【正文】 XXX煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案2017年3月目 錄一 概述 1 前言 1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 2 設(shè)計(jì)規(guī)范 2 設(shè)計(jì)環(huán)境條件 4二 升級(jí)改造技術(shù)方案 5 對《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》的響應(yīng) 5 XXX公司下屬XXX安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)要點(diǎn) 7 系統(tǒng)組網(wǎng)方式升級(jí) 8 監(jiān)控分站通訊制式升級(jí) 9 電源箱升級(jí) 10 井下各類傳感器升級(jí) 11 傳感器技術(shù)提升 12 抗干擾新能提升 14 中心站軟件功能提升 16 可擴(kuò)展性強(qiáng)，能夠接入其它系統(tǒng)數(shù)據(jù) 22 系統(tǒng)具備分級(jí)報(bào)警功能 23 設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)管理 24 安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)加密 25 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)前后功能對比 26三 XXX分步升級(jí)施工方案 27四 XXX升級(jí)清單及費(fèi)用估算 29五 主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 31 KJ306F(16)H監(jiān)控分站 31 KDW660/24B(B) 分站電源 32 KGJ28A甲烷傳感器 33 GJ40A高低濃度甲烷傳感器 34 GTH1000一氧化碳傳感器 35 KGT30開停傳感器 36 GWD100溫度傳感器 37 GW50型溫度傳感器 38 KGE42語音風(fēng)門傳感器 39 GP5000負(fù)壓傳感器 39 GFY15風(fēng)速傳感器 40 GQLQ5煙霧傳感器 41 GRG5型礦用二氧化碳傳感器 42 KGU13型液位傳感器 43 GFT6型風(fēng)筒風(fēng)量開關(guān)傳感器 44 GYH25型礦用氧氣傳感器 44 KDG24(B)礦用斷電器 4546 / 49一 概述 前言隨著國家對煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展的需要，為進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，防止和減少安全生產(chǎn)事故，國家各級(jí)政府部門要求所有瓦斯礦井必須裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)。在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”十二字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，大大提高了礦井安全生產(chǎn)水平和安全生產(chǎn)管理效率，煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在瓦斯災(zāi)害的防治中也起到越來越重要的作用。XXX公司自主研發(fā)生產(chǎn)的KJ73N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，專門應(yīng)用于煤礦井下環(huán)境參數(shù)、工況參數(shù)的監(jiān)測與控制，目的是建立集中管理的安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對井下監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)化管理。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的信息有效集成，提高安全生產(chǎn)監(jiān)控力度，以信息化帶動(dòng)企業(yè)管理科學(xué)運(yùn)作，從根本上杜絕惡性安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，節(jié)約煤礦生產(chǎn)成本、強(qiáng)化安全生產(chǎn)管理及提高工作效率。為符合煤礦行業(yè)的發(fā)展趨勢，2016年底國家和行業(yè)均對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)提出了新的要求，特別是《煤礦安全生產(chǎn)在線監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)備查系統(tǒng)通用技術(shù)要求和數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)（試行）》、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》等要求的出臺(tái)，對原有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)換代勢在必行。XXX公司結(jié)合國家安監(jiān)部門要求和自身多年來的技術(shù)積累，對現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了全方位的優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：1) 礦用隔爆兼本安型24V直流穩(wěn)壓電源，提升傳感器遠(yuǎn)程帶載能力，使分站在額定負(fù)載下最大遠(yuǎn)程本安供電距離不低于2KM要求 ，特殊使用場合供電距離不低于4KM，滿足分級(jí)管理要求；2) 傳感器與分站之間采用RS485數(shù)字傳輸方式，提升傳感器的傳輸可靠性；3) 提升系統(tǒng)平臺(tái)電磁兼容性：滿足AQ6201的要求，通過第三方EMC認(rèn)證；4) 傳感器外殼防護(hù)由IP54升級(jí)到IP65，提升防護(hù)等級(jí)；5) 系統(tǒng)增加充放電管理、電量監(jiān)測，延長后備電源供電時(shí)間至4H；6) 系統(tǒng)增加故障自診斷、傳感器自識(shí)別功能，避免人為操作或探頭原因帶來誤報(bào)警；7) 研制開發(fā)了新型環(huán)境參數(shù)傳感器：紅外、激光甲烷傳感器，差壓系列風(fēng)速傳感器等；8) 系統(tǒng)軟件升級(jí)改造：報(bào)表全動(dòng)態(tài)可編輯性、雙機(jī)熱備可靠性、圖形導(dǎo)入和展示兼容性、系統(tǒng)故障自檢，數(shù)據(jù)加密功能；9) 中心站具備webGIS功能，支持在CAD圖紙上描繪設(shè)備布置情況，并可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)展示井下環(huán)境，參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行情況等信息。 