【正文】 北礦業(yè)集團渦北煤礦（生產(chǎn)監(jiān)測系 統(tǒng)案例） 渦北煤礦是淮北礦業(yè)集團新型礦井的典型代表，于 20xx 年 12 月正式投產(chǎn)，設(shè)計年產(chǎn)量 120 萬噸。）； 輸出信號傳輸距離： 2km； 防爆型式： ExibⅠ Mb； 外形尺寸： 長寬高： 215mm 79mm； 重量： ≤ 3kg； 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 39 第 6 章 案例展示 山西潞安常村煤礦（大型系統(tǒng)案例） 常村煤礦是潞安礦業(yè)集團規(guī)模最大的煤礦之一，年產(chǎn)量 650 萬噸。； 粉塵濃度測量相對誤差：177。 能處理 MP3 音頻格式文件，進行語音播放報警； 具有 1 路 USB 接口，模擬 U 盤，拷貝語音和配置文件（僅限地面使用）； 具有 2 路開關(guān)量信號輸入控制聲光報警； 具有 1 路 RS485 通訊接口控制聲光報警； 具備紅外搖控功能，設(shè)置 及演示聲光報警。 礦用本質(zhì)安全型，標志為“ Exib I Mb”。 傳輸方式： RS485； 傳輸速率： 1200bps； 信號工作電壓峰峰值： 2V～ 12V。/s 工作電壓： DC9～ 24V ； 工作電流： DC 18 V 不大于 70 mA 外形尺寸 (長寬高 )： 278mm 145mm 60mm； 重量： 1kg ； GFT20 風(fēng)筒風(fēng)量傳感器 工作電壓： 直流 9 V ～ 24 V； 工作電流：≤ 100mA。0. 2m/s 遙控范圍： 遙控距離： 3m,遙控角度： 0～ 30176。； 2) 具有頻率輸出、 RS485 通訊輸出功能； 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 35 3) 具有聲光報警功能： a) 具有報警功能的傳感器應(yīng)能在測量范圍內(nèi)任意設(shè)置報 警點，報警顯示值與設(shè)定值的差值應(yīng)不大于 m/s； b) 報警聲極強度在距其 1m 遠處的聲響信號的聲壓級應(yīng)不小于 80dB（ A），光信號應(yīng)能在 20m 遠處清晰可見。 顯示方式：顯示值 分辨率為 m/s。 重量： 約 。 4) 傳輸信號工作電壓峰峰值范圍： 2V～ 12V。 斷電點： 0～ 100%CH4 可任意設(shè)置（ 出廠調(diào)至 % CH4）。 6% 響應(yīng)時間： 不大于 25s。； 顯示方式：三位 LED 數(shù)碼管顯示風(fēng)速； 防爆型式：礦用本質(zhì)安全型，防爆標志 ExibI； 外 形尺寸： (l b h)mm： 290 124 30； 重量：≤ 1kg； KGY3A 型負壓傳感器 (礦用壓差傳感器 ) 量程： 0 ～ 3KPa 或 0 ～ 5KPa； 工作電壓：直流 12 V ～ 18 V； 工作電流：不大于 80mA (KGY33 型時小于 100mA)； 防爆型式： ExibⅠ； 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 31 導(dǎo)管外徑： Φ ； 外形尺寸（ l b h） mm： 250 150 68；； 重量： 1kg； KG3007A 型礦用溫度傳感器 測量范圍： 5℃～ +45℃； 顯示方式： 3 位 LED； 工作電 壓： DC 8～ 18V ； 工作電流： 80mA； 輸出信號傳輸距離： 2km； 防爆型式： ExibI； 外形尺寸： 259mm 130mm 68mm； 重量： 1kg； KGU9 型水位傳感器 測量范圍： 0～ 5m或 0～ 10m； 供電電源：直流 12～ 24V； 工作電流： KGU9 2 型不大于 80mA， KGU93型不大于 100mA； 防 爆型式：礦用本質(zhì)安全型，防爆標志 ExibI； 外形尺寸： (l b h)mm： 259 150 68； 重量： ； KGT15 型設(shè)備開停傳感器 被測設(shè)備電流：不小于 5A； 輸出信號： ； 電纜外徑：ф 18～ ф 80mm； 供電電源： DC11～ 18V 小于 10mA； KDG15 型遠動開關(guān) 電源輸入 ： 本安直流 12V～ 18V，電流不大于 120mA； 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 32 控制輸入 ： 本安信號 ； 高電平：輸入電流為 1mA 時，輸入電壓不小于直流 3V； 低電平： 不大于直流 ； 輸出 ： 常 閉 、 常開接點，非安 ， 接點開關(guān)電流 ≤ 交流 2A；接點的負載電壓等級根據(jù)規(guī)格的不同分為 220V 和 660V 兩種 ； 防爆型式 ： 礦用澆封兼本質(zhì)安全型，標志為 Exm[ib]I ； 外形尺寸 ： 267mm85mm45mm ； 重量 ： 2 kg； KGE22 型礦用風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器 測量方式：磁簧開關(guān) ； 防爆型式： Ex i I （礦用本安型）； 觸點容 量： 3W，最高接入電壓直流 24V ； 輸出信號：一組無源轉(zhuǎn)換接點信號，接點電阻小于； 動作距離： 40mm～ 70mm； 響應(yīng)時間： 1s； 