第一篇：AQ6201-2006《煤礦安全監控系統通用技術要求》

煤炭安全監控系統通用技術要求（AQ6201-2006）

國家安全生產監督管理總局發布 1 范圍

本標準規定了煤礦安全監控系統的產品分類和技術要求。

本標準適用于煤礦使用的煤礦安全監控系統(以下簡稱系統)。術語和定義

2.1 煤礦安全監控系統 supervision system of coal mine safety 具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能。用來監測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風速、負壓、溫度、煙霧、饋電狀態、風門狀態、風窗狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主通風機開停等，并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等。

2.2 傳感器 transducer 將被測物理量轉換為電信號輸出的裝置。

2.3 礦用甲烷傳感器 methane transducer for mine 連續監測礦井環境氣體中甲烷濃度的裝置，一般具有顯示及聲光報警功能。

2.4 礦用風速傳感器 air velocity transducer for mine 連續監測礦井通風巷道中風速大小的裝置。

2.5 礦用風壓傳感器 wind pressure transducer for mine 連續監測礦井通風機、風門、密閉巷道、通風巷道等地通風壓力的裝置。

2.6 礦用一氧化碳傳感器 carbon monoxide transducer for mine 連續監測礦井中煤的自然發火區及膠帶輸送機膠帶等著火時產生的一氧化碳濃度的裝置。

2.7 礦用溫度傳感器 temperature transducer for mine 連續監測礦井環境溫度高低的裝置。

2.8 礦用二氧化碳傳感器 carbon dioxide transducer for mine 連續監測礦井環境氣體中二氧化碳濃度的裝置。

2.9 礦用氧氣傳感器 oxygen transducer for mine 連續監測礦井環境氣體中氧氣濃度的裝置。

2.10 礦用煙霧傳感器 smoke transducer for mine 連續監測礦井中膠帶輸送機膠帶等著火時產生的煙霧濃度的裝置。

2.11 礦用風筒開關傳感器 air pipe switch transducer for mine 連續監測風筒是否有風的裝置。

2.12 礦用風門開關傳感器 air door switch transducer for mine 連續監測礦井風門開關的裝置。

2.13 礦用饋電傳感器 feed transducer for mine 連續監測礦井中饋電開關或電磁啟動器負荷側有無電壓的裝置。

2.14 執行器(含聲光報警器及斷電器)actuator 將控制信號轉換為被控物理量的裝置。

2.15 聲光報警器 acoustooptic alarm 能發出聲光報警的裝置。

2.16 斷電控制器 switching off controller 控制磁力啟動器和饋電開關等的裝置。

2.17 甲烷斷電儀 methane breaker 井下甲烷濃度超限時，能自動切斷被控設備電源的裝置。

2.18 風電閉鎖裝置 interlocked circuit breaker

當掘進工作面局部通風機停止運轉或風筒風量低于規定值時，能自動切斷被控設備電源的裝置。

2.19 甲烷風電閉鎖裝置 methane interlocked circuit breaker

當掘進工作面局部通風機停止運轉或風筒風量低于規定值時，或空氣中甲烷濃度超限時，能自動切斷被控設備電源的裝置。

2.20 分站 substation 接收來自傳感器的信號，并按預先約定的復用方式遠距離傳送給傳輸接口，同時，接收來自傳輸接口多路復用信號。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數據處理能力、對傳感器輸入的信號和傳輸接口傳輸來的信號進行處理，控制執行器工作。

2.21 電源箱 power supply chassis 將交流電網電源轉換為系統所需的本質安全型直流電源，并具有維持電網停電后正常供電不小于2h的蓄電池。

2.22 傳輸接口 transmission interface 接收分站遠距離發送的信號，并送主機處理；接收主機信號、并送相應分站。傳輸接口還具有控制分站的發送與接收、多路復用信號的調制與解調、系統自檢等功能。

2.23 主機 host 一般選用工控微型計算機或普通微型計算機，雙機或多機備份。主機主要用來接收監測信號、校正、報警判別、數據統計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網絡聯接等。

2.24 故障閉鎖功能 fault interlocking function

當與閉鎖控制有關的設備未投入正常運行或故障時，必須切斷該監控設備所控制區域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖。

2.25 饋電異常 abnormal feed 被控設備的饋電狀態與系統發出的斷電命令/復電命令不一致。

2.26 模擬量輸入傳輸處理誤差 analog input transmission error 傳感器輸出值(顯示值)與中心站計算機顯示值之間的誤差。

2.27 模擬量輸出傳輸處理誤差 analog output transmission error 中心站計算機輸入值與執行器輸入值之間的誤差。

2.28 最大巡檢周期 cycle of maximum loop check 系統在滿容量條件下，傳感器輸出變化到中心站計算機顯示所需要的時間。

2.29 監測值 monitoring value 系統實時監測到的模擬量數值。

2.30平均值 average value 對單位時間內多次監測值取平均值。其時間間隔一般為5min(或10min)、1h、8h、24h、10d、30d(1個月)、3個月、6個月和12個月。若單位時間內對模擬量x采樣次數為N、每次監測值為xi(i=1,2,3,?,N)，則模擬量x的平均值應滿足下列關系：

=(x1+x2+…+xN)/N 2.31 最大值 maximum value 對單位時間內多次監測值取最大值。

2.32 最小值 minimum value

對單位時間內多次監測值取最小值。

2.33 實時顯示 realtime display 在任何顯示方式下，將報警、斷電、饋電異常等重要信息實時自動顯示。

2.34 調用顯示 selection display 根據需要選擇所關心的模擬量(或開關量)顯示。

2.35 報警顯示 alarm display

當模擬量大于或等于報警濃度(或開關量為報警狀態)時，自動將超限時刻及當前數值(或狀態)等在屏幕上列表顯示。

2.36 報警記錄查詢顯示 inquiry display of alarm recording 根據需要將某一時間內報警模擬量(或開關量)的報警時刻和解除報警時刻、累計報警次數、累計報警時間、報警期間最大值和每次報警期間最大值等記錄調出顯示。

2.37 斷電顯示 switching off display

當模擬量大于或等于斷電濃度(或開關量為斷電狀態)時，自動將當前模擬量數值(或開關狀態)、斷電命令及時刻、斷電區域、饋電狀態等在屏幕上列表顯示。

2.38 斷電記錄查詢顯示 inquiry display of switching off recording 根據需要將某一時間內斷電和復電命令及時刻、斷電區域、饋電狀態及時刻、累計斷電次數、累計斷電時間、斷電期間最大值和每次斷電期間最大值等調出顯示。

2.39 統計值記錄查詢顯示 inquiry display of statistical data recording 根據需要將某一段時間內模擬量的平均值、最大值等調出，并列表顯示。

2.40 饋電異常顯示 abnormal feed display 當斷電命令與饋電狀態不一致時，自動顯示地點、名稱、斷電或復電命令時刻、斷電區域、饋電異常時刻等。

2.41 饋電異常查詢顯示 inquiry display of abnormal feed 某一段時間內的斷電命令與饋電狀態不符記錄次數、累計時間、每次起止時間等調出并顯示。

2.42 狀態變動顯示 state alteration display 將當前狀態變化的開關量(由“開”變“?！被蛴伞巴！弊儭伴_”)的狀態變動時刻和狀態變動狀況(由“開”變“?！被颉巴！弊儭伴_”)等顯示。

2.43 狀態變動記錄查詢顯示 inquiry display of state alteration recording 根據需要將某一段時間內開關量狀態變動次數、變動時刻和變動狀態等調出，并列表顯示。

2.44 曲線顯示 curve display 將模擬量監測值和統計值隨時間變化的狀況用帶坐標和門限值的曲線等直觀地顯示出來。

2.45 狀態圖顯示 state diagram display 將開關量狀態隨時間變化狀況用帶時間坐標的直線表示。

2.46 柱狀圖顯示 cylindrical diagram display 將開關量單位時間內的開機效率(單位時間內開機時間)用直方圖直觀顯示。

2.47 模擬圖顯示 mimic diagram display 在具有說明巷道、設備布置等背景圖上，將實時監測到的開關量狀態，用相應的圖樣在相應的位置模擬顯示，同時將實時監測到的模擬量數值在相應位置顯示。3.1 型號

產品型號應符合MT286的規定。

3.2 分類

3.2.1 按復用方式分類

a)時分制系統；

b)頻分制系統；

c)碼分制系統；

d)復合復用方式(同時采用頻分制、時分制、碼分制中兩種或兩種以上)系統。

3.2.2 按網絡結構分類

a)樹形；

b)環形；

c)星形；

d)總線形；

e)復合形(同時采用星形、環形、樹形、總線形中兩種或兩種以上)。

3.2.3 按調制方式分類

a)基帶；

b)調幅；

c)調頻；

d)調相；

e)其他。3.2.4 按工作方式分類

a)主從；

b)多主；

c)無主。技術要求

4.1 一般要求

系統應符合本標準的規定，系統中的設備應符合有關標準及各自企業產品標準的規定，并按照經規定程序批準的圖樣及文件制造和成套。

4.2 環境條件

4.2.1 系統中用于機房、調度室的設備，應能在下列條件下正常工作：

a)環境溫度：15～30℃；

b)相對濕度：40%～70%；

c)溫度變化率：小于10℃/h，且不得結露；

d)大氣壓力：80～106kPa；

e)GB/T 2887規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。

4.2.2 除有關標準另有規定外，系統中用于煤礦井下的設備應在下列條件下正常工作：

a)環境溫度：0～40℃；

b)平均相對濕度：不大于95%(＋25℃)；

c)大氣壓力：80～106kPa；

d)有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。

4.3 供電電源

4.3.1 地面設備交流電源：

a)額定電壓：380V/220V，允許偏差±10%；

b)諧波：不大于5%；

c)頻率：50Hz，允許偏差±5%。

4.3.2 井下設備交流電源：

a)額定電壓：36V/127V/380V/660V/1140V,允許偏差：

——專用于井底車場、主運輸巷：+10-20%；

——其他井下產品：+10-25%；

b)諧波：10%；

c)頻率：50Hz，允許偏差±5%。

4.4 系統設計要求

4.4.1 系統組成

系統一般由主機、傳輸接口、分站、傳感器、執行器(含斷電器、聲光報警器)、電源箱、電纜、接線盒、避雷器和其他必要設備組成。

4.4.2 硬件

4.4.2.1 中心站硬件一般包括傳輸接口、主機、打印機、UPS電源、投影儀或電視墻、網絡交換機、服務器和配套設備等。中心站均應采用當時主流技術的通用產品，并滿足可靠性、可維護性、開放性和可擴展性等要求。

