【正文】 ................................. 20 GFK60 型礦用本安型風(fēng)門(mén)傳感器 .............................................................. 21 KJJ15(A)礦用本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) ............................................................... 21 KDY660/15B(A)礦用隔爆兼本安型直流電源 ........................................... 22 5 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司編制 1 概述 2020 年末國(guó)家煤礦安監(jiān)局印發(fā)《安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》煤安監(jiān)函〔 2020〕 5 號(hào)文件，要求 2018 年底大型礦井、煤與瓦斯突出礦井的在用安全監(jiān)控系統(tǒng)完成升級(jí)改造工作。同時(shí)《煤礦安全規(guī)程》（ 2020 版 ）對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)也提出了新的更高要求，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中的作用。 隨著礦井信息化建設(shè)的加快，各種系統(tǒng)建設(shè)的越來(lái)越多，井下干擾增多，使得安全監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響，維護(hù)工作量不斷增大，分析問(wèn)題的難度逐步上升，也需要對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，將更多的新技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 KJ90N 安全監(jiān)控系統(tǒng)是重慶研究院在 2020 年針對(duì)抗干擾送檢的全新安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用工業(yè)以太網(wǎng) +總線傳輸平臺(tái)，使系統(tǒng)在設(shè)備抗干擾、實(shí)時(shí)性、可靠性、穩(wěn)定性、擴(kuò)容接入能力、防護(hù)等級(jí)、數(shù)字化、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、數(shù)據(jù)融合、 新技術(shù)應(yīng)用等方面技術(shù)水平進(jìn)一步提升。同時(shí)系統(tǒng)通過(guò) AQ62012020 對(duì)抗干擾（浪涌、靜電、射頻電磁場(chǎng)輻射、電快速瞬變脈沖群）要求等級(jí)，并取得 “MA”認(rèn)證。 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 1) 《煤礦安全規(guī)程》 2020 版 2) 《安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造》 5 號(hào)文件 3) 《煤礦安全裝備基本要求》 4) 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（ AQ62012020）》 5) 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)儀器使用規(guī)范》 AQ10292020 6) 《低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)》 6 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司編制 3 升級(jí)改造實(shí)施方案 改造原則 本升級(jí)改造方案主要遵循以下原則： 1) 規(guī)范性原則，升級(jí)后的安全監(jiān)控系 統(tǒng)全面滿足現(xiàn)行規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。 2) 穩(wěn)定、可靠、成熟的原則， KJ90N 系統(tǒng)所有產(chǎn)品均采用自產(chǎn)，自配套齊全，且采用先進(jìn)成熟的技術(shù)。 3) 投資最優(yōu)化原則，充分利用已有系統(tǒng)設(shè)備，在滿足相關(guān)要求的情況下實(shí)現(xiàn)投資最優(yōu)化。 對(duì)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》的響應(yīng) 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司 KJ90N 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)完全符合國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局印發(fā)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》通知的各項(xiàng)技術(shù)要求，現(xiàn)將技術(shù)響應(yīng)情況匯總?cè)缦拢? 升級(jí)改造技術(shù)要求 新版 KJ90N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)滿足情況說(shuō)明 傳輸數(shù)字化 在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)幕A(chǔ)上，將傳感器（模擬量）至分站升級(jí)為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促進(jìn)智能傳感器發(fā)展。 新 KJ90N 系統(tǒng) 配套所有模擬量傳感器均具有智 能 數(shù)字 化傳 輸 功能 ，采用RS485/CAN 總線 可選的方式 。智能模擬 量傳感器具有類(lèi)型、狀態(tài)、故障自識(shí)別功能，調(diào)校狀態(tài)識(shí)別提醒功能，對(duì)未按照規(guī)定時(shí)間 調(diào)校 的傳感器 進(jìn)行 識(shí)別并報(bào)警。 開(kāi)關(guān)量 按照附表進(jìn)行選擇性更換，盡量保持 不變 ， 如果 客戶需要更換為全數(shù)字 化 ，我院也有對(duì)應(yīng)的數(shù)字化產(chǎn)品。斷電儀 也是同客戶溝通，如果客戶需要數(shù)字化產(chǎn)品，我院也有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，在資金不允許 的情況下， 暫時(shí) 不升級(jí)。 增強(qiáng)抗電磁干擾能力 安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設(shè)備采用抗干擾新 KJ90N 系統(tǒng) 取得了抗干擾認(rèn)證， 實(shí) 7 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司編制 （ EMC）技術(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)以下試驗(yàn)：地面設(shè)備 3 級(jí)靜電抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為 A； 2 級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為 A； 2 級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為 A；交流電源端口 3 級(jí)、直流電源與信號(hào)端口 2 級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為 B。 現(xiàn)了在施加干擾時(shí)不影響傳感器正常運(yùn)行 ， 其中群脈沖 通過(guò) 了 3 級(jí)抗 擾度試驗(yàn)，高于 5 號(hào)文件 要求。 推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備 推廣使用架構(gòu)簡(jiǎn)單系統(tǒng)以及激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵(lì)使用多參數(shù)傳感器。 突出礦井的采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中，采區(qū)回風(fēng)巷，總回風(fēng)巷瓦斯傳感器推薦使用激光、紅外等全量程傳感器。突出、高瓦斯礦井的回風(fēng)隅角建議采用無(wú)線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備。 