【正文】 法，實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)配置信息、歷史數(shù)據(jù)的高效、安全加密和存儲，保證監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全；（6） 具有短信通知功能，可在緊急情況下，根據(jù)信息嚴重程度，自動通知不同專業(yè)、不同級別領導，實現(xiàn)分級、快速響應；（7） 具有大容量數(shù)據(jù)存儲功能，采用大容量數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)密采數(shù)據(jù)存儲；（8） 具有GIS圖形、矢量圖形展示功能；（9） 具有電源管理功能，可實現(xiàn)智能電源的遠程實時在線監(jiān)測，以及遠程手動、自動充放電管理；（10） 具有自定義報表功能，可根據(jù)實際情況靈活自定義報表，并進行查詢打??；（11） 具有煤與瓦斯突出預報警功能、瓦斯涌出量預測功能；（12） 具有在用監(jiān)控系統(tǒng)達標檢測功能，通過構建礦井模型，自動檢測礦井傳感器漏裝，報警、斷電、復電門限設置錯誤等隱患，并進行報警；（13） 具有Web發(fā)布功能，實現(xiàn)具有瀏覽器的實時及歷史的數(shù)據(jù)、報警、曲線查看功能；（14） 具有移動信息發(fā)布功能，可在安卓系統(tǒng)下實時查看監(jiān)控系統(tǒng)報警、斷電、故障、實時數(shù)據(jù)等信息；（15） 具有OPC、文本文件等聯(lián)網上傳接口，可實現(xiàn)與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對接數(shù)據(jù)；（16） 具有瓦斯抽放功能，可查詢瓦斯抽放管道實時數(shù)據(jù)，可查詢抽放管路日報、月報、年報；（17） 具有多系統(tǒng)融合功能，在礦方按照接入系統(tǒng)提供人員定位、IP廣播、視頻監(jiān)測、提升監(jiān)控、皮帶集控、水泵監(jiān)測、電力監(jiān)測等系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)情況下，可實現(xiàn)多系統(tǒng)接入及聯(lián)動； KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)特點（1） 分布式控制：系統(tǒng)采用分布式智能控制策略，實現(xiàn)主機故障情況下的本地、異地斷電，保證井下安全；（2） 更快的響應速度：系統(tǒng)采用基于事件主動上傳的通信機制，同時將事件進行分級、分類，優(yōu)先上傳斷電、報警等事件，提高傳輸效率和系統(tǒng)響應速度，減少異地斷電和手動控制時間；（3） 設備智能識別：系統(tǒng)可對傳感器、電源、執(zhí)行器等設備進行智能識別，即實現(xiàn)設備的即插即用，可智能識別設備型號、類型、量程等信息，通過簡單配置即可實現(xiàn)設備的快速安裝及正常工作；（4） 設備級數(shù)據(jù)融合：采用綜合分站，可實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、人員定位、礦壓監(jiān)測、瓦斯抽放等系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器、接收器設備的共纜通信，實現(xiàn)井下設備級數(shù)據(jù)及信息融合，節(jié)省系統(tǒng)建設成本，減輕系統(tǒng)維護；（5） 地面信息融合：實現(xiàn)電力監(jiān)測、無線通信、應急廣播、礦井提升等系統(tǒng)的地面信息融合，并將各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過圖形顯示系統(tǒng)實現(xiàn)“一礦一圖”信息顯示，即在一張圖上實現(xiàn)不同業(yè)務系統(tǒng)的綜合顯示，從而方便煤礦用戶更直觀、便捷的了解井下情況，并實現(xiàn)井下聯(lián)動報警、應急救援與指揮等；（6） 分體式傳感器設計：傳感器采用先進的“二次儀表+變送器”設計理念和模塊化設計方法，實現(xiàn)二次儀表重復利用及變送器智能識別，從而提高設備利用率，降低傳感器更換、維護成本，實現(xiàn)傳感器快速更換，減少系統(tǒng)維護工作量；（7） 分級報警：實現(xiàn)系統(tǒng)軟件和傳感器兩級分級報警，報警門限可設置；（8） 數(shù)字化傳輸：系統(tǒng)模擬量傳感器、斷電器及開關量傳感器（除風門）的數(shù)字化傳輸，提高系統(tǒng)抗干擾能力；（9） 更高的抗電磁干擾能力：系統(tǒng)通過：3級靜電抗擾度試驗（評價A），2級電磁輻射抗擾度試驗（評價A），3級脈沖群抗擾度試驗（評價A），3級浪涌（沖擊）抗擾度試驗（評價A），高于監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術指標要求，提高系統(tǒng)可靠性，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作；（10） 自診斷、自評估：系統(tǒng)具有自診斷、自評估功能，自動檢測并提示系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的分站、電源、傳感器、系統(tǒng)軟件等異常信息及處理方法，通知系統(tǒng)維護人員及時處理，保證系統(tǒng)正常運行；（11） 更高的防護及安全等級：傳感器防護等級提高到IP65，設備防爆形式提高到ia；（12） 傳感器在線標校：系統(tǒng)可實現(xiàn)井下現(xiàn)場在線標校，就地設置、取消傳感器標校狀態(tài)，提高標校效率，縮短監(jiān)控時段盲區(qū)，提高井下標校作業(yè)安全性，減少誤報警；（13） 智能電源在線管理：實現(xiàn)電源工作狀態(tài)、工作參數(shù)的遠程智能檢測，可遠程、定期維護放電，提高電池使用壽命；（14） 更高的數(shù)據(jù)安全性：為提高監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)進行高效、可靠的加密存儲，以防止違規(guī)刪除、篡改監(jiān)控系統(tǒng)報警、斷電等重要數(shù)據(jù)；（15） 煤與瓦斯突出報警：系統(tǒng)具有煤與瓦斯突出預報警功能，通過數(shù)據(jù)挖掘技術實現(xiàn)非接觸式連續(xù)實時煤與瓦斯突出危險性的診斷與預測；能實時顯示對掘進工作面應力變化、煤層瓦斯含量變化、煤的物理力學性質變化并預測預警；具有瓦斯涌出量預測功能。