【文章內(nèi)容簡介】 .............. 50 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與界面（示意圖） ..................................................................................... 51 安全報警 系統(tǒng) 現(xiàn)有的和新建的系統(tǒng)集成 ............................................................................ 53 系統(tǒng)組成與作用 ...................................................................................................... 53 系統(tǒng)功能與特點 ...................................................................................................... 53 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與界面（示意圖） ..................................................................................... 55 8 1 系統(tǒng) 概述 中國的 礦山 安全事故率居高不下，除 管理不善外， 缺乏集成式一體化的 安全監(jiān) 管 設(shè)備是主要原因之一！ 如何 充分利用 先進(jìn) 的監(jiān) 管 系統(tǒng) 技術(shù)手段 ，達(dá)到加強(qiáng)安全生產(chǎn)， 提高預(yù)警和事后搜救工作效率，擺到了國家各級主管部門和領(lǐng)導(dǎo)的面前。 我們認(rèn)為 提升安全生產(chǎn)信息化管理水平， 克服現(xiàn)已運(yùn)行的系統(tǒng)均是孤立的不能協(xié)作工作的固有弊端，需盡快建立集成式一體化的安全動態(tài)定位監(jiān)控系統(tǒng)， 加強(qiáng)以災(zāi)害預(yù)防、 智能監(jiān)控、定位 搜救為主要目標(biāo)的安全生產(chǎn)長效機(jī)制，是我國 礦山 安全生產(chǎn)工作的必由之路。 我們 結(jié)合國內(nèi) 實際引進(jìn)消化北美先 進(jìn) 技術(shù)， 在國內(nèi) 率先推出 了 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 適用于 貴金屬、有色金屬、稀有金屬、稀土和煤礦等礦山 地面和井下 的 安全 集成 監(jiān)控系統(tǒng)。 本系統(tǒng) 集井下 人員 定位 考勤、 巡檢 考核、監(jiān)督報警 與 移動 搜救， 全 數(shù)字 視頻 監(jiān)控 ， 雙向語音通訊， 各種 無線 與 有線 檢測設(shè)備與報 警終端 ，各種 信號 的 一線通 寬帶 傳輸、中心控制、遠(yuǎn)程監(jiān)管等 系統(tǒng)之大成，是 礦山 安全監(jiān)管各方面 全方位的解決 方案 ，可以實現(xiàn) 現(xiàn)有 礦山 各孤立 運(yùn)行 系統(tǒng)監(jiān)控信息的集成傳輸和綜合應(yīng)用。 利用 本 系統(tǒng)， 各級 監(jiān) 管 人員可以直接對井下情況進(jìn)行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安 全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手 多種 資料 。 尤其 重要的 是， 由于 礦山各級安全 監(jiān)管人員的監(jiān)控行為也同時受到了本 集成 系統(tǒng)的 實時督察 ，從而可以有效避免單一、分立 的監(jiān)控系統(tǒng)（如瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)）雖然報警，但因監(jiān)管人員未及時采取處警行動而釀成的事故！ 