第一篇：新疆昌平礦業一0四煤礦井下爆破監控系統設計技術方案--王新安

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目 錄

1.概述..........................................................................................................................................................3

1.1.總體設計思想...................................................................................................................................3

1.2.項目名稱.............................................................................................................................................3

1.3.項目承建單位.....................................................................................................................................3

1.4.設計原則.............................................................................................................................................3

1.5.建設原則...........................................................................................................錯誤！未定義書簽。2.總體需求分析........................................................................................................錯誤！未定義書簽。

2.1放炮事故的危害分析.......................................................................................錯誤！未定義書簽。

2.1.1近幾年放炮引起的事故在煤礦事故中所占的比重....................................錯誤！未定義書簽。

2.1.2放炮事故的主要類型....................................................................................錯誤！未定義書簽。

2.1.3放炮事故增加的原因剖析............................................................................錯誤！未定義書簽。

2.1.4消滅放炮事故的對策....................................................................................錯誤！未定義書簽。

2.2應用需求分析...................................................................................................錯誤！未定義書簽。3.總體方案................................................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.1.方案設計規范和標準.....................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.2.系統基本功能.................................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.3.功能實現辦法.................................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.4.系統組成...........................................................................................................................................3

3.5.操作方法與步驟及原理...................................................................................................................4

3.6.基本功能實現的原理與途徑.........................................................................錯誤！未定義書簽。

3.7.技術參數.........................................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.系統組成與主要設備技術參數.....................................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.1 礦用連鎖發爆器系統（V1.0）...................................................................................................5

3.8.2 無線接收器系統(無線接收器系統)V1.0....................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.3 傳輸分站系統V1.0......................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.4 安全起爆距離標識器系統V1.O.................................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.5 人員識別卡系統

V1.0...............................................................................錯誤！未定義書簽。

3.8.6 地面中心站:..................................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.9.使用環境條件：.............................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.10.安裝與調試：...............................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.11.軟件部分功能介紹.......................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.11.1 系統軟件運行環境.....................................................................................錯誤！未定義書簽。

3.11.2 放炮監控系統軟件功能簡介.....................................................................錯誤！未定義書簽。

3.11.2.1 礦用連鎖發爆器系統（LDFBQ-1）管理軟件系統..............................錯誤！未定義書簽。

3.11.2.2 瀏覽器部分軟件主界面..........................................................................錯誤！未定義書簽。

4.系統設備配置單.........................................................32 5技術、進度保證、安全的措施................................................3

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1.概述 1.1.總體設計思想

根據104煤礦目前的放炮管理的狀況，為了達到放炮管理的“本質安全”，杜絕放炮過程出現的雷管不響、人員誤入放炮不安全區域、啞炮、瓦斯與有害氣體等不安全因素進行檢測，對放炮過程中的監控管理，為了實現“本質安全管理”，對整個放炮過程的實施閉鎖管理。1.2.項目名稱

104煤礦“井下放炮監控系統V1.0” 1.3.項目承建單位

本項目由北京龍德時代技術服務有限公司承建，技術協助單位包括清華大學、北京科技大學。1.4.設計原則

北京龍德時代技術服務有限公司開發的井下放炮監控系統的設計貫穿了“本質安全”理念，就是“不安全就不能放炮，不安全就不能生產”的理念。實現放炮管理由“措施管理”到“本質安全管理”的飛躍。放炮過程中的不安全因素的實時監控，重點是對瞎炮、啞炮的杜絕；放炮不安全區域人員的誤入、三人連鎖、安全距離控制。根據情況可以實現 “十個不能，一個監控”來實現現場的實時監控，具體如下：

十個不能：

1、警戒人員沒有到位置，就不能放炮。

2、安全距離不夠，就不能放炮。

3、不進行三人連鎖，就不能放炮。

4、網絡電阻不合格，可能有瞎跑，就不能放炮。

5、瓦斯超限，就不能放炮。

6、煤塵超限、就不能放炮

7、噴霧設施沒有打開，就不能放炮

8、有人在危險區域，就不能放炮。

9、風量不足，就不能放炮。

10、沒有停電，就不能放炮。

一個監控：礦山各級領導能夠通過網絡對放炮全過程進行實時監控。放炮數據自動上傳監控主機，并生成日報表、周報表、月報表。

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1.2.操作方法與步驟及原理 步驟1 系統上電

首先用磁性鑰匙打開磁性開關，給控制電路供電；此時液晶屏會顯示開機主界面。步驟2 放炮區域檢測

放炮監控終端開機后會自動檢測放炮區域，如果在區域內，則可以進行后續操作；如果不在區域內，則不能進行后續操作。

步驟3 人員信息驗證

放炮區域檢測通過后，根據液晶提示，便可通過專門人員三人連鎖卡驗證，驗證通過后，方可進行網絡電阻測量的操作步驟。

步驟4 網絡電阻測量

將放炮網絡的兩端分別連接到兩個專用測量端子上，如果電阻值超出允許范圍，將提示放炮網絡連接有問題，應該馬上檢查，一切合格后再重新進行操作；如果電阻值在允許范圍內，液晶提示進行充能操作。

步驟5 充電和放炮

用專用鑰匙將開關7的位置撥到“充電”位置，進行充電。當充電指示燈亮起時，說明充電完成，可以放炮，此時，將放炮鑰匙撥到“放炮”位置即可完成一次放炮操作。

步驟6 操作完成后，一定不要忘記帶上防塵帽。

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3.8.1 礦用連鎖發爆器系統（V1.0）

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如需查看完整技術設計方案請聯系: 公

司：北京龍德時代技術服務有限公司 設計人員：電

話：Q

Q：

75538668

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第二篇：煤礦井下視頻監控系統施工方案

煤礦井下視頻監控系統

施工方案

2014-04

1.概述

視頻監控系統的特點是對監控目標的可視性和直觀性，煤礦工業 視頻監控系統可直觀地監視礦區各重要生產環節、設備運行和人員動態等情況。重點監控如井口、工業廣場、煤場、采煤面上下口、井底車場、皮帶機、給煤點，裝載點、炸藥庫、磅房、辦公場地等；除在調度室實現對監控點的實時監控外，同時還可以通過光纖網絡將圖像上傳至監控中心，實現視頻系統聯網，相關人員亦可依據授權上網查看實時監控圖像。

煤礦事故的發生，造成了嚴重的人員傷亡、經濟及政治損失。要降低煤礦事故的發生率，除了各級管理部門加強監督和管理之外，還須完善煤礦安全監控系統的裝備建設，工業視頻監控系統就是煤礦安全監控系統的一個重要組成部分。通過工業視頻監控系統對煤礦進行全面有效的監視控制，及時發現事故苗頭和隱患，及時發出預警采取相應措施，做到防患于未然，降低事故的發生率，為煤礦的安全生產保駕護航。而且工業電視系統能通過接口與其它系統進行有機結合，在某些地點可實現無人值守，進而達到安全高效生產的目的。生產數字化。

煤礦視頻監控系統，將給煤礦的管理工作帶來極大的方便，領導、管理人員可以根據工作需要，通過網絡查看各個生產區域的現場情況，延伸管理人員的觀察范圍，使管理人員在辦公室就可及時、準確地了解到現場的情況，做出相應的決策，有效地提高了辦公、生產效率，提高礦井的生產能力，加大安全管理力度。

2.需求分析

在發達國家，煤礦已實現高度機械化，井下工作人員很少，作業規范，巷道通暢，一旦發生事故，易于撤離，傷亡不大。而在我國，采煤機械化程度還相對較低，礦工隊伍很大一部分是文化水平較低、培訓時間有限的農民工，甚至存在井下抽煙等嚴重違章現象。這樣的千軍萬馬集中在高度危險的作業環境中，極易發生事故，造成重大傷亡。

我們在分析近期幾個煤礦發生的特大事故時發現主要存在以下幾類問題：

? 地面與井下人員的信息溝通不及時；

? 地面人員難以及時動態掌握井下人員的分布及作業情況； ? 一旦煤礦事故發生，搶險救災、安全救護的效率低，搜救效果差。

目前，煤礦井下作業因為遠離地面，地形復雜，環境惡劣與地面人員間溝通不便，如果利用遠程視頻監控系統，地面監控人員則可以直接對井下情況進行實時監控，不僅能直觀的監視和記錄井下工作現場的安全生產情況，而且能及時發現事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料。同時要求上級有關監管部門可以通過網絡遠程查看進行狀況，提出整改方法。

現在一些煤礦使用的視頻監控系統都是早期的模擬監控，性能和穩定性不高，具有很大的局限性。

? 模擬視頻信號容易產生衰耗、畸變、延時，并且易受井下各種 設備干擾，使圖像質量下降，用于煤礦復雜的工作現場時，效果不好。

? 其次，視頻信號的傳輸對距離十分敏感，當傳輸距離大于幾百米時，不便于系統的維護和升級。

? 最后，傳統的模擬視頻監控系統，由于可靠性和性能差，靈活性和擴展性差，查詢取證時十分煩瑣，難以維護，不能實現多監控中心和多級監控管理，不適合當前有關領導部門對煤礦安全生產監督、管理的要求。

隨著傳輸技術和計算機技術的發展，數字化的視頻傳輸應用將得到廣泛普及，在煤礦安全監控系統中引入數字化遠程視頻監控系統也是大趨勢。3.設計依據和原則 1）.設計依據

?

《 中華人民共和國礦山安全法》

?

《低壓電氣設計規范》（GB50054—95）?

《工業企業通訊設計規范》（GBJ42-81）?

《工業企業通信接地設計規范》（GBJ115-87）?

《中華人民共和國安全防范行業標準》（GA/T74-94）?

《信息技術設備（包括電氣事務設備）安全規范》（GB4943-1995）

?

《電子計算機機房設計規范》（GB50174-93）?

《防靜電工作區技術要求 》（GJB 3007—1997）?

《煤礦安全規程》

?

《爆炸性環境用防爆電氣通用設備要求》 ?

《工業電視系統工程設計規范》（GBJ115-87）?

《安全防范工程設計規范》（GB/T16571-1996）?

《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）?

