【正文】 控系統(tǒng)軟件采用實時多任務操作系統(tǒng)、多進程編程技術及事件優(yōu)先處理技術、報警數(shù)據(jù)實時傳輸，每一巡檢周期采集并發(fā)送一次數(shù)據(jù)，以確保用戶對數(shù)據(jù)的實時查詢。監(jiān)控系統(tǒng)從報警發(fā)生到有人職守的監(jiān)控中心接收到告警信號的時間間隔不大于 5s，數(shù)據(jù)響應時間小于 5s，命令執(zhí)行響應時間小于 5s。 ：監(jiān)控系統(tǒng)具有支持本地和遠程訪問的能力。操作人員在本地或遠端應均能在計算機屏幕上觀察到全部監(jiān)控數(shù)據(jù)。具有友好的人機畫面和漢字支持能力。盡量用符號代替文字，以圖形代替數(shù)據(jù)。 25 具有靈活的輸入輸出方法。監(jiān)控系統(tǒng)應具有告警管理、配置管理、安全管理的基本功能。 ：各級數(shù)據(jù)中心服務器支持雙機熱備份，保證歷史數(shù)據(jù)不丟失，瓦斯監(jiān)測不中斷。數(shù)據(jù)中心可建立災難恢復體系，能夠及時的恢復數(shù)據(jù)庫。 第二節(jié) 系統(tǒng)設計要求 一、系統(tǒng)須具備的基本功能 為滿足對礦井 井上下的環(huán)境監(jiān)測及有關生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機電設備運行情況實時監(jiān)測，并對監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機進行分析處理、對現(xiàn)場工作面、環(huán)境變化和生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行控制，防止和減少生產(chǎn)安全事故，提高了礦井安全生產(chǎn)水平和安全生產(chǎn)管理效率。 根據(jù)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》要求，監(jiān)控系統(tǒng)設備須符合有關國家標準和行業(yè)標準，經(jīng)國家煤礦安全監(jiān)察局授權的有資質的檢驗機構進行聯(lián)檢合格，取得煤礦礦用產(chǎn)品標志。用于爆炸環(huán)境的煤礦安全監(jiān)控設備，還必須通過國家技術監(jiān)督局認證的檢測機構防爆檢驗，并取得“ MA”。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應符合以下功能： 、風速、風壓、一氧化碳濃度、溫度等模擬量采集、顯示及報警功能。 、風機開停、風筒狀態(tài)、風門開關等開關量采集、顯示及報警功能。 (放 )量監(jiān)測、顯示功能。 /復電 26 控制功能。甲烷濃度達到或超過斷電濃度時，切斷被控設備電源并閉鎖 。甲烷濃度低于復電濃度時，自動解鎖。與閉鎖控制有關的設備 (含甲烷傳感器、分站、電源、斷電控制器、電纜、接線盒等 )未投人正常運行或故 障時，切斷該設備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖 。當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩(wěn)定運行后，自動解鎖。 : /復電功能，并具有操作權限管理和操作記錄功能。 /復電功能。 :查詢甲烷濃度、風速、負壓、一氧化碳濃度等重要測點模擬量的實時監(jiān)測值；模 擬量統(tǒng)計值 (最大值、平均值、最小值 )；報警及解除報警時刻及狀態(tài)； 斷電 /復電時刻及 狀態(tài)；饋電異常報警時刻及狀態(tài)；局部通風機、風筒、主要通風機、風門等狀態(tài)及變化時刻。瓦斯抽采 (放 )量等累計量值；設備故障 /恢復正常工作時刻及狀態(tài)等。 :模擬量及相關顯示內(nèi)容包括 : 地點、名稱、單位、報警門限、斷電門限、復電門限、監(jiān)測值、最大值、最小值、平均值、斷電 /復電命令、饋電狀態(tài)、超限報警、饋電異常報警、傳感器工作狀態(tài)等。 開關量顯示內(nèi)容包括 :地點、名稱、開 /停時刻、狀態(tài)、工作時間、開停次數(shù)、傳感器工作狀態(tài)、報警及解除報警狀態(tài)及時刻等。累計量顯示內(nèi)容包括 :地點、名稱、單位、累計量值等。 ，同時顯示模擬量曲線和開關狀態(tài)圖等。 27 。在同一坐標上用不同顏色顯示最大值、平均值、最小值等曲線。 。 。顯示內(nèi)容包括 :① 通風系統(tǒng)模擬圖 。② 相應設備開停狀態(tài) 。③ 相應模擬量數(shù)值等。應具有漫游、總圖加局部放大、分頁顯示等。 。顯示內(nèi)容包括 :傳感器、分站、電源箱、斷電控制器、傳輸接口和電纜等設備的設備 名稱、相對位置和運行狀態(tài)等。若系統(tǒng)龐大一屏容納不下，可漫游、分頁或總圖加局部放大。 、曲線、柱狀圖、狀態(tài)圖、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能 (定時打印功能可選 )。報表包括 :① 模擬量日(班 )報表 。② 模擬量報警日 (班 )報表 。③ 模擬量斷電日 (班 )報表 。④ 模擬量饋電異常日 (班 )報表 。⑤ 開關量報警及斷電日 (班 )報表 。⑥ 開關量饋電異常日 (班 )報表 。⑦ 開關量狀態(tài)變動日 (班 )報表 。⑧ 監(jiān)控設備故障日 (班 )報表 。⑨ 模擬量統(tǒng)計值歷史記錄查詢報表等。 ，以便于系 統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用、控制命令輸人等。 。系統(tǒng)主機必須雙機備份，并具有手動切換功能或自動切換功能。當工作主機發(fā)生故障時，備份主機投人工作。 。 。分別在傳輸接口、人井口、電源等采取防雷措施。 28 二、安全監(jiān)控系統(tǒng)設備、傳感器安裝要求 甲烷傳感器、一氧化碳傳感器應垂直懸掛，距頂板（頂梁、屋頂）不得大于 300mm，距巷道側壁（墻壁）不得小于 200mm，并應安裝維護方便，不影響行人和行車 模擬量傳感器應設置在能正 確反映被測物理量的位置。 開關量傳感器應設置在能正確反映被監(jiān)測狀態(tài)的位置。 聲光報警器應設置在經(jīng)常有人工作便于觀察的地點。 風速傳感器應設置在巷道前后 10m內(nèi)無分支風流、無拐彎、無障礙、斷面無變化、能準確計算風量的地點。 井下分站，應設置在便于人員觀察、調(diào)試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道或硐室中，安設時應墊支架，使其距巷道底板不小于 300mm，或吊掛在巷道中。 隔爆兼本質安全型等防爆電源，宜設置在采區(qū)變電所，嚴禁設置在斷電范圍內(nèi)。隔爆兼本質安全型防爆電源嚴禁設置在下列區(qū)域：① 低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤工作面和回風巷內(nèi)；②采煤工作面、進風巷和回風巷；③掘進工作面內(nèi)；④采用串聯(lián)通風的被串采煤工作面、進風巷和回風巷；⑤采用串聯(lián)通風的被串掘進巷道內(nèi)。 安全監(jiān)控設備的供電電源必須取自被控開關的電源側，嚴禁接在被控開關的負荷側。宜為井下安全監(jiān)控設備提供專用供電電源。 三、傳感器安裝配置 系統(tǒng)安裝的甲烷傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍及便攜式甲烷檢測報警儀的報警濃度符合 AQ10292021的規(guī)定，其他傳感器的報警點也要符合此文件的規(guī)定。 