此 外， 上級 各 安全 監(jiān)管部門可從各自安 檢 管理中心或者通過手機(jī) Wap 上網(wǎng)兩 種方式，實時 遠(yuǎn)程監(jiān)看井下 安全生產(chǎn) 狀況， 及時 提出整改方法，減少事故隱患， 使 礦山 安全管理工作向科學(xué)化、規(guī)范化、數(shù)字化管理軌道邁進(jìn)， 大幅 提高礦山 安全管理水平。 本系統(tǒng) 按 照集成系統(tǒng)平臺 體系 結(jié)構(gòu)設(shè)計，其包含 的 關(guān)鍵系統(tǒng) 主要包括 ： 井下 系統(tǒng)主要有： （ 1） 一線通 寬帶 傳輸 系統(tǒng)； （ 2） 人員 定位 考勤、 巡檢 考核、監(jiān)督報警 與 移動 搜救 系統(tǒng)； （ 3） 礦車定位監(jiān)控 與管理 系統(tǒng)； （ 4） 全數(shù)字 視頻監(jiān) 控 系統(tǒng)； 9 （ 5） 遠(yuǎn)程產(chǎn)量計量監(jiān)控 ； （ 6） 雙向語音通訊 系統(tǒng)； （ 7） 電子地圖 系統(tǒng)； （ 8） 三維 GIS 應(yīng)用 系統(tǒng) ； （ 9） 瓦斯 安全監(jiān)控系統(tǒng)； （ 10）安全生產(chǎn)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng) ； 此外，還包括以上已建系統(tǒng)和未來新系統(tǒng)的無縫集成（電力系統(tǒng)除外）。 地面 系統(tǒng)主要有： （ 11） 無線報警監(jiān)督、視頻監(jiān)督與應(yīng)急指揮 系 統(tǒng) （可加配移動應(yīng)急指揮車） ； （ 12） 大屏幕 數(shù)字拼接墻（含顯示公告牌）系統(tǒng)； （ 13）服務(wù)器 （含硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)施） 系統(tǒng)； （ 14）監(jiān)控中心 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫 系統(tǒng)； （ 15）監(jiān)控中心 智能 會商系統(tǒng)； 本系統(tǒng) 易于 實施 對現(xiàn)有孤立系統(tǒng)的升級改造與 新系統(tǒng)的集成，其總體建設(shè) 成本 、營運(yùn)成本和系統(tǒng) 的功能、 性能均優(yōu)于各孤立監(jiān)控系統(tǒng)之和， 能夠到 達(dá) 1+1≥ 2 的效果， 是 礦山安全監(jiān) 管 系統(tǒng)的發(fā)展方向， 達(dá)到了真正的自動 實時、 遙測 遙控、 移動 遠(yuǎn)距 、 集成 智能 、 監(jiān)管督察、 安全 可靠和 易擴(kuò)充、低成本與 可管理 的目 標(biāo) 。 10 2 系統(tǒng)需求與設(shè)計原則 現(xiàn)有問題 長期以來，中國 礦山 事故不斷，包括瓦斯爆炸、塌方、滲水等事故越來越嚴(yán)重。究其原因，除了沒有進(jìn)行嚴(yán)格的按照規(guī)定的安全檢查外，主要在于缺乏及時跟進(jìn)掘進(jìn)生產(chǎn)面的定位監(jiān)控報警系統(tǒng)， 和 沒有及時發(fā)現(xiàn)、處理 報警問題 ，以至造成嚴(yán)重后果。 例如 ，傳統(tǒng)的所謂“在線式”瓦斯監(jiān)控報警系統(tǒng)，實際上不能夠做到真正的在線實時報警，一是因為這些設(shè)備落后，做不到實時在線報警；二是因為監(jiān)控點安裝的位置有限，很難及時根據(jù)掘進(jìn)面做相應(yīng)增加，而掘進(jìn)面恰恰又是事故高發(fā)地帶，因此，不能及時有效的避免事故的發(fā)生；三是因為這些傳統(tǒng)設(shè)備缺乏完備的故障自檢遠(yuǎn)程報 警維護(hù)功能，加上瓦斯安檢員的責(zé)任心不 強(qiáng) ，以為安裝了這些瓦斯監(jiān)控的地方不需要人員下到井下檢查，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障不能及時發(fā)現(xiàn)和排除， 或者因為諸多檢測報警系統(tǒng)均為由各廠商分別設(shè)計的各自獨立運(yùn)行的孤立系統(tǒng)， 沒有把它們集成起來，不能發(fā)揮集成系統(tǒng)的監(jiān)測互補(bǔ)與督察功能， 各孤立系統(tǒng)的弊端不能由集成系統(tǒng) 克服 ， 從而造成 礦山 安全事故 的 頻繁發(fā)生；四是缺乏井下動態(tài)定位監(jiān)測與搜救系統(tǒng)，不能實時掌握井下安全生產(chǎn)的情況，一旦發(fā)生 事故由于礦工的井下位置難以 確定 ，得不到及時搜救，造成人員傷亡率增高。 