工作方式：連續(xù)工作； 用本質(zhì)安全型接線盒 工作電壓：≤ 60V； 額定電流：≤ 3A； 小結(jié)構(gòu)型式內(nèi)裝 5～ 10 位接線端子，電纜引出嘴 2～ 4 只；； 大結(jié)構(gòu)型式內(nèi)裝 10～ 20位接線端子，電纜引出嘴 4～ 6 只，可實現(xiàn) 2～ 6 通； KGJ23 高低濃甲烷傳感器 測量范圍： 0～ 40% CH4 ； 遙控范圍： 距離不大于 5m，角度不大于 120； 報警點： ～ %CH4 可任意設(shè)置（出廠調(diào)至 % CH4）； 報警方式： 紅色燈光閃爍 ，蜂鳴器斷續(xù)鳴叫 ，響度大于 80dB（ 18V 供電 ，距離 1m）； 斷電點： ～ %CH4 可任意設(shè)置 （ 出廠調(diào)至 % CH4）； 斷電信號輸出：接負載電阻 1000Ω時，高電平不小于 3V，低電平不大于 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 33 輸出信號 ： 1）頻 率 低濃度段 200Hz～ 1000Hz,線性對應(yīng) 0～ %； 高濃度段 1200Hz～ 20xxHz,線性對應(yīng) 0～ %； 負載電阻大于 ，輸出高電平大于 3V，低電平小于 。 對應(yīng)的測點可“強制”手動控制，可用于發(fā)生危險時，強制斷電閉鎖。具有抗干擾措施，防止架線電機車火花、大型機電設(shè)備啟停及無線通訊設(shè)備電磁干擾影響系統(tǒng)工作。 KJ95N 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的另一大特點：具有故障閉鎖功能 ，當與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運行或故障時，實現(xiàn)閉鎖斷電；設(shè)備正常后，自動解鎖。 高可靠性、實時性強 整個系統(tǒng)是一種先進的集散型結(jié)構(gòu)的微處理機系 統(tǒng)，局部傳感器及其連接線的故障不會影響系統(tǒng)的正常工作，從而確保整個系統(tǒng)的可靠性。支持多種標準或非標準信號制式，如電壓、電流、頻率和觸點信號等。系統(tǒng)對分站具有自動初始化功能，同時分站可以就地通過紅外遙控器進行手動設(shè)置。系統(tǒng)供電設(shè)備具有備用電源，當電網(wǎng)停電后系統(tǒng)能對監(jiān)測量連續(xù)性監(jiān)控，后備電源供電時間不小于 2 小時。 2）分站與傳感器連接多樣化，分站與傳感器可以采用傳統(tǒng)的頻率方式傳輸數(shù)據(jù)；也可以采用數(shù)字式傳感器通過 RS485 總線模式與傳感器連接，一條總線上最大可連接 16 個數(shù)字量傳感器。 安全多樣化的傳輸方式 KJ95N 安全監(jiān)測監(jiān)控 系統(tǒng) 傳輸可采用電纜、或者光纜。 分站設(shè)計兩路 RS485 通訊端口，支持掛接最大 16 路數(shù)字總線式傳感器接入，使分站及傳感器設(shè)置更加靈活多樣。 使用鍵盤和紅外遙控器顯示或面板按鍵修改傳感 器類型，報警、斷電值等參數(shù)。 具有應(yīng)具有自診斷和故障指示功能。 具有初始化參數(shù)掉電保護功能，分站停電后初始化參數(shù)不會丟失。 高可靠性的智能分站 KJF16B 型分站（以下簡稱分站）是 KJ95N 型綜合監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，它具有數(shù)據(jù)采集、控制輸出、鍵盤、遙控輸入、液晶顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋? 系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備采取 EMC 抗干擾設(shè)計，使系統(tǒng)可以在不同干擾環(huán)境下可靠的工作，目前通過的主要設(shè)備有：傳輸接口、數(shù)據(jù)光端機、監(jiān)控分站、瓦斯傳感器 、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、溫度傳感器、負壓傳感器、氧氣傳感器、硫化氫傳感器、遠程控制開關(guān)等設(shè)備。 獨特的傳感器在線標校功能 目前大多數(shù)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器標校狀態(tài)方法 : 步驟一：申請第二個工作日需要標校的傳感器； 步驟二：下井之前在監(jiān)控主機上設(shè)置某傳感器處于標校狀態(tài)； 步驟三：下井標校傳感器； 步驟四：上井在監(jiān)控主機上解除傳感器標校狀態(tài) 以上方法存在的問題：標校時間跨度大，如在未標校過程中出現(xiàn)瓦斯超高容易同標校測試混淆，造成系統(tǒng)漏報的重大隱患。 地面監(jiān)控主機監(jiān)控系統(tǒng)軟件中實時顯示 的電源的當前信息，在顯示的同時并能存儲。 7）在各種顯示模式下均有主菜單顯示，主菜單應(yīng)包括參數(shù)設(shè)置、頁面編輯、控制（遠程控制）列表顯示、曲線顯 示、狀態(tài)圖、柱狀圖顯示、模擬圖顯示、打印、查詢、幫助、其他功能。 5）系統(tǒng)配備有簡便的繪圖工具。 