监控系统方案

新疆巴州金实工贸公司 安全监控系统改造技术方案

新疆巴州金实煤矿

安全监控系统改造技术方案

方案编制：刘明刚

参考资料：《煤矿安全规程》

《煤矿安全监控系统及监测仪器使用AQ1029-2007》 《煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006》

《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》（煤安监函【2016】5号） 《金实煤矿改建设计》

《金实煤矿安全专篇》

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目录

一、概述 ........................................................................................................................................... 2 二、系统功能及要求 ......................................................................................................................... 3 三、传输网络结构的选择 .................................................................................................................. 3 四、设备选型 .................................................................................................................................... 4 1、系统组成 .................................................................................................................................. 4 2、系统配置 .................................................................................................................................. 4 （1） 传感器及分站配置 ........................................................................................................... 4 （2）地面中心站配置 ................................................................................................................ 4 （3）传输系统 ........................................................................................................................... 5 五、监测点设置要求 ......................................................................................................................... 5 1、采煤工作面传感器选型和布置原则和控制要求 .......................................................................... 5 （1）瓦斯传感器设置 ................................................................................................................ 5 （2）其他传感器设置 ................................................................................................................ 5 2、掘进工作面传感器选型和布置原则和控制要求 .......................................................................... 6 （1）瓦斯传感器设置 ................................................................................................................ 6

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（2）其他传感器设置 ................................................................................................................ 6 （3）其他地点传感器选型和布置原则和控制要求 ...................................................................... 6 附：1、监控系统传感器计划单 .................................................................................................. 7 2、监控系统布置示意图 ............................................................................................................. 7

巴州金实煤矿 安全监控系统改造方案

一、概述

随着煤矿安全生产要求的日益提高，积极利用先进的计算机网络技术、数据库技术、多媒体通信技术、视频监控技术、控制技术、智能技术、地理信息技术等，分步建立集全矿井监测、控制、管理一体化的基于网络的大型开放式综合监控系统，实现“远程集中控制”机制，逐步实现各系统“远程控制、无人值守、有人巡视”，进而达到“减员增效” 的目标。提高矿井的现代化水平，保证矿井安全生产，达到对矿井安全生产环境中的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、风速、负压、温度、烟雾、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要机电开停、实现瓦斯超限声光报警和断电，以及风电瓦斯闭锁控制等，对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和必要的控制，便于生产调度指挥，使矿井生产安全可靠，有效地预防和及时处理各种突发事故和自然灾害。结合我矿井的具体情况以及《煤矿安全规程》、《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》、《金实煤矿安全专篇》、《金实煤矿改建设计》等规范和要求，对我矿安全监控系统制定以下改造方案，并经2017年4月23日《矿井安全监控系统布置方案研讨会》会议研究决定，制定监控系统技术改造方案。

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二、系统功能及要求

根据<国家煤矿安监局关于印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的方案的通知>（煤安监函【2016】5号）的规定要求：1、“新安装的系统与煤矿在用系统分类处理，新安装的系统应满足新标准（煤矿安全监控系统通用技术要求、煤矿安全监控系统及监测仪器使用管理规范）要求，煤矿在用系统在规定的时间内经技术改造后满足新标准要求。2、分站至中心站采用数字化传输，在数字化传输的基础上，将传感器（模拟量）至分站升级为数字传输，实现安全监控系统的数字化，促进智能化传感器发展。3、系统采用抗干扰（EMC）技术设计，增强抗干扰能力。4、推广使用架构简单系统以及激光、红外灯低功耗传感器、自诊断型传感器，使用多参数传感器。5、系统实现分级报警断电功能等，完善就地断电功能，提供断电可靠性，并加强馈电状态检测。6、支持多网、多系统融合。系统主干网应采用工业以太网，也可采用RS485、CAN、LonWorks、Profibus。“十三五”末应采用工业以太网。”等规范要求