系統(tǒng)本安交換機、監(jiān)控分站具有數(shù)據(jù)路由功能，監(jiān)控分站在無系統(tǒng)主機參與下可實現(xiàn)相互間的互聯(lián)互通，當有瓦斯超限時，監(jiān)控分站可直接通知被控分站進行斷電，從而實現(xiàn)井下分布式控制，在監(jiān)控系統(tǒng)主備機故障情況下，監(jiān)控系統(tǒng)仍可實現(xiàn)井下斷電，保證煤礦井下安全。傳感器為系統(tǒng)檢測環(huán)境及工況狀態(tài)裝置，可檢測單個或多個環(huán)境及工況參數(shù)，通過RS485接口將數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控分站，傳感器具有分級報警功能，超過報警門限時可發(fā)出不同級別聲光報警。 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)組成框圖如上圖所示，系統(tǒng)采用工業(yè)以太環(huán)網+現(xiàn)場總線架構，系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)主備機、多系統(tǒng)融合服務器、交換機、監(jiān)控分站、傳感器、執(zhí)行器、電源等組成。 《計算機信息系統(tǒng)集成企業(yè)資質認證》216。 《爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質安全型“i”保護的設備》GB 216。 《綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》GB503122007216。 《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》GB502152005216。 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》GB503432012216。 《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)線路避雷器》MT/T10322007216。 《煤礦用信息傳輸裝置》MT/T8992000216。 《煤礦用電化學式一氧化碳傳感器》AQ62052006216。 國家安全監(jiān)管總局辦公廳關于印發(fā)《煤礦安全生產在線監(jiān)測聯(lián)網備查系統(tǒng)通用技術要求和數(shù)據(jù)采集標準（試行）》的通知 安監(jiān)總廳規(guī)劃（2016）138號216。 《煤礦安全規(guī)程》現(xiàn)行2016版216。（3） 針對性原則 此次監(jiān)控系統(tǒng)升級改造的內容較多，在滿足國家升級改造方案及相關標準要求的前提下，不同的系統(tǒng)提出了高于國家標準的性能指標，完成了多于國家標準的功能，高的指標、豐富的功能，是針對不同的需求而設計的，煤礦現(xiàn)場的升級改造需要針對自身的需求，有選擇性的升級附加功能及指標。總之，目前保安煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)不能滿足《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》要求，需進行升級改造。c) 圖形展示功能較為簡單不可導入CAD監(jiān)控系統(tǒng)設備布置圖，進行等比例井下巷道圖形顯示。（7） 系統(tǒng)軟件功能不完善a) 不能進行自診斷、自評估，不能進行偽數(shù)據(jù)標注及異常數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)不具備自診斷、自評估功能，無法自動檢測并提示系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題。e) 設備外殼防護等級低目前大部分傳感器外殼防護等級仍為IP54，無法滿足采掘工作面等惡劣環(huán)境使用要求。c) 傳輸線路易受干擾傳感器與分站之間采用200~1000 Hz模擬信號單向無校驗傳輸方式，抗干擾能力弱，易受傳輸線路干擾，且無法分辨。目前采用的傳感技術落后，甲烷、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)傳感器仍采用催化、電化學技術，導致壽命短、工作穩(wěn)定性差，且存在零點漂移。（4） 無加密存儲功能。（2）安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)保安煤礦于2006年安裝并使用天地（常州）自動化股份有限公司的KJ95N安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)設備主要布置于總回風、順槽、地面、變電所、設備列車、高抽巷、采區(qū)變電所、皮帶巷、鍋爐房、瓦斯抽放泵站及避難硐室等區(qū)域。 經過各大系統(tǒng)建設，保安煤礦已建設完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體情況如下：（1）環(huán)網情況：保安煤礦于2011年建成監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)專用工業(yè)以太環(huán)網，目前已經運行6年。工業(yè)廠區(qū)占地面積為13公頃。位于郊區(qū)舊街鄉(xiāng)境內，是陽泉市百項重點工程之一。系統(tǒng)具有容量大、速度快、更穩(wěn)定、更可靠、更安全、融合深、改造成本低、安裝維護使用方便等鮮明特點，在關鍵技術及功能、性能指標上處于行業(yè)領先地位。（11） 提升系統(tǒng)性能指標1) 系統(tǒng)巡檢周期不超過20s；2) 異地斷電時間不超過40s；3) 備用電源能維持斷電后正常供電時間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時必須更換，提高到僅能維持2h時必須更換；4) 具有雙機熱備自動切換功能；5) %；6) 分站的最大遠程本安供電距離（在設計工況條件下）實行分級管理，分別為2km、3km、6km。（8） 增加自診斷、自評估功能實現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。分站至主干網之間宜采用工業(yè)以太網，也可采用RS48CAN、LonWorks、Profibus。鼓勵新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。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。（5） 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。