4.4.2.2 傳感器的穩定性應不小于15d。（煤礦用低濃度載體催化式甲烷傳感器，煤礦用高低濃度甲烷傳感器、瓦斯抽放用熱導式高濃度甲烷傳感器和礦用電化學式一氧化碳傳感器的穩定性和傳輸距離執行本標準，其他傳感器執行各自現行標準。）

4.4.2.3 由外部本安電源供電的設備一般應能在9～24V范圍內正常工作。（其供電距離不應小于2Km）

4.4.3 軟件

操作系統、數據庫、編程語言等應為可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的主流產品。軟件應有詳細的漢字說明和漢字操作指南。

4.5 基本功能 4.5.1 數據采集

4.5.1.1 系統必須具有甲烷濃度、風速、風壓、一氧化碳濃度、溫度等模擬量采集、顯示及報警功能。

4.5.1.2 系統必須具有饋電狀態、風機開停、風筒狀態、風門開關、煙霧等開關量采集、顯示及報警功能。

4.5.1.3 系統必須具有瓦斯抽采(放)量監測、顯示功能。

4.5.2 控制

4.5.2.1 系統必須由現場設備完成甲烷濃度超限聲光報警和斷電/復電控制功能。

a)甲烷濃度達到或超過報警濃度時，聲光報警；

b)甲烷濃度達到或超過斷電濃度時，切斷被控設備電源并閉鎖；甲烷濃度低于復電濃度時，自動解鎖；

c)與閉鎖控制有關的設備(含甲烷傳感器、分站、電源、斷電控制器、電纜、接線盒等)未投入正常運行或故障時，切斷該設備所監控區域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩定運行后，自動解鎖。

4.5.2.2 系統必須由現場設備完成甲烷風電閉鎖功能：

a)掘進工作面甲烷濃度達到或超過1.0%時，聲光報警；掘進工作面甲烷濃度達到或超過1.5%時，切斷掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當掘進工作面甲烷濃度低于1.0%時，自動解鎖；

b)掘進工作面回風流中的甲烷濃度達到或超過1.0%時，聲光報警、切斷掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當掘進工作面回風流中的甲烷濃度低于1.0%時，自動解鎖；

c)被串掘進工作面入風流中甲烷濃度達到或超過0.5%時，聲光報警、切斷被串掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當被串掘進工作面入風流中甲烷濃度低于0.5%時，自動解鎖；

d)局部通風機停止運轉或風筒風量低于規定值時，聲光報警、切斷供風區域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；當局部通風機或風筒恢復正常工作時，自動解鎖；

e)局部通風機停止運轉，掘進工作面或回風流中甲烷濃度大于3.0%，必須對局部通風機進行閉鎖使之不能起動，只有通過密碼操作軟件或使用專用工具方可人工解鎖；當掘進工作面或回風流中甲烷濃度低于1.5%時，自動解鎖；

f)與閉鎖控制有關的設備(含分站、甲烷傳感器、設備開停傳感器、電源、斷電控制器、電纜、接線盒等)故障或斷電時，聲光報警、切斷該設備所監控區域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖；與閉鎖控制有關的設備接通電源1min內，繼續閉鎖該設備所監控區域的全部非本質安全型電氣設備的電源；當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩定運行后，自動解鎖。嚴禁對局部通風機進行故障閉鎖控制。

4.5.2.3 安全監控系統必須具有地面中心站手動遙控斷電/復電功能，并具有操作權限管理和操作記錄功能。

4.5.2.4 安全監控系統應具有異地斷電/復電功能。

4.5.3 調節（非強制性，企業在產品設計時可根據實際等情況進行選擇，按企業要求進行審查和驗收。）

系統宜具有自動、手動、就地、遠程和異地調節功能。

4.5.4 存儲和查詢

系統必須具有以地點和名稱為索引的存儲和查詢功能：

a)甲烷濃度、風速、負壓、一氧化碳濃度等重要測點模擬量的實時監測值；

b)模擬量統計值(最大值、平均值、最小值)；

c)報警及解除報警時刻及狀態；

d)斷電／復電時刻及狀態；

e)饋電異常報警時刻及狀態；

f)局部通風機、風筒、主要通風機、風門等狀態及變化時刻；

g)瓦斯抽采(放)量等累計量值；

h)設備故障／恢復正常工作時刻及狀態等。

4.5.5 顯示

4.5.5.1 系統必須具有列表顯示功能：

a)模擬量及相關顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位；④報警門限；⑤斷電門限；⑥復電門限；⑦監測值;⑧最大值；⑨最小值；⑩平均值；斷電／復電命令；饋電狀態；超限報警；饋電異常報警；傳感器工作狀態等；

b)開關量顯示內容包括：①地點；②名稱；③開／停時刻；④狀態；⑤工作時間；⑥開停次數；⑦傳感器工作狀態；⑧報警及解除報警狀態及時刻等；

c)累計量顯示內容包括：地點、名稱、單位、累計量值等。

4.5.5.2 系統應能在同一時間坐標上，同時顯示模擬量曲線和開關狀態圖等。

4.5.5.3 系統必須具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值等曲線。

4.5.5.4 系統必須具有開關量狀態圖及柱狀圖顯示功能。

4.5.5.5 系統必須具有模擬動畫顯示功能。顯示內容包括：①通風系統模擬圖；②相應設備開停狀態；③相應模擬量數值等。應具有漫游、總圖加局部放大、分頁顯示等方式。

4.5.5.6 系統必須具有系統設備布置圖顯示功能。顯示內容包括：①傳感器；②分站；③電源箱；④斷電控制器；⑤傳輸接口和電纜等設備的設備名稱；⑥相對位置和運行狀態等。若系統龐大一屏容納不下，可漫游、分頁或總圖加局部放大。

4.5.6 打印

系統必須具有報表、曲線、柱狀圖、狀態圖、模擬圖、初始化參數等召喚打印功能(定時打印功能可選)。報表包括：①模擬量日(班)報表；②模擬量報警日(班)報表；③模擬量斷電日(班)報表；④模擬量饋電異常日(班)報表；⑤開關量報警及斷電日(班)報表；⑥開關量饋電異常日(班)報表；⑦開關量狀態變動日(班)報表；⑧監控設備故障日(班)報表；⑨模擬量統計值歷史記錄查詢報表等。

4.5.7 人機對話

系統必須具有人機對話功能，以便于系統生成、參數修改、功能調用、控制命令輸入等。

4.5.8 自診斷

系統必須具有自診斷功能。當系統中傳感器、分站、傳輸接口、電源、斷電控制器、傳輸電纜等設備發生故障時，報警并記錄故障時間和故障設備，以供查詢及打印。

4.5.9 雙機切換

系統必須具有雙機切換功能。系統主機必須雙機備份，并具有手動切換功能或自動切換功能。當工作主機發生故障時，備份主機投入工作。

4.5.10 備用電源

系統必須具有備用電源。當電網停電后，保證對甲烷、風速、風壓、一氧化碳、主要通風機、局部通風機開停、風筒狀態等主要監控量繼續監控。

4.5.11 數據備份

系統必須具有數據備份功能。

4.5.12 模擬報警和斷電

傳感器應具有現場模擬測試報警和斷電功能。

4.5.13 防雷（不考核井下電源防雷）

系統必須具有防雷功能。分別在傳輸接口、入井口、電源等采取防雷措施。

4.5.14 其他

4.5.14.1 系統應具有網絡通信功能。

4.5.14.2 系統應具有軟件自監視功能。

4.5.14.3 系統應具有軟件容錯功能。

4.5.14.4 系統應具有實時多任務功能，能實時傳輸、處理、存儲和顯示信息，并根據要求實時控制，能周期地循環運行而不中斷。

4.6 軟件功能

4.6.1 操作管理

軟件必須具有操作權限管理功能，對參數設置、控制等必須使用密碼操作，并具有操作記錄。

4.6.2 主菜單

在各種顯示模式下都必須有主菜單顯示，主菜單包括：參數設置、頁面編輯、控制、列表顯示、曲線顯示、狀態圖及柱狀圖顯示、模擬圖顯示、打印、查詢、幫助、其他等。

在主菜單下必須設置以下子菜單： a)參數設置：系統參數、模擬量、開關量、累計量、其他；

b)頁面編輯：列表、曲線、模擬圖、其他；

c)控制：控制邏輯、操作、其他；

d)列表顯示：報警(模擬量、開關量)、斷電控制(模擬量、開關量)、饋電異常(模擬量、開關量)、調用(模擬量、開關量)、設備故障、其他；

e)曲線顯示：報警、斷電控制、饋電異常、調用、其他；

f)狀態圖與柱狀圖顯示：狀態圖、柱狀圖、其他；

g)模擬圖顯示：通風系統、瓦斯抽采(放)、系統自檢、其他；

h)打?。壕庉?、報警(模擬量、開關量)、斷電控制(模擬量、開關量)、饋電異常(模擬量、開關量)、調用(模擬量、開關量)、設備故障、其他；

i)查詢：報警(模擬量、開關量)、斷電控制(模擬量、開關量)、饋電異常(模擬量、開關量)、調用(模擬量、開關量)、設備故障、其他；

j)幫助：參數設置、頁面編輯、控制、列表顯示、曲線顯示、狀態圖與柱狀圖顯示、模擬圖顯示、打印、查詢、其他。

4.6.3 分類查詢

a)報警查詢：根據輸入的查詢時間，將查詢期間內的全部報警的模擬量和開關量顯示或打印;b)斷電查詢：根據輸入的查詢時間，將查詢期間內的全部斷電的模擬量和開關量列表顯示或打印;c)饋電異常查詢：根據輸入的查詢時間，將查詢期間內的全部饋電異常的開關量和模擬量顯示或打印;d)調用查詢：根據輸入的被查詢量和查詢時間，將查詢期間內被查詢量顯示或打印。