設(shè)計(jì)目標(biāo)本著“實(shí)用、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)”的指導(dǎo)思想，根據(jù)煤礦安全監(jiān)控及瓦斯抽放監(jiān)測監(jiān)控相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)要求，通過建立煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，完成對煤礦礦井的環(huán)境監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集等功能，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)監(jiān)測管理的一體化，完善煤礦企業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，整體提升煤礦企業(yè)的自動(dòng)化水平；為建設(shè)現(xiàn)代化的高新煤礦企業(yè)，安全監(jiān)控中心站軟件要求具有綜合性強(qiáng)、功能先進(jìn)、富有人性化、易操作等特點(diǎn)，可對監(jiān)測信息進(jìn)行快速分析處理并自動(dòng)執(zhí)行監(jiān)控操作。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)先進(jìn)、模塊化程度高、集成方式靈活，可根據(jù)不同用戶對功能的不同需求，對系統(tǒng)進(jìn)行嵌入式的模塊設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)的擴(kuò)展性。同時(shí)，通過監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)功能，可方便的實(shí)現(xiàn)向集團(tuán)公司的數(shù)據(jù)上傳，實(shí)現(xiàn)公司對各礦的集中監(jiān)管功能。 設(shè)計(jì)規(guī)范國際標(biāo)準(zhǔn)：1) 《國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)(ISO)》2) 《國際電氣電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE)》3) 《國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(IEC)》4) 《以太網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)》()國家標(biāo)準(zhǔn)：1) 《礦井安全規(guī)程》現(xiàn)行2016版2) 國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于印發(fā)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》的通知 煤安監(jiān)函〔2016〕5號(hào)3) 國家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于印發(fā)《煤礦安全生產(chǎn)在線監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)備查系統(tǒng)通用技術(shù)要求和數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的通知 安監(jiān)總廳規(guī)劃（2016）138號(hào)4) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5021520055) 《煤炭工業(yè)礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)裝備配置標(biāo)準(zhǔn)》GB5058120106) 《礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》AQ1029－20077) 《礦井建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范》AQ1055－20088) 《礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》AQ6201－20069) 《礦井用低濃度載體催化式甲烷傳感器》AQ6203200610) 《瓦斯抽放用熱導(dǎo)式高濃度甲烷傳感器》AQ6204200611) 《礦井用電化學(xué)式一氧化碳傳感器》AQ6205200612) 《礦井用高低濃度甲烷傳感器》AQ6206200613) 《礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》MT/T1004200614) 《礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)要求》MT/T1008200615) 《礦井用信息傳輸裝置》MT/T899200016) 《礦用分站》MT/T1005200617) 《礦用信號(hào)轉(zhuǎn)換器》MT/T1006200618) 《礦用信息傳輸接口》MT/T1007200619) 《礦井監(jiān)控系統(tǒng)線路避雷器》MT/T1032200720) 《礦用光纖接、分線盒》MT/T1033200721) 《礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)》MT/T1081200822) 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005723) 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB5034324) 《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB501749325) 《電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》GB/T2887200026) 《計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范》GB856627) 《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50311200728) 《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB50312200729) 《城市地下通信塑料管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS165:200430) 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》GB383631) 《礦井通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件》MT20932) 《礦井安全裝備基本要求》33) 《煤炭工業(yè)調(diào)度信息化建設(shè)總體規(guī)劃綱要》（試行）34) 《煤炭調(diào)度信息化裝備技術(shù)規(guī)范》（試行）35) 《煤炭工業(yè)信息化“十一五”發(fā)展規(guī)劃》36) 《光纖總規(guī)范》～5199837) 《國家安全監(jiān)管總局國家礦井安監(jiān)局關(guān)于建設(shè)完善礦井井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的通知》（安監(jiān)總煤裝〔2010〕146號(hào)文件）38) 《礦井井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》39) 爆炸性環(huán)境電氣設(shè)備通用要求 （）40) 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500522009）41) 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（GB502172007）企業(yè)質(zhì)量體系認(rèn)證：1) 《國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證證書》ISO9001:20082) 《中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證》CCC3) 《國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)》[2010]2874) 《重慶市企業(yè)技術(shù)中心》5) 《全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可》防爆電氣6) 《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成企業(yè)資質(zhì)認(rèn)證》7) 《重慶市安防工程從業(yè)資質(zhì)證書》一級(jí)8) 《中華人民共和國制造計(jì)量器具許可》 設(shè)計(jì)環(huán)境條件1）地面中心站設(shè)備：a) 環(huán)境溫度：1530℃；b) 相對濕度：40%70%；c) 溫度變化率：小于10℃/h,且不得結(jié)露；d) 大氣壓力：80106kpa；e) GB/T2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。