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。（2） 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（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。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案所要求的升級改造主要內容包括：（1） 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。（3） 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。（4） 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。具體邏輯關系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況進行設置。多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。（7） 格式規(guī)范化 系統(tǒng)主干網應采用工業(yè)以太網。系統(tǒng)改造后支持聯(lián)網并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。（10） 應急聯(lián)動在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應急聯(lián)動。根據(jù)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》的要求，我單位新一代KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的各類設備及監(jiān)控軟件均由天地（常州）自動化股份有限公司研制、生產。保安煤業(yè)有限公司是山西煤炭運銷集團陽泉郊區(qū)公司投資興建的現(xiàn)代化礦井。批準生產能力為90萬噸/年，礦井服務年限為84年。到2012年二期工程達到生產能力150萬噸，到2015年三期工程將實現(xiàn)生產能力210萬噸。地面1臺,分布在調度機房。目前保安煤礦使用KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)累計運行10年，系統(tǒng)總體使用穩(wěn)定，能夠滿足煤礦的安全需要，但與《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造方案》要求相比尚存在如下不足：傳感器能夠適用于采掘工作面應用場所，防護等級已達IP65要求，但取證時未按IP65等級要求進行檢驗；（1） 系統(tǒng)具有預警、報警功能，但未達到升級改造方案所要求的多級要求；（2） 系統(tǒng)可接入瓦斯抽放、礦井壓力監(jiān)測、采空區(qū)監(jiān)測等系統(tǒng)，但多網、多系統(tǒng)融合程度低，未實現(xiàn)井下多系統(tǒng)設備共纜通信，即井下設備級數(shù)據(jù)融合；（3） 部分性能指標不滿足升級改造要求：1) 異地斷電時間為2倍巡檢周期，在煤與瓦斯突出等極端情況下不能快速斷電，無法滿足煤礦安全生產要求；2) 備用電源能維持斷電后正常供電時間2h，不滿足4h的指標要求；3) 模擬量傳輸處理誤差不超過1%，%的指標要求。井下狹小空間，存在復雜的強電場、磁場干擾源，導致部分傳感器出現(xiàn)誤報甚至不能工作。隨著工作面推進距離的增大，現(xiàn)場需要甲烷傳感器到分站的本質安全供電距離已經超過6 km，距離遠、線路上的壓降及干擾增大，造成傳感器無法正常啟動，且存在頻繁復位等現(xiàn)象。d) 系統(tǒng)建設成本高傳感器與分站之間采用200~1000 Hz模擬信號，由于信號不能復用，所以每個傳感器必須通過一條獨立的電纜與分站進行信號傳輸，由于傳感器的數(shù)量多，因此系統(tǒng)建設所需要的電纜數(shù)量大，增加了系統(tǒng)的建設成本。b) 電源產品的備用電源能維持斷電后正常供電時間需要增加到4h。b) 數(shù)據(jù)安全性較低數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)為明文存儲，無法有效防止違規(guī)刪除、篡改監(jiān)控系統(tǒng)報警、斷電等重要數(shù)據(jù)。b) 在緊急、危險情況下，不能與應急廣播、人員定位、電力監(jiān)測等系統(tǒng)進行應急聯(lián)動；c) 系統(tǒng)沒有實現(xiàn)井下有線和無線傳輸網絡的有機融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術的有機融合。（2） 先進性原則系統(tǒng)構成采用簡單、成熟，具有國內外先進水平，并符合國際發(fā)展趨勢的技術、軟件產品和設備，并且系統(tǒng)應遵守國內、國際上的規(guī)范、標準，以保證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴展能力。 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造依據(jù)216。 《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》AQ10292007216。 《瓦斯抽放用熱導式高濃度甲烷傳感器》AQ62042006216。 《煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術要求》MT/T10082006216。 《礦用信息傳輸接口》MT/T10072006216。 《建筑物防雷設計規(guī)范》GB500572010216。 《計算機軟件開發(fā)規(guī)范》GB85662007216。 《綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB503112007216。 《爆炸性環(huán)境 第1部分：設備 通用要求》GB 216。 《全國工業(yè)產品生產許可》216。升級改造后，系統(tǒng)容量大、速度快、更穩(wěn)定、更可靠、融合深、改造成本低，安裝、維護、使用方便，適應于各類煤礦安裝使用。為提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性，監(jiān)控分站具有斷線續(xù)傳功能，當監(jiān)測到系統(tǒng)主備機通信中斷時對所監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲，