某矿安全监测监控及其装备设计
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煤矿安全监控系统设计方案近年来,煤矿事故频频发生,如何加强安全生产,提高预警和事后搜救工作效率,摆到了国家各级主管部门和领导的面前。
在经济高速发展、能源供应紧张的形势下,如何处理好保证安全和提高产量的关系,需要深入研究,发展不能以牺牲环境和生命为代价。
为此,如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系,如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能,有效进行矿工管理,保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。
我们认为提升安全生产信息化管理水平,加强以灾害预防、搜救为主要目标的安全生产长效机制,是我国安全生产工作的必由之路。
在此环境下浙江大华技术股份有限公司率先推出适用于煤矿的数字视频监控系统,本系统从视频监控、信号传输、中心控制、远程监管等各方面提出全方位的解决办法,可以实现井下监控中心、地、市煤矿安全监控指挥中心与省局监控指挥中心联网,使煤矿安全管理工作向科学化、规范化、数字化管理轨道迈进,提高煤矿安全管理水平。
利用远程视频监控系统,地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,而且能及时发现事故,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。
另外,煤矿监管部门可以从省部管理中心远程监看井下状况,提出整改方法,减少事故隐患,因此新天安远程视频监控系统将是保障矿井安全生产的重要组成部分。
需求分析在我国,采煤机械化程度仅为45%,矿工队伍很大一部分是文化水平较低、培训时间有限的农民工,甚至存在井下抽烟等严重违章现象,在高度危险的作业环境中,极易发生事故,造成重大伤亡。
我们在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现:1)地面与井下人员的信息沟通不及时;2)地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况;3)一旦煤矿事故发生,抢险救灾、安全救护的效率低,搜救效果差。
目前,煤矿井下作业因为远离地面,地形复杂,环境恶劣与地面人员间沟通不便,如果利用远程视频监控系统,地面监控人员则可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,而且能及时发现事故,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。
煤矿矿山安全监控系统的设计与实施煤矿矿山安全是一个非常重要的问题,因为矿山作为一个特殊的工作场所,存在着极高的危险性。
为了提高煤矿矿山的安全性,设计和实施一个可靠的安全监控系统是至关重要的。
本文将详细介绍煤矿矿山安全监控系统的设计与实施。
一、系统需求分析为了实现对煤矿矿山的全面监控和安全管理,煤矿矿山安全监控系统需要具备以下几个主要的功能需求:1. 实时监测功能:监控系统应能够实时检测煤矿矿井内各个区域的气体浓度、温度、湿度、风速等数据,并能及时发出报警信号。
2. 视频监控功能:监控系统应能够通过摄像头实时监测矿山的各个角落,监控矿工的行为和设备的状态,以预防事故的发生。
3. 通信功能:监控系统应能够实现与矿山现场的传感器、设备以及控制中心之间的数据传输和通信。
4. 分析与决策功能:监控系统应具备数据分析和决策支持能力,能够根据实时数据进行风险评估和预测,提供有效的决策依据。
二、系统设计与实施在煤矿矿山安全监控系统的设计与实施过程中,需要考虑以下几个关键的步骤:1. 系统架构设计:在系统架构设计中,需要确定监控系统的总体结构和各个组成部分之间的关系。
根据煤矿矿山的特点,可以采用分布式架构或集中式架构。
2. 传感器选择与布局:根据系统需求分析的结果,选择合适的传感器用于监测矿山内的各项数据。