4.6.4 快捷方式

在任何顯示模式下，均可直接進入所選監控量的列表顯示、曲線顯示或狀態圖及柱狀圖顯示、模擬圖顯示、打印、參數設置、頁面編輯、查詢等方式。

4.6.5 中文顯示與打印

軟件必須具有漢字顯示、漢字打印和漢字提示功能。

4.6.6 更改存儲內容

軟件必須具有防止修改實時數據和歷史數據等存儲內容(參數設置及頁面編輯除外)功能。

4.6.7 模擬量數據表格顯示

4.6.7.1 顯示內容

模擬量數據表格顯示包括如下內容：①傳感器設置地點；②傳感器所測物理量；③單位(可缺省)；④報警門限(除用于監察外，可缺省)；⑤斷電門限(除用于監察外，可缺省)；⑥復電門限(除用于監察外，可缺省)；⑦斷電范圍(除用于監察外，可缺省)；⑧監測值；⑨平均值；⑩最大值；最小值；報警/解除報警狀態及時刻；斷電/復電命令及時刻；饋電狀態及時刻；實時時鐘等。

4.6.7.2 實時顯示

模擬量報警、模擬量斷電、饋電異常必須實時顯示。

4.6.7.3 調用顯示

根據所選擇的模擬量顯示其相應內容：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警門限(可缺省)；⑤斷電門限(可缺省)；⑥復電門限(可缺省)；⑦監測值；⑧最近一次統計的最大值；⑨平均值；⑩最后一次報警或解除報警時刻；最后一次斷電或復電時刻等。

4.6.7.4 報警顯示

當模擬量大于或等于報警門限時，自動顯示超限時刻等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警門限(可缺省)；⑤斷電門限(可缺省)；⑥復電門限(可缺省)；⑦監測值；⑧最近一次統計的最大值(可缺省)；⑨平均值(可缺省)；⑩報警時刻；最后一次斷電/復電時刻；斷電區域(可缺省)；饋電狀態、時刻及措施(報警后所采取的安全措施，其中所采用的安全措施為人工錄入，采用措施時間自動生成，以下同)等。

4.6.7.5 斷電顯示

當模擬量大于或等于斷電門限時，自動顯示斷電命令及時刻等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警門限(可缺省)；⑤斷電門限(可缺省)；⑥復電門限(可缺省)；⑦監測值；⑧報警及時刻；⑨斷電及時刻；⑩斷電區域(可缺省)；饋電狀態及時刻、安全措施等。

4.6.7.6 饋電異常顯示

當模擬量斷電命令與饋電狀態不一致時，自動顯示饋電異常時刻等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警門限(可缺省)；⑤斷電門限(可缺省)；⑥復電門限(可缺省)；⑦監測值；⑧報警及時刻；⑨斷電及時刻；⑩斷電區域(可缺省)；饋電狀態及時刻；安全措施等。

4.6.7.7 報警記錄查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內的累計報警次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警濃度(可缺省)；⑤累計報警次數；⑥累計報警時間；⑦報警期間最大值及時刻；⑧每次報警期間最大值及時刻；⑨每次報警時間；⑩每次報警起止時刻；每次報警措施；查詢起止時刻等。

4.6.7.8 斷電記錄查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內的累計斷電次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④斷電門限(可缺省)；⑤復電門限(可缺省)；⑥累計斷電次數；⑦累計斷電時間；⑧查詢期間最大值及時刻；⑨每次斷電最大值及時刻；⑩每次斷電時間；每次斷電命令及起止時刻；斷電區域(可缺省)；饋電狀態及時刻；安全措施；查詢起止時刻等。

4.6.7.9 饋電異常記錄查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內累計饋電異常次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③斷電區域(可缺省)；④饋電異常累計時間；⑤累計次數；⑥每次饋電異常時間；⑦起止時刻；⑧措施；⑨查詢起止時刻等。

4.6.7.10 統計值記錄查詢顯示

根據所選擇的模擬量及查詢時間，顯示查詢時間內模擬量的平均值、最大值等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③單位(可缺省)；④報警門限(可缺省)；⑤斷電門限(可缺省)；⑥復電門限(可缺省)；⑦查詢期間最大值及時刻；⑧平均值；⑨每次統計起止時刻；⑩最大值；平均值；最小值等。4.6.8 開關量狀態表格顯示

4.6.8.1 顯示內容

開關量狀態表格顯示包括以下內容：①所監測設備地點；②所監測設備名稱；③報警狀態(除用于監察外，可缺省)；④斷電狀態(除用于監察外，可缺省)；⑤斷電范圍(除用于監察外，可缺省)；⑥當前狀態；⑦狀態變動時刻；⑧報警/解除報警時刻；⑨斷電/復電時刻；⑩饋電狀態及時刻等。

4.6.8.2 調用顯示

根據所選擇的開關量顯示其相關內容：①地點；②名稱；③報警及斷電狀態(可缺省)；④設備狀態及時刻；⑤報警/斷電及時刻；⑥斷電區域(可缺省)；⑦饋電狀態及時刻；⑧措施及時刻等。

4.6.8.3 報警與斷電顯示

當開關量為報警／斷電狀態時，自動顯示報警與斷電時刻和狀態等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③報警/斷電狀態(可缺省)；④設備狀態及時刻；⑤斷電/報警及時刻；⑥斷電區域(可缺省)；⑦饋電狀態及時刻；⑧措施及時刻等。

4.6.8.4 饋電異常顯示

當開關量斷電命令與饋電狀態不符時，自動顯示饋電異常狀態及時刻等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③報警/斷電狀態(可缺省)；④設備狀態及時刻；⑤斷電/報警及時刻；⑥斷電區域(可缺省)；⑦饋電狀態及時刻；⑧措施及時刻等。

4.6.8.5 狀態變動顯示

當開關量狀態發生變化時，顯示當前狀態變化的開關量的狀態變動時刻和狀態變動狀況等，一般保持5min或10min。顯示內容包括：①地點；②名稱；③報警及斷電狀態(可缺省)；④設備狀態及時刻；⑤斷電/報警及時刻；⑥斷電區域(可缺省)；⑦饋電狀態及時刻等。

4.6.8.6 報警及斷電記錄查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內開關量累計報警次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③報警／斷電狀態(可缺省)；④累計報警及斷電次數；⑤累計報警及斷電時間；⑥每次報警及斷電時間；⑦起止時刻；⑧措施及采取措施時刻；⑨查詢起止時刻等。

4.6.8.7 饋電異常查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內的開關量斷電命令與饋電狀態不符次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③斷電區域(可缺省)；④饋電異常累計時間；⑤累次次數；⑥每次時間；⑦起止時刻；⑧措施及采取措施時刻等。

4.6.8.8 狀態變動記錄查詢顯示

根據所選擇的查詢時間，顯示查詢時間內開關量狀態變動次數等，顯示內容包括：①地點；②名稱；③報警及斷電狀態(可缺省)；④累計報警／斷電時間；⑤累計動作次數；⑥每次動作狀態及時刻等。

4.6.9 模擬量曲線顯示

將模擬量監測值和統計值隨時間變化的狀況用帶坐標和門限值的曲線直觀地顯示出來，并可無極放大或彈出放大窗。坐標的豎軸為監測值和統計值，橫軸為時間。用平行于橫軸的黃色虛線給出報警濃度，用平行于橫軸的紅色虛線給出斷電濃度，用平行于橫軸的蘭色虛線給出復電濃度。實時監測值、最大值、平均值、最小值等用不同顏色表示。在屏幕上方標明傳感器設置地點、所測物理量名稱、起始／終止日期和時間、斷電門限(可缺省)、復電門限(可缺省)、報警門限(可缺省)、斷電范圍(可缺省)、監測值、最大值、平均值、最小值等曲線的顏色等。為便于讀值，應設置游標，游標所到之處應標出對應點的時刻、監測值、最大值、平均值、最小值、斷電起止時刻及累計時間、報警起止時刻及累計時間、饋電異常起止時刻及累計時間、措施及采取措施時刻等。并隨著游標的移動，起始、終止日期和時間變化。

4.6.10 開關量狀態圖與柱狀圖顯示

4.6.10.1 開關量狀態圖顯示

將開關量狀態隨時間變化的狀態用直線顯示。在屏幕上方標明傳感器的設置地點、所測物理量名稱、起始／終止日期和時間、報警狀態(可缺省)。為便于讀值，應設置游標，游標所到之處應標出對應區間的起止時刻、報警及斷電狀態、饋電狀態、措施等。

4.6.10.2 開關量柱狀圖顯示

將開關量單位時間內的開機效率(單位時間內開機時間)用直方圖直觀顯示。坐標豎軸為開機效率，橫軸為時間。在屏幕上方標明傳感器設置地點、所測物理量名稱、起始／終止日期和時間、報警狀態(可缺省)。為便于讀值，應設置游標，游標所到之處應標出對應區間的開機效率、開機時間、開停次數等。

4.6.11 模擬圖顯示

在具有說明巷道、設備布置等背景圖上，將實時監測到的開關量狀態，用相應的圖樣在相應的位置模擬顯示；將實時監測到的模擬量數值在相應位置顯示。同時用紅色等標注報警、斷電及饋電異常。點擊設備模擬圖或模擬量顯示值，可以彈出相關信息的選擇菜單，供進一步查詢。

對于較復雜的系統，模擬圖可以分為總圖及局部詳圖，并具有漫游、彈出詳圖等功能。采用GIS技術的模擬圖顯示還具有地理位置顯示等功能。

4.6.11.1 通風系統模擬圖顯示

通風系統模擬圖顯示包括如下內容：

a)能夠說明通風系統網絡及設備配置的模擬圖;b)根據實時監測到開關量狀態，實時顯示通風網絡風流、設備工況(如主要通風機、局部通風機、風門、風窗等);c)在相應位置實時數字顯示甲烷濃度、風速(或風量)、風壓、一氧化碳濃度、溫度等。

