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1、礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-0-安徽安徽#礦礦礦山安全監測監控與出入井管理系統礦山安全監測監控與出入井管理系統設設計計方方案案徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司20122012 年年 0 03 3 月月礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中2、測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-1-目錄目錄一、技術條件、技術規范及技術優越性一、技術條件、技術規范及技術優越性.-1-1 1、設備的環境條件、設備的環境條件.-1-2 2、主要引用的規范文件、主要引用的規范文件.-2-二、監測監控系統概述二、監測監控系統概述.-2-三、監測監控系統拓撲結構三、監測監控系統拓撲結構.-3-1 1、地面配置、地面配置.-3-2 2、井下配置、井下配置.-3-3 3、監測監控3、系統拓撲圖、監測監控系統拓撲圖.-3-四、監測監控系統詳細設計四、監測監控系統詳細設計.-4-1 1、環境參數監測、環境參數監測.-4-2 2、通風系統監測、通風系統監測.-7-五、出入井管理系統概述五、出入井管理系統概述.-9-六、出入井管理系統拓撲結構六、出入井管理系統拓撲結構.-10-1 1、地面配置、地面配置.-10-2 2、井下配置、井下配置.-10-3 3、出入井管理系統拓撲圖、出入井管理系統拓撲圖.-10-七、出入井管理系統詳細設計七、出入井管理系統詳細設計.-10-礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電4、話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-2-一、技術條件、技術規范及技術優越性一、技術條件、技術規范及技術優越性1 1、設備的環境條件、設備的環境條件1）系統中用于機房、調度室的設備，能在下列條件下正常工作：環境溫度：0 50；相對濕度：40%70%；溫度變化率:小于 10/b，且不得結露；大氣壓力：80kpa106kpa；GB/T 2887 規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件下。2）除有關標準另有規定外，系統中用于礦井下5、的設備在下列條件下正常工作：環境溫度：0 40 平均相對濕度：不大于 95%（+25）；大氣壓力：80kpa106kpa；有爆炸性氣體混合物，但無顯著震動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。2 2、主要引用的規范文件、主要引用的規范文件1.國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知【國發201023 號】2.國務院安委辦關于學習貫徹國務院 23 號文的通知【安委辦201015號】3.國家安全生產監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（安監總管2010168 號）4.金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范 AQ 2031-20115.金屬非金屬地下礦山6、人員定位系統建設規范 AQ 2032-20116.金屬非金屬礦山安全規程 GB 16423-20067.金屬非金屬地下礦山通風技術規范 通風系統 AQ 2013.1-20088.金屬非金屬地下礦山通風技術規范 通風系統檢測 AQ 2013.3-20089.礦山安全標志GB 14161-200810.轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（池安監2010216 號）礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-83307997、90516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-3-11.轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）12.工程測量規范 GB 50026-2007二、監測監控系統概述二、監測監控系統概述礦井安全生產事關廣大礦工的生命及財產安全，各級政府部門和礦山企業非常重視。國家先后出臺一系列政策法規，規范礦山安全生產。