因此，迫切需要一套先進(jìn)而行之有效的設(shè)備和配 套的監(jiān)管 系統(tǒng)來突破 礦山 瓦斯 、一氧化碳、負(fù)壓、地下水、電氣和動力等設(shè)備的 安全監(jiān) 控和管理的瓶頸，進(jìn)而平滑擴(kuò)充逐步完善對井下和整個礦區(qū)的實時在線安全定位監(jiān)控與管理，并且能夠兼容或者兼并取代現(xiàn)有的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)需求 我們在分析近期 礦山 發(fā)生的特大事故時發(fā)現(xiàn)： （ 1）地面與井下人員的信息溝通不及時； （ 2）地面人員難以及時動態(tài)掌握井下人員的分布及作業(yè)實況； （ 3）當(dāng)班安全監(jiān)管人員責(zé)任心不強(qiáng)，未能事先及時處理安全隱患和報警事件， 加上至今各孤立的監(jiān)控系統(tǒng)不具備智能監(jiān)督功能，上級領(lǐng)導(dǎo)也難以及時掌握現(xiàn)場的緊急情況， 11 致使應(yīng)急處置不到位或者根本就沒有采取應(yīng)急處置措施； （ 4）一旦事故發(fā)生，搶險救災(zāi)、安全救護(hù)的效率低， 且不能移動定位搜救以及 搜救效果差。 目前， 礦山 安全監(jiān)控系統(tǒng)普遍存在著下列問題： （ 1） 現(xiàn)有已建各監(jiān)控 子 系統(tǒng)均為相對孤立的系統(tǒng)， 切 各 孤立 系統(tǒng) 信息 資源 難以共享，更不能 互 補(bǔ)利用； （ 2） 缺乏 井下 寬帶信號傳輸系統(tǒng)、 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng) 、動態(tài)定位搜救系統(tǒng)、雙向語音通訊系統(tǒng)、無線報警指揮系統(tǒng)等 一系列 先進(jìn) 的 IT 系統(tǒng)，更沒有一套完整的全方位集成式一體化的 礦山 安全動態(tài)定位監(jiān)控 系統(tǒng)的解決方案； （ 3） 已建系統(tǒng) 因受 早期 技術(shù)限制， 性能與安全穩(wěn)定性不高， 缺 乏自檢遠(yuǎn)程維護(hù)功能。 隨著 傳輸 技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在 礦山 安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入 數(shù)字化 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng) 、井下寬帶信號傳輸系統(tǒng)、 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng) 、動態(tài)定位搜救系統(tǒng)、雙向語音通訊系統(tǒng)、無線報警指揮系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的 IT 系統(tǒng)必然是發(fā)展的大 趨勢。 集成式一體化的 礦山 動態(tài)定位 監(jiān)控系統(tǒng)滿足以下 關(guān)鍵 功能 需求 ： ? 所有井下系統(tǒng) 設(shè)備滿足 礦山 防爆、隔爆 安全 等級要求 ； ? 具備現(xiàn)有各單個系統(tǒng)的全部功能； ? 運(yùn)用 GIS 集成技術(shù)建立的具有真實地理坐標(biāo)的井下坑道電子地圖系統(tǒng)，是各安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化的基礎(chǔ)， 又 是建立空間屬性數(shù)據(jù)管理一體化與 各 應(yīng)用 系統(tǒng)高度集成 需求 的軟件 平臺 基礎(chǔ) 。 