【正文】 統(tǒng)的需求及使用環(huán)境情況，采用優(yōu)質(zhì)設(shè)備，滿足安防要求，保證操作方便耐久實用；擴展性:系統(tǒng)可集中管理、監(jiān)控，分散控制，總體結(jié)構(gòu)具有較強兼容性和可擴展性，既便于系統(tǒng)的充實、完善、改進和提高，又便于設(shè)備的更新、換代；經(jīng)濟性:系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，子系統(tǒng)具有標準化、模塊化 ，在實現(xiàn)先進性和保證可靠性的前提下，達到較優(yōu)的性能價格比；Wifi無線語音通信系統(tǒng)采用區(qū)域覆蓋，井下采用礦用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、礦用網(wǎng)絡(luò)終端（井下無線基站）、井上采用室外及室內(nèi)無線基站的聯(lián)合組網(wǎng)方式。除有關(guān)標準另有規(guī)定外，系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備在下列條件下應(yīng)正常工作：a）環(huán)境溫度：0℃～40℃；b）平均相對濕度：不大于95%（＋25℃）；c）大氣壓力：80kPa～106 kPa；d）有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。由于它在井下采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，所以具備了高度的可兼容特性，采用標準的TCP/IP通信協(xié)議，可以兼容任何廠家的各類系統(tǒng)?！∠到y(tǒng)各部分介紹　環(huán)網(wǎng)建設(shè)一、 概述隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化概念向自動化領(lǐng)域的不斷滲透，自動化控制理念和技術(shù)也在不斷發(fā)展。 壓風機監(jiān)測及自動控制系統(tǒng)KJ73型壓風機檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了對壓風機整個運行過程進行檢測、顯示、控制、保護、報警和管理,、準確、全面的信息依據(jù),實現(xiàn)了煤礦壓風機遠程監(jiān)控和自動化管理的目標，提高了煤礦壓風機自動化程度,減輕操作人員的勞動強度。 綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)KJ333監(jiān)控系統(tǒng)是KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)的換代產(chǎn)品，是在原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再度創(chuàng)新，完善了原有功能，新增了設(shè)備的拖拽式定義、基于模板的報表管理、基于地理信息系統(tǒng)的動態(tài)圖模擬顯示等功能。光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)：環(huán)網(wǎng)采用FDDI簡化協(xié)議，；支持廣播風暴抑制, 自動對數(shù)據(jù)包進行過濾和MAC地址記憶；MAC地址存儲RAM環(huán)路光口64Kbit、其余接口16Kbit；PHY接口數(shù)據(jù)緩沖RAM 32Kbit,公共數(shù)據(jù)緩沖RAM 512Kbit；環(huán)路；光口外圍電路簡單可直接在電阻匹配下連接PECL光器件；支持2個光纖環(huán)路同時傳輸，每站最高帶寬1000Mbit/s；支持光纖環(huán)路的檢測和自愈合，故障倒換時間不大于50ms；光口可組建鏈形、環(huán)形、T形、復(fù)合形等各種光纖網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)鏈路中最多容納站點數(shù)為128，要求每站地址唯一；完善網(wǎng)管設(shè)計帶內(nèi)全局網(wǎng)管支持，；支持自動數(shù)據(jù)鏈路測試，實現(xiàn)模塊死機等故障自動復(fù)位恢復(fù)；　語音通信系統(tǒng)建立一套煤礦語音通信系統(tǒng)，采用根據(jù)煤礦環(huán)境研制的個人手持電話系統(tǒng)設(shè)備，作為礦井調(diào)度電話機的延伸，主要以井下的工作人員、檢修人員、調(diào)度人員、安全人員等提供移動通信的需要，并能滿足緊急情況下的報警和搶險救災(zāi)等的應(yīng)急通信?！