《視頻安防監控系統技術要求》（GB/T367-2001）2）.設計原則

任何一個設計方案的最根本前提是用戶的需求，而先進、成熟的技術，可靠、靈活的應用，技術發展的趨勢和良好的性能/價格比是設計方案的最基本依據。在不失先進性、成熟性、可靠性、可擴展性的基礎上，充分考慮用戶的需求，照顧長遠利益，最大限度地保護用戶投資。

同時系統選擇的產品已根據煤礦安全生產的技術要求和國家安全標準進行獨立設計，完全可以滿足煤礦井下人員監測的自動化和信息化管理要求，同時可充分利用礦井已有的平臺資源聯網運行，有效節約投資。

1、先進性原則

工業電視監測系統采用的是先進的、開放的體系結構。整個系統能體現目前監控成熟技術的發展水平。

2、成熟性、實用性原則

監控調度中心是整個信息網絡的心臟，作為全礦生產、安全的指揮調度中心，必須保證實用并切實滿足多功能視訊控制的需要。能夠最大限度的滿足實際工作的要求，把滿足業務管理作為第一要素進行考慮，系統采用集中管理控制的模式，在滿足功能需求的基礎上操作方便、維護簡單、管理簡便。

3、集成性、可擴充性、可維護性原則

為系統以后的升級預留空間，系統維護是整個系統生命周期中所占比例最大的，要充分考慮結構設計的合理、規范對系統的維護可以在很短時間內完成。

4、經濟型原則

在保證系統先進、可靠和高性能價格比的前提下，通過優化設計達到最經濟性的目標,追求最合理的配臵和盡可能高的性能價格比。

5、規范性原則

系統在選用控制技術和設備時，符合國際標準，充分利用各種產品的優勢，將它們有機地結合起來。也就是說，要求系統的通信環境、硬件環境、軟件環境相互間的依賴減至最小，充分發揮自身優勢；同時，系統的互聯為信息互通和網上控制創造有利條件。系統符合國家和行業相關標準，具有開放性。

6、穩定性原則

系統具有自動檢測診斷功能,保障系統長時間穩定運行。

7、操作便利性、可靠性和安全性原則

為了滿足顯示系統每天24小時的連續運行，因而其設計必須遵 循可靠性的原則，在系統設計時，關鍵部位選用了高可靠性設備，對于重要的控制節點采用先進的高新技術來保障。系統易于被普通用戶掌握、操作，易于維護，易于管理。在操作便利的前提下，建成后的系統具有高度安全性、可靠性和穩定性。系統具有統一的登錄認證體系，只有授權用戶才能夠訪問系統。4.系統設計

整個系統有井下視頻采集、監控中心控制室和網內視頻監看指揮系統三部份組成，網內指揮終端可通過網絡訪問監控中心的數字主機監看井下視頻，還可以使用雙向對講向煤礦企業進行遠程指揮。1）.系統示意圖

考慮到各個監控點的具體情況不同，為了經濟的實現監控的功能，我們針對不同的地點采用了不同型號的攝像機，具體如下：

? 磅房及主扇風機房內：由于在室內光線比較好；且所需監控的對象位臵比較固定；因此采用室內彩色攝像機，這樣圖像既清晰又明顯；

? 辦公樓口：考慮到監控的范圍較大；在室外，光線好，人員流動量大；因此采用室外彩色全球攝像機，對全局進行監控；為了保證辦公樓夜間的安全，在門口大廳內安裝了紅外陣列燈，以彌補門口攝像機在夜間無法工作的缺陷；

? 變電室內：由于光線好，監控范圍大；且需看清設備燈的顏色；因此采用室內彩色全球攝像機，對室內的全部設備進行監控；

? 財務室內：主要在夜間監控門口部分，看清誰曾進來，因此采用范圍為10米的紅外彩色攝像機。

? 通風豎井井口、副斜井口、主斜井口、炸藥庫：同財務室，只是范圍要求比財務室大，因此采用20米的紅外彩色攝像機。

? 總廠大院、煤廠、設備庫：由于監控范圍廣，需轉動；晚上需紅外；因此采用帶解碼器的室外彩色紅外攝像機。

? 井下：由于環境復雜，光線低，因此采用經過煤安認證的紅外攝像機。

2）.井下視頻采集

煤礦井下環境惡劣：第一、煤礦內坑道光線很暗，且不能使用紅 8 外燈，由于紅外燈的壽命都比較短，加之煤礦井下24小時工作，會大大縮短紅外燈的壽命以至于后期維護特別麻煩，另外紅外燈需要反光才能取得良好的效果，但是井下的反光條件很差，漆黑一片根本無法反光。需要使用低照度攝像機；第二、坑道內只有660V、127V兩種電壓，需要考慮電源轉換；第三、井下空氣中瓦斯和粉塵含量較高，容易發生爆炸，所以必須使用經過煤安認證的隔爆防護罩。

針對井下的復雜環境，綜合考慮各種因素，視頻采集選擇WATCE-902H攝像機，配備Computar H0614FICS-3高檔鏡頭（6mm 手動光圈及調焦CS接口），其最低照度僅為0.0001Lux，但可以達到570線高清晰畫面效果。

防護罩選擇KBA115礦用隔爆型光纖攝像儀，該設備為全不銹鋼構造，密封性能好，并且防腐、防塵、防水，可裝定焦鏡頭，已經通過煤安隔爆等級認證D級標準，適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤礦井下。防護罩內可以安裝一臺單路視頻光端機用于視頻傳輸，同時內 臵127V轉12V的電源適配器可以滿足井下的電力使用標準，符合集中供電的要求。

煤礦井道中采用光纜進行視頻傳輸，因為使用光信號傳輸杜絕了以往傳統視頻線纜傳輸產生的電信號，減少隱患，而且光纖傳輸距離很長，可達30km，便于煤礦企業合理布線設臵監控中心。3）.監控中心控制室

視頻傳輸到監控中心后使用接收光端機將光信號還原為視頻信號，經過視頻分配器后接入硬盤錄像、矩陣進行視頻監看，也可以輸入到畫面分割器使用大屏幕等離子電視監看。

中心控制室的視頻服務器安裝一臺8～36路的數字監控主機，對井下狀況進行實時視頻監控和錄像，也可以使用MARTRIX-CC064V08 10 視頻矩陣切換到電視墻上放大監看。

硬盤錄像機與矩陣的完美結合，不僅能實現監看視頻上屏幕墻的問題，還可將各自優勢特點發揮到極致。

超級切換：利用DVR控制圖像在屏幕墻上的任意切換，實現矩陣控制平臺與DVR平臺的無縫連接，將矩陣系統并入數字網絡，提升系統整體性能

網絡控制：可同時瀏覽多達16臺DVR的不同視頻。靈活控制任何一臺視頻服務器上的云鏡設備

完美錄像：定時連續錄像、動態報警錄像、傳感器報警錄型，具備嫻靜的壓縮技術，可調壓縮比、楨率、錄像質量

報警聯動：報警輸入輸出聯動攝像機電源、燈光，具有報警前5-999秒預錄功能

抓拍打印：單楨及多楨畫面同時抓拍，并將圖像保存為JPG/BMPwenjian，隨時打印

檢索方便：按照文件、日期、時間、監控點、存儲盤符進行便捷檢索。

放大功能:可動態放大正在回放的視頻，并可對全部或局部視頻進行實時電子放大

密碼保護：采取密碼授權的方式保護系統設臵，防止無授權者修改系統。

4）.遠程指揮中心

包括若干個指揮終端，安裝在各級監管部門，各級領導在自己的辦公電腦上使用IE瀏覽器訪問各煤礦企業數字監控主機，就可以同時對不同的煤礦企業分別進行監看。指揮終端可以在煤礦企業局域網內，也可以在遠端通過Internet或專網進行遠程指揮。5）.系統功能

可以實現各級部門聯網監控，指揮終端、中心控制室以及上級領導終端可通過語音對講對煤礦開采企業進行遠程指揮；

煤礦領導可通過互聯網進行監控。

系統具有特定的視頻效果：以礦井為單元，將一路或多路視頻信號進行圖像預覽和錄像。

系統具有實時日期和時鐘視頻疊加功能：對礦井全程視頻圖像進行實時日期和時鐘預覽和錄像，保證采礦過程的完整性和真實性。其 12 日期和時鐘在畫面中的顯示方式和顯示位臵可根據現場實景進行位臵調整。

系統具有單畫面、多畫面和全屏等多種顯示方式，預覽顯示畫面在多畫面顯示方式下，其顯示位臵可進行人為調整。

系統具有錄像效果調節功能、網絡傳輸質量，保證其圖像在局域網和廣域網上都能進行網絡傳輸。

系統具有音、視頻實時網絡瀏覽功能，每路圖像可允許多個網絡客戶端同時進行網絡瀏覽。

系統具有錄像資料轉制VCD光盤存儲功能，便于資料的保存和資料審閱的便捷。

系統具有對剩余硬盤空間顯示和容量不足警示功能，提供線性和循環錄像兩種模式。

系統具有客戶端對錄像資料的檢索、管理和回放。

系統具有通過網絡實現上級領導與礦井監控中心工作人員進行網絡會話的功能，從而保障指揮的有效性和實時性。

系統具有易安裝性和易維護性。

系統具有操作簡單，界面簡潔，功能直觀明確。5.設備選型

典型的遠程網絡監控系統主要由前端設備和后端設備兩大部分組成。前、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯系（也可稱作傳輸系統）可通過電纜、光纖等多種方式來實現。1）.前端設備

前端設備由攝像機、攝像機專用電源、云臺、變焦鏡頭、防護罩、安裝支架、光端機、解碼器等組成。攝像機是視頻監控的前沿部分，是整個系統的“眼睛”，它把監視的內容變為圖像信號，傳送到控制室的監視器上。攝像機的好壞以及它產生的圖像信號將影響整個系統的質量。

本方案室外工業廣場等要監控的范圍較大、較廣，所以選擇高速球攝像機+全方位室外云臺，來保證全天候全實時的對室外這些場所進行監控；地面其他位臵監控選擇美觀大方的彩色一體化攝像機，性能穩定而功能強大，外觀漂亮。對于井下視頻監控，我們采用礦用防爆光纖攝像儀，達到高質量的圖象傳輸。2）.傳輸設備

傳輸部分由視頻線纜、電源線纜、控制線纜等組成。本系統所有的信號線纜（光纖和同軸電纜）均采用一線貫通方式，中間無任何接點，具有良好的防護和抗干擾能力，既可保證圖像的清晰度和穩定性，又便于對系統故障進行維修維護。

3）.終端設備

終端部分是系統的中樞，由硬盤錄像機、矩陣、控制鍵盤、監視器、電視墻等組成。可直接連接多路視頻輸入，是集監視、錄像、多種畫面分割、畫面切換、回放檢索、打印、網絡遠程傳輸等功能于一 體的自動化管理設備。6.技術性能闡述

1）.H264錄像制式性能特點 ? 系統界面：

系統使用全中文界面，操作方便。? 錄像存儲特性：

系統支持硬盤循環存儲，硬盤存滿后按順序自動刪除舊的錄像信息，接著存儲新的錄像，支持定時錄像。可對硬盤錄像單個G刪除而不是單個分區，實現硬盤的高效使用率。

? 遠程監控性能：

可以通過ADSL和LAN寬帶、局域網等途徑由TCP/IP協議實現遠程實時監視和控制，滿足單路、多路錄像文件的的方便檢索查詢及傳輸。很適合需要聯網用戶的使用。

? 錄像文件的查詢：

對于所攝制的錄像文件可以通過時間、鏡頭、是否為報警錄像來查詢，迅速準確。在動態錄像中，一般文件很小只有幾秒鐘，如果一個個查看很麻煩，系統中設臵了可以連續播放動態錄像文件。

