤礦企業(yè)必須按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2007)的要求，建設(shè)完善安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下瓦斯、一氧化碳濃度、溫度、風(fēng)速等的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，為煤礦安全管理提供決策依據(jù)。

安裝的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)必須符合《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》(AQ6201—2006)的規(guī)定，并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志。

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)各配套設(shè)備應(yīng)與安全標(biāo)志證書中所列產(chǎn)品一致。

甲烷、饋電、設(shè)備開停、風(fēng)壓、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度、風(fēng)門、風(fēng)筒等傳感器的安裝數(shù)量、地點(diǎn)和位置必須符合《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2007)要求。

二、礦井安全條件及安全監(jiān)控系統(tǒng)簡述

設(shè)計(jì)采用KJ307X型礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1套。該系統(tǒng)具備煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志，并且符合AQ6201-2006《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》，具有模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等多項(xiàng)功能，用來監(jiān)測井下的甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)窗狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要通風(fēng)機(jī)開停、工作電壓、工作電流等，并且實(shí)現(xiàn)了甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。

本次設(shè)計(jì)利用現(xiàn)有的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，增加并完善，以保障礦井安全、高效生產(chǎn)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

     本系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心監(jiān)控設(shè)備、傳輸平臺(tái)、監(jiān)控分站、各類傳感器及其他輔助設(shè)備組成。傳輸平臺(tái)采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)平臺(tái)+485總線。

本方案設(shè)計(jì)為分層結(jié)構(gòu)，具體組成如下：

地面監(jiān)控中心站：是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控中心監(jiān)控設(shè)備包括監(jiān)控服務(wù)器、地面環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、不間斷電源等設(shè)備。負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備及監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理、定義配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、分析處理、統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)、屏幕顯示、查詢打印、實(shí)時(shí)控制、遠(yuǎn)程傳輸、畫面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)終端完成系統(tǒng)監(jiān)測信息異地實(shí)時(shí)共享，能夠以文本或圖形方式顯示安全生產(chǎn)信息，查詢各類報(bào)表數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)圖形，實(shí)時(shí)顯示動(dòng)、靜態(tài)模擬圖形、數(shù)據(jù)表格、歷史曲線、顯示采掘平面圖、測點(diǎn)配置等內(nèi)容，并可打開實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示窗口。

支持在調(diào)度中心大屏幕、全礦各部門及集團(tuán)公司聯(lián)網(wǎng)的多媒體工作站上均能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地查詢到所有監(jiān)測數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形。

傳輸平臺(tái)：通過工業(yè)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，局部光纜斷線不影響傳輸，符合《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》要求。

前端設(shè)備：系列化智能監(jiān)控分站，主要完成對(duì)所監(jiān)測的傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、分類顯示、報(bào)警、斷電控制、與地面監(jiān)控中心站的數(shù)據(jù)通訊、所接傳感器的集中供電等；

各類傳感器、開關(guān)量傳感器及斷電控制器等設(shè)備，是整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)前沿的終端設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)各監(jiān)測點(diǎn)的物理數(shù)據(jù)采集、就地顯示、超限報(bào)警、信號(hào)傳輸、對(duì)監(jiān)控分站控制指令的執(zhí)行等。

四、系統(tǒng)主要功能

（1）系統(tǒng)具有甲烷、風(fēng)速，壓差、CO、溫度、煤流等模擬量監(jiān)測，饋電狀態(tài)、設(shè)備開停，風(fēng)筒開關(guān)、煙霧等開關(guān)量監(jiān)測和累計(jì)量監(jiān)測功能。

（2）系統(tǒng)具有甲烷濃度超限聲光報(bào)警和斷電/復(fù)電控制功能。

（3）系統(tǒng)具有風(fēng)、瓦斯、電閉鎖功能

（4）系統(tǒng)具有斷電狀態(tài)監(jiān)測功能。斷電狀態(tài)監(jiān)測就是系統(tǒng)對(duì)被控設(shè)備的饋電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電/饋電命令不一致時(shí)，報(bào)警并記錄相應(yīng)測點(diǎn)的甲烷濃度、斷電/饋電命令、監(jiān)測的饋電狀態(tài)、被控設(shè)備和地點(diǎn)和名稱等。

（5）系統(tǒng)具有中心站手動(dòng)遙控?cái)嚯?復(fù)電功能，斷電/復(fù)電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于系統(tǒng)巡檢周期。中心站手動(dòng)遙控?cái)嚯?復(fù)電功能是防止瓦斯超限違章作業(yè)的措施之一。當(dāng)瓦斯超限時(shí)，中心站值班人員可通過系統(tǒng)切斷有關(guān)區(qū)域的電源，待瓦斯?jié)舛冉档停L(fēng)系統(tǒng)工作正常后，中心站值班人員可通過系統(tǒng)有關(guān)區(qū)域復(fù)電。中心站手動(dòng)遙控?cái)嚯?復(fù)電功能，由中心站發(fā)送命令，傳輸系統(tǒng)傳至相應(yīng)分站，因此，斷電/復(fù)電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于系統(tǒng)巡檢周期。

（6）系統(tǒng)具有異地?cái)嚯?復(fù)電功能。異地?cái)嚯?復(fù)電功能是解決接于A分站甲烷等被測超限時(shí)，控制接于B分站的被控設(shè)備斷電，以提高系統(tǒng)的靈活性。斷電/復(fù)電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)大于2倍系統(tǒng)巡檢周期。

（7）系統(tǒng)具有備用電源。當(dāng)電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)甲烷、風(fēng)速、負(fù)壓、一氧化碳、局扇開停、風(fēng)筒狀態(tài)等主要監(jiān)控量繼續(xù)監(jiān)控、繼續(xù)監(jiān)控時(shí)間應(yīng)不小于2小時(shí)。

（8）系統(tǒng)具有自檢功能。當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、分站、主站、傳輸電纜等設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警并記錄故障時(shí)間，故障設(shè)備，以供查詢及打印。

（9） 系統(tǒng)主機(jī)雙機(jī)備份，并具有手動(dòng)切換功能(自動(dòng)切換功能可選)。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備份主機(jī)投入工作，保證系統(tǒng)的正常工作。

（10）系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)存盤功能。存盤內(nèi)容包括：①甲烷、風(fēng)速、負(fù)壓、一氧化碳等重要測點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測值；②模擬量統(tǒng)計(jì)值(大值、平均值、小值)；③報(bào)警及解除報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；④斷電/復(fù)電時(shí)間及狀態(tài)；⑤斷電/復(fù)電邏輯關(guān)系不符報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；⑥設(shè)備開/停時(shí)間及狀態(tài)；⑦累計(jì)量值；⑧設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時(shí)間及狀態(tài)等。在這些存盤項(xiàng)目中，除重要監(jiān)測點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測值存盤記錄應(yīng)保持24小時(shí)外，其余均應(yīng)保存3個(gè)月以上，并且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長度應(yīng)不大于10分鐘。