同时,需要合理布局传感器,确保能够覆盖到所有关键区域。
3. 控制中心设计:控制中心是监控系统的核心,负责数据的采集、传输、处理和分析。
在设计控制中心时,需要考虑数据的存储与管理、报警系统的设计以及决策支持功能的实现。
4. 软件与硬件开发:根据系统需求,进行软件和硬件的开发工作。
软件开发包括监控系统的前后端设计与编码,硬件开发则包括传感器、控制设备和网络设备的选择与配置。
5. 系统测试与运行:在完成系统开发后,需要对系统进行全面的测试,确保各个功能的正常运行和稳定性。
之后,将系统投入实际使用并进行运行监控,及时进行故障处理和系统优化。
煤矿安全监测监控系统设计方案1. 引言随着煤矿行业的快速发展,煤矿安全问题越来越引起人们的关注。
为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿设备的正常运行,煤矿安全监测监控系统成为一项必不可少的技术手段。
本文将介绍一个基于现代信息技术的煤矿安全监测监控系统设计方案。
2. 设计目标本煤矿安全监测监控系统的设计目标包括:•提供实时监测和报警功能,及时掌握煤矿内的安全状况;•实现对煤矿设备的远程监控和控制,减少人工操作和人力资源的成本;•支持数据采集、存储、处理和分析,为决策提供科学依据;•支持对历史数据的查询和分析,帮助煤矿管理者优化运营模式;•设计稳定可靠、易于部署和维护的系统。
3. 系统架构本煤矿安全监测监控系统采用分布式架构,主要包括以下模块:•传感器模块:负责采集煤矿各项数据,如温度、湿度、气体浓度等;•数据传输模块:使用无线通信技术将采集到的数据传输至服务器;•服务器模块:存储、处理和分析传感器采集的数据,并提供给用户访问;•视频监控模块:通过摄像头实现对煤矿设备和工作人员的远程监控;•报警模块:实时监测数据,并在发生异常情况时通过警报或短信及时报警。
4. 系统功能4.1 实时监测和报警通过传感器模块采集的数据可以实时传输至服务器模块,通过数据处理和分析可以及时掌握煤矿内的安全状况。
当煤矿内出现异常情况时,系统将通过报警模块发送警报或短信通知相关人员,以便及时采取措施避免事故发生。
4.2 远程监控和控制通过视频监控模块,煤矿设备和工作人员的情况可以实时展示给相关管理人员,实现对矿井内部的远程监控。
此外,系统还可以实现对部分设备的远程控制,减少人工操作和人力资源的成本。
4.3 数据采集和存储系统中的传感器模块负责采集各项数据,并通过无线通信技术将数据传输至服务器模块。
服务器模块将采集到的数据进行存储,确保数据的完整性和安全性。
4.4 数据处理和分析服务器模块对传感器采集的数据进行处理和分析,实现对数据的实时监测、查询和分析。
煤矿安全监控系统设计方案铁东煤矿一、矿井相关情况:1.1 矿井概述铁东煤矿井采用一对立井开拓,开采井田范围:南北宽约2.0km,东西长约1km,设计生产能力21万t/a,核定生产能力30万t/a,现开采的5煤,煤层平均厚度分别为2.5m,为自燃煤层,煤尘具有爆炸危险,矿井为低瓦斯矿井。
矿井采用中央并列式通风,副井(井筒长305m)回风、主井(井筒长315m)进风,地面两台轴流式主要通风机做抽出式通风。
井下消防水源采用地面200m3储水池静压供水,来满足井下消防之用。
现135m1个生产水平,2个采区布置,2个采煤工作面,2个掘进工作面,均为炮采炮掘,且所有采煤工作面及煤、半煤岩巷道掘进均安装了甲烷断电仪,正常运行。
1.2 系统运行环境铁东煤矿属中温带大陆性干旱—半干旱季风气候。
冬季寒冷,夏季炎热,春季风沙频繁,昼夜温差悬殊,降雨量小蒸发量大。
1.安装地点:矿井地面及井下2.海拔高度:地面495m,井下180-110m3.安装环境:多尘、潮湿,煤尘具有爆炸性4.环境温度:地面-25℃~30℃5.湿度:90%二、系统装备及标准和规定:为了保障煤矿安全生产,按照《煤矿安全规程》和AQ6201-2006等有关要求,铁东决定装备以井下环境监测为主的安全监测监控系统一套,且系统装备必须符合以下标准:(1).《煤矿安全规程》2011年版(2).《矿井通风安全质量标准化标准》(3).《矿井通风安全监测装备使用管理规定》(4).《煤矿监控系统总体设计规范》(5).《煤矿监控系统中心站软件开发规范》(6).