≡O(shè)計原則貴礦系統(tǒng)集成工程的實際應(yīng)用狀況和將來的發(fā)展趨勢，考慮到各系統(tǒng)的實際需求及具體的使用特性，同時兼顧技術(shù)新舊更替不斷加快的特點，整體方案設(shè)計遵循以下設(shè)計原則：　先進性、成熟性和實用性 使用先進、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)，使得各個子系統(tǒng)具有較長的生命周期，不盲目追求高檔次，既能滿足當前的需求，又能適應(yīng)未來的發(fā)展（包括設(shè)備和技術(shù)兩方面內(nèi)容）。當系統(tǒng)某一子系統(tǒng)的通信或元器件出現(xiàn)故障時，不能影響其他子系統(tǒng)的通信和整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。KJ405T人員管理考勤及WIFI語音通信設(shè)計方案前言承蒙礦業(yè)（集團）有限公司對去我院的厚愛和信任，給予為貴方礦井綜合自動化控制系統(tǒng)集成建設(shè)提供設(shè)計機會，我們深感榮幸并深表謝意。2)　在物理上和邏輯上都要考慮到網(wǎng)絡(luò)信道的冗余，確保網(wǎng)絡(luò)通路的安全。　設(shè)計依據(jù)貴礦煤礦自動化控制系統(tǒng)集成方案設(shè)計主要根據(jù)以下文件編制而成：煤礦相關(guān)設(shè)計圖紙設(shè)備制造廠商的相關(guān)資料。并為實現(xiàn)語音通話、位置監(jiān)測與管理以及各種井下傳感器數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集與綜合處理，提供了一個共用的平臺，為生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急救援、安全監(jiān)控與督察提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。具有開發(fā)性的數(shù)據(jù)庫和通信能力擴展功能：可考慮利用人員管理考勤的基站實現(xiàn)無線通信，使得管理考勤和通信的功能結(jié)合，這樣將可以少投資建設(shè)一套無線通信系統(tǒng)。系統(tǒng)運行后，能夠達到設(shè)備運行穩(wěn)定，傳輸可靠，系統(tǒng)安全，達到監(jiān)、管、控一體化及無人值守的目的。使用在工業(yè)控制信息采集中久經(jīng)考驗的、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件數(shù)據(jù)通信構(gòu)件，不僅提高系統(tǒng)的實時性和高效性，而且能夠使開發(fā)人員更集中力量關(guān)注用戶需要的功能以及實現(xiàn)方法，不需要在數(shù)據(jù)通信實時性、穩(wěn)定性上投入更多的精力。三、網(wǎng)絡(luò)配置及范圍 Wifi語音通信、人員管理考勤系統(tǒng)、綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、壓風機監(jiān)測系統(tǒng)、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)是一個綜合性的監(jiān)控系統(tǒng)，是集井下語音通信系統(tǒng)、人員管理考勤系統(tǒng)、綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、壓風機監(jiān)測系統(tǒng)、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)為一體。二、系統(tǒng)主要設(shè)備概要介紹環(huán)境條件系統(tǒng)中用于機房、調(diào)度室的設(shè)備，能在下列條件下正常工作：a）環(huán)境溫度：15℃～30℃；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：80kPa～106 kPa；e）GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。先進性:充分考慮電子信息技術(shù)的突飛猛進發(fā)展趨勢，采用國內(nèi)外成熟的技術(shù)，起點要高，在技術(shù)上具有一定的超前性，保證通信、調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)建立在同一個為先進的網(wǎng)絡(luò)化平臺上，智能化程度高；防范嚴密的綜合安全防范系統(tǒng)；實用性:以實用為主，在工程設(shè)計和實現(xiàn)的過程中，始終要把使用單位的實際需求放在首位，做到靈活、好用。傳輸距離：≤10km（服務(wù)器至服務(wù)器使用光纜作為傳輸介質(zhì)）。支持內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)電話（包括無線和有線電話）與公網(wǎng)電話（包括移動、聯(lián)通、電信、網(wǎng)通等）的互通呼叫。排隊應(yīng)答—永不占線當同時有多個用戶呼入時，自動進行排隊應(yīng)答，每次應(yīng)答一個最先呼入方。除有關(guān)標準另有規(guī)定外，系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備在下列條件下應(yīng)正常工作：a）環(huán)境溫度：0℃～40℃；b）平均相對濕度：不大于95%（＋25℃）；c）大氣壓力：80kPa～106 kPa；d）有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。系統(tǒng)中各個設(shè)備在動力交流電源停電的情況下依靠后備電池能夠保持正常工作在4小時以上。系統(tǒng)解決方案 人員管理考勤方案中的一個子系統(tǒng)，可以通過TCP/IP或TCP/IP與can總線相結(jié)合的方式將人員管理考勤分站配接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)終端上，人員管理考勤分站讀取井下工作人員攜帶的人員識別卡信息并上傳至中心站人員管理考勤服務(wù)器，調(diào)度人員通過服務(wù)器軟件對井下工作人員實施管理、跟蹤、考勤，隨時掌握井下人員所處位置范圍，及井下個區(qū)域人數(shù)及井下全體工作人員人數(shù)。礦用分站中包括一個組織者。系統(tǒng)維護功能部門管理：可以進行部門的查詢、增加、修改和刪除；部門管理人員管理：可以對員工的基本信息進行查詢、增加、修改、刪除。方案如下圖：圖 24 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)圖軟件系統(tǒng)組成1)數(shù)據(jù)采集與通訊模塊 2)數(shù)據(jù)的解算與顯現(xiàn)模塊 3)數(shù)據(jù)專家分析與判斷模塊 4)信息的反饋與控制模塊 5)數(shù)據(jù)的優(yōu)化保存和表格、曲線處理模塊 系統(tǒng)采集的井下信息量 1)采掘面、各主要回風巷道的瓦斯?jié)舛龋?2)井下各主要進回風巷道的負壓與風速； 3) 井下采掘面與硐室內(nèi)的溫度、煙霧、CO 濃度； 系統(tǒng)的功能 1) 環(huán)境參數(shù)的檢測與顯示功能 在主要工作地點具有瓦斯(CH4)、CO 濃度顯示、報警與瓦斯超限運行設(shè)備自動閉鎖控制；在調(diào)度中心操作臺上對瓦斯、CO 濃度超限具有紅燈閃動、報警等提示功能。 【4】終端與中心站界面一致，免修改性實現(xiàn)局域網(wǎng)、遠程數(shù)據(jù)終端與中心站之間實時通信和實時數(shù)據(jù)查詢，界面內(nèi)容與中心站一致在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)保持測點修改同步終端界面免修改【5】監(jiān)控分站高度智能化配接各種傳感器的種類、數(shù)量、量程、斷電點、復(fù)電點、報警點等均由地面中心站下裝生成，分站自動記憶，免編程分站的應(yīng)用功能完全由地面中心站設(shè)置，自動記憶地面中心站或系統(tǒng)癱瘓時，井下分站可按中心站原定義獨立工作死機自復(fù)位和申請初始化功能【6】監(jiān)控分站的新技術(shù)特點KJ333F1礦用分站采用國際上通信協(xié)議規(guī)范、技術(shù)先進的CAN總線通信方式，并具有CRC循環(huán)冗余校驗的高速通信能力，克服了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線易受巷道動力線路或動力設(shè)備電磁干擾而經(jīng)常引起上傳監(jiān)控數(shù)據(jù)出現(xiàn)大數(shù)、假數(shù)現(xiàn)象。【8】系統(tǒng)信號傳輸分站與KJ333J礦用信息傳輸接口、KJ208J礦用信息傳輸接口之間的信號傳輸：傳輸方式：主從、異步、半雙工、CAN總線；傳輸速率：5kbps； 最大傳輸距離：10km（通過一臺中繼器）；通信信號的電壓峰峰值：1V～5V；電流峰值：≤40mA。