XXX煤矿安全监控系统升级改造实施方案编制单位：XX煤矿编制日期：二〇一七年三月十九日安全监控系统升级改造实施方案一、安全监控系统升级改造目的为了提高煤矿安全监控系统准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性，增加煤矿安全保障能力。
1、促进安全监测监控新技术新装备的推广应用，提高安全监控系统技术性能和安全可靠性，适应煤矿安全生产的需要。
2、促进安全监测监控多元融合和信息共享，提高煤矿安全预测预警水平，实现安全监测监控信息的的深度分析和综合利用。
3、支持安全监管监察，促进煤矿企业合理有效使用安全监控系统，充分发挥安全监控系统在煤矿安全生产中的重要作用，提升井下日常安全生产技术保障水平。
二、矿井概况煤矿设计能力为90万吨/年,于1983年12月26日正式动工，1995年11月投产。
投产以来，通过改革采煤工艺，技术扩能改造，特别是2006年增补新副井、延深二水平，2008年进行安全改建，北八采区增加一个回风井和一个进风井，矿井生产能力不断提升。
2012年核定为185万吨/年。
矿井在用安全监控系统安装情况：（一）监测监控系统我矿选用的监测监控系统型号：KJ90N一套，KJ90-F16D分站23台，其中主机两台，一台工作，一台备用，服务器2台，上传机4台，矿井安全监控系统，装备齐全，数据准确，反应灵敏，系统能实现声光报警，曲线、报表打印，瓦斯电闭锁、故障闭锁、风电闭锁等，功能齐全且正常运行并与县监控中心联网监控矿井瓦斯动态情况，采集有效数据。
（二）人员定位系统我矿井安装了两套人员定位系统，型号为：KJ251A，且系统运行正常。
煤矿人员管理系统的建设完善主要是增加设备和维护升级，完善软件的功能，根据矿井生产地区的变化，及时调整井下读卡分站位置及数量，抽调专人负责煤矿人员管理系统的维护管理工作。
（三）视频监控系统我矿选用的视频监控系统型号：海康威视两套主机和摄像仪矿用防爆16个，并与县监控中心联网，监控矿井的各个工作点情况。
（四）通讯系统我矿选用通讯系统型号：KTJ3-16一台和100门交换机，在矿井各工作点安装直通井上调度室、监控室及各办公室和寝室电话。
三、安全监控系统升级改造方式及实施方案在充分利用现有系统的基础上，根据实际需求对在用安全监控系统部分组件改造、软件更新的升级方式，计划2018年底前完成安全监控系统升级改造。
四、安全监控系统升级改造时间安排2017年5月份前组织专家对矿井安全监控系统改造方案进行论证；2017年底完成安全监测监控系统、井下人员定位监测系统升级改造。
2018年6月份前完成工业视频监控系统升级改造。
2018年底前完成调度控制中心升级改造。
2018年12月份前完成瓦斯抽采（放）监控系统。
2018年底前完成空压机监控系统、主要通风机监控系统、矿井排水监控系统升级改造。
2018年12月份前完成供电监控系统、矿井水文地质监测系统、斜井提升监控系统升级改造。
2018年底前完成矿压和矿震监测系统、矿井水文地质监测系统、电机车运输监控系统升级改造。
XX煤矿煤矿二〇一七年三月十九日XX煤矿监控系统改造设计方案中煤科工集团重庆研究院有限公司2017年3月目录1 概述 (2)2 设计依据 (2)3 升级改造实施方案 (3)3.1 改造原则 (3)3.2对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的响应 (3)3.3 软件 (3)3..4硬件 (8)3.4 .1分站 (9)3.4.2电源. (9)3.4.3交换机 (10)3.4.4传感器 (10)4 系统主要功能特点 (15)5 系统主要技术指标 (15)6 主要设备技术参数 (16)6.1 KJ90-F16(C)矿用本安型分站 (16)6.2 KDW660/24B(A)矿用直流电源 (17)6.3 KG9001C型高低浓甲烷传感器 (18)6.4 GWP200型矿用温度传感器 (18)6.5 GTH1000型矿用一氧化碳传感器 (19)6.6 GFY15(B)型矿用双向风速传感器 (19)6.7 GYW25/50型矿用氧气温度传感器 (20)6.8 GFK60型矿用本安型风门传感器 (21)6.9 KJJ15(A)矿用本安型网络交换机 (21)6.10 KDY660/15B(A)矿用隔爆兼本安型直流电源 (22)1概述2016年末国家煤矿安监局印发《安全监控系统升级改造技术方案》煤安监函〔2016〕5号文件，要求2018年底大型矿井、煤与瓦斯突出矿井的在用安全监控系统完成升级改造工作。
同时《煤矿安全规程》（2016版）对安全监控系统也提出了新的更高要求，提高安全监控系统在安全生产中的作用。
随着矿井信息化建设的加快，各种系统建设的越来越多，井下干扰增多，使得安全监控系统稳定性受到影响，维护工作量不断增大，分析问题的难度逐步上升，也需要对安全监控系统进行升级改造，将更多的新技术应用到系统中，提高系统运行的稳定性。
KJ90N安全监控系统是重庆研究院在2014年针对抗干扰送检的全新安全监控系统，利用工业以太网+总线传输平台，使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩容接入能力、防护等级、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升。
同时系统通过AQ6201-2006对抗干扰（浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群）要求等级，并取得“MA”认证。