《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》(7).《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》(8).《煤矿安全质量标准化标准》(9).《煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ1029-2007)》(10).《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)》2007.04(11).《MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件》(12).《MT/T898-2000煤矿信息传输装置》(13).《MT/T772-1998煤矿监控系统主要性能测试方法》井筒中和井下只准采用矿用隔爆型或本质安全型设备,对于各类控制、测量、通信、信息传输等电气设备应优先采用本质安全型设备,其有关技术标准不得低于中国国家标准GB3836.1~4-83.并具有煤安标志。
煤矿安全监控系统的设计与建设随着煤矿安全问题的日益凸显,煤矿企业迫切需要一套有效的安全监控系统来保障生产过程的安全性和高效性。
本文将从系统设计和建设两个方面,探讨煤矿安全监控系统的相关要素。
一、系统设计1.需求分析在进行系统设计之前,需要充分了解煤矿企业的实际需求。
通过对煤矿生产过程中可能出现的安全隐患进行调研和分析,明确监控系统需要监控的区域、监测的参数以及对异常情况的响应措施。
2.系统架构在系统架构中,需考虑到监控设备的布局、与数据传输和存储的接口、数据处理和分析的算法等方面。
建议采用分布式的架构设计,将各个监控点与中央监控室进行联网,实现实时监测和远程操控。
3.设备选择合适的设备选择是系统设计的核心要素之一。
在考虑设备时,需综合考虑其可靠性、实时性、稳定性和成本等方面因素。
建议选择具备自动化功能、智能预警机制和远程控制能力的设备。
4.数据传输与存储数据传输与存储快速、高效、稳定地将监控数据传递到中央监控室,并进行可靠的存储是系统设计中的重要环节。
推荐使用高速网络传输技术和大容量存储设备,确保数据的实时性和安全性。
5.安全防护安全防护是整个系统设计中不可或缺的环节。
除了设备自身的安全保护设计,还需要加强系统的网络安全和信息安全,防止黑客入侵和故意破坏。
二、系统建设1.设备安装与接线在系统建设过程中,需要严格按照设备安装和接线的要求进行操作。
确保所有设备的接线正确无误,避免因接线错误导致的监控失效或安全隐患。
2.系统集成与调试对不同设备进行集成和调试是系统建设的关键步骤。
确保各个设备能够正常工作、高效配合,并进行系统的稳定性测试和功能性测试,以验证系统的可靠性和有效性。
3.运行和维护系统建设完成后,需要进行系统的运行和维护工作。
包括设备的定期维护、监控数据的实时更新和传输、系统故障的及时处理等方面。
同时,需要建立相应的运行规范和维护流程,以确保系统持续稳定地运行。
4.人员培训系统建设完成后,还需要对相关人员进行培训,使其熟悉监控系统的操作和维护流程。
煤矿安全监测监控系统设计方案一、引言煤矿是一种危险的工作环境,需要严格的安全措施来保护矿工的生命和财产。
为了提高煤矿的安全性能,本文提出了一种煤矿安全监测监控系统设计方案。
二、系统设计目标本系统设计的目标是提供煤矿安全监测和实时监控的功能,以帮助矿工及时识别并解决潜在的危险情况,提高矿场的安全性。
具体目标包括:1. 实时监测煤矿井下环境参数,如温度、湿度、气体浓度等。
2. 监控煤矿井下人员的位置和行为。
3. 提供远程监控功能,使管理人员能够随时随地监测矿场情况。
4. 建立报警机制,及时发出预警并采取相应措施。
三、系统硬件设计1. 环境参数监测传感器:安装在煤矿井下的各个位置,用于实时监测温度、湿度、气体浓度等参数。
2. 人员定位器:矿工佩戴的定位器,通过无线信号传输其位置信息。
3. 监控摄像头:布置在煤矿井下重要位置,用于实时监测人员的行为。
4. 数据传输设备:用于将环境参数、人员位置和摄像头图像传输至监测中心。