重慶研究院開(kāi)發(fā)的紅外 、 激光傳甲烷感器已銷(xiāo)售使用多年 ，數(shù)字化、抗干擾、防護(hù)等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足本次升級(jí)改造要求。 尤其 2020 年投產(chǎn)并銷(xiāo)售使用的激光甲烷傳感器，相對(duì)紅外甲烷檢測(cè)技術(shù)具有進(jìn)一步的提高： ① 是目前測(cè)量精度最高的設(shè)備 ； ② 采用半導(dǎo)體激光吸收光譜檢測(cè)技術(shù)，克服了紅外檢測(cè)原理受水、水汽影響；③ 傳感器內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)氣體，具有實(shí)時(shí)自校準(zhǔn)功能； ④ 采用諧波檢測(cè)信號(hào)處理技術(shù)，僅對(duì)甲烷氣體濃度信息進(jìn)行響應(yīng)，避免背景氣干擾誤報(bào)。 因此 ， 在礦方資金預(yù)算允許的條件下 ， 優(yōu)先推薦使用激光甲烷傳感器 。 無(wú)線甲烷傳感器由于受電池使用時(shí)間限制 ， 目前市面相關(guān)產(chǎn)品較少 。 我院自2020 年開(kāi)始研發(fā)，產(chǎn)品 仍在研發(fā)階段 ， 預(yù)計(jì) 2017 年底投產(chǎn)。 粉塵傳感器 設(shè)計(jì)方案時(shí)需要考慮，至少工作面要增加。 提升傳感器的防護(hù)等級(jí) 將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o(hù)等級(jí)由 IP54 提升到 IP65。 重慶研究院自 2020 年進(jìn)行傳感器數(shù)字化、抗干擾及提高防護(hù)等級(jí)等技術(shù)研究，新改進(jìn)傳感器自 2020 年開(kāi)始陸續(xù)投產(chǎn)，2020 年完成了所有傳感器的升級(jí)，傳感器防護(hù)等級(jí)均達(dá)到 IP65， 能夠 在 淋水環(huán)境下正常工作。 8 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司編制 完善報(bào)警、斷電等控制功能 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級(jí)別，實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。各級(jí)別報(bào)警濃度值的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況決定。 推行邏輯報(bào)警，根 據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報(bào)警，促進(jìn)各類(lèi)傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關(guān)系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。 完善就地?cái)嚯姽δ埽岣邤嚯姷目煽啃?，并加?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)。 推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。 重慶研究院 通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了 靈活設(shè)置多 級(jí)報(bào)警功能， 并可對(duì)瓦斯報(bào)警的持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)進(jìn)行報(bào)警 ，可 由 用戶根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置報(bào)警參數(shù)及范圍 。 推行邏輯報(bào)警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報(bào)警，促進(jìn)各類(lèi)傳感器的正確安裝 、設(shè)置、維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關(guān)系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。 軟件實(shí)現(xiàn)了邏輯點(diǎn)功能， 可 根據(jù)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和一組邏輯關(guān)系計(jì)算出一個(gè)新的點(diǎn)，可設(shè)置報(bào)警條件。煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定義和設(shè)置。 完善就地?cái)嚯姽δ?，提高斷電的可靠性，并加?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)。推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。 軟件實(shí)現(xiàn)了就地?cái)嚯娫O(shè)置和遠(yuǎn)程自動(dòng)斷電功能。上位機(jī)將就地?cái)嚯娫O(shè)置下發(fā)給分站后， 分站 就可以根據(jù)設(shè)置的條件進(jìn)行斷電控制； 遠(yuǎn)程 自動(dòng)斷電實(shí)現(xiàn)在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)超限時(shí)可以根據(jù)用戶的設(shè)置進(jìn)行控制， 可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域斷電 。 支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合 實(shí)現(xiàn)井下有線和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合、監(jiān)測(cè)監(jiān)控與 GIS 技術(shù)的有機(jī)融合。 多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓勵(lì)新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。在地面統(tǒng)一平臺(tái)上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員定位、應(yīng)急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應(yīng)融入。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視重慶 研究院 自 產(chǎn)系統(tǒng)可 通過(guò) 地面 安全監(jiān)控系統(tǒng) 站實(shí)現(xiàn) 瓦斯 監(jiān)控 、 人員定位、應(yīng)急 廣播 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的融合， 可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中展示，對(duì)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，并可 實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援聯(lián)動(dòng) 。 對(duì) 其它廠家的系統(tǒng) 開(kāi)放 接口協(xié)議，配合完成 融合 9 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司編制 頻監(jiān)測(cè)、無(wú)線通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車(chē)輛監(jiān)測(cè)等。 功能。 （井下融合部分由硬件支持 ） 格式規(guī)范化 系統(tǒng)主干網(wǎng)應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。 分站至主干網(wǎng)之間宜采用工業(yè)以太網(wǎng)，也可采用 RS48 CAN、 LonWorks、Profibus?！笆濉蹦?yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。 模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、 RS48 CAN；無(wú)線傳輸采用WaveMesh、 Zigbee、 WiFi、 RFID。 系統(tǒng)改造后支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。 KJ90N 系統(tǒng) 主干網(wǎng)設(shè)計(jì)有百兆、千兆以太環(huán)網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)切換時(shí)間不大于 50ms。分站 至 主干網(wǎng)交換機(jī)采用 RS485 總線 傳輸。模擬量 傳感器 至分站采用 RS485/CAN總線 可選擇， 無(wú)線 傳感器采用 Zigbe