【正文】 待主備機通信恢復后將數據上傳至地面主機。系統(tǒng)的各組成設備正常安裝后，傳感器、執(zhí)行器、電源等設備通過即插即用的方式，將編碼的設備信息數據發(fā)送至分站及業(yè)務主機，完成設備的即插即用，通過地面軟件簡單操作，即可完成設備配置投入工作。當井下設備發(fā)生非通信中斷故障時，系統(tǒng)分站、傳感器、執(zhí)行器、電源能夠對自身故障判斷并進行描述，通過故障診斷事件發(fā)送至地面主機，主機對故障信息進行展示，并對用戶進行提醒，完成遠程故障診斷。通過承擔國家“十一五”科技支撐計劃項目（2009BAK54B05）《煤礦安全高可靠性監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術研究》，研究攻關了監(jiān)控系統(tǒng)偽數據濾除、監(jiān)測數據異常識別、危險區(qū)域程度分級判定、瓦斯涌出趨勢研究、異構監(jiān)控系統(tǒng)數據挖掘、設備的抗電磁干擾等技術，并逐步引入到新一代煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，進一步提升了KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。實時分析煤與瓦斯突出危險性的方法發(fā)明已授權提出一種實時分析煤與瓦斯突出危險性的方法，該方法利用實時風速、瓦斯?jié)舛?、巷道截面積等信息，計算實時瓦斯涌出量，從而進一步計算各項煤與瓦斯突出危險性分析指標。通過這一技術，不僅可以發(fā)現煤礦監(jiān)控系統(tǒng)使用中不按規(guī)定使用的情況，也可以發(fā)現煤礦生產系統(tǒng)出現異常的情況。 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造完成情況KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)與國家升級改造要求相比，主要完成情況如下表所示：監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術要求KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級情況傳輸數字化在分站至中心站數字化傳輸的基礎上，將傳感器（模擬量）至分站升級為數字傳輸，實現安全監(jiān)控系統(tǒng)的數字化，促進智能傳感器發(fā)展。試驗加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設備均分別進行試驗；試驗在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進行，即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。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。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。推行邏輯報警，根據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。（1） 具備分級報警、邏輯報警以及區(qū)域斷電功能；（2） 系統(tǒng)傳感器可實現井下就地分級報警，報警、斷電、復電門限可通過系統(tǒng)軟件遠程設置，軟件與傳感器門限配置一致。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。分站至主干網之間宜采用工業(yè)以太網，也可采用RS48CAN、LonWorks、Profibus。（1） 系統(tǒng)主干網采用工業(yè)以太網；（2） 分站具有以太網接口、RS48CAN通信接口；（3） 模擬量傳感器、開關量傳感器至分站采用RS485傳輸；（4） 系統(tǒng)支持聯(lián)網并按要求數據格式上傳。加強數據應用分析安全監(jiān)控系統(tǒng)應具有大數據的分析與應用功能，至少應包括以下內容：（1）偽數據標注及異常數據分析；（2）瓦斯涌出、火災等的預測預警；（3）大數據分析，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數據分析等；（4）可與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對接數據。1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。1方便用戶使用、維護、培訓軟件界面友好，方便調用，強化幫助功能。具體指標參數對比如下：技術參數原KJF16B改進KJF16B頻率采集口84開關量采集口84開關量輸出口84RS48525CAN無2以太網電口無1電源輸入口35大容量存儲無128M操作系統(tǒng)無嵌入式操作系統(tǒng)（2） 改進分站實現的功能及特點1) 分站支持井下多網、多系統(tǒng)融合功能。分站具備4路RS485通信接口可接入24個數字型傳感器（可為單參數或多參數傳感器），實現分站到傳感器的數字化傳輸。6) 分站能夠智能識別所接數字式傳感器類型，只需簡單配置即可投入運行，簡化操作。10) 具有遠程在線升級功能，可通過以太網接口遠程快速更新分站程序，方便分站遠程維護； 傳輸設備升級改造情況1) 改變原虛擬串口方式，實現以太網套接字通信，對交換機及傳輸接口等設備通信狀態(tài)檢測更精確；2) 具有分站通信調度管理功能，實現系統(tǒng)分布式控制，在主機故障下實現快速異地斷電；3) 總線型主傳輸設備通過了電磁輻射2級、群脈沖3級、浪涌3級的抗干擾EMC 試驗（評價等級為A）。