1、安全生产监测监控系统具有通讯传输测试、传输故障记录、显示、传输错误统计功能； 2、系统应具有自检功能，包括分站、传感器故障诊断，报警提示；

3、系统能以列表、曲线、模拟图形、历史曲线等多种方式显示各测点的实时数据，包括各监测参数、测点位置、监测数据、供电状态、通讯状态、报警值、断电值等的功能；

4、系统具有实时数据、统计数据的存储、查询、报表统计功能。数据调用功能齐全，可查询实时数据、历史数据、各种曲线、报警、断电以及操作记录、便于管理人员分析处理；

5、系统具有多种报警方式，以图标变化、数值颜色变化、声音等多种方式报警，操作员解除报警功能。

6、系统采用分级报警技术，不同级别的异常情况，通知到不同的管理人员，同时，可以通过短信方式发送报警信息，接收管理人员的回发短信。

7、系统具有用户权限管理功能，不同的用户具有不同的权限，完成不同的操作，确保系统安全。

8、系统采用B/S技术，连接到网络上的授权用户可以通过浏览器查看系统的数据 三、传输网络结构的选择

按照<国家煤矿安监局关于印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案的通知》(煤安监函【2016】5号文件)>的规定：“在分站至中心站数字化传输的基础上，将传感器（模拟量）至分站升级为数字传输，实现安全监控系统的数字化，促进智能传感器发展”。因此主干网实现数字化传输，传输主干网单独组网，由地面监控中心主站、传输接口、井下分站、传感器组成。安全生产监测监控系统沿主斜井敷设1根矿用阻燃信号电缆下井，下井电缆使用电缆挂钩沿井筒敷设，电缆挂钩间距≤3m。井下监控信号通过传输电缆连接至地面传输接口，接入地面监控网络。

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四、设备选型

安全监测监控系统机组成设备必须达到抗干扰技术要求，选型应体现系统的安全性、可靠性、先进性、开放性、可扩展性、经济性，满足矿井生产，能及时、有效地获得监测、监视等管理信息的需要，同时还要考虑矿井近、远期的发展，产品的技术更新与升级换代，售后服务、传输接口等多方面的因素。

新安装的系统应满足新标准（煤矿安全监控系统通用技术要求、煤矿安全监控系统及监测系统及监测仪器使用管理规范）的要求，

1、系统组成

矿井安全生产监控应选用系统成熟、性能先进、可扩展性、性能超前设备，主要由地面中心站、传输接口、监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。应集矿井安全监控、生产工况监控、网络信息管理及多种监测子系统为一体的全网络化矿井安全生产综合监控系统。

地面中心站由两台监控主、备机组成，系统通过自己专用的传输信道，完成对整个系统测点数据的监测、记录、添减及修改等功能。为了保证系统的安全性和可靠性，必须选用工业控制计算机，双机热备份。若其中一台工控机发生故障，另一台可继续运行。安全生产监控主机能显示各类监测数据、曲线、实时动态模拟图形，可制作、打印灵活多变的报表。客户端使用专有终端软件，应能通过网页浏览的方式完成对整个数据的监测。系统还要 方便接入矿综合自动化系统，使数据信息完全共享。

为防止井下瓦斯、火灾等，危害人身和设备安全，在井下采煤工作面、掘进工作面、主要巷道、机电硐室及等处设置各种传感器，监测瓦斯、温度、风速、负压等各类环境参数，监测风门开关、各种机电设备开停等生产状态参数及馈电状态等电力参数。由各传感器采集的监测信息，通过分站传送到地面调度中心。当出现超限情况时，地面调度中心及现场均应有声、光报警。通过远程断电器实现瓦斯风电闭锁、瓦斯断电、故障闭锁及其它必要的控制。

2、系统配置 （1） 传感器及分站配置

新增监控分站数量根据分站容量来决定实际台数，确保3台备用分站，以便日常使用中的维修、维护跟换工作。各类传感器具体设置地点见《井下安全监测布置图》 （2）地面中心站配置

安全监测监控中心设于地面联合建筑调度室内，配置两台监控主、备机。系统通过自己专用的传输信道，完成对整个系统测点数据的监测、记录、添减及修改等功能。为了保证系统的安全性和可靠性，系统选用工业控制计算机，双机热备份。若其中1台工控机发生故障，另1台可继续运行，可确保系统24小时不间断运行。安全生产监控主机可以显示各类监测数据、曲线、实时动态模拟图形，可制作、打印灵活多变的报表。客户端使用专有终端软件，可以通

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过网页浏览的方式完成对整个数据的监测，监测主机的信息可以上网，在网络上任一台授权的工作站上能够显示所有测点的数据曲线。系统还可方便接入矿综合自动化系统，使数据信息完全共享。

地面中心站设备必须满足规程、规范及功能设计要求。 （3）传输系统

安全监测监控传输系统由传输接口、信号电缆及电缆分线盒等组成，矿井安全监控系统井筒主通讯电缆采用MHYV32 1*4*1.38，传感器电缆采用MHYVR 1*4*7/0.43，避难硐室监测监控传输线缆在进入避难硐室前50m应穿钢管。 五、监测点设置要求

1、采煤工作面传感器选型和布置原则和控制要求 （1）瓦斯传感器设置

我矿为瓦斯矿井，回采工作面瓦斯传感器应布置在采煤工作面上隅角T0，回风流靠近工作面＜10m处T1，回风巷口10m～15 m处T2。

其中T0报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.5%，复电浓度为＜1.0%。断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备；T1报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.5%，复电浓度为＜1.0%。断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备；T2报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.0%，复电浓度为＜1.0%。断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。

采煤机设置机载式瓦斯断电仪，报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.5%，复电浓度为＜1.0%，断电范围为采煤机电源。