礦山安全監測監控系統，是采用先進的計算機軟件技術、ARM 嵌入式技術和 EMC 抗干擾技術，集國內外礦山監控技術優勢8、，針對我國礦山現狀而開發的一套軟、硬件結合，可實現礦井上、下各類環境參數、生產參數的監測與顯示、報警與控制的監測與顯示的全礦井安全生產綜合監控系統。具有功能齊全、軟件應用豐富靈活、可靠性高、操作簡便、配置靈活、經濟實用等特點，可全面監控礦井上下各類安全、生產參數，適用于各類大、中、小型及地方礦山使用。本系統設計將遵循高起點、高技術、高質量、高效率、開放性原則，結合企業實際情況進行。所采用的技術和設備安全可靠、先進實用并能保證今后能平穩升級、易于擴展。整個項目方案按總體規劃、分步實施、重點突出。三、監測監控系統三、監測監控系統拓撲結構拓撲結構1 1、地面配置、地面配置地面調度中心使用符合國家新標9、準的 KJ350 監測監控系統軟件、監控主機、傳輸接口等基礎設施。2 2、井下配置、井下配置井下硬件一般包括礦用監控分站、礦用隔爆兼本安型多路不間斷本安電源、以及各種傳感器（按國家礦山安全規程來布置），還有各種本安接線盒（二通，三通等）。3 3、監測監控系統拓撲圖、監測監控系統拓撲圖礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-833079991599695611015996956110159969561101599695611010、-4-四、四、監測監控系統詳細設計監測監控系統詳細設計1 1、環境參數監測、環境參數監測4.1.14.1.1 建設要求建設要求根據中華人民共和國安全生產行業標準根據 AQ2031-2011金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范（1）地下礦山應配置足夠的便攜式氣體檢測報警儀。便攜式氣體檢測報警儀應能測量一氧化碳、氧氣、二氧化氮濃度，并具有報警參數設置和聲光報警功能。（2）人員進入獨頭掘進工作面和通風不良的采場之前，應開動局部通風設備通風，確保空氣質量滿足作業要求；人員進入采掘工作面時，應攜帶便攜式氣體檢測報警儀從進風側進入，一旦報警應立即撤離。（3）鼓勵有條件的礦山企業采用傳感器對炮煙中的一氧化11、碳或二氧化氮進礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-5-行在線監測，一氧化碳或二氧化氮傳感器的設置應符合以下要求：每個生產中段和分段的進、回風巷靠近采場位置應設置一氧化碳或二氧化氮傳感器；壓入式通風的獨頭掘進巷道，應在距離回風出口 510m 回風流中設置一氧化碳或二氧化氮傳感器；抽出式和混合式通風的獨頭掘進巷道，應在風12、筒出風口后 1015m 處設置一氧化碳或二氧化氮傳感器；帶式輸送機滾筒下風側 1015m 處應設置一氧化碳和煙霧傳感器；傳感器應垂直懸掛，距巷壁應不小于 0.2m。一氧化碳傳感器和煙霧傳感器距頂板應不大于 0.3m，二氧化氮傳感器距底板應不高于 1.6m。（4）一氧化碳報警濃度不應高于30mg/m3，二氧化氮報警濃度不應高于5mg/m3。（5）開采高含硫礦床的地下礦山，還應在每個生產中段和分段的進、回風巷靠近采場位置設置硫化氫和二氧化硫傳感器。（6）開采有自然發火危險礦床的地下礦山，還應定期采用便攜式溫度檢測儀進行檢測。（7）硫化氫和二氧化硫傳感器的安裝位置距底板應不高于 1.6m，溫度和煙霧13、傳感器距頂板應不大于 0.3m。（8）硫化氫報警濃度不應高于 10 mg/m3，二氧化硫報警濃度不應高于 15mg/m3。（9）開采含鈾（釷）等放射性元素的地下礦山，應監測井下空氣中氡（釷射氣）及其子體濃度，氡及其子體的監測應符合 EJ378-1989 的規定。4.1.24.1.2 設備、設施布置設備、設施布置為每個采掘作業小組配備足夠數量的便攜式多種氣體檢測儀，便攜式氣體檢測報警儀能測量一氧化碳、氧氣、二氧化氮濃度，并具有報警參數設置和聲光報警功能（便攜儀由礦方自備）。人員進入采掘工作面時攜帶便攜式氣體檢測儀從上風向進入，一旦報警立即撤離。設計氣體傳感器，采集有毒有害氣體濃度，傳感器將有毒有14、害氣體濃度通礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-6-過電纜傳至監控分站，監控分站匯集信息將數據通過千兆工業以太環網傳至地表指揮中心，地面中心站對數據進行分析處理。但考慮到但考慮到#礦山的企業要求，監控監測系統只設計在線式氣體檢測報警礦山的企業要求，監控監測系統只設計在線式氣體檢測報警儀，對炮煙中的一氧化碳進行在線監測15、。因此為儀，對炮煙中的一氧化碳進行在線監測。因此為#礦配備礦配備 3 3 臺臺 COCO 傳感器，在傳感器，在線監測線監測 COCO 有毒氣體有毒氣體。