5. 监测中心服务器:接收和处理各种数据,并提供实时监控功能。
四、系统软件设计1. 环境参数监测软件:用于处理传感器采集的环境参数数据,并进行实时显示和分析。
2. 人员定位软件:将定位器传输的位置数据与地图进行匹配,实现实时的人员定位。
3. 监控中心软件:用于接收和显示监控摄像头传输的图像,管理和控制监控系统。
4. 数据处理和分析软件:对传感器、定位器和摄像头数据进行处理和分析,判断是否存在安全隐患,并触发相应的预警机制。
五、系统功能1. 实时监测功能:实时显示煤矿井下的环境参数、人员位置和摄像头图像。
2. 预警报警功能:当环境参数异常或人员发生危险行为时,发出预警并采取相应的报警措施。
3. 数据存储和分析功能:存储历史数据,并进行数据分析,为煤矿管理人员提供决策支持。
4. 远程监控功能:通过互联网连接监控中心,实现远程监测和控制。
六、系统优势1. 提高了煤矿安全性能:通过实时监测和预警功能,及时发现和解决潜在的安全隐患。
煤矿安全监测监控系统设计方案一、引言煤炭作为我国的主要能源之一,在国民经济中占有重要地位。
然而,煤矿开采是一项高风险的作业,安全问题始终是煤矿生产的重中之重。
为了保障煤矿的安全生产,提高生产效率,降低事故发生率,设计一套科学、高效、可靠的煤矿安全监测监控系统至关重要。
二、系统需求分析(一)监测环境参数煤矿井下环境复杂,需要对多种环境参数进行实时监测,包括但不限于瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、温度、湿度、风速等。
(二)监测设备运行状态对采煤机、通风机、提升机等关键设备的运行状态进行监测,包括设备的转速、电流、电压、功率等参数,以及设备的故障报警信息。
(三)人员定位与跟踪实时掌握井下人员的位置分布和活动轨迹,以便在紧急情况下能够迅速组织救援。
(四)数据传输与存储将监测数据及时、准确地传输到地面监控中心,并进行长期存储,以便后续分析和查询。
(五)报警与预警功能当监测参数超过设定的阈值或设备发生故障时,系统能够及时发出声光报警,并提供预警信息,提醒相关人员采取措施。
三、系统总体设计(一)系统架构煤矿安全监测监控系统采用分层分布式架构,由感知层、传输层和应用层组成。
感知层主要由各类传感器和监测设备组成,负责采集井下环境参数和设备运行状态等信息。
传输层采用有线和无线相结合的方式,将感知层采集到的数据传输到地面监控中心。
有线传输方式包括工业以太网、RS485 总线等,无线传输方式包括 Zigbee、WiFi 等。
应用层包括数据处理服务器、监控终端、数据库等,对传输上来的数据进行处理、分析和展示。
(二)传感器选型与布置根据煤矿井下的实际情况,选择合适的传感器类型和型号。
例如,对于瓦斯浓度的监测,可选用催化燃烧式瓦斯传感器;对于温度的监测,可选用热电偶或热电阻传感器。
传感器的布置应遵循相关标准和规范,确保能够全面、准确地监测井下环境。
(三)数据传输网络设计数据传输网络是整个系统的关键组成部分,应具备高可靠性、高带宽和低延迟的特点。
煤矿安全生产监控系统的设计近年来,煤矿事故频发,矿工生命安全面临巨大威胁。
为了加强煤矿安全生产,监控系统已成为煤矿现代化安全监控的必备设备之一。
本文将从煤矿安全监控系统的设计角度,探讨如何打造一个科学、高效的系统。
一、系统硬件设备的选择煤矿安全监控系统的硬件包括:摄像头、录像机、显示器、服务器、硬盘等设备。
在选择硬件设备时,要考虑到煤矿行业的特殊性质,如高温、尘土等环境因素,需要具备防爆、防水、防尘、耐高温等特性。
同时,还需要考虑到系统的可靠性和稳定性。
因为煤矿生产一旦发生故障,无法及时排除,将会造成巨大的经济和安全损失。
因此,我们要选用具有高可靠性、稳定性的设备。
如:硬盘要经过严格的测试和筛选,防止发生数据丢失;服务器要有双机热备、在线备份等措施,确保系统不间断运行。
二、系统软件的开发煤矿安全监控系统的软件包括:操作系统、数据库、视频监控软件等。
软件对于系统的功能和性能起着至关重要的作用。
在软件开发中,我们要注重以下几个方面:1. 易用性和人性化设计为了提高矿工在使用系统时的效率,我们要设计一个人性化的界面,能够一目了然地同时监测多个区域,也要妥善设计各种提醒功能,比如告警提示等。