回采工作面瓦斯传感器数量为3个。

瓦斯传感器应垂直悬挂在巷道上方，距顶≯300mm，距巷壁≮200mm，不影响行人和行车，安装维护方便。 （2）其他传感器设置

一氧化碳传感器：回采工作面上隅角、工作面及工作面回风巷各设置1个一氧化碳传感器，报警浓度为≥0.0024%CO。

温度传感器：在工作面回风巷口10m~15 m处中设置1个用于测量环境温度的温度传感器，温度传感器报警值为30℃。

风速传感器：应设置在工作面回风巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算测风断面的地点，设置1个风速传感器。当风速低于或超过设计风速值的20%时，应发出声、光报警信号。

粉尘传感器:在工作面上隅角设置1个粉尘传感器。

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2、掘进工作面传感器选型和布置原则和控制要求 （1）瓦斯传感器设置

监测综采工作面瓦斯变化情况，掘进工作面应在靠近工作面≤5m和掘进巷道口10-15m处各设1个瓦斯传感器(T1、T2).其T1报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.5%，复电浓度为＜1.0%。断电范围为掘进工作面全部非本质安全型电气设备。其T2报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1%，复电浓度为＜1.0%。断电范围为掘进工作面巷道内全部非本质安全型电气设备。

掘进机设置机载式瓦斯断电仪，其报警浓度为≥1.0%，断电浓度为≥1.5%，复电浓度为＜1.0%，断电范围为掘进机电源。

掘进面瓦斯传感器数量为2个。采用双巷掘进时，在工作面混合回风流处设置1个瓦斯传感器。

瓦斯传感器应垂直悬挂在巷道上方，距顶≯300mm，距巷壁≮200mm，不影响行人和行车，安装维护方便。 （2）其他传感器设置

CO传感器：各煤层自燃等级均为自燃，各煤层均有自燃倾向。为此在回风流距掘进巷口10～15m处中设置1个 CO传感器。CO报警值为0.0024%，CO传感器除用于环境监测外，还可作为自然发火的预测。

温度传感器：在回风流距掘进巷口10～15m处中设置1个用于测量环境温度的温度传感器，并作为自然发火的预测。

CO、温度传感器均安装在巷道上方，垂直悬挂，距顶≯300mm，距巷壁≮200mm。 掘进工作面开停传感器：设置2个局扇开停传感器，对综掘工作面局部通风机的开停状态进行监测。

风筒传感器：掘进工作面局部通风机的风筒末端设置1个风筒传感器； 粉尘传感器:在工作面设置1个粉尘传感器。 （3）其他地点传感器选型和布置原则和控制要求

在井底水仓设置2个水位传感器。

带式输送机滚筒下风侧10m~15m处设置1个一氧化碳传感器，报警值为0.0024%，设置1个烟雾传感器。

机电洞室内设置温度及烟雾传感器；

井下变电所设置温度、烟雾传感器和相应数量的远程断电器，同时在被控开关的负荷测设置馈电开关。

在永久避难硐室内，对避险设施过渡室（舱）内的氧气、一氧化碳，生存室（舱）内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度和避险设施外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳进行监测。

风门传感器：主要风门装设风门传感器。

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附：1、监控系统传感器计划单 2、监控系统布置示意图

监控系统传感器数量计划单 传感器数量（台/组） 名 称 监控主机 监控备机 备用电源 打印机 防雷设施 瓦斯传感器 一氧化碳传感器 风速传感器 温度传感器 烟雾传感器 语音风门传感器 负压传感器 开停传感器 风量传感器 液位传感器 粉尘传感器 远程馈电断电仪 监控线缆 2通接线盒 3通接线盒 4通接线盒 7

10 7 4 9 3 9 1 11 2 1 4 4 4 2 3 2 1 ---- 3 ------ ---- 1 2 5 4 4 4 3 1 ---- 8 2 ---- 2 4 固定巷道区域 一个采煤工作 区域数量 一个掘进工作区域数量 1套 1套 1套 1台 1套 19 15 14 16 8 11 1 22 2 2 4 10 38 31 24 31 19 15+3 1 49 8 2 11 24 多计划3组 一采两掘数量 两采四掘 数量 备用数量（20％） 备 注 新疆巴州金实工贸公司 安全监控系统改造技术方案

其他 说明：1、各种传感器设置位置见监控设备布置示意图。 2、所有传感器均按1采2掘及2采4掘两种方案数量配备，具体配置有待领导确定。备用量按规定取20％。

3、掘进工作面以监控设备正常传输范围内数量计算，未考虑超长巷道需要增加的分站、传感器、线缆等设备。

4、因不熟悉需要采购的设备具体性能，比如分站容量、传输距离、断电距离，因此分站数量及断电仪、其他设备辅助设备数量未进行计划。可根据巷道长度、设备性能进行计划。 5、设备必须满足国家煤矿安监局关于印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的通知【煤安监函（2016）5号】文件要求，以及AQ6201、AQ1029规定要求。 巴州金实煤矿 2018年4月24日

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wqga.html