根據金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范 AQ 2031-2011、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（池安監2010216 號）規定結合礦上實際情況在風井口安裝一臺監控分站匯集信息，CO 用于檢測風井口空氣中的一氧化碳含量。在在-60m-60m-60m-16、60m 中段中段 34343434 線安裝一臺線安裝一臺 COCOCOCO，在，在-120-120-120-120 中段中段 34343434 線安裝一臺線安裝一臺 CO 它可以實現一氧化碳濃度的實時測量顯示并具有超限聲光報警功能，同時能夠將井下一氧化碳濃度轉換成電信號輸送給分站。4.1.34.1.3 系統功能要求系統功能要求根據安監總管2010168 號文、金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范AQ2031-2001 的要求和本礦的實際，檢測監控系統具有如下基本功能由工控機、傳輸接口、傳輸線纜、監測分站、各種傳感器等設備及管理軟件組成的系統，具有信息采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印和聲光報17、警功能，用于監測金屬非金屬地下礦山有毒有害氣體濃度，以及風速、風壓、通風機開停狀態等。工控機（用于接收監測信號，并具有校正、報警判別、數據統計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、輸出控制、控制打印輸 出等功能的計算機裝置）傳輸接口及（傳輸線纜國標）（用于接收來自各傳感器的信號）監測分站（接收來自傳輸接口多路復用信號的裝置）各種傳感器固定式一氧化碳傳感器（檢測有毒有害氣體）、風壓傳感器、風速傳感器、開停傳感器便攜式氣體檢測報警儀礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-83307999018、516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-7-使用固定式及便攜式氣體檢測報警儀對一氧化碳、氧化濃度進行監測對井下總回風巷、每個生產中段和分段的進、回風巷靠近采場位置應設置一氧化碳傳感器。對井下總回風巷、各個生產中段的回風巷應設置風速風壓傳感器進行監測，傳感器的設置應符合 AQ2013.3 中主要通風機風壓的測點布置要求。主機和分站的備用電源應能保證連續工作 2 小時以上。2 2、通風系統監測、通風系統監測4.2.14.2.1 建設要求建設要求根據中華人民共和國安全生產行業標準根據 AQ2031-219、011金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范。（1）井下總回風巷、各個生產中段和分段的回風巷應設置風速傳感器。（2）主要通風機應設置風壓傳感器，傳感器的設置應符合 AQ2013.3 中主要通風機風壓的測點布置要求。（3）風速傳感器應設置在能準確計算風量的地點。（4）風速傳感器報警值應根據 AQ2013.1 確定。（5）主要通風機、輔助通風機應安裝開停傳感器。4.2.24.2.2 設備、設施布置設備、設施布置分站、風速、風壓、開停傳感器布置情況：#礦現有完整的通風系統，采用抽出式通風方式，礦井總風量滿足通風要求。根據“六大系統”的設計要求本系統需要監測的對象為主要通風機的風壓以及各回風巷道風速等20、。檢測信號通過電纜經由阻燃電纜將信號輸送至最近的監測監控分站，再通過接入井下的主傳輸電纜，最終使風壓、風速、風機開停狀態信號在監測監控系統的終端顯示。1 1、監測分站布置：、監測分站布置：根據安監總管2010168 號文、金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-8-規范AQ2031-2021、01 的要求和本礦的實際在+35m 風井口、-60m 中段安裝 2 臺監測分站（已考慮 CO、風速、風壓和開停等傳感器的接入數量問題）；用于對礦山監測數據的實時采集和實現對礦山開關設備的實時控制2 2、風速傳感器：、風速傳感器：根據金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范 AQ 2031-2011、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（池安監2010216 號）規定結合礦上實際情況在風井口安裝一臺風速傳感器，-22、60m 中段 34 線安裝一臺風速傳感器，-120m 中段 34 線安裝一臺風速傳感器主要用于礦井下各種坑道、風口、扇風機井口、掘進工作面等處的風速、風量的檢測，風速傳感器共風速傳感器共 3 3 臺。臺。