2. 技术先进性和灵活性随着科技的发展和煤矿安全监控系统的普及,技术的更新换代周期越来越短。
为了不让系统过时,我们要在设计时考虑到技术的可扩展性和灵活性,实现“插拔式”的模块化设计,方便系统的升级和更新。
三、系统数据的安全保障煤矿安全监控系统涉及到大量的数据和隐私信息,如视频数据、矿工信息等。
为了防止数据泄露、篡改等情况的发生,我们要采用数据加密、备份等多种保障措施,确保系统数据的安全性和完整性。
四、系统维护和管理煤矿安全监控系统的维护和管理至关重要。
因为系统故障如果不能及时处理,将会危及矿工的生命安全。
因此,一个高效的维护和管理机制是不可或缺的。
在维护和管理时,我们要考虑以下几个方面:1. 日常维护系统的正常运行离不开日常的维护管理。
煤矿安全监测监控系统设计方案一、引言二、系统总体设计(一)设计目标本系统的设计目标是实现对煤矿井下环境参数(如瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、湿度、风速等)、设备运行状态(如通风机、提升机、采煤机等)的实时监测和监控,及时发现异常情况并报警,为煤矿安全生产提供可靠的技术支持。
(二)系统组成煤矿安全监测监控系统主要由传感器、分站、传输网络、中心站等部分组成。
1、传感器传感器负责采集煤矿井下的各种环境参数和设备运行状态信息,如瓦斯传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、设备开停传感器等。
2、分站分站接收传感器采集的信息,并进行处理和转换,然后通过传输网络将数据上传至中心站。
3、传输网络传输网络用于实现分站与中心站之间的数据传输,可采用有线传输(如电缆、光缆)或无线传输(如 Zigbee、WiFi 等)方式。
4、中心站中心站是整个系统的核心,负责接收、处理、存储和显示监测数据,并对异常情况进行报警和控制。
(三)系统工作原理传感器将采集到的环境参数和设备运行状态信息转换为电信号,经分站处理后通过传输网络发送至中心站。
中心站对接收的数据进行分析和处理,当监测数据超过设定的阈值时,系统发出声光报警,并采取相应的控制措施,如控制通风机加大风量、停止设备运行等。
三、传感器选型与布置(一)传感器选型根据煤矿井下的实际情况和监测要求,选择合适的传感器类型和型号。
传感器应具有高精度、高可靠性、稳定性好、响应时间短等特点。
1、瓦斯传感器选用催化燃烧式或红外式瓦斯传感器,测量范围为 0~4%CH₄,精度不低于 01%CH₄。
2、一氧化碳传感器选用电化学式一氧化碳传感器,测量范围为 0~1000ppm,精度不低于 1ppm。
3、温度传感器选用热电偶式或热电阻式温度传感器,测量范围为 0~100℃,精度不低于 05℃。
4、湿度传感器选用电容式或电阻式湿度传感器,测量范围为 0~100%RH,精度不低于 3%RH。
煤矿安全监测监控系统设计方案【煤矿安全监测监控系统设计方案】设计目标:本设计方案旨在解决煤矿安全监测与监控过程中存在的问题,通过高效的监测系统,实现对煤矿各项指标的实时监控与数据分析,提高煤矿生产安全管理水平,减少事故发生的可能性。
一、系统架构设计1. 系统整体架构本系统采用分布式架构,包括前端设备、云平台、后端数据库和监控终端四个部分。
前端设备包括煤矿设备传感器、视频监控设备等,通过数据采集模块将监测数据实时传输至云平台。
云平台接收并处理数据,将数据存储在后端数据库中,并通过监控终端向管理人员进行实时展示和预警提示。
2. 前端设备设计前端设备采用多种传感器进行数据采集,包括可燃气体传感器、温湿度传感器、压力传感器等。
同时,还需要布置视频监控设备,对矿井内部情况进行实时监测。
3. 云平台设计云平台采用高可用、高稳定性的服务器集群,并配备相应的数据处理和存储设备。
通过数据接收、处理和存储模块,实现对煤矿各项指标数据的实时监控和分析。
4. 后端数据库设计后端数据库采用分布式数据库系统,保证数据的安全性和高效性。
数据库中存储了历史监测数据,以供后续的数据分析和决策参考。
5. 监控终端设计监控终端通过图形化界面展示煤矿各项指标的实时数据,并及时进行预警提示。