? 錄像回放：

錄像文件可以一幀一幀播放，可以細致區分場景圖像變化。對于需要截取的圖像可以隨時以標準VCD清晰度截取打印。

? 支持云臺控制攝像機： 系統里可以直接對攝像機視頻參數進行各種設臵，免除了手動設臵攝像機的麻煩。如果同時安裝云臺，則還可以通過云臺對攝像機進行平搖、傾斜、聚焦、窗口縮放等操作。

? 支持矩陣控制：

通過相關協議直接由計算機對矩陣進行控制，免除了人員手工調整的麻煩。

? 圖像捕捉報警：

系統具有圖像捕捉功能，圖像背景變化，系統可以捕捉后可以發出報警信號。

? 錄像、報警、控制一體化：

系統除了動態錄像報警外，還可直接接入各類報警輸入探測器（如紅外探頭）和各類報警輸出設施（如報警器），系統高度智能化。

? 系統處理多任務功能：

可以設臵對多個不同地點進行實時監控和實時錄像，回放不影響錄像和監控，這些任務都可以同時進行。

? 多路回放：

可以做到同時回放8路錄像文件。? 智能化：

對于系統運行過程中的操作，在系統中都留有記錄。系統會在視頻卡狀態不好時，持續發出指令，恢復其功能，并留有相關記錄。很方便對系統的維護。

? 可添加時間發生器： MPEG4制式的監控系統除了回放時時在界面顯示時間外，還可以通過設臵在錄像時在畫面上打上時間，這樣在其他地方播放錄像時也能知道確切的錄像時間。

? 遠程客戶端功能：

只要網絡帶寬允許的話，在客戶端可以同步與主機實時錄像存盤以及播放；

在客戶端可以控制遠程主機控制的云臺；在客戶端可以選擇多處監控主機的來瀏覽或者播放。2）.軟件功能

采用專業的RTOS嵌入式操作系統，對視頻的處理、錄像全部達到世界一流水平，視頻信號采用現代化的視頻存儲、視頻回放、視頻管理等多種功能。

多功能視頻監控軟件采用Browser/Server架構，具有以下主要功能：

? 網絡管理：設臵鍵盤本機的網絡參數，包括IP地址、子網掩碼、網關、起始端口、WEB端口和物理地址。

? 用戶管理：修改登錄PTZ、DVR以及鍵盤設臵用戶的訪問權限，限高級管理員登錄。

? 密碼管理：當前登錄用戶可以修改本用戶的密碼。? 設備管理：修改設臵控制設備的相關參數。

? 硬件設臵：設臵按鍵音、矩陣報警音和矩陣操作提示音的有無。

? 鎖定設臵：設臵鍵盤延時鎖定、液晶背光關閉的延時時間。? 硬件檢測：按鍵檢測：檢測每個按鍵是否正常；

搖桿檢測：檢測搖桿是否正常。

? 搖桿校準：搖桿中心值校準，控制盲區以及搖桿各個方向最大值設臵。

? 報警控制：【布防】當前報警點的布撤防操作。【組合】+【布防】對該鍵盤所在報警分區全部報警點執行布防/撤防操作。【取消】確認當前報警點的警情（即消警），矩陣停止報警。【組合】+【取消】對該鍵盤所在報警分區全部報警點執行消警操作。

? 系統控制：對鏡頭進行靈活的分組，遠程控制，對系統日志，輸入輸出信號的管理；

? 錄像控制：錄像服務程序系統支持多種錄像手段，計劃錄像，報警錄像，實時錄像；接受客戶端的錄像請求，按指定的時間或觸發條件錄像；自動清理過期錄像資料、硬盤空間的自動錄像。

第三篇：宏遠煤礦放炮監控系統案技術方案

拜城縣峰峰煤焦化有限責任公司

宏遠煤礦

項目名稱：

放炮監控系統KJ387(A)（又名智能放炮監控系統/井下爆破監控系統V1.0）

技術方案

北京龍德時代技術服務有限公司

2013年5月

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1.概述.................................................錯誤！未定義書簽。1.1.總體設計思想.....................................錯誤！未定義書簽。1.2.項目名稱..........................................錯誤！未定義書簽。1.3.項目承建單位......................................錯誤！未定義書簽。1.4.設計原則..........................................錯誤！未定義書簽。1.5.建設原則..........................................錯誤！未定義書簽。2.總體需求分析.........................................錯誤！未定義書簽。2.1放炮事故的危害分析................................錯誤！未定義書簽。2.1.1近幾年放炮引起的事故在煤礦事故中所占的比重......錯誤！未定義書簽。2.1.2放炮事故的主要類型..............................錯誤！未定義書簽。2.1.3放炮事故增加的原因剖析..........................錯誤！未定義書簽。2.1.4消滅放炮事故的對策..............................錯誤！未定義書簽。2.2應用需求分析......................................錯誤！未定義書簽。3.總體方案.............................................錯誤！未定義書簽。3.1.方案設計規范和標準...............................錯誤！未定義書簽。3.2.系統基本功能.....................................錯誤！未定義書簽。3.3.功能實現辦法.....................................錯誤！未定義書簽。3.4.系統組成..........................................................3 3.5.操作方法與步驟及原理.............................................13 3.6.基本功能實現的原理與途徑.........................................14 3.7.技術參數.........................................................15 3.8.系統組成與主要設備技術參數.......................................16 3.8.1 礦用連鎖發爆器系統（V1.0）.....................................16 3.8.2 無線接收器系統(無線接收器)V1.0..................................18 3.8.3 傳輸分站系統V1.0...............................................18 3.8.4 安全起爆距離標識器系統V1.O.....................................20 3.8.5 人員識別卡系統 V1.0............................................20 3.8.6 地面中心站:.....................................................20 3.9.使用環境條件：...................................................21 3.10.安裝與調試：....................................................21 3.11.軟件部分功能介紹................................................23 3.11.1 系統軟件運行環境...............................................23 3.11.2 放炮監控系統軟件功能簡介.......................................23 3.11.2.1 礦用連鎖發爆器系統（LDFBQ-1）管理軟件系統....................23 3.11.2.2 瀏覽器部分軟件主界面.........................................27

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1.概述 1.1.總體設計思想

根據宏遠煤礦目前的放炮管理的狀況，為了達到放炮管理的“本質安全”，杜絕放炮過程出現的雷管不響、人員誤入放炮不安全區域、啞炮、瓦斯與有害氣體等不安全因素進行檢測，對放炮過程中的監控管理，為了實現“本質安全管理”，對整個放炮過程的實施閉鎖管理。1.2.項目名稱

宏遠煤礦“放炮監控系統KJ387(A)” 1.3.項目承建單位

本項目由北京龍德時代技術服務有限公司承建，技術協助單位包括清華大學、北京科技大學。1.4.設計原則

北京龍德時代技術服務有限公司開發的井下爆破監控系統的設計貫穿了“本質安全”理念，就是“不安全就不能放炮，不安全就不能生產”的理念。實現放炮管理由“措施管理”到“本質安全管理”的飛躍。放炮過程中的不安全因素的實時監控，重點是對瞎炮、啞炮的杜絕；放炮不安全區域人員的誤入、三人連鎖、安全距離控制。根據情況可以實現 “十個不能，一個監控”來實現現場的實時監控，具體如下：

十個不能：

1、警戒人員沒有到位置，就不能爆破。

2、安全距離不夠，就不能爆破。

3、不進行三人連鎖，就不能爆破。

4、網絡電阻不合格，可能有瞎跑，就不能爆破。

5、瓦斯超限，就不能爆破。

6、煤塵超限、就不能爆破

7、噴霧設施沒有打開，就不能爆破

8、有人在危險區域，就不能爆破。

9、風量不足，就不能爆破。

10、沒有停電，就不能爆破。

一個監控：礦山各級領導能夠通過網絡對爆破全過程進行實時監控。爆破數據自動上傳監控主機，并生成日報表、周報表、月報表。1.5.建設原則

1、與結合托克遜礦實際條件，充分利用目前礦已經安裝布置的監控網絡、安全監控系統的設

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施，做到費用最省，效益最好。

2、前瞻性和實用性：系統體現世界前沿的本質安全型礦井的理念和技術，為礦山企業提供的放炮監控系統，不僅考慮到行業的普遍性和業界頂尖技術與實踐結果，而且符合煤炭企業的實際情況。

3、先進性：提供國內最好、最先進的產品。

4、在托克遜礦智能放炮監控系統實現以下“八個不能、一個監控”功能。1）警戒人員沒有到位置，就不能爆破。2）安全距離不夠，就不能爆破。3）不進行三人連鎖，就不能爆破。

4）網絡電阻不合格，可能有瞎跑，就不能爆破。5）瓦斯超限，就不能爆破。6）有人在危險區域，就不能爆破。7）風量不足，就不能爆破。8）一氧化碳超限，就不能爆破。

一個監控：礦山各級領導能夠通過網絡對爆破全過程進行實時監控。爆破數據自動上傳監控主機，并生成日報表、周報表、月報表。

2.總體需求分析 2.1放炮事故的危害分析

放炮引起的礦山事故造成的死亡人數，占整個煤礦事故死亡人數的30%左右，每年因此死亡2000人左右，放炮引起的重特大事故占到了重特大事故的60%-80%多，而且，放炮事故占的事故比重還在不斷上升。其根本原因在于，技術落后，以及因為技術落后導致的管理落后、標準落后等。2.1.1近幾年放炮引起的事故在煤礦事故中所占的比重

通過上述報道，我們看到了在煤礦事故中放炮是一個重要的誘發因素，這個誘發因素有多大呢？讓我們看看下列事實：

放炮事故造成的死亡非常驚人，放炮事故造成的人員死亡，占煤礦事故總死亡人數的30%左右，最近幾年全國煤礦每年事故死亡5000-6000人左右，其中放炮造成的大約2000人左右。自建國到現在，全國煤礦放炮事故造成的死亡人數，已經達到100000人之多！

1．放炮是重大特大事故的最大誘發因素

根據對最近3年（2003-2005）的我國煤礦重大特大事故的統計分析，發現放炮事故占特大事故的60%以上。

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新疆省煤礦1999年-2006年，放炮引起的事故占到了重大特大事故的80%以上。

2．放炮是瓦斯爆炸和煤塵爆炸占爆炸事故的最主要的導火索

根據2004-2005年的數據，在重大特大瓦斯事故和煤塵事故中，放炮引起的達到了60%以上，電火花引起的約30%以上，另外的是其他火源引起。

3．安全管理好的省份放炮事故占的比重更大

新疆就是最好的例子，在重大特大事故中放炮事故有些年份占到了80%以上，重特大的事故幾乎都是放炮引起的煤塵爆炸事故，遠遠大于全國的平均水平。這主要是因為他們推廣新技術的力度大，在傳統的事故多發的頂板、電火化引起的瓦斯事故等方面，事故得到了比較有效的遏制，放炮由于技術的進步不明顯，事故沒有得到有效遏制，事故率反倒相對上升。