2）監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都可在監(jiān)測主機、大屏幕及工作站上顯示，也可編制統(tǒng) 一的報表，打印輸出。系統(tǒng)具有技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)合理、運行可靠、故障分散、維修方便等優(yōu)點。 前端數(shù)據(jù)采集： 地面、井下分站總線分別接入 交換機 實現(xiàn)與監(jiān)控主機通訊。 中心站可在監(jiān)控主機實時顯示環(huán)境參數(shù)、生產(chǎn)工況參數(shù)、動、靜態(tài)圖形、數(shù)據(jù)、曲線、采掘工程平面圖、模擬量配置圖等。各類傳感器將采集到的各種環(huán)境及生產(chǎn)信息傳送給分站，分站將預(yù)處理過的各類傳感器信息上傳給監(jiān)測主機實時顯示、存儲、并實現(xiàn)控制、報警等。如圖所示： 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 7 目前國內(nèi)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機與分站的通訊方式根據(jù)傳輸介質(zhì)、信號制式的不同，大體可以分為以下三種： 采用通訊電纜 系統(tǒng)監(jiān)控主機通過數(shù)據(jù)接口與監(jiān)測分站的 RS485 總線通訊，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集。 KJ95N 礦井監(jiān)測監(jiān)控部分采用三級結(jié)構(gòu)：第一級為地面監(jiān)控中心；第二級為主干傳輸鏈路；第三級為 前端數(shù)據(jù)采集、控制部分，包括監(jiān)測分站、各類傳感器、控制器等設(shè)備。 開放性 系統(tǒng)所有設(shè)備符合通用標準，分站、傳感器均符合 2001000Hz、 15mA 信號制式，具有良好的開放性；另外我公司獨有的 RS485 總線型傳感器，可直接接入系統(tǒng)主傳輸，安裝更靈活。 安全性 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)本身的安全性不可忽視，系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行是煤礦安全生產(chǎn)提供準確無誤監(jiān)測數(shù)據(jù)的前提，因此系統(tǒng)的軟硬件均要達到這一要求。 可靠性 高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年 365 天，一天 24 小時的不停頓運作。我公司的煤礦安全監(jiān)控系列產(chǎn)品始終緊跟行業(yè)脈搏，并不斷發(fā)展與創(chuàng)新，多次獲得國家、部和省級科技進步獎及多項專利，歷經(jīng)多年一直走在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域的前列。 鑒于煤礦 安全監(jiān)控系統(tǒng)對煤礦企業(yè)的重要性，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（ AQ620120xx）、《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（ AQ102920xx）和《煤礦安全規(guī)程》等一系列強制性行業(yè)標準。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測礦井上、下的各類環(huán)境安全參數(shù)，如瓦 斯、一氧化碳、硫化氫、二氧化碳等有害氣體。當空氣中的瓦斯氣體達到一定濃度時，遇到火源，就可能燃燒或爆炸。 實施質(zhì)量和工期保證措施 錯誤 !未定義書簽。 實施組織機構(gòu)及部署 錯誤 !未定義書簽。 項目管理與實施方案 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)實施、測試及驗收 錯誤 !未定義書簽。瓦斯具有燃燒和爆炸性。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井工煤礦必須安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)。 因此煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在保障煤礦安全，提高煤礦生產(chǎn)效率等方面發(fā)揮著非常重要的作用。從我公司推出的國內(nèi)第一套煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) KJ1 問世以來，先后研制和推廣了 KJ KJ2 KJ12A、KJ9 KJ95N 型等多套煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。 天地（常州）自動化股份有限公司 —— 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控 系統(tǒng)