监控终端还能生成统计报表,为管理人员提供决策依据。
二、主要功能设计1. 数据采集与传输功能通过前端设备采集各项指标数据,并通过云平台实时传输至后端数据库,确保数据的及时性和准确性。
2. 实时监测与预警功能通过云平台实时监测各项指标数据,当监测数值超过设定的预警值时,系统将立即发送预警通知,提醒管理人员采取相应的措施。
3. 数据分析与报表生成功能系统能够对历史监测数据进行分析,生成统计报表,为管理人员提供决策依据。
同时,系统还可以进行数据预测和趋势分析,提前预防潜在的安全风险。
4. 远程监控与控制功能系统支持对矿井设备进行远程监控与控制,当发生异常情况时,可以及时采取措施进行解决,保障煤矿生产的安全与稳定。
某矿安全监测监控及其装备设计第一节概述一、安全监测监控系统设置要求1、设置的重要性煤矿生产的主要特点之一是井工生产,井下环境差,瓦斯易于集聚,容易引起瓦斯和煤尘爆炸而酿成事故,另一特点是大型机电设备多,如提升机(绞车)、胶带运输机、通风机、压风机等电气设备,这些设备的正常运转与否,对矿井安全生产影响极大,管理人员及时了解和掌握井下环境各有关参数不清和设备运转的状态,具有极其重要的意义。
矿井安全监控是保障煤矿安全生产的重要措施之一。
随着矿井监测、监控技术的发展,矿井监测、监控设备在煤矿安全生产中发挥着越来越重要的作用。
近20年来,我国主要国有、地方煤矿都安装了各种矿用环境、生产监控系统,这些技术和装备极大地改变了我国煤矿安全生产的面貌,已成为主要的安全生产设备之一。
2、设置的条件和要求矿井监测监控系统是指对煤矿井上、下的环境参数及有关生产环节的机电设备运行状况进行检测,用计算机对采集的数据进行分析处理,对设备、局部生产环节或过程进行控制的一种系统。
根据国务院安全生产委员会文件安委办[2006]21号《关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见》、国家煤矿安全监察局关于贯彻落实《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的通知、中华人民共和国安全生产行业标准AQ6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》和《煤矿安全规程》(2009年版)的要求,矿井必须装备安全监测监控系统,本设计按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)的规定,将监控设备甲烷、馈电、设备开停、风压、风速、一氧化碳、烟雾、温度、风门、风筒等传感器安装到位。
安装数量、地点和位置符合要求。
中心站要装备2套主机,1套使用,1套备用,确保系统24小时不间断运行,以便及时准确地反映井下各监控点的环境参数和生产设备运行状况。
二、安全监测监控系统选择1、开采技术条件和安全条件2、安全监测监控设备系统选择安全监测、监控的选型,应充分体现系统的可靠性、先进性、开放性、可扩展性、经济性,满足矿井生产能力,及时有效获得监测监控等管理信息的需要,同时还要考虑矿井近、远期的发展、产品的更新与升级换代、售后服务、传输接口等多方面的因素,根据矿井的灾害种类及程度,确定设置集中固定式连续安全监测、监控系统。
矿井现已有KJ91N煤矿安全生产综合监控系统。
第二节安全监测、监控和传输设备选择KJ91N煤矿安全生产综合监控系统由监测主机及其外设传输接口、传输电缆、分站和各种传感器组成。
系统融计算机网络技术、监测监控技术、程控调度通信技术于一体,监控矿井上、下各类安全生产参数及电量参数,汇接管理多个安全与生产环节子系统。
该系统可对瓦斯、风速、负压、一氧化碳、氧气浓度、温度、风门开关等环境参数及水位、压风机风压和机电设备开停等相关参数和运行情况进行连续监测。
一、监测、监控设备选择1、监测、监控设备选型原则(1)设备必须符合有关国家标准和行业标准如AQ 6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》、《GB3836~爆炸性环境用防爆电气产品》、MT209《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术条件》、MT210《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品本试验方法》、《煤矿安全生产监测监控系统总体设计规范》、《煤矿安全生产监测监控系统软件设计规范》,通过煤炭行业标准化归口审查和国家技术监督局认证的检测机构的型式检验。