4．放炮事故所占比重有上升的趨勢

近年來，由于在科技、管理方面加大治理的力度，其他幾類主要事故在煤礦事故中占的比重逐漸降低。頂板事故，隨著綜合機械化采煤、錨噴支護等技術的大面積推廣應用，事故率已經大幅下降。由電火花引起的瓦斯爆炸事故，也由于防爆技術的不斷完善，也在明顯減少。相反放炮事故由于放炮技術以及放炮管理技術沒有大的提高，造成放炮事故在相對增加。例如山西省最近幾年的情況如下圖。

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5．非煤礦山企業放炮引起的死亡事故也占到了36%以上

據官方公布的資料，2006上半年非煤礦山企業發生事故793起 985人死 ,從事故類別來看，上半年全國非煤礦山重大事故主要集中在冒頂片幫(坍塌)事故和放炮事故，共計30起、死亡106人，分別占重大事故起數和死亡人數的91.7%和83.5%。其中放炮引起的事故13起，死亡47人，分別占重大事故的36%和37%。

2.1.2放炮事故的主要類型 違章放炮引起的事故主要有五類

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全的理念。起爆器技術的落后，導致了大量的違章操作得不到有效制止，造成了大量的事故。

2．放炮管理技術的落后，造成國家有關放炮管理的規程、制度得不到根本執行，管理方面時松時緊，放炮事故也是時多時少。

1)由于缺少有效的管理技術，國家有關放炮管理的法規得不到有效執行國家有關部門制定了《爆破作業規程》、《煤礦安全規程》等放炮的標準，每個企業又針對自己的特點制定了本單位的放炮管理制度，每個工程都有放炮的針對措施，嚴格按照規程來，肯定不會出現放炮事故。但是，根據有關規程，放炮作業有14個大步驟，77個小步驟，繁多復雜，甚至不容易記住，作業過程最少需要3個人完成（正常需要6個人完成）。目前的管理技術，還是停留在“口傳口、手傳手”的原始水平階段。嚴酷的事實證明，在沒有“硬”的監督手段之下，工人們很容易違章操作，造成事故。

2)對于煤礦最危險的工序---放炮，竟然沒有監控系統

近年來，國家強力推廣安全監控系統，對于預防事故，減少事故起到的很好的作用。但是，對于發生事故最多、危害最大的放炮，竟然沒有一個監控系統可以推廣使用。

無論從何種意義上來講都是煤礦安全監控系統、煤礦安全管理的一個非常大的缺憾。

3．管理體制不理順，管理手段、管理技術落后是放炮事故發生的主要原因管理體制不理順，多頭管理、管理混亂，主要表現在下列三個方面: 一是放炮管理的牽頭的部門混亂，有的歸通風部門、有的歸掘進部門、有的歸安全檢查部門，有的公安部門。除了通風部門負責牽頭，管理體系能夠理順以外，其他部門牽頭，放炮管理和瓦斯煤塵管理之間的協調容易出現脫節，也就容易造成事故。例如，山東放炮事故比較多的礦業集團和煤礦，往往都不是通風部門主管放炮，是由公安或者其他部門主管。從全國來看，由通風部門主管的單位，事故就少得多了.二是放炮員管理不理順，放炮員和放炮作業不能統一管理，放炮員和放炮作業絕大部分仍然歸掘進或者采煤區隊直接管理，這樣放炮員的專職性功能不確定，往往使放炮工作成為兼職工作。結果放炮的學習不容易組織，放炮技術得不到提高，放炮規章制度得不到全面貫徹。

三是發爆器的統一管理流于口頭，到現在90%以上煤礦還是由放炮員私自存放管理，發爆器得不到有效的檢查和維修，造成大量隱患發爆器在一線使用。

4．相關國家標準和行業標準落后,制約了放炮技術和管理水平的提高.標準的落后表現在兩個方面: 一是《礦用電容式發爆器》的國家標準數十年來沒有大的變化，直接造成我國煤礦數十年來，一直大量使用安全標準低，極容易出現違章操作的發爆器。煤炭行業的瓦斯閉鎖發爆器標準的出

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現，由于產品的實用性受到甲方懷疑，以及推廣工作的不力，相關產品一直沒有推廣開來。

二是管理標準落后，包括《煤礦安全規程》、《爆破作業規程》、《質量標準化標準》等標準的落后是另一個標準落后，管理標準落后是造成管理落后的主要原因,例如對于放炮這樣一個煤礦中最危險的工序，缺少一個監測監控系統，《煤礦質量標準化標準》中對于放炮的管理缺少應該有的嚴格規定。2004版《煤礦安全規程》更有放寬放炮管理的嫌疑，該版《煤礦安全規程》取消了原有的可以說是非常有效的管理手段-----“三人連鎖放炮”的規定，這造成了放炮管理要放寬的誤導。這種政策性的反面導向造成的后果是非常可怕的！

5．事故統計口徑存在問題，極大地淡化了放炮的重要性

查一下《中國安全生產年鑒》等政府部門的權威資料，你就會發現放炮事故僅僅占3%-11%，似乎占得比例非常小，不足以為慮。但是，其實這僅僅是放炮事故中的非常少的一部分！僅僅是放炮事故中的一類----就是放炮直接炸死人的事故。更大量的放炮引起的瓦斯、煤塵等 事故放到了瓦斯事故里，將放炮引起的突水放到了水害事故里等等。因此從統計口徑上淡化了放炮的重要性，造成通報、宣傳、匯報等情況下，不能直觀地看到事故的原貌。極大地淡化了放炮引起的事故的比重。由此，誤導了決策！

6．國家在制定有關政策方面，“忽視”了放炮.無可否認的受統計資料的影響，國家主管部門對于放炮的管理“忽視了”----沒有達到應該有的重視程度。主要表現在科技投入不足、發爆器國家標準落后、《煤礦安全規程》對放炮管理的輕視、質量標準化標準不嚴格、統計口徑忽視等等。2.1.4消滅放炮事故的對策

1．改變思維、創新觀念，用“本質安全”的理念，統領放炮設施的設計制造、有關標準制定、管理制度的制定，從設備上從系統上確立不安全就不能放炮的“本質安全理念”。

2．加快技術創新，推廣以“本質安全”的理念制造的井下爆破監控系統等，并依此帶動標準的改變、制度的改變。

3．修改有關放炮器制造、使用、管理的國家標準，完善放炮管理的技術標準，淘汰舊的發爆器和放炮管理技術，積極推廣新式的發爆器和井下爆破監控系統。

4．完善《煤礦安全規程》，恢復安全規程中三人連鎖放炮的規定。

5．完善統計報告的事故分類方法，充分利用信息技術的成果，按照引起事故的原因細化事故分類，突出對于詳細事故原因的分析，為完善安全措施，提供更直接的決策依據。

按照“本質安全”的新思維、新理念設計研發本質安全型發爆器和井下爆破監控系統，促進放炮技術和放炮管理技術的進步，無疑是遏制消滅放炮事故的根本所在。本質安全型發爆器和井下

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爆破監控系統的研發和應用，將全面實現“不安全就不能放炮”，是放炮技術和放炮管理技術實現飛躍，為從根本上遏制消滅放炮事故，實現礦山安全形勢的根本好轉提供了一個可靠的技術保障。2.2應用需求分析

我們提出的井下智能放炮監控系統，有如下目的和主要特點：

1、以本質安全型為基本的理念、為基本的出發點，以本質安全型的控制為根本。對于生產系統來講，就是不安全就不能生產；對于安全設施、安全系統來講，就是不安全就不能放行、不安全就提示、報警、閉鎖；對于管理指揮系統來講，不安全的命令就發不出去，不安全的信息得到及時的處理、報警、提示、閉鎖；對于職工來講，不安全行為、不安全的操作不能執行，不安全的人員不能上崗；

2、以自動化為實現手段，將本質安全的理念貫穿到礦山安全、生產、管理的各個方面：

在生產方面：通過現本安設備的推廣或者通過對已有設備的、信息化改造，實現自動控制，通過監控系統和設備的一體化或者數據的共享，實現在不安全生產條件下，設備和系統自動停止運行，從而實現生產系統的本質安全。

3、在安全設施、安全系統方面，通過裝備信息化的建設改造，實現不安全就不能進行進一步的作業。如，在放炮方面，裝備本質安全型的井下爆破監控系統，實現瓦斯超限、煤塵超限、不進行三人連鎖、安全距離不夠、網絡電阻不合格等等不安全條件下，不能放炮；在下井人員管理方面，實現超員就不能下井，通風系統管理方面，系統超限、故障等，系統自動報警提示，并發出自動撤人信息，自動啟動撤人系統等等。

4、在安全管理方面，對于安全信息實現自動分析處理，實現不安全的人員不能下井作業，不安全的問題得到自動、及時處理，不安全的行為得到自動、及時制止。

3.總體方案 3.1.方案設計規范和標準

《煤礦安全規程》2011年； 《煤礦井下爆破作業安全規程》；

《煤礦安全監控系統通用技術要求》AQ6201-2006； 《煤礦井下人員管理系統通用技術要求》AQ6201-2007； 《煤礦安全生產監控系統通用技術條件》MT/T1004-2006； 《煤礦用信息傳輸裝置》MT/T899-2000；

《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；

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《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求》MT 209-90； 《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》GB3836.1-2000； 《爆炸性環境用防爆電氣設備隔爆型》GB3836.2-2000；

《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》GB3836.4-2000； 《礦用一般型電氣設備》GB12173-1990；

《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》GB/T50169 《計算機軟件開發規范》 GB8566 《計算機軟件產品開發文件編制指南》 GB8567-88 《計算機軟件需求說明編制指南》 GB9385-88 《電子設備用圖形符號》GB/T5465----1996 《通用用電設備配電設計規范》 GB50055-93 其他相關的規范和標準 3.2.系統基本功能

對放炮過程中的“不安全因素”的實時監控，重點是對瞎炮、啞炮的杜絕；放炮不安全區域人員的誤入控制；三人連鎖控制；安全距離控制。3.3.功能實現辦法

1.放炮過程中的不安全因素的實時監控，重點是對瞎炮、啞炮的杜絕；放炮不安全區域人員的誤入控制等；

通過 “八個不能，一個監控”來實現現場的爆破實時監控，具體實現如下：（1）警戒人員沒有到位置，就不能爆破（確保警戒人員到達警戒位置警戒）（2）放炮安全距離不夠，就不能爆破；（從而確保爆破的安全距離）