2设计依据1)《煤矿安全规程》2016版2)《安全监控系统升级改造》5号文件3)《煤矿安全装备基本要求》4)《煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）》5)《煤矿安全监控系统及监测仪器使用规范》AQ1029-20076)《低压电器外壳防护等级》GB4942.23升级改造实施方案3.1改造原则本升级改造方案主要遵循以下原则：1)规范性原则，升级后的安全监控系统全面满足现行规程、标准及规范要求。
2)稳定、可靠、成熟的原则，KJ90N系统所有产品均采用自产，自配套齐全，且采用先进成熟的技术。
3)投资最优化原则，充分利用已有系统设备，在满足相关要求的情况下实现投资最优化。
3.2对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的响应中煤科工集团重庆研究院有限公司KJ90N煤矿安全监控系统完全符合国家煤矿安全监察局印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》通知的各项技术要求，3.3软件KJ90N系统软件功能实现现行标准、规程、文件最新要求，涉及与其它厂家系统集成，数据部分开放标准接口，联动控制部分定制开发。
3.4硬件3.4.1分站本次升级改造要求分站能够采集总线传感器数据，目前我院新近变更安标的KJ90-F16(C)型分站具有4路总线输出，满足抗干扰要求，由于分站取消了频率采样，因此应更换为新型设备，无法兼容在用设备。
3.4.2电源电源主要解决抗干扰、备用电源时间及带载能力，重庆研究院KDW660/24B（A）型电源具有抗干扰认证，设计电源信息管理功能，能够实时监测备用电源带载能力，电源模块工作状态，同时可通过远程中心站软件对电池进行充放电管理。
3.4.3交换机交换机主要解决备用电源备用时间问题，由于市场上在用的交换机时间较久，大多电池备用时间不满足要求，可按照下表要求进行选择，对不满足要求的设备进行升级。
3.4.4传感器本次升级，针对老外壳的瓦斯、一氧化碳传感器，其对稳定性要求较高，原则上必须更换为最新符合数字化、抗干扰、IP65防护等级的产品，其它对稳定性要求不高，如温度、压力等，在矿方预算资金紧张且同意的情况下，可以只针对数字化传输进行升级，具体型号按下表选择。
由于我院改进型新传感器自2013年已部分投产，2015年既已完成所有传感器的升级，对于现场使用的该类传感器只需增加总线信号板即可满足标准的所有要求。
各类传感器的升级方式，可针对矿方需求，按下表进行选择：模拟量传感器：开关量传感器：（目前我院新生产的开关量传感器也可以支持数字化总线传输，但该传输方式在新监控系统升级改造标准里未做要求。
若矿方有此需求，对于新更换的开关量传感器可选择总线输出型）系统具有抗干扰认证，高出5号文件对抗干扰要求，在施加干扰期间，设备均能正常工作。
4系统主要功能特点1)传感器种类齐全，自配套能力强，采用成熟、先进的技术；红外、激光甲烷传感器已在多个煤矿使用，性能稳定可靠。
2)智能模拟量传感器具有类型、状态、故障自识别功能，调校状态识别提醒功能，对未按照规定时间调校的传感器进行识别并报警。
3)所有传感器防护等级均达到IP65要求，可在淋水环境中正常工作。
4)系统具有分级控制功能，最多可设置5级报警，由用户根据现场需要进行设置。
同时实现了区域断电设置功能，用户可根据需要对控制区域进行关联设置，当出现异常时，根据设置对关联区域进行快速断电。
5)系统实现了交叉控制由分站就地执行，避免了由于中心站与分站通信异常时无法正常控制的问题。
6)升级后的传感器功耗降低约20%-60%，单根总线上可挂接多台传感器，使维护更加简单。
7)全新的总线型分站，具有事件记录功能，分站在运行期间的所有异常状态，分站均能进行记录，为分析事故及故障提供方便。
8)分站电源支持85V AC-850V AC超宽输入，避免由于电网波动引起设备运行不稳定。
9)软件具有大数据分析功能，可根据采集的大量数据，对矿井的瓦斯涌出及火灾进行预警，对伪数据及异常数据进行快速识别。
10)传感器到分站的通信距离超过3公里时，可通过增加电源中继的方式，方便实现2台传感器3公里、6公里的供电需求。
5系统主要技术指标系统可接入分站数量不少于255台，接入传感器数量不少于4000台，控制输出比少于2000个点。
馈电监测127V—10KV均能正常解决。
分站到传感器供电距离在6km以内具有解决方案。
主要设备备用电源供电时间均能达到4小时。
系统巡检周期不大于10秒。
异地断电时间不大于20秒。
模拟量传输处理误差不超过0.5%。
软件任一界面刷新时间不大于5秒。
系统具有双机自动切换功能，主备机之间可进行无缝切换。
6主要设备技术参数6.1K J90-F16(C)矿用本安型分站1.工作电压：9.0 V～25.0 V DC；2.工作电流：≤500 mA。
3.信号制式1)模拟量：RS485/CAN；2)开关量：RS485、电流；3)控制量：RS485、电平控制，电平型信号：输出高电平时应不小于3V（输出电流为2mA时），输出低电平时不大于0.5V。
4.具有数字量累计参数的采集。
5.传输性能1)RS485端口数量：6个；2)传输速率：2400 bps。
6.2K DW660/24B(A)矿用直流电源1.电源具有输入、输出电源指示功能；2.电源具有限流、限压、短路保护和故障消除后自动恢复的功能；3.具有备用电源指示功能，备用电源采用浮充电方式，并具有防止过充电、过放电的功能；4.输入电源电压等级（根据现场需要可选）：660V/380V/220V/127V AC；序号参数名称参数1额定输出电压12VDC18VDC24VDC2额定输出电流280mA200mA140mA3最小输出电压10VDC16VDC22VDC4输出路数1路1路8路5周期与随机偏移≤250 mV（峰峰值）5.备用电源采用16.8V/13Ah镍氢蓄电池组（14节1.2V电池串联组成）；工作时间：在额定负载条件下工作时间不小于4h；转换时间不大于1 s。