用于爆炸环境的煤矿安全监控设备,还必须通过国家技术监督局认证的检测机构防爆检验,并取得“防爆合格证”,同时还应取得原煤炭工业部“煤矿安全仪器装备定点生产许可证”。
(2)优先选用本质安全型设备。
(3)安全监测、监控设备必须具有故障闭锁功能。
(4)安全监测、监控设备必须具备瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。
当主机和系统发生故障时,必须保证瓦斯断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
当电网停电后,安全监测、监控系统必须保证正常工作时间不小于2h。
(5)为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸,系统设备必须具有防雷保护。
(6)为防止人为取消断电功能,保障煤炭安全生产,系统设备必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。
(7)所有监测设备的外壳防护等级不低于IP54。
(8)所有监测监控设备必须工作稳定、性能可靠、反应灵敏、抗干扰能力强。
2、监测监控设备设置地点和布置KJ91N煤矿安全监测系统由地面中心站、地面分站、井下分站、本安电源、各种参数传感器、传输电缆、系统软件等组成。
(1)地面中心站地面中心站设在该矿办公房内,其监测主机采用两台高性能、高稳定性的主控机,互为备用,主机通过传输接口与矿井地面井下各分站通信,监测主机配置一台打印机,同时两台主机都插有网卡,监测主机的信息可以全部上网,同时还有传输接口、交流稳压电源、UPS、中心站软件等,系统容量64台分站级设备。
(2)地面分站地面设一号分站,主要对主通风机房、绞车房、风硐等处的瓦斯、风速、温度、一氧化碳、压差等进行监测,采用KJ91A-F-12型为矿用隔爆兼本安型。
(3)井下分站在井下设3个分站,采用KJ91A-F-12型为矿用隔爆兼本安型。
二号分站设在-180m水泵房,主要对水泵房内设备开停、设备馈电状态、温度等进行监测,并对-100m、-130m回风石门内的瓦斯、风速等进行监测;三号分站和四号分站均设在-150m运输石门内,主要对采煤工作面和备用工作面、-130m回风石门、-130m平巷、掘进工作面等处的瓦斯、风速、设备馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开启等进行监测。
具体布置见矿井安全监测监控接线图8-1。
井下分站采用的KJ91A-F-12型,该分站以美国德州半导体公司usp430系列16位单片机为核心,可实现信号系集、处理、控制和通讯功能。
具有16路输入口,可配接16路模拟量或开关量传感器(模拟量、开关、可任意互换)。
具有8路断电控制输出,其中近程2路,远和6路,能实现就地断电和远程断电控制。
(4)传感器传感器为本质安全型,瓦斯等传感器具有超限就地报警显示功能(声光报警)传感器能输出标准信号,可根据需要选择电流、电压、频率、开关或通讯信号。
二、传输方式及器材选型系统传输方式RS-232C移频键控(FSK)信号,传输速率1200bps,采用2芯无极性电缆,主站到分站最大传输距离不大于15km,分站到传感器距离不大于1.5km。
下井传输电缆沿混合井敷设PUYV39—l型矿用信号铠装电缆,分站到传感器采用PUYVR 型矿用信号软电缆。
所有电缆均为阻燃型,电缆及其连接器件均能满足其相应使用环境的要求。
第三节监测设备各类传感器布置一、回采工作面传感器选型及配置该矿井为低瓦斯矿井,工作面实行“U”形通风,在采煤工作面上隅角、采面上部平巷距回采面≤10m处、工作面回风巷距风流汇合10~15m处,设置高低浓度组合式瓦斯传感器各一个。