系統(tǒng)具有在不中斷正常檢測功能的條件下由用戶生成、修改各種監(jiān)測參數(shù)軟件具有手動控制功能。 系統(tǒng)分站，在風電瓦斯閉鎖和解鎖功能、斷電時間、饋電狀態(tài)監(jiān)視、報警輸出，以及模擬量、開關(guān)量和控制量狀態(tài)顯示等方面完全滿足煤炭行業(yè)AQ6201礦井監(jiān)控系統(tǒng)新標準的要求。位置查詢軌跡回放：完成任一員工指定某天的運行軌跡在巷道布置圖上進行回放，形象地反映了其當天所行走的軌跡，給出圖形表示，也提供了數(shù)據(jù)報表。井下人員的位置相關(guān)信息井路由節(jié)點或若干讀卡器節(jié)點跳傳)傳至接入節(jié)點，再由接入節(jié)點傳入CAN總線，或井下以太網(wǎng)，即通過基于ZigBee技術(shù)的無線自組網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)，從而達到實時判知人員位置的目的。運行在基于Windows 2000/2003/XP操作系統(tǒng)的平臺上。8），無需交納頻率占用費。井下人員管理考勤系統(tǒng)中的分支網(wǎng)絡(luò)主要由ZigBee無線自組網(wǎng)絡(luò)和CAN總線有線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)組成。呼叫轉(zhuǎn)移當更換值班位置或夜間值班時，可將對本調(diào)度臺的所有呼入自動轉(zhuǎn)移到指定調(diào)度臺或內(nèi)部某電話（如夜間休息室IP電話或者FXS用戶）。5％。攜帶手機人員可在無線基站覆蓋的區(qū)域內(nèi)進行語音通信及其它業(yè)務(wù)。WIFI無線網(wǎng)，對于在礦井下使用，有許多優(yōu)點，目前井下使用的無線通信系統(tǒng)有三大類，wifi手機、CDMA手機、小靈通。系統(tǒng)可以實現(xiàn)與礦區(qū)固定電話網(wǎng)、公眾移動通信網(wǎng)的匯接聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了礦區(qū)移動用戶、固定用戶的統(tǒng)一調(diào)度和指揮。 三、 網(wǎng)絡(luò)拓撲及網(wǎng)絡(luò)冗余方式選型網(wǎng)絡(luò)拓撲圖 拓補圖網(wǎng)絡(luò)冗余方式選型 在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)中，由于目前的大型控制系統(tǒng)大多為分布式控制系統(tǒng)，因此，多采用總線結(jié)構(gòu)或環(huán)形結(jié)構(gòu)。最大的好處是開發(fā)人員不必每次都從草稿開始設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)，而可以直接重用框架中的這些構(gòu)件。 系統(tǒng)通過PLC及通訊網(wǎng)絡(luò)和上位機軟件可方便地采集現(xiàn)場的設(shè)備開/停及故障狀態(tài)、電機電流、液位等實時數(shù)據(jù)，統(tǒng)計主要設(shè)備運行時間（為安排設(shè)備檢修提供參考依據(jù)）、故障狀態(tài)等，實時數(shù)據(jù)參與系統(tǒng)控制，并在LCD屏幕上實時顯示,此外還通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)發(fā)往上級管理層?！∪藛T管理考勤系統(tǒng)符合煤炭行業(yè)關(guān)于人員管理考勤行業(yè)標準的技術(shù)要求，其中包括使用的頻率、探測范圍、探測數(shù)量、探測正確率、目標速度、抗干擾能力等技術(shù)指標?！≡O(shè)計標準投標書技術(shù)方案設(shè)計編制依據(jù)遵照以下國家規(guī)范、標準要求（以現(xiàn)行執(zhí)行版為準）《煤礦安全規(guī)程》2004；《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件》；《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)范》；《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中心站軟件開發(fā)規(guī)范》；《煤礦監(jiān)控系統(tǒng)性能測試方法》；《防治煤與瓦斯突出細則》。