（3）不進行三人連鎖，就不能爆破；（確保放炮時，責任人必須到現場完成自己的職責）（4）網絡電阻超限，就不能爆破；（杜絕瞎炮、啞炮的產生）（5）瓦斯超限，就不能爆破；（確保瓦斯正常的情況下爆破）

（6）有人在危險區域，就不能爆破；（爆破中確保巷道工作人員在安全地點）（7）風量不足，就不能爆破；（爆破中確保通風正常）

（8）一氧化碳超限，就不能爆破；（爆破時確保一氧化碳數據正常）一個監控：礦山各級領導能夠通過網絡對放炮全過程進行實時監控。3.4.系統組成

根據宏遠煤礦井下放炮情況，目前按照4個放炮地點安裝。一個采面、兩個掘進頭。

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智能連鎖放炮監測監控系統的主要組成如下：

1、井上主系統：主機1臺，放炮管理機1臺，數據傳輸接口系統1臺，放炮監控系統軟件1套（含網絡管理軟件），終端管理軟件1套，地面延時電源1套，發爆器參數測試儀1臺。

2、井下設備：

2.1、1621煤層西翼運輸掘進巷：傳輸分站1臺，安全起爆距離標識器1臺、無線接收器3臺，礦用連鎖發爆器3臺，人員識別卡40張、本安電源1臺、以及通訊與供電線路等組成。4心通信線纜500米。

2.2、1546東運輸巷：傳輸分站1臺，安全起爆距離標識器1臺、無線接收器3臺，礦用連鎖發爆器3臺，人員識別卡40張、本安電源1臺、以及通訊與供電線路等組成。4心通信線纜500米。

設備的布置原則是：

傳輸分站：每個掘進工作面 1臺。采面2臺，由本安電源18V電壓供電。

安全起爆距離標識器：每個放炮地點1臺。由放炮區域控制器電源供應。

無線接收器：每個掘進工作面配置3臺，采面6臺。

本安電源箱臺：每個掘進工作面1臺，采面2臺，供應工作面所以設備電源。人員識別卡：每個面工作人員每人1張卡，掘進工作面40張.采面60張。礦用連鎖發爆器：每個放炮工作面各3臺。具體數量詳見附表。

系統結構如放炮監控系統示意圖。

井上井下通信：智能放炮監控主機安裝在監控中心，從監控室到井下1621西大巷位置鋪設1500米光纜。1546西大巷位置安裝的光纖分站與井上進行數據通信，由光纖分站轉換成CAN信號與各個工作面的放炮監控設備進行通信。

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宏遠煤礦放炮監控系統設計圖

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3.5.操作方法與步驟及原理 步驟1 系統上電

首先用磁性鑰匙打開磁性開關，給控制電路供電；此時液晶屏會顯示開機主界面。步驟2 放炮區域檢測

放炮監控終端開機后會自動檢測放炮區域，如果在區域內，則可以進行后續操作；如果不在區域內，則不能進行后續操作。

步驟3 人員信息驗證

放炮區域檢測通過后，根據液晶提示，便可通過專門人員三人連鎖卡驗證，驗證通過后，方可進行網絡電阻測量的操作步驟。

步驟4 網絡電阻測量

將放炮網絡的兩端分別連接到兩個專用測量端子上，如果電阻值超出允許范圍，將提示放炮網絡連接有問題，應該馬上檢查，一切合格后再重新進行操作；如果電阻值在允許范圍內，液晶提示進行充能操作。

步驟5 充電和放炮

用專用鑰匙將開關7的位置撥到“充電”位置，進行充電。當充電指示燈亮起時，說明充電完成，可以放炮，此時，將放炮鑰匙撥到“放炮”位置即可完成一次放炮操作。

步驟6 操作完成后，一定不要忘記帶上防塵帽。

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3.6.基本功能實現的原理與途徑

1、警戒人員沒有到位置，就不能爆破。

警戒位置安裝一臺無線接收器系統，放炮過程中無線接收器系統接收到警戒人員監控卡信息后，礦用連鎖發爆器系統才能啟動通過。警戒人員沒有到位礦用連鎖發爆器系統提示警戒人員沒到位禁止爆破。

2、放炮安全距離不夠，就不能爆破。

通過放炮監控終端和安全起爆距離標識器系統綜合作用實現的，使用時按照煤礦安全規程設定好安全距離的，在放炮安全位置處設定一臺安全起爆距離標識器系統，礦用連鎖發爆器系統只有收到設定的安全起爆距離標識器系統發出的信號時，才能啟動進入工作狀態，否則，不工作。

3、不進行三人（多人）連鎖，就不能爆破。

確保放炮時，責任人必須到現場完成自己的職責。通過三人連鎖卡射頻技術實現，通信無線傳輸下傳給礦用連鎖發爆器系統，實現三人聯鎖放炮。具有識別率高，識別快等特點如三人聯鎖中其中一人離開放炮監控周邊一定距離，系統將自動閉鎖，不能爆破。

4、網絡電阻超限或者不合格（可能有瞎炮），就不能爆破。

瞎炮處理是放炮過程的一個很大安全隱患，瞎炮處理非常容易造成人員傷亡事故。礦用連鎖發爆器系統，可以提前預測是否可能產生瞎炮，以便于提前采取措施，預防瞎炮的產生，實現本質安全。

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堅決杜絕因雙絞線接線不牢、不標準而引起的落炮，從而有效的杜絕瞎炮、啞炮。這種不合格狀態有三種情況：

一是，數值超標，就不能放炮；

二是，數值雖然不超標，但是一直在波動，就不能放炮；

三是，數值雖然不超標，但是一直在升高，就不能放炮。

5、瓦斯超限，就不能放炮。

就是從礦現有安全監控系統的地面主機獲取瓦斯數據。系統可以根據礦上實際情況調取井下任意一個瓦斯探頭數據、并可以在放炮監控主機中設置正常放炮的瓦斯數值，井下放炮點瓦斯數字一旦超過規定的數值，監控主機就會給井下連鎖發爆器系統下達禁止放炮的指令，系統將自動閉鎖，不能爆破。

6、有人在放炮危險區域，就不能放炮。

就是放炮時，首先監測放炮區域（警戒區域）是否有人，有人系統自動閉鎖，不能放炮。是否有人的信息的判斷方法，是在警戒區內設置3臺無線傳感器，通過判斷接收在放炮區域內的人員攜帶的人員識別卡，來判斷人員是否在危險區域，有人就終止作業，不能放炮。

7、工作地點風量不足，就不能放炮。

就是從礦現有安全監控系統的地面主機獲取風速數據。系統可以根據礦上實際情況調取井下任意一個風速探頭數據、并可以在放炮監控主機中設置正常放炮的風速數值，井下探頭風速數字一旦不符合放炮規定的數值，監控主機就會給井下連鎖發爆器系統下達禁止放炮的指令，系統將自動閉鎖，不能爆破。

8、一氧化碳超限，就不能放炮。

就是從礦現有安全監控系統的地面主機獲取一氧化碳數據。系統可以根據礦上實際情況調取井下任意一個一氧化碳探頭數據、并可以在放炮監控主機中設置正常放炮的一氧化碳數值，井下放炮點一氧化碳數字一旦超過規定的數值，監控主機就會給井下連鎖發爆器系統下達禁止放炮的指令，系統將自動閉鎖，不能爆破。3.7.技術參數

1.系統容量：單套系統接口最大可接入傳輸分站系統128臺。

2.系統可以監控的安全因素為10種以上，可根據需要增加或者減少監控因素。3.系統連接方式：系統連接方式為can,tp/ip,采用信號線纜或者光纖通訊，可直接接入千兆環網

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4.系統誤碼率：≤10～8。

5.放炮監控終端與系統之間的最大無線通訊距離3-10 m。6.供電：井下設備采用本安電源供電，遠程供電距離不小于2 km。7.系統存儲性能：有關記錄在地面中心站保存半年以上。

8.軟件畫面響應時間：調出整幅畫面85%的響應時間≤2 s，其余畫面≤5 s。9.地面系統與井下控制器離線控制功能：即當地面主機與井下控制器中斷通訊時，井下控制器具有離線管理功能，以確保井下放炮的正常運行。

10.設備故障處理功能：當放炮安全環境參數傳感器出現設備故障時（數據超限、信號不通），這時，地面主機能夠彈出對話窗，并報警，經過井下確認，地面領導批準后，可由操作員設置為故障命令，系統自動進行故障處理。（就是將故障作為合理數據來實施控制）

3.8.系統組成與主要設備技術參數

主要包括：井上中心系統主機、系統軟件、延時電源、傳輸分站系統、礦用連鎖發爆器系統、無線接收器系統、人員識別卡系統、安全起爆距離標識器系統、本安電源、系統傳輸線路等部分。

3.8.1 礦用連鎖發爆器系統（V1.0）

① 防爆型式:礦用隔爆兼本質安全型 ② 防爆標志：Exd[ib]I ③ 引爆能力（發）： 200 ④ 脈沖電壓峰值(V): 3000 ⑤ 允許最大負載電阻： 1220 Ω（鎳鉻橋絲2米鐵腳線工業瞬發電雷管）⑥ 電源: 3節3.7V聚合物鋰離子電池（型號：873445M，容量：1300mAh）⑦ 控制模塊額定工作電壓：DC 3.7V ⑧ 一節電池的最高開路電壓：≤ DC 4.2V

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⑨ 一節電池的最大短路電流：≤ 3A ⑩ 放炮部分額定工作電壓：DC 7.4V（兩節873445M型，1300mAh電池串聯）? 兩節電池的最高開路電壓：≤ DC 8.0V ? 兩節電池的最大短路電流：≤ 6A ? 本安參數： 語音口 開路電壓：DC≤4.2 V；短路電流≤10mA ? 通訊口 開路電壓：DC≤10 V；短路電流≤20mA ? 外接電纜長度: ≤300m;分布電感: ≤1mH/km;分布電容: ≤0.1μF/km ? 引燃沖量（A2.ms）:≥8.7且 ≤12.0 ? 供電時間(ms):≤4 ? 充電時間(S):≤20 ? 外形尺寸:214*158*53mm ? 重量:1.6kg 21 可設置多人連鎖； 22 自動存儲放炮數據； 23 計算機對其進行參數設置； 執行企業標準編號：GB7958-2000、Q/LDSD01-2008 25 使用環境條件：環境溫度為-20～+40OC，相對濕度≤95%（25oC）,大氣壓力80～110 kPa,瓦斯濃度<1%.26

礦用連鎖發爆器系統與數據傳輸裝置間的數據傳輸 a）通信路數：1路； b）傳輸方式：即收即發；

c）傳輸速率：2400、4800、9600bps； d）最大傳輸距離：10Km e）傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V f）傳輸信號電流幅值：≤ 30 mA 27