29 T 3 10 ～ 15 m 0001 1 11 1 1 1 1 10 10 1 甲烷傳感器 （ 1）在采煤工作 面的設置必須符合下列要求： U型通風方式在上隅角設置甲烷傳感器或便攜式甲烷檢測報警儀T0，工作面設置甲烷傳感器 T1，工作面回風巷設置甲烷傳感器 T2。 具體布置見圖 1. 圖 1 U 型通風方式采煤工作面甲烷傳感器的設置 瓦斯報警濃度： T0、 T T2≥ %CH4。 斷電濃度： T0 ≥ :%CH4 、 T1≥ :%CH4 、 T2≥ :%CH4 斷電范圍： T0、 T T2— 工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備； 復電濃度： T0 T1 T2＜ % CH4。 （ 2）采用串聯(lián)通風的被串采煤工作面的設置必須符合下列要求： 甲烷傳感器按圖 2設置 T3。 10～ 15m T1 T2 ≤ 10m T0 上隅角 ≤ 10m 30 ≤ 5m 10 ~ 1 5 m 3 ~ 5m T 1 T 2 T 3 圖 2 被串采煤工作面風流中的瓦斯傳感器 瓦斯警報濃度： T3≥ %CH4。 瓦斯斷電濃度： T3≥ % CH4。 斷電范圍：被串的采煤工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質安全型電氣設備。 復電濃度： T3＜ % CH4。 （ 3）在掘進工作面的設置必須符合下列要求： 瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進工作面甲烷傳感器必須按圖 3 設置：在工作面混合風流處設置甲烷傳感器 T1，在工作面回風流中設置甲烷傳感器 T2；采用串聯(lián)通風的掘進工作面，必須在被串工作面局部通風機前設置掘進工作面進風流甲烷傳感器 T3。 圖 3 掘進工作面甲烷傳感器的設置 瓦斯警報濃度： T1≥ %CH4， T2≥ %CH4 T3≥ %CH4。 瓦斯斷電濃度： T1≥ % CH4， T2≥ %CH4 T3≥ %CH4。 斷 電 范 圍： T T T3— 掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備； 復 電 濃 度： T1＜ % CH4， T2＜ % CH4 T3＜ %CH4。 （ 4）巷道超過 500m 的掘進巷道在中間增加一個瓦斯傳感器 T4， 瓦斯報警濃度≥ %CH4； 31 機電硐室 3 ～ 5 m T 瓦斯斷電濃度 ≥ % CH4。； 復 電 濃 度 ＜ % CH4； 斷 電 范 圍：掘進巷道內(nèi)全部非本質安全型電氣設備。 （ 5）回風流中設置機電硐室時，甲烷傳感器按圖 4所示設置。 圖 4 機電硐室進風流中的瓦斯傳感器 瓦斯警報濃度： T≥ %CH4。 瓦斯斷電濃度： T≥ % CH4。 斷電范圍：機電設備硐室內(nèi)全部非本質安全型電氣設備。 復電濃度： T＜ % CH4。 （ 6）采 區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷測風站應設置甲烷傳感器，傳感器報警濃度為 % CH4。 （ 7）礦用防爆特殊型蓄電池及礦用防爆型柴油機車內(nèi)設置便攜式甲烷檢測報警儀。報警濃度為≥ % CH4 （ 8）使用架線電機車的主要運輸巷道內(nèi)，裝煤點處必須設置甲烷傳感器，報警濃度≥ % CH4:斷電濃度≥ % CH4:復電濃度＜% CH4。斷電范圍：裝煤點處上風流 100m內(nèi)及其下風流的架空線和全部非本質安全型電器設備。 （ 9）避難硐室內(nèi)外安裝高低濃度瓦斯傳感器 32 10 ~ 1 5 m T 10 ~ 1 5 m T 一氧化碳傳感器的設置 （ 1）開采 容易自燃、自燃煤層的采煤工作面回風巷必須設置一氧化碳傳感器，報警濃度為≥ %CO，如圖 5所示。 圖 5 采煤工作面一氧化碳傳感器的設置 （ 2）開采容易自然、自然煤層的礦井，采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷設置一氧化碳傳感器，報警濃度為 ％ CO。 （ 3）避難硐室救生艙內(nèi)外安裝一氧化碳傳感器 溫度傳感器的設置 （ 1）開采容易自燃，自燃煤層及地溫高的礦井采煤工作面應設置溫度傳感器。溫度傳感器的報警值為 30℃。如圖 7所示。 圖 6 采煤工作面溫度傳感器的設置 （ 2） 避難硐室救生艙內(nèi)外安裝溫度傳感器 （ 3）機電硐室內(nèi)應設置溫度傳感器，報警值為 34℃。 33 風速傳感器的設置 采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷的測風站應設置風速傳感器。 風壓傳感器的設置 （ 1）主要通風機的風硐應設置風壓傳感器。 (2)封閉的密閉外宜安設壓差傳感器。 開關量傳感器的設置 （ 1）主要通風機、局部通風機必須設置設備開停傳感器。 （ 2）礦井和采區(qū)主要進回風巷道中的主要風門、采煤工作面進回巷之間風門，必須設置風門傳感器。當兩道風門同時打開時，發(fā)出聲光報警。 （ 3）掘進工作面局部通風機的風筒必須 設置風筒傳感器，距迎頭不小于 100m。 （ 4）為監(jiān)測被控設備瓦斯超限是否斷電，被控開關的負荷側必須設置饋電傳感器。 第三節(jié) 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀 一、系統(tǒng)組成及特點 礦井目前采用 KJ70N 安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由監(jiān)控計算機，計算機網(wǎng)絡及監(jiān)控軟件；傳輸接口及傳輸通道；供電電源及分站；各種傳感器及執(zhí)行器等四部分組成，配套網(wǎng)絡終端、圖形工作站、通信接口、避雷器等。 KJ70N 安全監(jiān)控系統(tǒng)是一個綜合性的監(jiān)控系統(tǒng)，它可以將計算機網(wǎng)絡、礦井安全和生產(chǎn)實時監(jiān)測、電力監(jiān)控、在更高的層次上實現(xiàn)了 34 信息的綜合利用和局部環(huán)節(jié)的自動化控制。 局部傳感器及其連接的故障不會影響系統(tǒng)正常工作，從而確保整個系統(tǒng)的可靠性、技術先進性、結構合理性、運行可靠性、故障分散性和維修方便等優(yōu)點。 系統(tǒng)采用 WINDOWS XP 操作系統(tǒng)，人機界面友好，功能更趨完善，所有功能操作均具有鼠標跟蹤提示和系統(tǒng)幫助功能，大大方便了非專業(yè)人員的使用和操作。 系統(tǒng)應用軟件采用高級語言編程和數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，軟件功能強，采用模塊式結構，保證了冗余糾錯、實時性和可靠性。 主傳輸采用光纜或電纜傳輸方式，無中繼傳輸。主機與井下分站之間使用專用電纜傳輸 ，同時井上、下設備之間有光耦和防雷設備雙重隔離，提高了系統(tǒng)的抗干擾防雷擊能力，使用更加安全可靠。 地面中心站只作為主機，就可以完成整個系統(tǒng)的所有功能。配置長延時 UPS 可以確保電力系統(tǒng)在停電時提供電源，保證安全監(jiān)控系統(tǒng)正常、可靠運行。 分站配接傳感器時，不必區(qū)別開關量、模擬量，完全由監(jiān)測主機KJ70N安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)作統(tǒng)一定義，配置工作更趨簡單方便。 系統(tǒng)中采用多 CPU、高智能化的 KJ70NF型分站，可單獨使用于井上井下各種場合。 KJ70NF 型分站本身帶有數(shù)碼顯示屏，能夠實時顯示所配接的各類模擬量傳感器 的數(shù)值及開關量傳感器的開關狀況。能夠通過安全監(jiān)控系統(tǒng)主機的操作鍵盤設定斷點值等相關參數(shù)。使用型號為 KDW17 帶備用