4.6.11.2 瓦斯抽采(放)系統模擬圖顯示

瓦斯抽采(放)系統模擬圖顯示包括如下內容：

a)能夠說明瓦斯抽放系統管路和設備配置的模擬圖形等;b)根據實時監測到的開關量狀態，實時顯示相關設備工況(如抽放泵、閥門等);c)在相關位置實時數字顯示甲烷濃度、溫度、風壓、流量等。

4.6.11.3 監控系統自檢模擬圖顯示

顯示系統運行情況、設備布置情況和故障狀況包括如下內容：

a)能夠說明監控系統設備(傳輸接口、分站、傳感器等)布置和電纜敷設的模擬圖形等;b)根據系統自檢情況，將具有故障的設備用不同顏色顯示出來(如正常時為藍色，故障時為紅色)等。

4.6.12 報警

當模擬量監測值超限(需要報警或斷電)、饋電異常(斷電命令與饋電狀態不符)或開關量狀態為報警狀態時，發出報警信號。必要時，向有關人員手機發出報警信號。4.6.12.1 聲音報警

當模擬量監測值超限(需要報警或斷電)、饋電異常(斷電命令與饋電狀態不符)或開關量狀態為報警狀態時，報警喇叭或蜂鳴器應發出聲響或語音提示，點擊后關閉。

4.6.12.2 光報警

在表格顯示方式中，當模擬量監測值超限(需要報警或斷電)、饋電異常(斷電命令與饋電狀態不符)或開關量狀態為報警狀態時，有關該模擬量或開關量的文字、數值和圖符等用紅色顯示，或用紅色顯示加閃爍。

在模擬量模擬曲線顯示和圖形顯示方式中，當模擬量監測值超限(需要報警或斷電)、饋電異常(斷電命令與饋電狀態不符)或開關量狀態為報警狀態時，相應的曲線和圖樣應變為紅色，數值變為紅色，或紅色顯示加閃爍。

4.6.13 存儲記錄

4.6.13.1 統計值記錄

定時將模擬量平均值、最大值、最小值等存儲在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.2 模擬量報警記錄

當模擬量報警、解除報警、填寫備注時，自動將相關內容及時刻記錄在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.3 模擬量斷電記錄

當模擬量斷電、復電、填寫備注時，自動將相關內容及時刻記錄在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.4 模擬量饋電異常記錄

當饋電狀態由正常變為異常、或由異常變為正常、填寫備注時，自動將相關內容及時刻記錄在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.5 開關量狀態變動記錄

當開關量狀態發生變動時，計算機自動將該開關量的狀態變動狀況和變動時刻記錄在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.6 開關量報警及斷電記錄

當開關量由非報警及斷電狀態變為報警及斷電狀態、或由報警及斷電狀態變為非報警及斷電狀態、或填寫備注時，自動將相關內容及時刻記錄磁盤等存儲介質上。

4.6.13.7 開關量饋電異常記錄

當饋電異常變為正常、正常變為異常、填寫備注時，自動將相關內容及時刻記錄在磁盤等存儲介質上。

4.6.13.8 監控設備故障記錄

當監控設備(分站、傳感器等)故障、恢復正常、填寫措施時，記錄其狀態及時刻。

4.6.14 打印

4.6.14.1 模擬量日(班)報表

模擬量日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③傳感器設置地點；④所測物理量名稱；⑤單位(可缺省)；⑥報警門限(可缺省)；⑦斷電門限(可缺省)；⑧復電門限(可缺省)；⑨平均值(本日或本班平均值)；⑩最大值及時刻(本日或本班最大值)；報警次數(本日或本班累計報警次數)；累計報警時間(本日或本班累計報警時間)；斷電次數(本日或本班累計斷電次數)；累計斷電時間(本日或本班累計斷電時間)；饋電異常次數(本日或本班斷電命令與饋電狀態不符累計次數)；饋電異常累計時間(本日或本班斷電命令與斷電狀態不符累計時間)等。

4.6.14.2 模擬量報警日(班)報表

模擬量報警日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③傳感器設置地點；④所測物理量名稱；⑤單位(可缺省)；⑥報警門限(可缺省)；⑦報警次數(本日或本班累計報警次數)；⑧累計報警時間(本日或本班累計報警時間)；⑨最大值及時刻(本日或本班報警期間最大值)；⑩平均值(本日或本班報警期間平均值)；每次報警時刻及解除報警時刻；每次報警時間；每次報警期間平均值和最大值及時刻等；每次措施及采取措施時刻。

4.6.14.3 模擬量斷電日(班)報表

模擬量斷電日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③傳感器設置地點；④所測物理量名稱；⑤單位(可缺省)；⑥斷電門限(可缺省)；⑦復電門限(可缺省)；⑧斷電范圍(可缺省)；⑨斷電次數(本日或本班累計斷電次數)；⑩累計斷電時間(本日或本班累計斷電時間)；最大值及時刻(本日或本班斷電期間最大值)；平均值(本日或本班斷電期間平均值)；每次斷電累計時間、斷電時刻及復電時刻；每次斷電期間平均值和最大值及時刻；斷電區域；饋電狀態及其時刻、累計時間；措施及采取措施時刻。

4.6.14.4 模擬量饋電異常日(班)報表

模擬量饋電異常日(班)報表包括下列內容：①表頭；②打印日期和時間；③地點；④名稱；⑤斷電區域(可缺省)；⑥累計次數(本日或本班模擬量斷電命令與饋電狀態不符累計次數)；⑦累計時間(本日或本班模擬量斷電命令與饋電狀態不符累計時間)；⑧每次饋電狀態累計時間及起止時刻；⑨措施及采取措施時刻等。

4.6.14.5 開關量報警及斷電日(班)報表

開關量報警及斷電日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③所監測設備地點；④所監測設備名稱；⑤報警及斷電(可缺省)；⑥累計時間(本日或本班累計報警及斷電時間)；⑦累計次數(本日或本班累計報警及斷電次數)；⑧每次累計時間及起止時刻等；⑨斷電區域(可缺省)；⑩饋電狀態及起止時刻、累計時間；措施及采取措施時刻。

4.6.14.6 開關量饋電異常日(班)報表

開關量饋電異常日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③被監測設備地點與名稱；④斷電區域(可缺省)；⑤累計時間(本日或本班饋電異常累計時間)；⑥累計次數(本日或本班饋電異常累計次數)；⑦每次饋電狀態；⑧每次累計時間及起止時刻；⑨措施及采取措施時刻等。

4.6.14.7 開關量狀態變動日(班)報表

開關量狀態變動日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③所監測設備地點；④所監測設備名稱；⑤累計運行時間(本日或本班累計運行時間)；⑥累計變動次數(本日或本班累計變動次數)；⑦狀態變動狀況及時刻等。

4.6.14.8 監控設備故障日(班)報表

監控設備故障日(班)報表包括如下內容：①表頭；②打印日期和時間；③故障設備(傳感器或分站)設置地點、編號、名稱、所測物理量；④累計時間(本日或本班累計故障時間)；⑤累計次數(本日或本班累計故障次數)；⑥每次累計時間及起止時刻；⑦措施及時刻；⑧在有傳輸電纜故障監測的系統中，還應包括電纜故障位置內容等。

4.6.14.9 模擬量統計值歷史記錄查詢報表

統計值記錄查詢報表包括如下內容：①表頭；②查詢起始日期、時間和終止日期、時間；③取平均值、最大值、最小值的時間間隔及每一時間間隔的起止時刻；④傳感器設置地點；⑤所測物理量名稱；⑥單位(可缺省)；⑦報警門限(可缺省)；⑧斷電門限(可缺省)；⑨復電門限(可缺省)；⑩平均值和最大值及時刻(查詢期間內平均值和最大值)；每段時間內平均值和最大值等。

4.7 主要技術指標

4.7.1 模擬量輸入傳輸處理誤差

模擬量輸入傳輸處理誤差應不大于1.0%。

4.7.2 模擬量輸出傳輸處理誤差

模擬量輸出傳輸處理誤差應不大于1.0%。

4.7.3 累計量輸入傳輸處理誤差

累計量輸入傳輸處理誤差應不大于1.0%。

4.7.4 最大巡檢周期

系統最大巡檢周期應不大于30s，并應滿足監控要求。

4.7.5 控制執行時間

控制時間應不大于系統最大巡檢周期。異地控制時間應不大于2倍的系統最大巡檢周期。甲烷超限斷電及甲烷風電閉鎖的控制執行時間應不大于2s。

4.7.6 調節執行時間

調節執行時間應不大于系統最大巡檢周期。

4.7.7 存儲時間

甲烷、溫度、風速、負壓、一氧化碳等重要測點的實時監測值存盤記錄應保存7d以上。模擬量統計值、報警/解除報警時刻及狀態、斷電/復電時刻及狀態、饋電異常報警時刻及狀態、局部通風機、風筒、主要通風機、風門等狀態及變化時刻、瓦斯抽采(放)量等累計量值、設備故障/恢復正常工作時刻及狀態等記錄應保存1年以上。當系統發生故障時，丟失上述信息的時間長度應不大于5min。

4.7.8 畫面響應時間

調出整幅畫面85%的響應時間應不大于2s，其余畫面應不大于5s。

4.7.9 誤碼率 誤碼率應不大于10-8。

4.7.10 最大傳輸距離

傳感器及執行器至分站之間的傳輸距離應不小于2km；分站至傳輸接口、分站至分站之間最大傳輸距離不小于10km。

4.7.11 最大監控容量

系統允許接入的分站數量宜在8、16、32、64、128中選??；被中繼器等設備分隔成多段的系統，每段允許接入的分站數量宜在8、16、32、64、128中選取。分站所能接入傳感器、執行器的數量宜在2、4、8、16、32、64、128中選取。

4.7.12 雙機切換時間

從工作主機故障到備用主機投入正常工作時間應不大于5min。

4.7.13 備用電源工作時間

在電網停電后，備用電源應能保證系統連續監控時間不小于2h。

4.7.14 統計值時間

模擬量統計值應是5min的統計值。

4.7.15 本安供電距離

向傳感器及執行器遠程本安供電距離應不小于2km。

4.8 傳輸性能

系統的信息傳輸性能應符合MT/T899的有關要求。

4.9 電源波動適應能力

供電電壓在產品標準規定的允許電壓波動范圍內，系統的電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.10 工作穩定性