礦用連鎖發爆器系統與放炮監控器間的數據傳輸 a）通信路數：1路； b）傳輸方式：即收即發；

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c）傳輸速率：4800bps； d）最大傳輸距離：10Km e）傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V f）傳輸信號電流幅值：≤ 30 mA 3.8.2 無線接收器系統(無線接收器)V1.0 安裝在放炮境界區域內，監控警戒區域是否有人存在。監控的原理是通過精密監控放炮警戒區域內的燈光來實現對人員的監控，因為井下人員必須攜帶礦燈，有人活動就一定有燈光存在。放炮時必須關閉放炮區域的一切照明設施和主動發光設施。

a）供電電壓：9VDC-24VDC； b）功耗：2W；

c）有線通訊方式：CAN,1路；

d）傳輸速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；

e）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×2×7/0.52）； f）通訊信號工作電壓幅值：1 V～5 V； g）監視范圍：0到100米； h）安裝示意圖：

3.8.3 傳輸分站系統V1.0 放炮區域控制器主要由信息采集處理模塊、傳輸模塊、后備電源、嵌入式軟件組成。主要功能就是雙向通訊---一方面將接收到的人員信息、放炮監控終端（FD200LS）信息、放炮操作信息傳到地面；另一方面將地面的指令傳到放炮監控終端（FD200LS），再一個功能就是給安全距離定位器供電。一個放炮區域控制器最多可以連接8個放炮監控器。

放炮區域控制器與放炮監控器之間采用CAN總線通訊，距離最大可以達到10千米。放炮區域控制器與放炮監控數據傳輸裝置的信號傳輸可以采用CAN總線方式，也可以

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直接接光端機，采用光纜通訊的方式，也可以直接接因特網交換機。

放炮區域控制器內存容量為5000條記錄。放炮區域控制器需要布置在安全環境好的巷道或者硐室為宜。每個放炮區域控制器需要一個礦用本安電源供電（不間斷的供電不小于2小時），由此保證放炮區域控制器在斷電等特殊情況下的連續工作。

技術參數

a）具有數據接口的雙向通訊功能； b）具有與放炮監控器的通訊功能，并進行數據處理。

c）具有數據校驗功能。

d）支持模擬CAN總線與CAN總線功能。主要參數

a）供電電源： DC 18V b）安全型式： 礦用本質安全型 ExibI 2.放炮區域控制器與傳輸裝置的數據傳輸 a）傳輸路數：1路；

b）傳輸方式：主從式、半雙工、CAN、單極性； c）傳輸速率：4800bps；

d）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×2×7/0.52）

e）通訊信號工作電壓幅值：1 V～5 V f）通訊信號工作電流幅值：≤ 80 mA 3.放炮區域控制器與無線收發模塊間的數據傳輸 a）通信路數：可編程多路；

b）傳輸方式：即收即發、單向、CAN、單極性； c）傳輸速率：2.4GHz；

d）最大傳輸距離：20m（電纜型號：MHYVR 1×4×7/0.52）

e）傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V

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f）傳輸信號電流幅值：≤ 20 mA 3.8.4 安全起爆距離標識器系統V1.O 供電功耗

a）額定工作電壓：DC18V b）工作電流：≤ 100 mA 與控制器的通訊 a）傳輸路數：1路

b）傳輸方式：主從式、半雙工、CAN； c）傳輸速率：5000bps d）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×4×7/0.52）e）通訊信號工作電壓幅值：1V～5V f）通訊信號工作電流幅值：≤ 30 mA 3.8.5 人員識別卡系統 V1.0 主要技術參數 1.供電電源

a）額定工作電壓：3V（由鋰電池供電）b）工作電流：≤ 2mA 2.電池參數

a）型號：CR2450，一次性鋰離子紐扣電池（生產廠家：常州市鋰霸電池有限公司）b）開路電壓：≤ 3.5 V c）短路電流：≤ 1.2 A 3.無線信號傳輸 a）傳輸方式：GFSK b）傳輸頻率：2.4±0.08GHz c）發射場強： 0dBm d）最大傳輸距離:30m 4.最大編碼容量：16777216個。5.外形尺寸：73mm×44mm×27mm 3.8.6 地面中心站: 設備配備:

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中心站的標準配置為：監控主機1 臺、發爆器管理機1臺2小時不間斷電源 1套，打印機一臺。采用CAN總線傳輸時。地面中心站主機采用工控機，配備1臺。

最低配置為：

a)CPU： Pv或以上級別；

b)操作系統：Windows2000以上操作系統； c)內存：1G以上；

d)顯卡：Windows系統兼容，8MB以上的顯存，可以工作于800*600分辨率； e)硬盤：160G以上。f)19寸液晶顯示

地面中心站（機房）是整個系統的控制中樞，通過串行接口與及井下所有通訊放炮監控傳輸裝置與放炮區域控制器連接，通過網卡和網絡交換機與地面局域網各終端連接。工控機（上位機）對井下所有放炮區域控制器巡回采集記錄數據，刷新數據。3.9.使用環境條件：

1．安裝于機房、調度室的設備，應在下列條件下正常工作： ① 環境溫度:15℃～35℃； ② 相對濕度:40%～70%；

③ 溫度變化率：小于10℃/h，且不結露； ④ 大氣壓力:80 kPa～106 kPa

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： ① 環境溫度：0℃～30℃；

②平均相對濕度：不大于95%(+25℃)； ③ 大氣壓力：80kPa～106kPa；

④ 有爆炸性氣體溫和物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕氣體； ⑤ 無顯著搖動和劇烈沖擊振動的環境。

3．無淋水、無強腐蝕性氣體、無顯著搖動和劇烈沖擊振動的環境。4．無強電磁干擾的場所。3.10.安裝與調試：

1．地表監控主機安裝與要求：

地表監控主機的安裝參照電腦安裝文件進行；

監控主機及其相關連的設備要有專門的安放地點，要有良好的接地屏蔽措施；

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地表監控主機要設專人維護。

2．傳輸分站系統、安全起爆距離標識器系統的安裝與要求：

產品的安裝位置 ： 該產品可安裝在放炮地點附近，固定到巷道壁上。① 傳輸分站系統的固定：

可安裝在井下巷道一側墻壁上。安裝時先用防爆電鉆按有關電氣安裝要求在巷道壁上適當的高度鉆孔，然后將Φ8× 100mm的膨脹螺絲固定在巷道壁上，在膨脹螺絲上安裝掛鉤，將放炮區域控制器掛在掛鉤上。

安全距離定位器的固定同放炮區域控制器。② 安全起爆距離標識器系統的固定：

是確定放炮安全位置的重要設施，安裝時先用防爆電鉆按有關電氣安裝要求在巷道壁上適當的高度鉆孔，然后將Φ8× 100mm的膨脹螺絲固定在巷道壁上，在膨脹螺絲上安裝掛鉤，將安安全起爆距離標識器系統掛在掛鉤上，并用打鐵鎖鎖死，鎖的鑰匙由安全員持有，需要移動時，由安全員負責移動。③ 傳輸分站系統、安全起爆距離標識器系統的外部連接

傳輸分站系統固定安裝完成后，擰開傳輸分站系統器外殼的兩個閉鎖螺絲，打開機殼外蓋；同時擰開通訊和電源接口的縮口固定螺絲，取出封口膠墊，將通訊和電源電纜串接好縮口固定螺絲、橡膠墊圈后通過放炮區域控制器接口，擰緊縮口固定螺絲；把通訊和電源電纜固定到各自的接線柱上，檢查機殼外蓋的封閉膠墊圈完好后，上緊閉鎖螺絲。安全距離定位器要連接到傳輸分站系統，連接要求同傳輸分站系統，安全起爆距離標識器系統的電源來自傳輸分站系統。

3．防爆電源的安裝與要求: 產品的安裝位置:防爆電源可安裝在離井下傳輸分站系統25米以內符合安裝條件的地點。電源的固定: 防爆電源可安裝在井下巷道一側墻壁上。安裝時先用防爆電鉆按有關電氣安裝要求在巷道壁上適當的高度鉆孔，然后將Φ8× 100mm的膨脹螺絲固定在巷道壁上，把防爆電源固定在膨脹螺絲上。

4．人員識別卡系統使用要求：

人員識別卡屬已安裝系統的礦山井下放炮作業人員（放炮員、瓦斯檢查員、班組長、安全員等）必帶物品,要求隨身攜帶,不得離開身體隨意放置。產品使用時應遵循

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如下要求：

產品免受重大打擊和碰撞；

產品免受水、油等液體侵蝕；

產品在0℃～+40℃環境存放和使用；

產品應掛在腰帶上。

5．通信電纜安裝、連接與要求: ① 通訊電纜應鋪設在巷道的電纜鉤上，保持合理垂度，美觀、工整。② 豎井或斜井電纜應采用鎧裝加強電纜，固定敷設在井壁上。

③ 電纜接頭應采用本安通訊接線合連接，紅線接“＋”，黑線接“－”，嚴禁接錯。④ 通信電纜屬外購件，嚴格參照產品說明書有關要求執行。3.11.軟件部分功能介紹

3.11.1 系統軟件運行環境

操作系統為Microsoft Windows2000服務器以上版本，要求安裝有IIS5.0以上版本的Internet服務管理器組件；瀏覽器版本為Microsoft Internet Explorer6.0以上；.NET組件版本為Microsoft.NET Framework 1.1，要求安裝Microsoft.NET Framework1.1 SDK和.Microsoft NET Framework1.1多語言開發組件；數據庫要求安裝有Microsoft SQL Server2005企業版數據庫系統。

3.11.2 放炮監控系統軟件功能簡介

3.11.2.1 礦用連鎖發爆器系統（LDFBQ-1）管理軟件系統（1）（2）打開軟件，直接可進入操作界面。

職位設置:如圖2所示，可以進行職位設置：既可以增加職位，也可以刪除失效的職位設定。

圖2職位設定界面

（3）起爆位置設定

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圖起爆位置設定

主要是設定起爆位置，方法是選好索引號，再將特定長距離卡的卡號輸入相應框內，填好地點名稱，按“增加”按鈕即可。可以設定多個起爆位置，界面如圖3所示。

（4）設備通訊設置

通訊設置主要是設定操作軟件與發爆器的串口號、通訊波特率、液晶屏的背光顯示等，還有語音識別模塊的閾值設置（60～120）、AD采樣頻率設定、檢測電阻網絡的時間等；還可以對設定的參數進行讀取，看設定的是否正確。軟件界面如圖4所示。

（5）“設備通訊一”設定

主要有將用于連鎖的特定人員姓名、卡號等信息、設定的職位信息、爆破點的信息下載到發爆器中，以便于在現場應用時進行有關有效控制。軟件操作界面如圖5所示。

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（5）對礦用連鎖發爆器系統（V1.0）的自動化管理

（6）設置礦用連鎖發爆器系統使用地點

礦用連鎖發爆器系統（V1.0）只能在規定的地點使用

（7）礦用連鎖發爆器系統（V1.0）測試—對礦用連鎖發爆器系統（V1.0）的性能進行測試

并設置有關參數和控制因素，例如設置放炮監控終端（V1.0）的工作地點、虹膜控制、網絡電阻最大值、沖能、連鎖人員等

（8）放炮人員信息管理---對于瓦斯檢查員、放炮員、班長等分類設置

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（9）將設置的放炮作業人員信息下傳到礦用連鎖發爆器系統（V1.0）----以實現對礦用連鎖發爆器系統（V1.0）的自動控制

