【正文】 ................................. 20 GFK60 型礦用本安型風門傳感器 .............................................................. 21 KJJ15(A)礦用本安型網(wǎng)絡交換機 ............................................................... 21 KDY660/15B(A)礦用隔爆兼本安型直流電源 ........................................... 22 5 中煤科工集團重慶研究院有限公司編制 1 概述 2020 年末國家煤礦安監(jiān)局印發(fā)《安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》煤安監(jiān)函〔 2020〕 5 號文件，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)完成升級改造工作。同時《煤礦安全規(guī)程》（ 2020 版 ）對安全監(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的加快，各種系統(tǒng)建設的越來越多，井下干擾增多，使得安全監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響，維護工作量不斷增大，分析問題的難度逐步上升，也需要對安全監(jiān)控系統(tǒng)進行升級改造，將更多的新技術應用到系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)運行的穩(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，使系統(tǒng)在設備抗干擾、實時性、可靠性、穩(wěn)定性、擴容接入能力、防護等級、數(shù)字化、數(shù)據(jù)分析應用、數(shù)據(jù)融合、 新技術應用等方面技術水平進一步提升。同時系統(tǒng)通過 AQ62012020 對抗干擾（浪涌、靜電、射頻電磁場輻射、電快速瞬變脈沖群）要求等級，并取得 “MA”認證。 2 設計依據(jù) 1) 《煤礦安全規(guī)程》 2020 版 2) 《安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造》 5 號文件 3) 《煤礦安全裝備基本要求》 4) 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求（ AQ62012020）》 5) 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)測儀器使用規(guī)范》 AQ10292020 6) 《低壓電器外殼防護等級》 6 中煤科工集團重慶研究院有限公司編制 3 升級改造實施方案 改造原則 本升級改造方案主要遵循以下原則： 1) 規(guī)范性原則，升級后的安全監(jiān)控系 統(tǒng)全面滿足現(xiàn)行規(guī)程、標準及規(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，且采用先進成熟的技術。 3) 投資最優(yōu)化原則，充分利用已有系統(tǒng)設備，在滿足相關要求的情況下實現(xiàn)投資最優(yōu)化。 對《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》的響應 中煤科工集團重慶研究院有限公司 KJ90N 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)完全符合國家煤礦安全監(jiān)察局印發(fā)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》通知的各項技術要求，現(xiàn)將技術響應情況匯總如下： 升級改造技術要求 新版 KJ90N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)滿足情況說明 傳輸數(shù)字化 在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)幕A上，將傳感器（模擬量）至分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促進智能傳感器發(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 量傳感器具有類型、狀態(tài)、故障自識別功能，調校狀態(tài)識別提醒功能，對未按照規(guī)定時間 調校 的傳感器 進行 識別并報警。 開關量 按照附表進行選擇性更換，盡量保持 不變 ， 如果 客戶需要更換為全數(shù)字 化 ，我院也有對應的數(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，我院也有對應產(chǎn)品，在資金不允許 的情況下， 暫時 不升級。 增強抗電磁干擾能力 安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設備采用抗干擾新 KJ90N 系統(tǒng) 取得了抗干擾認證， 實 7 中煤科工集團重慶研究院有限公司編制 （ EMC）技術設計，通過以下試驗：地面設備 3 級靜電抗擾度試驗，評價等級為 A； 2 級電磁輻射抗擾度試驗，評價等級為 A； 2 級脈沖群抗擾度試驗，評價等級為 A；交流電源端口 3 級、直流電源與信號端口 2 級浪涌（沖擊）抗擾度試驗，評價等級為 B。 現(xiàn)了在施加干擾時不影響傳感器正常運行 ， 其中群脈沖 通過 了 3 級抗 擾度試驗，高于 5 號文件 要求。 推廣應用先進傳感技術及裝備 推廣使用架構簡單系統(tǒng)以及激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵使用多參數(shù)傳感器。 突出礦井的采煤工作面進、回風巷，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面回風流中，采區(qū)回風巷，總回風巷瓦斯傳感器推薦使用激光、紅外等全量程傳感器。