基于 GIS 技術(shù)的安全設(shè)施管理系統(tǒng)，以井下坑道電子地圖為基礎(chǔ)，實現(xiàn)各種安全設(shè)施和設(shè)備的實時定位監(jiān)測監(jiān)控與維護(hù)，人員的定位考勤和應(yīng)急搜救，各種礦圖的資源共享和應(yīng)用集成。 特別是三維 GIS 應(yīng)用系統(tǒng)，以三維全方位視角方式展現(xiàn)井下坑道立體圖及其對應(yīng)的地面電子地圖為基礎(chǔ)，包括礦山三維 GIS 顯示查詢系統(tǒng)、保留礦柱井上下三維對照制圖系統(tǒng)、一通三防三維測算制圖系統(tǒng)、三維采掘設(shè)計圖自動更新等子系統(tǒng)，可大大提高 礦山 對井下設(shè)施的設(shè)計、施工、制圖、維護(hù)的管理水平。 ? 所建的 井下 人員定位系統(tǒng)，集人員定位 考勤、巡檢考核 、監(jiān)督報警 和移動搜救 四個子系統(tǒng)于一體 。 除有效解決了彎道和岔道的定位外，其高精度定位分站可以在80～ 250 米（包括岔道、 U 型彎道）識別范圍內(nèi)精確定位（ 1～ 250 米可調(diào)），完全 12 可以滿足≯ 180 米的采掘工作面人員的實時精確定位 。其中： 人員考勤子系統(tǒng)，著重 對缺勤、遲到和早退等人員的自動化處理，干部帶班下井情況的實時統(tǒng)計， 具有對無效下井人員自動監(jiān)管的功能； 巡檢子系統(tǒng)則可實時考核巡檢人員的巡檢到位情況； 監(jiān)督報警子系統(tǒng)是一套對識別卡非法進(jìn)入、 非法離開、故障 損壞和非法摘?。蛇x）進(jìn)行監(jiān)督報警的先進(jìn)系統(tǒng)； 移動搜救子系統(tǒng)則是一套全新的可移動實時搜尋井下失蹤人員位置，具有在盲區(qū)逐步精確定位搜救下井人員的獨到功能，探測生命特征（可選）的先進(jìn) 功能 。 ? 具有對井下采掘設(shè)備 /礦車進(jìn)行安全生產(chǎn) 動態(tài)定位監(jiān)管的 功能 。 ? 具有 客戶端僅僅利用 IE 瀏覽器，通過 Inter/Intra/LAN 寬帶并發(fā) 實現(xiàn) 訪問和 實現(xiàn) 控制視頻監(jiān)控的功能， 支持的全數(shù)字 視頻信號 質(zhì)量 從 CIF（ VCD） 、 DVD、 D1像素級 （ PAL 制，最高 704 576， 1～ 25 楨 /s 可調(diào) ； NTSC 制最高 704 480， 1～30 楨 /s 可調(diào)，占用帶寬 800Kbps～ 2Mbps 可調(diào)） 。 ? 既支持音視頻 信號 的同步采集與傳輸，又支持與井下全雙工的語音通訊 （小靈通）系統(tǒng) 。其中，井下全雙工的語音通訊（小靈通）系統(tǒng) 自成體系，可免電信話費實現(xiàn)井 下 和地面的雙向語音通訊，還可選 與電信公網(wǎng)的固話、手機(jī)和小靈通 的 通話功能（接聽免費）。此外，利用本子系統(tǒng)具備的人員定位和報警功能，可彌補(bǔ)非重點區(qū)域因未布設(shè)高精度人員定位系統(tǒng)而不能對人員定位和報警的不足。 ? 應(yīng)急指揮系統(tǒng)，包含無線報警監(jiān)督 、視頻監(jiān)督、 應(yīng)急指揮三個子系統(tǒng) 和一個獨立的野外移動應(yīng)急指揮車系統(tǒng)（可選） 。 其中： 無線報警監(jiān)督子系統(tǒng)，包含對 井下 瓦斯、 一氧化碳、 溫度、負(fù)壓、水位、局扇、 風(fēng)機(jī) 、水泵、電力 等 各種危險要素和 安全 設(shè)施的 報警 監(jiān)控 系統(tǒng) 運(yùn)行狀態(tài) 的 實時監(jiān)看 ，并 可 實時督 察安檢操作員和各級 安監(jiān) 管理 人員對 報警信息 的處理情況 ，逐級向上級安監(jiān)人員發(fā)送無線報警監(jiān)察信息，可有效避免人為 因素 延誤處理報警事件釀成的災(zāi)難 ； 視頻監(jiān)督子系統(tǒng) 則 可 彌補(bǔ)人員定位考勤系統(tǒng)中難以自動識別的弄虛作假（代班、以少充多） 的考勤 和杜絕無卡人員的下井； 應(yīng)急指揮子系統(tǒng)是在語音通訊、視頻監(jiān)督、電子地圖、 視頻 會商和應(yīng)急預(yù)案庫子系統(tǒng) 支持 下的 具有 輔助 決策支持 功能的 系統(tǒng) ；