（10）自動生成放炮班報表

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（11）自動生成放炮日報表

3.11.2.2 瀏覽器部分軟件主界面

（1）實時監測功能---數據查詢

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（2）實時監測功能---圖形查詢

（3）放炮地點實時分布—圖形顯示部分

（4）放炮數據查詢

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（5）放炮綜合信息查詢

（6）放炮參數查詢

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（7）放炮數據分析

（8）放炮責任人信息查詢

（9）報警查詢

（10）礦用連鎖發爆器系統（V1.0）流動路線查詢

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建 議：

1、放炮母線應完好符合規定要求。

2、隨采掘進度需要及時移動，重新固定井下智能放炮系統各組件。

3、用戶應定期檢查維護供電，監控室線路等。

第四篇：非煤礦山智能爆破監控系統技術方案bcj

山東黃金集團歸來莊礦 井下智能爆破監控系統工業性試驗

技術方案

山東黃金集團歸來莊礦

北京科技大學

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2014年4月

一、實驗的目的和意義...........................................................................................................2

二、非煤智能爆破監控系統簡介...........................................................................................3

三、研發設備完成情況與基本參數.......................................................................................5

四、工業性試驗方案.............................................................................................................15

一、實驗的目的和意義

非煤礦井智能爆破監控系統科研課題是國家“十二五”科技重點支撐計劃--

非煤礦安全監控系統的重要組成部分。自2012年初開始至今，北京科技大學會同山東黃金集團等有關單位進行了相關的基礎研究和理論分析。對金屬礦山爆破條件、爆破環境、不安全因素等進行了現場調查和實驗測試。初步完成了金屬礦山井下爆破安全監控系統的設計和研發。按照十二五計劃的相關要求，需要結合現場的開采布局和工程條件，進行工業性應用和示范。

進行工業性實驗的目的是：

（1）按照初步設計方案，建成適合于現場開采作業條件和爆破環境的智能爆破監控系統。

（2）協調并完善智能爆破監測系統不同模塊之間的協調性和統一性。（3）檢驗系統的實用性、靈敏性、可靠性、環境適應性等性能，并對不合要求的功能進行補償和完善。

（4）完善數據采集及數據分析功能。

（5）建立適合于現場實際的控制、預警參數體系。（6）為現場爆破作業的安全保障提供技術支撐。

根據國家科技十二五支撐計劃的安排。該系統有北京科技大學研發，山東黃金集團歸來莊煤礦實施工業試驗等相關內容。

根據科研計劃進度安排，現在需要在歸來莊礦實施工業性試驗。

非煤礦井智能爆破監控系統科研課題是國家“十二五”科技重點支撐計劃--非煤礦安全監控系統的重要組成部分。根據國家科技十二五支撐計劃的安排。該系統有北京科技大學研發，山東黃金集團歸來莊煤礦實施工業試驗等相關內容。自2012年初開始至今，北京科技大學有關研發人員，按照十二五計劃的相關要求，已經完成了相關系統的研發等工作。

根據科研計劃進度安排，現在需要在歸來莊礦實施工業性試驗。

二、非煤智能爆破監控系統簡介

一）基本功能介紹

金屬礦、非金屬非煤礦，爆破事故的種類主要是： 1.人員沒有撤離，爆破時，爆炸傷害； 2.人員警戒不到位，爆炸傷害；

3.安全起爆位置不對，爆破時引起的突水、塌陷、沖擊地壓等造成傷害； 4.操作人員，誤入，造成爆炸傷害； 5.起爆時間控制不嚴格，造成傷害；

6.炮眼沒有排出，人員過早誤入，造成傷害。等等。

針對上述安全隱患，按照“本質安全，不安全就不能爆破”的基本理念，非煤礦智能爆破監控系統設計為“六個不能，一個監控”功能，具體如下：

1、危險區域內有人，就不能爆破。

2、警戒人員不到位，就不能爆破；

3、人員不連鎖，就不能爆破；

4、安全起爆位置不對，就不能爆破；

5、起爆時間不對，就不能爆破

6、有害氣體沒有排出，不能進人！

一個監控：礦山各級領導能夠通過網絡對爆破全過程進行實時監控。二）具體實現的方法

1、危險區域內有人,就不能爆破。

就是爆破時，首先監測爆破區域（警戒區域）是否有人，有人系統就自動閉鎖，不能爆破。

是否有人的信息的判斷方法：通過安裝在爆破警戒區域內的爆破監視器來完成控制，有人員在危險區域，就終止作業，不能爆破。

2、警戒人員不到位,就不能爆破；

就是爆破時，首先監測警戒人員是否到達警戒區域，如果警戒人員沒有到達警戒區域系統就自動閉鎖，不能爆破。

是否有人的信息的判斷方法：通過安裝在爆破警戒區域內的爆破監視器來完成控制，警戒人員不在警戒區域，就終止作業，不能爆破。

3、人員不連鎖,就不能爆破；

確保爆破時，責任人必須到現場完成自己的職責。

通過虹膜識技術和連鎖卡射頻技術實現，如聯鎖中其中一人離開爆破監控周邊一定距離，系統將自動閉鎖，不能爆破。

此虹膜技術能夠準備無誤的采集傳輸人員信息，靠近設備，并按照設備的語

音提示觀看一下鏡頭，就完成識別過程，下傳給智能智能發爆器機，實現連鎖爆破。

4、安全起爆位置不對，就不能爆破；

通過智能智能發爆器和安全位置標識器綜合作用實現的，在起爆安全位置處設定一臺安全位置標識器，智能智能發爆器只有收到設定的安全位置標識器發出的信號時，才能啟動進入工作狀態，否則，不工作。通過控制無線通訊的距離就能夠有效的控制位置。

5、有害氣體沒有排出，就不能進人。

在線氣體檢測儀對有害氣體（一氧化碳、二氧化氮等）、煙霧等進行實時檢測；并且進行語音提示； 三)系統基本組成

非煤礦智能爆破監控系統的組成為：

1、主系統

安放到調度室：監控主機1套，終端管理機1臺，系統軟件1套（含網絡管理軟件），終端管理軟件1套,參數測定儀1臺，傳輸線路與供電線路等。

2、子系統：

在井下爆破地點，主要由安全距離標識器、人員連鎖儀、爆破人員監視器、語音光報警器、智能智能發爆器、區域控制器等組成。

三、研發設備完成情況與基本參數

一）十二五支撐計劃的技術要求

十二五科技支撐計劃對非煤礦智能爆破監控系統的基本要求如下：

起爆安全位置（距離），自動控制起爆安全位置，不安全就自動閉鎖； 3）同時可控制的地點，32個以上； 4）系統監控隱患數量，同時6個以上；

5）起爆前控制指標，安全位置、警戒位置、是否有人、起爆時間、警戒人員是否到位；

6）起爆時控制，自動閉鎖。不安全就不能起爆； 7）起爆后監控指標，一氧化碳，氧化氮，氧氣； 8）起爆后警示，語音光；

9）系統巡檢周期，30秒； 10）通訊距離，10千米； 11）外接數據讀取速度，10秒。

二）已經完成系統與單個硬件研發的技術參數：

經過一年多的研發工作，已經完成了系統的各項設計制造，技術參數如下：

1.系統主要技術參數

1）系統容量：單套系統接口最大可接入放炮區域控制器128臺。

2)系統可以監控的安全因素為10種以上，可根據需要增加或者減少監控因素。3)系統連接方式：系統連接方式為can,TCP/IP,采用信號線纜或者光纖通訊系統誤碼率：≤10～8。

4)智能智能發爆器與系統之間的最大無線通訊距離3-10 m。

5)供電：井下設備采用現場的127v電源供電，遠程供電距離不小于2 km。6)系統存儲性能：有關記錄在地面中心站保存半年以上。

7)軟件畫面響應時間：調出整幅畫面85%的響應時間≤2 s，其余畫面≤5 s。

8）地面系統與井下控制器離線控制功能：即當地面主機與井下控制器中斷通訊時，井下控制器具有離線管理功能，以確保井下放炮的正常運行。

9）設備故障應急處理功能：當放炮安全環境參數傳感器出現設備故障時（數據超限、信號不通），這時，地面主機自動彈出對話窗，并報警，經過井下確認，地面領導批準后，可由操作員設置為故障命令，系統自動進行故障處理。（就是將故障作為合理數據來實施控制）。或者由放炮員采用應急起爆按鈕，實現起爆。10）語音報警功能：進入放炮程序時，每個環節都由語音警示儀發出命令，以警示周邊人此區域正在進行放炮。

11）數據傳輸裝置與區域控制器間的數據傳輸

a）通信路數：1路； b）傳輸方式：即收即發； c）傳輸速率：3k,5k，10k d）最大傳輸距離：10Km e)傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V f）傳輸信號電流幅值：≤ 30 mA 12）區域控制器與人員監視器間的數據傳輸

a）通信路數：1路； b）傳輸方式：即收即發； c）傳輸速率：3k,5k,10k d）最大傳輸距離：10Km e）傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V f）傳輸信號電流幅值：≤ 30 mA

2.主要設備技術參數 1）智能發爆器

（1）可設置2-多人連鎖；（2）自動存儲放炮數據；

（3）計算機對其進行參數設置，同時實現智能爆破參數的標準；（4）具有自動控制功能；

（5）外接無線和有線信息通訊功能；（6）三人連鎖功能；（7）網路電阻測量功能；（8）引爆能力（發）： 200（9）脈沖電壓峰值(V): 3000（10）允許最大負載電阻： 1220 Ω（鎳鉻橋絲2米鐵腳線工業瞬發電雷管）

（11）電源: 3節3.7V聚合物鋰離子電池（型號：873445M，容量：1300mAh）（12）安參數： 語音口 開路電壓：DC≤4.2 V；短路電流≤10mA（13）通訊口 開路電壓：DC≤10 V；短路電流≤20mA（14）外接電纜長度: ≤300m;分布電感: ≤1mH/km;分布電容: ≤0.1μF/km（15）引燃沖量（A2.ms）:≥8.7且 ≤12.0，并具有沖能自動調節功能（16）供電時間(ms):≤4（17）充電時間(S):≤20（18）外形尺寸:214*158*53mm（19）重量:1.6kg（20）使用環境條件：環境溫度為-20～+40℃，相對濕度≤95%（25℃）,大氣壓力80～110 kPa,瓦斯濃度<1%.2）人員監視器（爆破監視器）