采煤工作面上隅角和采面上部平巷距回采面≤10m处瓦斯传感器报警浓度值为≥1%,断电浓度值为≥1.5%,断电范围为工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备,复电值为<1%。
工作面回风巷距风流汇合10~15m处瓦斯传感器报警浓度值为≥1%,断电浓度值为≥1.0%,断电范围为工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备,复电值为<1%。
二、掘进工作面传感器选型及配置1、在掘进工作面混合风流处(距迎头5m以内)设置瓦斯传感器一个;2、在工作面回风流中(回风巷道口以里10~15m处)设置瓦斯传感器一个;3、在掘进工作面局部通风机的风筒末端设置风筒传感器一个;4、在掘进工作面配电点设置局扇开停传感器一个,馈电开关盒传感器一个。
工作面的风机、馈电开关与瓦斯浓度构成了风电、瓦斯电闭锁。
掘进工作面瓦斯传感器报警浓度值为≥1.0%,断电浓度值为≥1.5%,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,复电值为<1.0%。
掘进工作面回风流中瓦斯传感器报警浓度值为≥1.0%,断电浓度值为≥1.0%,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,复电值为<1.0%。
三、其他地点传感器选型及配置1、机电硐室-180m水泵房设置温度传感器、设备开停传感器和馈电状态传感器各一只。
温度传感器的报警值为34℃。
风速传感器的报警值按照《煤矿安全规程》的要求。
2、回风巷设测风站(1)测风站设置地点在采区的回风巷和总回风巷内设置测风站。
(2)测风站内设置甲烷传感器、风速传感器各一只。
采区回风巷甲烷传感器报警浓度值为≥1.0%,断电浓度值为≥1.0%,断电范围为采区回风巷内全部非本质安全型电气设备,复电值为<1.0%。
总回风巷甲烷传感器报警浓度值为≥0.7%。
风速传感器的报警值按照《煤矿安全规程》的要求。
4、矿井主要通风机风硐风硐内设置风速传感器、压差传感器、甲烷传感器各一只。
5、其他根据矿井通风系统,需要设置2道主要风门,在每处风门的位置各设置风门开启传感器;矿井主要通风机房内设置设备开停传感器2只。
各类传感器的安装、报警、断电范围及复电要求应按《煤矿安全规程》和煤炭部煤安字(1995)第562号文颁发的《矿井通风安全监测装置使用管理》规定执行。
采、掘作业规程或安全技术措施应对传感器种类、数量、安装要求、被控范围、便携式瓦斯报警仪悬挂位置等做出明确规定。
地面主控计算机KJ91N传输接口KJ91N-J1-地面控制分站KJ91A-F-12回风井风硐 1KS,1FY,1CH 4主通风机房2KT,2KD-130m风门 2FM混合井绞车房1KD,1KT 二煤掘进 1FT,2CH 4,2KD,2KT备用工作面 2CH 4-180m水泵 1KD,1KT,1WD 二煤采煤 2CH 4线路避雷器KJ91N-BL矿井安全监测监控接线图PUYV 39-1 1×4×1/1.38PUYV 39-1 1×4×1/1.38PUYV 39-11×4×1/1.38PUYV 39-11×4×1/1.38PUYV 39-11×4×1/1.382--180水泵房分站 KJ91A-F-123--150m石门分站1KJ91A-F-124--150m石门分站2KJ91A-F-12地面备用计算机KJ91N-100回风石门1FS,1CH 4三煤掘进 1FT,2CH 4-130回风石门1FS,1CH 4单位:m3/sQ=7.0通风网络图三煤掘进 2KD,2KT -130回风石门1FS,1CH 4-150m二煤平巷风门 2FM -150m三煤平巷风门 2FM -180m三煤平巷风门 2FM图8-1 矿井安全监控接线图 第四节 矿井各类传感器装备量一、矿井传感器装备标准(一)矿井设计生产能力、开拓、采掘布置及工作面数目(二)矿井瓦斯等级、煤层自燃发火倾向性等安全条件 (三)矿井生产管理水平及操作要求矿井设有安全监测监控系统KJ91N ,在生产管理上应严格按《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测使用管理规定》的有关要求进行管理。