（1） 電源升級改造內容1) 升級改造的電源包括：KDW6KDW65A、KDW16A、KDY660/18B等；2) EMC：通過抗靜電3級、電磁輻射2級、群脈沖3級、浪涌3級的EMC試驗，評價等級為A，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造對EMC的要求；3) 供電時間：電池容量為16AH/24V，后備電池供電時間不小于4小時，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造對供電時間的要求；4) 供電距離：24V電源供電單個傳感器的供電距離可達6km（，除高低濃和粉塵），滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造對傳感器供電距離的要求；5) 實時遠程智能管理：具有后備電池的遠程充放電管理，可實現電源狀態(tài)信息的遠程實時顯示，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造對電源箱具備通信網絡的工作狀態(tài)顯示的要求；（2） 監(jiān)控系統(tǒng)用電源的特點1) 帶載能力強：18V/1300mA的本安電流顯著提高了電源的帶載能力；2) 支持本機顯示：支持電源狀態(tài)信息的本機實時顯示；3) 實現故障診斷：實現本安故障、電池容量不足故障報警，當電池完整放電容量不足2h時可提示用戶更換電池；4) 支持寬電壓自適應輸入：支持AC127VAC660V的自適應輸入，無需人工調整；5) 支持即插即用：上位機可自動識別不同種類電源，無需上位機配置；6) 模塊化設計：本安電源板采用模塊化設計，方便現場維護及升級；7) 電源板采用貼隔爆外殼側壁散熱的方式，有效保證了整機工作的可靠性； 傳感器升級改造情況為滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造要求，對監(jiān)控系統(tǒng)用傳感器進行了以下多個方面的升級：傳感器實現數字化（風門開關除外）；外殼防護等級由IP54提升至IP65；EMC抗干擾等級提高至抗電磁輻射2級、群脈沖3級、浪涌3級；防爆形式由Exib /Exdib升級為Exia /Exdia；傳感器傳輸距離提升至6Km；增加欠壓、故障、斷線、重啟等自診斷功能；實現智能識別，即插即用，具體情況如下： （1） RS845數字化傳輸：模擬量傳感器均實現數字化傳輸，同時開停傳感器、遠動控制開關等開關量設備也實現數字化傳輸；有效避免倍頻發(fā)生，提升抗干擾能力，并能傳遞故障、斷線、標校狀態(tài)等傳感器自診斷信息。《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 》第14部分危險場所分類的規(guī)定，爆炸性氣體連續(xù)出現或長時間存在場所為0區(qū)，正常運行時有可能出現爆炸性氣體環(huán)境的場所為1區(qū)。（7） 即插即用功能：傳感器接入系統(tǒng)時主動上傳相關配置信息，實現傳感器設備即插即用功能。（11） 數據分級上傳：傳感器在報警、斷電等危險情況可優(yōu)先上傳，實現快速報警、斷電。（15） 多參數傳感器具有組合監(jiān)測功能：單臺傳感器即可實現瓦斯、一氧化碳、溫度等多種參數的監(jiān)測和數字化上傳。（4） 提供常用傳感器安裝配置，簡化配置操作根據AQ1029標準，軟件預制了常用的傳感器安裝地點及其報警、斷電、復電門限參數，用戶只需選擇對應安裝地點，系統(tǒng)自動完成報警和斷電值配置，節(jié)省系統(tǒng)配置工作量。（8） 靈活強大的自定義報表功能系統(tǒng)內置了AQ6201所規(guī)定的所有報表，同時提供自定義報表功能，用戶可根據自身需求自定義各種報表。（11） 豐富、實用的曲線展示功能系統(tǒng)具有豐富的實時曲線、歷史曲線展示功能；提供模擬量實時曲線、模擬量同屏同坐標曲線、開關量柱狀圖狀態(tài)圖曲線、模擬量開關量組合顯示曲線、模擬量開關量密采曲線等；模擬量提供歷史數據最大值、平均值、最小值、監(jiān)測值曲線顯示；開關量提供歷史數據階梯線、狀態(tài)圖、柱狀圖顯示。（13） 電源遠程實時管理系統(tǒng)提供電源實時動態(tài)展示、遠程控制功能，包括動態(tài)展示電源各路輸出參數及狀態(tài)、供電時間、工作模式、電池組電壓、遠程電池維護放電、遠程維護充放電等功能。（17） 方便、快捷的移動端信息展示系統(tǒng)可通過手持設備實時查詢多系統(tǒng)融合平臺中的實時數據、報警、故障等實時信息，可在移動端瀏覽系統(tǒng)圖形及工業(yè)電視畫面，也可以查詢系統(tǒng)的歷史數據、歷史曲線等。（21） 在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在線達標檢測功能軟件能夠根據用戶所配置煤礦基本信息，智能判斷不符合AQ6201標準的煤礦配置并進行報警，并將詳細信息單獨列出提示用戶，防止因為人為疏忽原因導致煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)出現安全漏洞，比如傳感器漏裝，報警、斷電、復電門限設置不正常等。實施計劃：首先完成地面分站、電源、傳感器的更換工作,然后對井下設備進行升級改造。第二步：更換井下井上原有監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)光端機及數據接口的RS485模塊，調試智能網關。在進行分站、電源、傳感器的升級改造時，對每臺設備均要進行測試之后才可進行安裝。