2）井下的設(shè)備：a) 耐震能力：設(shè)防烈度為8度b) 環(huán)境溫度：040℃；c) 平均相對濕度：不大于95%（+25℃）；d) 大氣壓力：80106kpa；e) 安裝環(huán)境：潮濕多塵，空氣中含爆炸性氣體（甲烷）和煤塵。二 升級(jí)改造技術(shù)方案 對《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案》的響應(yīng)新版KJ73N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(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)缦拢荷?jí)改造技術(shù)要求新版KJ73N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(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KJ73N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在分站至中心站已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸?shù)幕A(chǔ)上，監(jiān)控分站和傳感器之間傳輸也采用數(shù)字化傳輸，傳輸方式為RS485，提升數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾能力，滿足“傳輸數(shù)字化”的要求。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（EMC）技術(shù)設(shè)計(jì)，通過以下試驗(yàn)：地面設(shè)備3級(jí)靜電抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級(jí)為A；2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級(jí)為A；2級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)，評價(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)，評價(jià)等級(jí)為B。試驗(yàn)條件：形成完整的系統(tǒng)架構(gòu)，組成設(shè)備的類型齊全；至少一臺(tái)分站達(dá)到滿載要求；交換機(jī)及接口的每個(gè)電口至少帶載一臺(tái)設(shè)備。試驗(yàn)加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設(shè)備均分別進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn)行，即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。新KJ73N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所有設(shè)備通過合理的電路設(shè)計(jì)，通過第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)，滿足以下抗電磁干擾能力：靜電放電抗擾度試驗(yàn)（嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)：接觸放電，6kV，正負(fù)極各10次，每次1s）；射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)（嚴(yán)酷等級(jí)2級(jí)：場強(qiáng)3V/m，頻率80MHz～1GHz，調(diào)制信號(hào)AM、80%、1kHz，駐留時(shí)間2s）；電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)（嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)：2kV，交、直流電源端口、通信接口及I/O端口，重復(fù)頻率100kHz，正負(fù)極各1min）；浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)（嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)：2kV，交、直流電源端口、通信接口及I/O端口，正負(fù)極各5次，每次1min）。注：以上測試內(nèi)容在“安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心”管網(wǎng)上可查詢。推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備推廣使用架構(gòu)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(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)隅角建議采用無線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測設(shè)備。新KJ73N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，除原有常規(guī)的傳感器外，研發(fā)了一批新型傳感器，包含煤礦用激光甲烷傳感器GJG100J、GJG100J(A)、GJG10J；煤礦用紅外甲烷傳感器GJG100H、GJG10H；礦用粉塵濃度傳感器GCG1000(A)；多參數(shù)傳感器GDGD3（A）、GD3（B）等多種類型的光學(xué)類傳感器和無線傳感器，具有標(biāo)校周期長穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，滿足“推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備”的要求。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。新KJ73N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所有設(shè)備，不只采掘面?zhèn)鞲衅?，所有傳感器防護(hù)等級(jí)均由IP54提升到IP65，完全滿足“提升傳感器的防護(hù)等級(jí)”的要求。 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　⑼咚钩蕹掷m(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