系統應進行工作穩定性試驗，通電試驗時間不小于7d，其性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.11 抗干擾性能（暫不執行）

4.11.1 設于地面的設備應能通過GB/T 17626.2—1998規定的嚴酷等級為3級(接觸放電)的靜電放電抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.11.2 系統應能通過GB/T 17626.3—1998規定的嚴酷等級為2級的射頻電磁場輻射抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.11.3 系統應能通過GB/T 17626.4—1998規定的嚴酷等級為3級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.11.4 系統應能通過GB/T 17626.5—1999規定的嚴酷等級為3級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

4.12 可靠性（暫不執行）

系統平均無故障工作時間(MTBF)應不小于800h。

4.13 防爆性能

防爆型設備應符合GB 3836的規定。

4.14 礦用一般型性能

礦用一般型設備應符合GB 12173的規定。

第二篇：煤礦安全監控系統設計方案和技術要求

*****礦業有限公司

安全監控系統設計方案和技術要求

編制：監控室 2011年11月5日

安全監控系統設計方案和技術要求

一、瓦斯監控系統設計原則和依據

始終遵循系統應具備高可靠性、先進性、實用性、可擴展性及開放性原則，以滿足高產、高效的現代化礦井對監測、監控等管理信息有效獲得的需要。設計依據為

《煤礦安全規程》（2010年版及2010年補充條款）； 《煤礦安全生產監控系統通用技術條件》（MT/T1004-2006）《煤礦安全監控系統通用技術要求》（AQ6201-2006）

《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》（AQ1029-2007）《煤礦用低濃度載體催化式甲烷傳感器》（AQ6203-2006）《煤礦甲烷檢測用載體催化元件》（AQ6202-2006）《瓦斯抽放用熱導式高濃度甲烷傳感器》（AQ6204-2006）《煤礦用電化學式一氧化碳傳感器》（AQ6205-2006）《煤礦監控系統線路避雷器》（MT/T1032－2007）《礦用光纖接、分線盒》（MT/T1033－2007）《礦用信息傳輸接口》（MT/T1007-2006）

《煤礦用溫度傳感器通用技術條件》（MT381－2007）《礦用分站》（MT/T1005-2006）《礦用信號轉換器》（MT/T1006-2006）

《煤礦安全生產監控系統軟件通用技術要求》（MT/T1008-2006）《煤礦用信息傳輸裝置》（MT/T899-2000）《煤炭工業礦井設計規范》； 《煤礦安全裝備基本要求》； 《煤礦監控系統總體設計規范》； 《煤礦監控系統中心站軟件開發規范》；

《爆炸性環境用防爆電氣設備本質安全型電路和電氣設備要求》； 《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》；

《煤礦通信、檢測、控制用電工產品通用技術條件》（MT 209）； 《設備可靠性試驗》（GB 5080.1～7）；

《電氣設備的抗干擾特性基本測量方法》（GB4859-84）；

二、技術規格及要求(一)硬件參數

1、分站

容量：不少于16路模擬量或開關量輸入（模擬量與開關量可以隨意互換，不受端口的限制）、8路控制輸出；

斷電控制：不少于8路(可以不需外接斷電器直接完成斷電控制任務)輸入電源：支持多種電壓127/220/380/660V； 本安電源：18VDC或24VDC；

輸入信號：200～1000Hz，1～5mA、1/5 mA、觸點； 與中心站通訊速率2400bit/s； 分站至傳感器傳輸距離：不小于2 km；

分站與傳輸接口、分站與分站之間傳輸距離：不小于10 km。處理誤差：±0.5%；

斷電容量：36V/5A、660V/0.3A； 防爆型式：Exib I 礦用本安型； 上傳接口：支持總線協議的光口或電口。

2、電源箱

127/220/380/660V 供電在75%～110%波動范圍內可正常工作； 具有手動斷電開關。

3、傳感器 1)甲烷傳感器

測量范圍：0.00%CH4～4.0%CH4

基本測量誤差:0.00%CH4～1.00%CH4 ≤±0.10%CH4

1.00%CH4～2.00%CH4 ≤±0.20%CH 2.00%CH4～4.00%CH4 ≤±0.30%CH4

信號輸出：頻率：200Hz～1000Hz（脈沖寬度大于0.3ms）（優選）；

電流：1mA.DC～5mA.DC ；

信號帶負載能力：0Ω～500Ω

報警方式：二級間歇式聲光報警

聲強≥85dB

光強：能見度>20m 熱催化元件壽命：一年以上 工作電流：≤80mA（18V.DC）工作電壓：9V ～ 24V.DC

2）一氧化碳傳感器

測量范圍：0ppm～500ppm 基本測量誤差: 0.00ppm ～ 19.0ppm ≤±2ppm

20.0ppm ～ 99.0ppm ≤±4ppm

100ppm ～ 500ppm ≤±5.0%(相對誤差)信號輸出： 0～500ppm線性對應200Hz～1000Hz或（1mA－5mA）

信號負載能力：0～500Ω

報警方式：間歇式聲光報警

3）溫度傳感器

測量范圍：0.0℃～100.0℃ 基本測量誤差：≤±1.0℃

信號輸出：0.0℃～100.0℃(或-25.0℃～+125.0℃)線性對應200Hz～1000Hz(或1mA～5mA)信號帶負載能力：0Ω～400Ω 檢測速度：≤30s

4）負壓傳感器

工作電壓：8V.DC～24V.DC 工作電流：≤35mA(18V.DC)測量范圍：0KPa～-5KPa 檢測速度：≤30s 基本測量誤差: ≤3% 信號輸出：0 KPa～-5KPa 線性對應200Hz～1000Hz(1mA～5mA)信號帶負載能力：0Ω～500Ω

5）風速傳感器

測量范圍：0.3m/s～15m/s 基本誤差：≤±0.3m/s 傳感器輸出信號制式：

電流： 1mA.DC～5mA.DC 頻率： 200Hz～1000Hz（脈沖寬度>0.3ms）

傳感器顯示：3位LED數值顯示 分辨率為0.1m/s 工作電壓：18V

工作電流：≤100 mA.DC 電源波動范圍：12 V.DC～21 V.DC 6）風門開閉傳感器

工作電壓：18V 工作電流：<100mA 工作電源波動范圍： 9VDC～24VDC 相應時間：<1s 輸出信號型式： 1）1mA/5mA制式(二線傳輸)2）觸點式

3）＋5mA/－5mA制式(四線傳輸)防爆類型：礦用本質安全型，標志為“ExibI” 防護等級：IP54 動作距離：不大于50 mm ；(感應頭與感應源的有效距離不大于50mm)輸出信號傳輸距離：2.0Km 分布電容：≤0.06μF/km； 分布電感：≤0.8mH/ km； 直流電阻：≤12.8Ω/km)。

7）礦用斷電器

工作電壓：18V DC 斷電容量：660V/0.3A AC 控制方式：電壓控制

本安信號輸入輸出口：1個 斷電輸出口：1個 饋電輸入口：1個

饋電輸入電壓：660V.AC 饋電信號輸出：1/5mA或±5mA（誤差：±20%）； 到電源箱及分站的最大傳輸距離：2km； 8）投入式液位傳感器

工作電壓：１８V 工作電流：≤80mA 電壓波動范圍：12V～21VDC 輸出信號: 頻率：200Hz～1000Hz（脈沖寬度大于0.3ms）電流：1mA.DC～5mA.DC 信號傳輸距離:2.0km 測量范圍：0 ～ 5m 基本測量誤差: ≤1% 9）設備開停傳感器 工作電壓：18V 最大工作電流：30mA

電源波動范圍：12V～21V 被測設備供電電纜范圍：電纜外徑：?16～?80mm 動作值：動作電流≥5A 響應時間：≤1s 傳感器輸出信號制式及允許誤差： 關狀態時，輸出1mA.DC(或-5mA)開狀態時，輸出5mA.DC(或+5mA)輸出信號誤差≤±25% 輸出信號傳輸距離： 2.0km

(二)系統功能要求

1、硬件

(1)分站及傳感器要求智能化，調校均采用紅外遙控方式。(2)分站根據設定的斷電控制參數和所設定的邏輯，進行控制。(3)分站實時數據采集與發送。

(4)分站含備用電源，當交流斷電時，分站與傳感器由備用電源供電，可連續供電2小時以上。

(5)系統分站有多種系列供用戶優化配置，分站初始化后，可存儲地面中心站對該分站的報警斷電等控制設置，并接收的中心站指令進行相應的控制。

(6)在分站完全斷電情況下之后恢復供電，即使分站與中心站失去通訊聯絡，分站也能夠繼續、獨立地進行工作，自動恢復記憶，按照事先給定的要求實現瓦斯超限報警、斷電和復電控制功能，斷電邏輯可實現瓦斯風電閉鎖裝置和瓦斯斷電儀的全部功能。斷電距離大于2km，斷電時間小于2S。

(7)分站模擬量與開關量可以隨意互換，不受端口的限制。

(8)監控分站支持一根四芯電纜帶2臺傳感器的應用，距離不得小于2km。(9)系統與分站失去通訊聯絡時，分站能存儲之前至少兩小時數據，恢復通訊后可將此數據傳回中心站主機，以彌補歷史數據。

(10)分站具備故障閉鎖功能；當與閉鎖控制有關的監控設備未投入正常運行或故障時，立即切斷相關電源并閉鎖；當與閉鎖控制有關的監控設備工作正常

并穩定運行后，自動解鎖。

(11)使用的各類傳感器要求全是礦用本質安全型產品，具有MA認證。(12)局部通風機停止運轉，停風區域中甲烷濃度達到3.0% CH4時，系統切斷局部通風機的電源并閉鎖，當停風區域甲烷濃度低于1.5% CH4時，系統能自動解鎖。