2)　井下要求：除掘進頭外的所有電氣設(shè)備均能在地面控制中心進行控制和監(jiān) 視?！【W(wǎng)絡(luò)基本要求根據(jù)煤礦建設(shè)和生產(chǎn)的特點，此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)滿足：1)　硬件設(shè)備選型必須符合有關(guān)國家標準和行業(yè)標準，并通過國家技術(shù)監(jiān)督局 認定的檢測機構(gòu)的型式檢驗。礦井財務(wù)管理、銷售管理、設(shè)備材料采購、人力資源管理、調(diào)度信息管理皆不在本方案的設(shè)計范圍內(nèi)。應(yīng)具有可靠的身份認證機制、數(shù)據(jù) 備份和病毒防護功能，應(yīng)具有防止黑客侵擾的有效措施?！「咝市?注重各子系統(tǒng)的信息共享，提高整個系統(tǒng)高效率的傳輸與運行能力。能收發(fā)短信息。 井下排水監(jiān)控系統(tǒng)本系統(tǒng)通過觸摸屏以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水井水位、電機工作電流、電機溫度、軸承溫度、排水管流量等參數(shù)，并可以通過通訊模塊與綜合監(jiān)測監(jiān)控主機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。我們所開發(fā)的中央監(jiān)控系統(tǒng)，在中央監(jiān)控管理上從真正意義上實現(xiàn)了系統(tǒng)的高度集成它包括了井下以太網(wǎng)傳輸平臺、語音通信系統(tǒng)、人員管理考勤系統(tǒng)綜合、綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、壓風機監(jiān)測系統(tǒng)、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)的支持。 而隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它不僅在辦公自動化領(lǐng)域而且在工業(yè)自動化場合得到了廣泛應(yīng)用，許多控制器、PLC、智能儀表、DCS系統(tǒng)已經(jīng)帶有以太網(wǎng)接口，這些都標志著工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為真正開放互連的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。 考慮到地域的分布以及應(yīng)用的需求，為方便未來因煤礦系統(tǒng)生產(chǎn)擴大，自動化控制網(wǎng)的擴容，每個環(huán)網(wǎng)可以相對獨立組成單環(huán)，同時小規(guī)模的環(huán)網(wǎng)通過中央設(shè)備監(jiān)控機房的核心交換機進行匯聚，并通過核心交換機實現(xiàn)不同的環(huán)間的數(shù)據(jù)通信。5%。KJ405TF礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)終端采用標準的無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，可兼容任何符合此協(xié)議的無線設(shè)備，系統(tǒng)內(nèi)部通話零話費，且外地注冊用戶與本地注冊用戶間通話零話費。移動臺：WIFI（Wireless Fidelity）手機。j) 通過配置管理服務(wù)器對整個語音網(wǎng)絡(luò)進行配置，實現(xiàn)統(tǒng)一平臺，統(tǒng)一維護，統(tǒng)一管理4）號碼分配方案：這套語音網(wǎng)建成后，不同地點之間撥打電話，可以不通過電信局，而是通過數(shù)據(jù)專網(wǎng)基礎(chǔ)上的融合通信語音網(wǎng)。錄音錄時可以對通話、會議進行全程錄音，錄音文件可檢索、轉(zhuǎn)存；支持網(wǎng)絡(luò)放音，經(jīng)過授權(quán)的PC機可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問錄音錄時服務(wù)器，進行異地檢索放音。KJ405TF1礦用本安型讀卡分站1)　工作條件條件參數(shù)環(huán)境要求存在瓦斯、煤塵等爆炸危險的煤礦井下，無強烈震動、強磁場和淋水的場所工作溫度20～40℃相對濕度≤96%（+25℃）大氣壓力80～120Kpa風速0～8m/s儲存溫度20～+40℃分站與地面中心站的傳輸距離