4 升級改造實施方案 環(huán)網改造《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》要求：系統(tǒng)主干網應采用工業(yè)以太網。目前保安煤礦已經建成井下工業(yè)以太網，主要設備包括：地面1臺核心交換機、井下4臺KJJ135接入交換機，該環(huán)網已經能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級改造需求?！笆濉蹦捎霉I(yè)以太網；3）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。具體清單如下：電源安裝位置所供電設備電源型號生產廠家升級改造方式井底永久避難硐室光端機KDW65天地（常州）更換電池組及電源主板15107綜采設備列車光端機KDW65天地（常州）更換電池組及電源主板15106綜采設備列車光端機KDW65天地（常州）更換電源整機中央變電所光端機KDW65天地（常州）更換電源整機上倉皮帶機頭光端機KDW65天地（常州）更換電源整機15煤軌道巷第一配電室光端機KDW65天地（常州）更換電源整機采區(qū)變電所光端機KDW65天地（常州）更換電源整機上倉皮帶機頭監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15106回風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機地面風機房分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機中央變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15109進風順槽口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15109高抽巷斜石門監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15106回風順槽、15108進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤皮帶機頭監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤采區(qū)變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15107高抽巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15110進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15109進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15106進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15106進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機7煤倉上口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15107進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機燃氣鍋爐房監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機井底永久避難硐室第一分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機地面風機房分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機井底永久避難硐室第二分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15110進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機上倉皮帶機頭監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機瓦斯抽放泵站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機二采區(qū)變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機5煤倉上口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15111進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15煤軌道巷第二變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15111進風順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機15103高抽巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機 傳感器改造《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》要求：1）在分站至中心站數字化傳輸的基礎上，將傳感器（模擬量）至分站升級為數字傳輸，實現安全監(jiān)控系統(tǒng)的數字化，促進智能傳感器發(fā)展。目前保安煤礦主要采用天地（常州）傳感器，仍主要采用頻率制傳輸，無法滿足傳輸數字