(13)斷電控制器具有饋電功能，具有回控指令比較，可確?？煽繑嚯姡敱O測到饋電狀態與系統發出的斷電指令不符時能夠實現報警和記錄。

(14)設于地面的設備應能通過GB/T17626.2——1998規定的嚴酷等級為3級（接觸放電）的靜電放電抗度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定；

(15)系統應能通過GB/T17626.3——1998規定的嚴酷等級為2級的射頻電磁場輻射抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定；

(16)系統應能通過GB/T17626.4——1998規定的嚴酷等級為3級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定；

(17)系統應能通過GB/T17626.5——1998規定的嚴酷等級為3級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗，其電氣性能應符合各自企業產品標準的規定。

2、軟件

(1)要具有很高的擴展性（系統支持最大分站數不少于64臺）和開放性；(2)本系統配備的主機及系統聯網主機必須雙機備份，并應24h不間斷運行；當工作主機發生故障時，備份主機應在5min內投入工作。

(3)實現真正的實時響應及前后臺監測數據的無縫鏈接；(4)軟件要適應基于工業以太網+現場總線通訊技術；(5)監控數據存儲時間達10年以上；

(6)監測圖頁靜態和動態編輯作圖對用戶開放，支持多種圖形格式，鼠標和鍵盤均可操作。全面支持實時多任務。在系統進行實時數據采集的同時，系統可進行記錄、顯示、分析運算、超限報警控制、查詢、編輯、動態定義、網絡通信、繪制圖形和曲線并打印實時報表、超限報表和班、日、月報表等工作。

(7)屏幕顯示為頁面式，圖形文本兼容，每頁顯示的信息由用戶自行定義編制，顯示頁可隨意調出。在監測顯示畫面中，可根據監測量實現功能強大的模

擬動畫顯示。

(8)瓦斯監控系統中心站及網絡終端以局域網（NT）方式聯網運行，使網上所有終端在使用權限范圍內都能共享監測信息和系統綜合分析信息、查詢各類數據報表，網絡通信協議支持TCP/IP、NETBUI等。

(9)可以在中心站連續集中監測處理多種環境和工況參數，模擬量和開關量可實現任意互換。

(10)監控軟件提供控制軟件包，控制邏輯可由用戶設置編排。具有任一分站的測點超限而由另一臺分站控制斷電的異地交叉斷電功能。同時還具有傳感器就地、分站程控、中心站手控三級斷電能力，并具有風、電、瓦斯閉鎖功能。在緊急情況下，系統操作人員可在中心站向分站直接發送控制命令，從而控制電器設備的斷電。

(11)系統對采集到的數據進行實時分析處理，以數值、曲線、柱圖等多種形式進行屏幕查詢顯示和打印，并形成相應的歷史統計數據(每個模擬量測點的最大值、最小值、平均值；每個模擬量測點24小時內的最大值、最小值、平均值及確切時間；每個模擬量測點超限或故障的時間及次數累計值；每個開關量測點24小時內的開停及故障累計次數和累計時間)，系統采用變值變態存儲技術，可存儲十年以上的歷史數據，供有關人員隨時查閱和打印。

(12)系統具有自檢診斷功能，能及時發現系統自身配置設備事故，并在屏幕上以文本或圖形方式直觀顯示，同時發出報警，并指出故障位置和原因。還能在屏幕實時彈出信息窗，供維護人員查詢打印，并將其記入運行報告文件?？刹樵兎钦顟B的開始時間及持續時間。

(13)系統能提供有采樣間隔最少5min的數據實時密采功能，并且實時密采數據可每天連續存儲，至少存儲1年的實時數據。

(14)系統對各分站監測點的瓦斯濃度或其它模擬量參數每天形成班、日報表，可隨時查詢打?。婚_關量每天形成班、日報表。

(15)聯機定義或修改系統中的各種傳感器、分站及控制器的類型、安裝位置及控制通道。對模擬量傳感器的上下限報警、斷電值可多級別定義。允許用戶隨時接入或刪除分站、傳感器、斷電器。

(16)系統表格格式可由用戶任意編排，或由礦方提供具體報表格式，以

滿足各監測管理數據報表的形成輸出。

(17)系統監測處理參數的類型，模擬量有瓦斯、CO、溫度等；開關量有設備開停、煙霧、風門開閉等。

(18)監控軟件要具有很強的作圖能力，并提供有相應的圖形庫，操作員站可在不間斷監測的同時，容易地實現聯機并完成圖形編輯、繪制和修改。

(19)系統軟件可設多級口令保護，只有授權人員才能登錄操作，有效防止了系統數據的損壞和病毒感染。軟件運行可靠性高。誤操作時有聲音、對話框提示。

(20)在實時監視畫面，可對屏幕任意顯示測點單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單，快速的查詢該點的數據、曲線、定義、運行狀況等信息。

(21)系統應具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值3種曲線。在同一屏上，同時顯示不小于3 個模擬量，并設時間標尺，可顯示出對應時間標尺的模擬量值。

(22)(23)系統應具有模擬量、開關量狀態圖同屏顯示功能。

系統軟件應具有操作權限管理功能，對參數的設置、控制等必須使用密碼操作，并保留操作記錄。同時應具有防止修改存儲內容的措施（參數設置和頁面編輯除外）。

(24)系統軟件應具有實時性，可實時傳輸、處理、存儲和顯示信息，并根據要求實時控制。并具有顯示、打印、報警和存儲功能，顯示、打印和提示全部采用漢字。

(25)地面中心站為開放式系統，應配備與上級聯網的全套網絡設備和安全監控軟件，支持異地遠程訪問，上級主管部門和領導可通過WEB瀏覽器遠程訪問現場數據，實現監控信息的遠程實時共享。

(26)對所有監測數據和重要操作事件均采用數據庫（如ACCESS、SQL SERVER等）保存，用戶可根據需要自行設定保存期限，為用戶二次開發和事件的追述提供良好的條件；

(27)動態瓦斯突出預警功能

系統可擴展達到動態瓦斯突出預警功能，對煤礦安全監控系統實時采集的瓦斯數據進行過濾處理施行實時診斷分析(當出現異常后，十分鐘后就可診斷

出結果)，根據診斷結果如出現危險或威脅，則及時發出不同等級的預警信號，提醒工作人員采取相應防治突出預防措施。同時也可對工作面歷史數據進行查詢，診斷歷史的突出危險情況。? 預測工作面煤的地壓活動走勢。? 預測工作面煤的破壞指標走勢。? 預測工作面煤的瓦斯倍率走勢。? 預測工作面各個狀態指標走勢。

第三篇：煤礦安全監控系統

KJ599煤礦安全監控系統

系統介紹：

山東科大中天電子公司以煤礦安全監控預警與智能化安全開采成套技術及其全過程實施管理信息化為主導產業，強力打造專家服務團隊、技術研發團隊與現場實施團隊，不斷拓展實用礦山壓力控制等理論與研究方法體系，確保公司的產品研制與現場應用始終處于同行業領先水平。

科大中天以井下巖層運動為中心，自主研發了“KJ385礦山壓力位移監測系統”，并通過“煤礦重大事故遠程預警與實施管理信息系統”將礦壓、瓦斯、水文等數據進行實施分析，實現了煤礦安全高效開采的信息化、智能化、可視化。

KJ599煤礦安全監控系統（以下簡稱系統）的設計、制造按照AQ6201-2006《煤礦安全監控系統通用技術要求》等相關標準進行，完全符合國家的相關標準要求。該系統不僅能夠準確、及時地反映井下環境參數，達到對災害的早期預測、對事故進行必要的處理，而且還能為生產調度及時提供各種設備的運行狀況，進而有效地指揮生產。

主要用途和適用范圍：

系統具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能。用來監測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風速、負壓、溫度、煙霧、饋電狀態、風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主通風機開停等，并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等。系統將計算機檢測技術、數據通訊技術和傳感器技術融為一體。實現了復雜環境下對煤礦安全狀況的自動監測和分析。

適用于我國各類大、中、小型煤礦的安全監測監控。

附：2014年近三月煤礦事故統計（5月到7月）

5月1日21時左右，江西省宜春市袁州區西村鎮東杉煤礦（鄉鎮煤礦）發生一起其他事故，死亡1人。

5月3日16時40分，重慶市銀海煤業有限公司連銘煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）2名工人在井下N1312采煤工作面回風巷掘進工作面掘進回風巷時，因風筒出風口距工作面達20幾米，引起風量不足，導致1名工人深度昏迷，經搶救無效于20時40分死亡。

5月13日，山西陽煤集團五礦趙家分區（山西宏廈第一建設公司施工）發生煤與瓦斯突出，造成4人死亡；

5月13日6時20分，四川省瀘州市古藺縣煤礦（東段）有限公司322主提升道發生一起運輸事故，死亡1人。

5月14日，中煤榆林能源大海則煤礦（國有重點）發生一起其他事故，死亡13人。5月17日15時20分，神華集團海勃灣礦業有限責任公司在內蒙古烏海市的公烏素煤礦三號井，采煤二隊綜采工作面93—96#支架處在過斷層，在此處裝藥作業過程中94#支架處片幫，矸石砸中配合放炮員作業的一名支架工頭部，經搶救無效死亡。

5月20日16時，重慶市巫溪縣棉元煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下+740m水平首采工作面上出口處發生一起頂板事故，死亡1人。

5月22日8時25分，遼寧鐵法煤業（集團）有限公司曉明煤礦，1名電工在中央主扇房進行清掃高壓開關柜灰塵作業時不慎觸電，經搶救無效死亡。

5月24日16時，重慶市黔江區龍橋煤業有限公司龍橋煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下+485m水平33號石門溜煤上山掘進工作面距磧頭5米處，發生一起其它事故，死亡1人。5月25日，貴州省六枝工礦集團公司玉舍煤業有限公司11182（Ⅱ）機巷底板抽放巷發

生煤與瓦斯突出事故，造成6人死亡，仍有2人被困。

5月30日1時40分，重慶市綦江區鑫盛煤業發展有限公司木朗煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）發生一起頂板事故，死亡1人。