安裝在放炮警戒區域內，監控警戒區域是否有人存在。監控的原理是通過精密監控放炮警戒區域內的燈光來實現對人員的監控，因為井下人員必須攜帶礦燈，有人活動就一定有燈光存在。放炮時必須關閉放炮區域的一切照明設施和主動發光設施。

a）供電電壓：9VDC-24VDC；

b）功耗：2W；

c）有線通訊方式：CAN,1路；

d）傳輸速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；

e）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×2×7/0.52）； f）通訊信號工作電壓幅值：1 V～5 V； g）監視范圍：0到100米； h）安裝示意圖：

3）人員連鎖監測儀

采用虹膜識別技術，能夠準備無誤的采集傳輸人員信息，通信無線傳輸下傳給放炮終端機，實現三人連鎖放炮。

使用時，首先將全部參加二（三、四）人連鎖的人員信息在地面錄入，到井下工作時，只要靠近設備，并按照設備的語音提示觀看一下鏡頭，就完成識別過程，速度快，準確率高。

? 接 口：2.4G無線通信； ? 工作溫度：-20℃--60℃ ? 使用方式：壁掛式 ? 眼睛角度：俯仰旋轉≤45 ? 注冊時間：雙目≤3s ? 操作提示：語音向導光學引導 ? 識別時間：雙目＜1s(戴眼鏡<3s)? 工作距離：250---350mm ? 工作電壓：DC+12V---DC+24V ? 峰值電流：≤400mA ⑴ 環境光強：0---5000Lux ⑵ 采集圖像：1536×2048 ⑶ 認證方式：雙目單眼 ⑷ 精 確 度：FAR＜0.0000001% FRR＜0.1% 戴眼鏡FRR＜1%

⑸ 照明方式:紅外照明符合ANSI/IEC60825-1安全標準

⑹ 虹膜特征數據存儲容量: 1,2000個虹膜特征數據 ⑺ 符合標準:國際標準ISO/IEC19794-6:2005 安裝示意圖： 4）語音光警示儀

語音警示儀用于對放炮過程的報警和提示。放炮過程中，放炮終端機與系統無線連接成功后，系統進入放炮作業過程，這時語音警示儀進入工作狀態，播報智能智能發爆器發送的放炮信息，即時根據放炮過程的進展，一步一步提示警示放炮過程的進展，引導操作人員進行下一步的操作，同時警示報警放炮作業，直到放炮過程完成為止。聲音清晰響亮，標準普通話。同時還有雙色LED點陣漢字顯示功能，當放炮時顯示屏紅色顯示“放炮”兩字，平時顯示綠色指示燈—表示平安不放炮。

設備主要由信息采集處理模塊、傳輸模塊、嵌入式軟件等組成。與智能智能發爆器之間采用無線通訊連接。

① 本安型設備；

② 供電電壓：9VDC-24VDC； ③ 功耗：10W；

④ 有線通訊方式：CAN,1路；

⑤ 傳輸速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；

⑥ 最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×2×7/0.52）； ⑦ 通訊信號工作電壓幅值：1 V～5 V； ⑧ 無線通訊方式：2.4G； ⑨ 傳輸速率：1M；

⑩ 無線最大發送功率：0dBm;? 無線傳輸最大距離：20米；

? 語音清晰響亮，聲級強度大于90分貝，信號燈可視距離大于100米 5）放炮區域控制器

放炮區域控制器主要由信息采集處理模塊、傳輸模塊、后備電源、嵌入式軟件組成。

主要功能就是雙向通訊---一方面將接收到的人員信息、智能智能發爆器信息、放炮操作信息傳到地面；另一方面將地面的指令傳到智能智能發爆器，再一個功能就是給安全距離定位器供電。一個放炮區域控制器最多可以連接8個放炮監控器。

放炮區域控制器與放炮監控器之間采用CAN總線通訊，距離最大可以達到10千米。放炮區域控制器與放炮監控數據傳輸裝置的信號傳輸可以采用CAN總線方式，也可以直接接光端機，采用光纜通訊的方式，也可以直接接因特網交換機。

放炮區域控制器內存容量為5000條記錄。

放炮區域控制器需要布置在安全環境好的巷道或者硐室為宜。每個放炮區域控制器需要一個礦用本安電源供電（不間斷的供電不小于2小時），由此保證放炮區域控制器在斷電等特殊情況下的連續工作。技術參數

a）具有數據接口的雙向通訊功能； b）具有與放炮監控器的通訊功能，并進行數據處理。

c）具有數據校驗功能。

d）支持模擬CAN總線與CAN總線功能。主要參數

a）供電電源： DC 18V b）安全型式： 礦用本質安全型 ExibI 2.放炮區域控制器與傳輸裝置的數據傳輸

a）傳輸路數：1路；

b）傳輸方式：主從式、半雙工、CAN、單極性； c）傳輸速率：4800bps；

d）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×2×7/0.52）e）通訊信號工作電壓幅值：1 V～5 V f）通訊信號工作電流幅值：≤ 80 mA

3.放炮區域控制器與無線收發模塊間的數據傳輸 a）通信路數：可編程多路；

b）傳輸方式：即收即發、單向、CAN、單極性； c）傳輸速率：2.4GHz；

d）最大傳輸距離：20m（電纜型號：MHYVR 1×4×7/0.52）e）傳輸信號電壓幅值：1 V～5 V f）傳輸信號電流幅值：≤ 20 mA 6）安全起爆位置標識器

功耗

a）額定工作電壓：DC18V b）工作電流：≤ 100 mA 與控制器的通訊 a）傳輸路數：1路

b）傳輸方式：主從式、半雙工、CAN； c）傳輸速率：5000bps d）最大傳輸距離：10Km（電纜型號：MHYVR1×4×7/0.52）

e）通訊信號工作電壓幅值：1V～5V f）通訊信號工作電流幅值：≤ 30 mA 7）人員連鎖卡 主要技術參數 供電電源

a）額定工作電壓：3V（由鋰電池供電）b）工作電流：≤ 2mA 電池參數

a）型號：一次性鋰離子紐扣電池（生產廠家：常州市鋰霸電池有限公司)(CR2477)b）開路電壓：≤ 3.5 V c）短路電流：≤ 1.2 A

無線信號傳輸

a）傳輸方式：GFSK b）傳輸頻率：2.4±0.08GHz c）發射場強： 0dBm d）最大傳輸距離:30m 最大編碼容量：16777216個。外形尺寸：73mm×44mm×27mm 8）放炮數據傳輸裝置

放炮數據傳輸裝置的功能就是傳輸監控主機到放炮區域控制器和放炮區域控制器到主機的信號傳輸，并實現地面線路和井下線路的隔離，保證礦井的安全。

主要由信號轉換模塊組成，完成通訊信號的轉換。采用光柵隔離技術實現本安與非本安運行環境的隔離，實現店面線路和井下線路的隔離。采用220V電源供電。

電源電壓： AC 220V（±10%）工作電壓 18V 工作電流： ≤100mA 通訊速率： 1200bps～9600bps間自動調整

外型尺寸：（430×300×80）mm 重 量： 3500 克

9）地面主機與放炮數據傳輸裝置間的數據傳輸

① 放炮數據傳輸裝置： RS232；

② 傳輸信號方式： 半雙工、串行異步傳輸； ③ 傳輸電纜： 標準計算機通訊電纜； ④ 傳輸速率： 4800 bps ； ⑤ 最大數據傳輸距離： 15 m；

10）放炮數據傳輸裝置與放炮區域控制器間的數據傳輸

① 傳輸信號方式： 半雙工、串行異步傳輸；

② 傳輸電纜： 通訊電纜（MHYVR 1×2×7/0.52）； ③ 巡檢周期： ＜ 30 S；

11）傳輸電纜（MHYVR 1×2×7/0.52）

① +20℃導體直流電阻： ≤18.1 Ω/km ② 線對工作電容： ≤0.06 uF/km ③ 電感： ≤800 uH/km 12）地面中心站: 設備配備: 中心站的標準配置為：工控主機2臺2小時不間斷電源 1套，打印機一臺。采用CAN總線傳輸時，需要信號避雷器2個。

地面中心站主機采用工控機，配備兩臺，雙機熱備。最低配置為：

① 操作系統：Windows2000以上操作系統；

② 內存：1G以上； ③ 硬盤：160G以上； ④ 17寸液晶顯示。13）信號避雷器（LAXCH303-24CH）

① 工作電壓： 24 V ② 額定放電電流： 5 A ③ 最大放電電流： 10 A ④ 防護電平（線-線）：50 V ⑤ 防護電平（線-地）：30 V ⑥ 響應時間： 1 ns ⑦ 傳輸速率： 1 Mbps ⑧ 產品外形尺寸：（42×25×25）mm 地面中心站（機房）是整個系統的控制中樞，通過串行接口與及井下所有通訊放炮監控傳輸裝置與放炮區域控制器連接，通過網卡和網絡交換機與地面局域網各終端連接。工控機（上位機）對井下所有放炮區域控制器巡回采集記錄數據，刷新數據。

① 防護電平（線-地）：30 V ② 響應時間： 1 ns

③ 傳輸速率： 1 Mbps ④ 產品外形尺寸：（42×25×25）mm 地面中心站（機房）是整個系統的控制中樞，通過串行接口與及井下所有通訊放炮監控傳輸裝置與放炮區域控制器連接，通過網卡和網絡交換機與地面局域網各終端連接。工控機（上位機）對井下所有放炮區域控制器巡回采集記錄數據，刷新數據。使用環境條件：

安裝于機房、調度室的設備，應在下列條件下正常工作： ① 環境溫度:15℃～35℃； ② 相對濕度:40%～70%；

③ 溫度變化率：小于10℃/h，且不結露； ④ 大氣壓力:80 kPa～106 kPa

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：

① 環境溫度：0℃～30℃；

②平均相對濕度：不大于95%(+25℃)； ③ 大氣壓力：80kPa～106kPa；

④ 有爆炸性氣體溫和物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕氣體； ⑤ 無顯著搖動和劇烈沖擊振動的環境。

⑥ 無淋水、無強腐蝕性氣體、無顯著搖動和劇烈沖擊振動的環境。⑦ 無強電磁干擾的場所。

四、工業性試驗方案

根據科技計劃安排，工業性試驗在歸來莊礦，示范地點在-110段。一）設備布置如下圖所示：

1.安全起爆位置，集中布置在-110段聯絡巷的躲避硐或者巷道寬闊的位置。布置設備為區域控制器、三人連鎖儀、安全起爆位置標識器、人員監視器。2.川中的設備布置為人員監視器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、氧化氮傳感器。3.智能智能發爆器隨身攜帶。

4.供電，采用現場127V電源給區域控制器三人連鎖儀等供電，給傳感器采用區

域控制器供電。

5.通訊，區域控制器與地面通訊，經過已經安裝使用的環網交換機。區域控制器與傳感器通訊通過信號線纜。