突出、高瓦斯礦井的回風隅角建議采用無線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測設備。 重慶研究院開發(fā)的紅外 、 激光傳甲烷感器已銷售使用多年 ，數(shù)字化、抗干擾、防護等各項指標均滿足本次升級改造要求。 尤其 2020 年投產(chǎn)并銷售使用的激光甲烷傳感器，相對紅外甲烷檢測技術具有進一步的提高： ① 是目前測量精度最高的設備 ； ② 采用半導體激光吸收光譜檢測技術，克服了紅外檢測原理受水、水汽影響；③ 傳感器內置標準氣體，具有實時自校準功能； ④ 采用諧波檢測信號處理技術，僅對甲烷氣體濃度信息進行響應，避免背景氣干擾誤報。 因此 ， 在礦方資金預算允許的條件下 ， 優(yōu)先推薦使用激光甲烷傳感器 。 無線甲烷傳感器由于受電池使用時間限制 ， 目前市面相關產(chǎn)品較少 。 我院自2020 年開始研發(fā)，產(chǎn)品 仍在研發(fā)階段 ， 預計 2017 年底投產(chǎn)。 粉塵傳感器 設計方案時需要考慮，至少工作面要增加。 提升傳感器的防護等級 將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o等級由 IP54 提升到 IP65。 重慶研究院自 2020 年進行傳感器數(shù)字化、抗干擾及提高防護等級等技術研究，新改進傳感器自 2020 年開始陸續(xù)投產(chǎn)，2020 年完成了所有傳感器的升級，傳感器防護等級均達到 IP65， 能夠 在 淋水環(huán)境下正常工作。 8 中煤科工集團重慶研究院有限公司編制 完善報警、斷電等控制功能 系統(tǒng)實現(xiàn)分級報警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別，實施分級響應。各級別報警濃度值的設置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關法規(guī)標準和實際情況決定。 推行邏輯報警，根 據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝、設置、維護，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況進行設置。 完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強饋電狀態(tài)監(jiān)測。 推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進行設置。 重慶研究院 通過軟件實現(xiàn)了 靈活設置多 級報警功能， 并可對瓦斯報警的持續(xù)時間過長進行報警 ，可 由 用戶根據(jù)實際情況設置報警參數(shù)及范圍 。 推行邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝 、設置、維護，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況進行設置。 軟件實現(xiàn)了邏輯點功能， 可 根據(jù)多個監(jiān)測點和一組邏輯關系計算出一個新的點，可設置報警條件。煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況進行定義和設置。 完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強饋電狀態(tài)監(jiān)測。推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進行設置。 軟件實現(xiàn)了就地斷電設置和遠程自動斷電功能。上位機將就地斷電設置下發(fā)給分站后， 分站 就可以根據(jù)設置的條件進行斷電控制； 遠程 自動斷電實現(xiàn)在每個監(jiān)測點超限時可以根據(jù)用戶的設置進行控制， 可以實現(xiàn)區(qū)域斷電 。 支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合 實現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡的有機融合、監(jiān)測監(jiān)控與 GIS 技術的有機融合。 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)一平臺上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應融入。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 地面 安全監(jiān)控系統(tǒng) 站實現(xiàn) 瓦斯 監(jiān)控 、 人員定位、應急 廣播 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的融合， 可對數(shù)據(jù)進行集中展示，對多系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行融合分析，并可 實現(xiàn)應急救援聯(lián)動 。 對 其它廠家的系統(tǒng) 開放 接口協(xié)議，配合完成 融合 9 中煤科工集團重慶研究院有限公司編制 頻監(jiān)測、無線通信、設備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。 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捎霉I(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)設計有百兆、千兆以太環(huán)網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)切換時間不大于 50ms。分站 至 主干網(wǎng)交換機采用 RS485 總線 傳輸。模擬量 傳感器 至分站采用 RS485/CAN總線 可選擇， 無線 傳感器采用 Zigbe