6月2日20時55分，淮南市東華實業公司謝區新一礦-252mB8采煤工作面架棚時發生漏頂，造成一職工被埋，經搶救無效死亡。

6月3日，重慶市南桐礦業公司硯石臺煤礦一個急傾斜柔性掩護支架回采工作面發生瓦斯爆炸事故，造成22人死亡、1人受傷。

6月5日6時50分，重慶銅梁永紅煤業有限公司（鄉鎮煤礦，證照齊全）+315m水平南翼回風下山掘進工作面處理懸矸時，發生一起頂板事故，死亡1人。

6月6日14時10分左右，重慶市永川區鄧家巖礦業有限公司（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下工人違章用鉆桿代替木質或竹質炮棍裝藥卷，導致雷管炸藥爆炸，造成事故，死亡2人。

6月7日12時，綦江區安穩煤炭有限公司（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下技改二區通風上山（+396m-+580m水平）下口處理堵塞物時，發生一起其它事故，死亡1人。

6月7日14時15分，阜新礦業（集團）有限責任公司興阜煤礦，3416綜放工作面運輸順槽調運物料時發生斷繩跑車，將正在運輸順槽維修作業的1名電工撞傷，經搶救無效死亡。

6月8日7時40分，內蒙古赤峰市元寶山區平莊鎮向陽一礦一采區回風上山220-230段維修巷道時突然發生冒頂，造成一名現場維修作業人員死亡。

6月8日11時20分，重慶市長壽區鳳城鎮復元黃山煤礦（鄉鎮煤礦、證照齊全）井下-5m水平南翼采煤工作面運輸巷裝載點處理懸矸時，發生一起頂板事故，死亡1人。

6月8日18時30分，重慶市北碚區華川煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）地面矸石山卸矸處發生一起其它事故，死亡1人。

6月9日20時左右，江西省贛州市于都縣利村煤礦（鄉鎮煤礦）發生一起頂板事故，死亡1人。

6月11日，貴州省六枝工礦集團公司新華煤礦一炮掘工作面發生煤與瓦斯突出事故，造成10人死亡。

6月14日19時10分，淮北礦業集團臨渙煤礦一名采煤工在Ⅱ924綜采工作面機巷清理皮帶機余煤時，被卷入機尾滾筒內，經搶救無效死亡。

6月15日，湖南省懷化市辰溪縣雙木灣煤礦發生透水事故，造成9人被困井下。

6月16日，新疆吐魯番地區星亮礦業有限公司二礦在混合提升斜井下放溜煤嘴過程中，礦車跳銷發生跑車，造成4人死亡、2人重傷。

6月17日4時左右，重慶市綦江區大慶煤業有限公司后慶煤礦（鄉鎮煤礦、證照齊全）井下+519m水平運輸巷與石門交叉處，發生一起運輸事故，死亡2人。

6月19日9時左右，重慶天弘礦業有限責任公司鹽井二礦（國有重點、證照齊全，新建礦井）井下-150m水平東翼石門掘進工作面（巨能集團重慶千牛建設有限公司組織施工）耙渣機進行耙矸作業時，前方導向滑輪固定裝置脫落，將1名掘進工打傷，經搶救無效死亡。

6月20日12時40分，大足縣順安達礦業有限責任公司（鄉鎮煤礦、證照齊全）井下+118m水平南翼采煤工作面在下放載煤機作業時，發生一起其它事故，死亡1人。

6月23日16時30分左右，江西省九江市武寧縣魯溪鎮小泉煤礦（鄉鎮煤礦）發生一起其他事故，死亡1人。

6月24日8時50分左右，江西豐城礦務局尚莊煤礦（國有重點）發生一起其他事故，死亡1人。

6月26日15時50分，淮南市八公山區焦寶石煤礦-140mB4采煤工作面架棚時發生漏頂，造成一名職工被埋，經搶救無效死亡。

6月26日19時50分左右，涪陵區盈盛煤業有限公司（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下+270M水平3101采面下部作業點煤壁發生片幫，1名礦工在逃離過程中，被垮落的煤炭擊倒掉入溜煤眼后卡在溜煤眼的支護之間，被垮落的煤炭掩埋，經搶救出井送往醫院途中死亡。

6月27日11時，云陽縣帆水煤業有限責任公司田灣分公司（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下+835M水平風巷維修時，發生一起頂板事故，死亡1人。

6月27日，榆林市橫山縣韓岔鄉廟渠煤礦（鄉鎮）發生一起頂板事故，死亡1人。6月29日14時40分，新余市分宜縣麻竹坑煤礦（鄉鎮煤礦）發生一起運輸事故，死亡1人。

7月1日0時48分，呼倫貝爾華能扎賚諾爾煤業有限責任公司靈東煤礦運輸隊在處理綜采工作面順槽膠帶運輸機斷帶過程中，一名作業人員被卷入卸煤輥筒，經搶救無效死亡。

7月5日，新疆生產建設兵團第六師大黃山豫新煤業有限責任公司一號井發生瓦斯爆炸事故，造成17人死亡。

7月6日23時20分，赤峰瑞安礦業有限責任公司綜采隊2號皮帶運輸機司機墜落儲煤倉，死亡一人。

7月9日15時左右，重慶璧山縣大路煤業有限公司勝利煤礦（鄉鎮煤礦，證照齊全）井下+210m水平南巷聯絡順槽巷道發生一起頂板事故，死亡2人。

7月11日，四川省雅安市雨城區大眾煤業有限公司井下掘進工作面無風微風作業，放炮作業產生大量有毒有害氣體，作業人員盲目進入工作面發生中毒窒息，造成3人死亡。

7月11日19時30分，江西鳴山礦業有限責任公司（國有重點）發生一起瓦斯爆炸事故，死亡3人。

7月11日22時28分，皖北煤電集團祁東煤礦一名職工在采區煤倉清理煤倉淤煤時不慎跌倒，被垮落的淤煤掩埋，經搶救無效死亡。

7月13日1時30分，四川省宜賓市高縣兩河口煤礦1354采面發生一起頂板事故致1人受傷入院，經搶救無效于3時38分死亡。

7月15日8時11分，淮北礦業集團袁店二井煤礦綜采區檢修班在7223機巷向下松車時，礦車之間的聯桿軸銷斷裂造成放大滑，一名職工被擠傷頸部，經搶救無效死亡。

7月15日16時40分，內蒙古生力集團中偉爆破有限責任公司工作人員在鄂托克旗棋盤井新勝煤礦（露天）采坑1316平盤實施爆破作業，6名工作人員正在裝藥，藥管炸藥突

然起爆，造成3人死亡，2人重傷，1人輕傷的事故，傷者全部送往醫院進行救治，情況穩定。

7月17日3時50分，鐵煤集團內蒙古東新煤炭集團有限責任公司伊金霍洛旗敬老院煤礦51201綜采工作面綜采隊夜班在正常組織生產過程中，站在支架大腳上的支架工李寶柱在操作147號支架降架過程中，未能及時停止降架，將自己擠壓在電纜槽與支架之間，后被送往神東醫院經搶救無效于7月17日早上6時死亡。

7月17日13時30分，重慶巫溪縣快活煤礦（鄉鎮煤礦、證照齊全）井下+609m水平主大巷東二號溜煤眼上山30米處維修巷道時，發生一起其它事故，死亡1人。

7月18日12時30分，重慶大足縣蘭家灣煤炭有限公司（鄉鎮煤礦、證照齊全）井下+180m水平N20913采煤工作面下順槽啟動刮板運輸機時，發生一起運輸事故，死亡1人。

7月18日17時，江西省安?？h漣安礦業有限責任公司（鄉鎮煤礦）發生一起運輸事故，死亡1人。

7月19日13時許，廣元市旺蒼縣二坪山煤礦1271風井發生一起運輸事故導致1人受傷，經搶救無效于7月19日15時30分死亡。

7月19日13時16分左右，淮南礦業集團潘二礦-530米西二運輸石門發生一起運輸事故，一職工乘坐電機車車頭過風門墻時，頭部被擠傷，經搶救無效死亡。

7月23日上午9時27分，湘煤集團嘉禾礦業有限公司浦溪井2251南風巷掘頭發生瓦斯爆炸，事故造成5人死亡。

7月27日12時30分左右，江西上饒縣田墩鎮三勝煤礦（鄉鎮煤礦）發生一起頂板事故，死亡1人。

7月28日5時30分，江合煤化（集團）有限公司江合煤礦（該礦位于北碚區境內、國有重點煤礦、證照齊全）井下西北二采區-300m水平14252上段-200m水平中巷第四個溜煤眼發生一起事故，死亡1人。

7月29日9時30分，重慶能源投資集團公司所屬中梁山煤電公司重慶邵新煤化有限公司邵新煤礦（國有重點煤礦、證照齊全）井下K2一采區溜渣上山第三個擋欄處發生一起其它事故，死亡1人。

7月30日10時55分許，江西煤業集團有限責任公司沿溝煤礦（國有重點）發生一起水害事故，死亡1人。

第四篇：煤礦安全監控系統

1.在正文第一段前面插入標題“煤礦安全監控系統”，將標題字符設為黑體、三號字，標題居中對齊，段后間距設為1.5行；

2.將正文第一段“煤礦井下綜采工作面集中了采煤機??”加紅色單實線段落邊框；

3.給正文第二段“針對井下的環境條件??”文字加填充色為紅色、圖案樣式為15%的底紋，并將該段行距設置為固定值25磅；

4.添加頁眉，內容為“煤礦安全”，且設置為兩端對齊；

5.設置整篇文檔的紙張為A5(14.8厘米×21厘米)，上邊距和左邊距分別為1厘米和1.5厘米；

6.在文檔最后插入一個6行4列的表格，表格的列寬設為2.5厘米。

煤礦井下綜采工作面集中了采煤機、刮板運輸機、液壓支架、轉載機等大型機電設備。各設備間的協調工作要求較高，而且井下工作環境條件惡劣，存在多種影響設備正常工作和人身安全的不確定因素，故用于綜采工作面的設備監控系統應是一個能在特殊條件下工作的監控系統。

針對井下的環境條件，監控系統的網絡結構，應盡可能簡單，減少網絡連線，分站、子站應盡可能采用傳感器檢測與控制一體化結構，變功能單一的子站結構為綜合分站結構，增強對環境的適應性。

我國大部分礦井含有瓦斯等有害氣體，監控系統在結構設計和電器設計上要首先考慮將系統設計為本安或增安型結構。

工作面的環境、采煤方式、工作面的地質條件的變化等都可引起監控對象的結構形式、運行方式的改變，因此系統設計應充分考慮工作面的變化因素，選擇靈活的結構方案，便于系統的減小和擴充。

由于煤礦井下綜采工作面是一個人、設備、地質條件三個方面結合的有機體，任何控制系統的差錯都可能造成人員傷亡、設備損壞和頂板事故。除了對監控系統本身應具有較高的可靠性和安全性外，對人為的操作錯誤，要有完善的閉鎖控制措施。

第五篇：關于煤礦安全監控系統技術的研究

關于煤礦安全監控系統技術的研究

Zhi Chang, Zhangeng Sun & Junbao Gu School of Mechanical and Electronic Engineering, Tianjin Polytechnic University

Tianjin 300160, China

前言：無線射頻的新的發展和運用使得RFID（射頻識別）技術的應用越來越廣泛。同時結合礦山與RFID技術的特點，我們建立了一個地下的安全完整的、實時靈活的監測系統。這套系統能在發生危險時自動報警并且提高搜索和救援的效率。該系統可以管理危害氣體的濃度、規劃工人的安排、進出巷道通過工作的訪問控制、巷道人員的分布和工人的資料，實現地下管理的信息化和可視化，提高礦業生產管理水平和礦井安全生產水平。

關鍵詞：射頻識別，安全監控系統，電子標簽，讀寫器

煤礦事故往往發生在中國近幾年，除了礦業主的安全和法律意識薄弱，滯后的安全機構和采礦的人員和設備的不完善管理人員是重要原因。通過分析近期內一些十分嚴重的事故，一般存在以下常見問題：（1）地面人員和地下人員之間的信息溝通不及時；（2）地面人員不能動態地掌握井下人員的分布和操作情況，并且不能掌握地下人員的確切位置；（3）一旦煤礦事故發生，救援效率低，效果較差。因此，準確、迅速實施煤礦安全監控職能非常重要和緊迫，有效管理礦工，并確保救援高效率的運作。

文章中提出的煤炭采礦人員和車輛安全監測系統可以跟蹤、監視和定位在礦井實時的有害氣體，人員和車輛以及提供有關網絡的礦井巷道，個人的定位，車輛的位置，危險區域的動態信息和地面人員相應線索。如果發生意外，該系統還可以查詢有關人員的分配，人員數量，人員撤離路線，以提供從事故救援監視計算機科學依據。同時，管理人員可以利用系統的日?？记诠δ軐嵤┑V工考勤管理。

一、RFID技術簡介

射頻識別是一種非接觸式自動識別技術進行排序，可以自動識別的無線電頻率信號的目標，迅速跟蹤貨物和交換數據。身份查驗工作無須人工操作，并能在各種嚴峻的環境下工作。RFID技術可識別高速對象和多個標簽同時識別，操作簡單快捷。RFID技術是產生于第二次世界大戰，它是在繼承傳統的編碼技術，其主要的核心部分是電子標簽，識別系統可以讀取電子標簽存儲通過無線電波的資料排放的讀者從幾厘米到數米的作家，并確定貨物的身份，人民和電子標簽代表的對象。

1.1 RFID的系統組成

射頻識別系統（見圖1）通常由電子標簽，讀寫器和計算機通訊網絡組成。1.1.1電子標簽

電子標簽存儲相關信息確定的對象，它通常是在確定的目標付諸表決，并通過它儲存的信息可以讀取和射頻讀寫器寫入通過非接觸模式。1.1.2讀寫器

讀者，作者是一個可以用來讀取和寫入射頻技術的電子標簽信息的設備。標簽上的信息的讀寫器讀取都可以處理，由計算機網絡系統傳輸。1.1.3計算機通信網絡

在RFID系統，計算機通信網絡一般是用來管理數據和完整的通信傳輸功能。該讀寫器可以通過連接標準接口的計算機通信網絡，實現通訊和數據傳輸。1.2 RFID的工作原理系統

RFID技術是一種非接觸式信息傳遞的通過空間耦合交變磁場或電磁場（射頻信號實現方式排序），并通過傳輸的信息確定的目標。它的工作原理可描述如下：在一個區域讀寫器發出的能量，形成電磁場，以及區域的大小取決于工作頻率和天線尺寸，當電子標簽通過此區域，系統檢查了讀寫器和存儲電磁波由讀寫器發出的信號能量是由標記電能需要，和標記的內部信息傳遞給讀者，作家的對無線電波的形式，讀者，作家接受了電子標簽的數據，編碼并實施故障檢查判斷數據的有效性，并傳送數據，為數據處理計算機通信網絡。標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

一套完整的RFID系統, 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統三個部份所組成, 其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅動 Transponder電路將內部的數據送出，此時 Reader便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。

以RFID卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling)及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。1.3 RFID的技術特點 1.3.1數據讀取和寫入

RFID讀取器可以讀取數據到數據庫中沒有接觸，一旦和處理多個標簽，并寫入了下一階段物流處理標簽的物流處理的狀態。1.3.2小型化和多樣化的形式

RFID將不會受到大小或形式時，它讀取數據有限，因此無須使用固定大小的文件或打印質量以適應精度。此外，電子標簽的RFID可以應用在不同產品體積小，所以我們可以更靈活地控制生產線產品的生產，特別是應用程序。1.3.3反污染

RFID技術具有強大的抗水，污染性質，石油或毒品。而在黑暗或污染環境，RFID還可以讀取數據。1.3.4重復使用

由于RFID是電子數據，可重復寫入，所以標簽可以重復使用。1.3.5滲透性

如果RFID是由紙張，木材，塑料或非金屬或非透明材料覆蓋，它可以進行交流，除了為這些鐵桿或其他金屬材料。1.3.6數據存儲容量大

數據容量將擴大與記憶力的開發，以及由所運貨物的材料質量越大，該卷的容量的要求，標簽也增加，RDID不會受到限制。1.3.7系統安全

該系統由中央計算機存儲的數據，工件將在很大程度上提高系統的安全。1.3.8數據安全

結帳方式或循環冗余校驗方法將被用于確保數據的準確性在無線電頻率標簽儲存。

二、總的設計和工作原理監測系統

2.1系統設計

除履行的功能需求，設計項目應充分考慮穩定性，可靠性，抗干擾能力，容錯能力和異常保護，因此該系統的總設計應體現在以下幾個方面。

（1）設計可以有效地識別和監測地下人員，實現人性化，信息化和自動化。（2）設計可以有效地提供人員的傳遞和輸出，出勤和監測及相關管理信息，一旦事故發生，設計可確保救援的正常實施。（3）該系統的設計可具有本質安全，維護和擴展。

（4）設計可以有效地測試了有害氣體的濃度，并迅速作出反應。2.2系統工作原理

地鐵站設備發射的加密信息到外部的天線，形成一定的信號發射區。這種RFID卡由工人將被激活時，將進入發射區，并與目標識別加密攜帶的信息是由發射模塊發射和變電站設備將接收這些信號，抽象的目標識別代碼，發送代碼到地面計算機系統完成系統的功能。當有害氣體的濃度達到一定值時，對變電站設備的氣體傳感器的信息傳輸到A / D轉換器，轉換后的信息，他們傳送到監測網絡，實現了測試和監測。

三、該系統的組成和結構

安全監測系統包括地面部分和地下部分（見圖2）。

該系統采用了SAP的產品掛設計，以確保為1?3小時后正常，在不斷的惡劣環境并提供電源系統運行斷電。地下部分和地上部分采用了RS232標準的串行交互連接與傳輸網絡。數據轉換接口，主要是由組成的電源板，信號轉換板和安全螺栓，它是在礦井口的人選，而主要是用來確保監測點之間的地下和地面監測信息交流中心，因此系統并不需要RFID技術和A / D轉換器。圖3是與地面和地下的通信信號交流。3.1地下部分

地下部分是監測系統的核心部分，它包括現場總線和一組用于監測和控制人員變電站系列?，F場總線是變電站網絡的連接和傳遞信息。一些變電站是用于定位的地下工作者和設備的實時性。人事定位模式和設備是信號強度監測方法，當電子標簽由一個工人站附近進行一定的定位是，通過該站獲得的信號是強烈的，所以我們可以判斷標簽的位置，而當電子標簽中的兩站疊加區域，兩站的信號強度會有所不同，我們可以通過比較判斷信號的強度，標記的位置。其他變電站主要組成由傳感器，A / D轉換器，微控制器和RFID模塊，它們可以監視有害氣體的實時性和獲取信息的傳輸，當有害氣體濃度超過安全值，在當地的工作平臺和地下固定監測點同時發出警報。在地下部分變電站采用有線通信，串行接口與RS-232串行數據接口標準，傳輸總線和串行接口是為將來擴展系統的功能使用。3.2地面部分

地面部分主要包括管理運作體系，它是整個安全監測系統的基礎，其主要職能是完成信息獲取，實時處理和檢查點存儲。從地下不僅包括對有害氣體的濃度，但對地下的人員和設備的信息，而這些大尺寸的數據都存儲在數據庫中通過諸如監測和控制基地的壓縮信息。

四、結論

在這篇文章中，我們應用在煤炭開采管理的RFID技術，并設立了一個地下的安全與完整性監測系統，實時性和靈活性，這可能發生危險時自動報警，提高了搜索和救援效率。該系統可以管理的危害氣體濃度，規劃安排的工人，為進出巷道工程通過訪問控制，巷道支護人員和工人的數據分布，實現信息化和可視化管理的地下，并在很大程度上提高采礦生產管理水平和礦井安全生產水平。安全監測系統是基于對煤礦安全生產，以及RFID模塊是主要的設備，以及有線通信網絡是韌帶，以及監測中心PC計算機為中心的計算機管理系統。該系統可以改善礦工的安全機制，降低管理成本，該技術將是采礦安全生產監管的新趨勢。

參考資料

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