3 3、風壓傳感器：、風壓傳感器：根據金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范 AQ 2031-2011、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（池安監2010216 號）規定結合礦上實際情況在風井口安裝一臺風壓23、傳感器，-60m 中段 34 線安裝一臺風壓傳感器，-120m 中段 34 線安裝一臺風壓傳感器，是一種用于監測礦井下巷道差壓變化的模擬量傳感器。風風壓傳感器共壓傳感器共 3 3 臺臺4 4、風機開停傳感器：、風機開停傳感器：根據金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范 AQ 2031-2011、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測24、電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-9-查暫行規定的通知（池安監2010216 號）規定結合礦上實際情況在風井口安裝一臺風機開停傳感器監測主風機設備“開”或“停”工作狀態，檢測信號通過監測監控系統將數據上傳至終端顯示。風機開停傳感器共風機開停傳感器共 1 1 臺。臺。五、五、出入井管理系統概述出入井管理系統概述根據根據中華人民共和國安全生產行業標準根據 AQ2032-2011金屬非金屬地下礦山人員定位系統建設規25、范相關規定井下最多同時作業人數不少于 30人的金屬非金屬地下礦山應建立完善人員定位系統；少于 30 人的金屬非金屬地下礦山應建立完善出入井信息管理系統（以下簡稱出入井管理系統），準確掌握井下各個區域作業人員的數量。結合#礦的實際情況建立出入井管理系統。出入井管理系統應具備以下管理功能：根據 GB16423-2006 金屬非金屬礦山安全規程，由主機、傳輸接口、分站（讀卡器）、識別卡、傳輸線纜等設備及管理軟件組成的系統，具有對攜卡人員出/入井時刻、重點區域出/入時刻、工作時間、井下和重點區域人員數量、井下人員活動路線等信息進行監測、顯示、打印、儲存、查詢、報警、管理等功能。攜卡人員個人基本信息，主26、要包括卡號、姓名、身份證號、出生年月、職務或工種、所在部門或區隊班組；攜卡人員出入井總數、個人下井工作時間及出入井時刻信息；重點區域攜卡人員基本信息及分布；攜卡工作異常人員基本信息及分布，并報警；攜卡人員下井活動路線信息；攜卡人員統計信息，主要包括工作地點、月下井次數、時間等；按部門、區域、時間、分站（讀卡器）、人員等分類信息查詢功能；各種信息存儲、顯示、統計、聲光報警、打印等功能。人員出入井口和重點區域進出口等地點應安裝分站（讀卡器）。分站（讀卡器）應安裝在便于讀卡、觀察、調試、檢驗，且圍巖穩固、支護良好、無淋水、無雜物、不容易受到損害的位置。主機及分站（讀卡器）的備用電源應能保證連續工作 27、2 小時以上。識別卡應專人專卡，并配備不少于經常下井人員總數 10%的備用卡。礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-10-每個下井人員應攜帶識別卡，工作時不得與識別卡分離。應配備檢測識別卡工作是否正常的裝置，工作不正常的識別卡嚴禁使用。電纜和光纜敷設應符合 GB16423-2006 中 6.5.2 的相關規定。人員定位28、系統應取得礦用產品安全標志。六、六、出入井管理系統拓撲結構出入井管理系統拓撲結構1 1、地面配置、地面配置地面調度中心使用符合國家新標準的 KJ349 出入井管理系統軟件、監控主機、避雷器、等基礎設施。2 2、井下配置、井下配置井下硬件一般包括 KJ349-F 型礦用傳輸分站、KDW660/18B 礦用隔爆兼本安直流穩壓電源（可適應井下的多種取電類型）、以及讀卡器（按國家礦山安全規程來布置），還有各種本安接線盒（二通，三通等）。3 3、出入井管理系統拓撲圖、出入井管理系統拓撲圖礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：29、電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-11-七、七、出入井管理系統詳細設計出入井管理系統詳細設計1.1.建設要求建設要求隨著工業自動化水平的提高，礦山的安全生產、人員管理也有了相應長足的發展。礦井人員出入井管理系統就是專門針對礦山的特定條件、特定環境而研發的管理系統。該系統集礦井人員出入井、工作考勤、員工工資管理、人事管理、檔案管理、網絡數據通信、自動控制等功能于一身，提高了人員管理的科學性和合理性，有效的提高了礦井安全生產的工業自動30、化。能夠實時對礦山人員入井時間、升井時間進行統計；能實時對各單位人員下井班數、班次、遲到、早退等情況進行監測和分類統計；能實時對井下各監測區域工作人員的數量和分布情況進行分類統計。能自動匯總、存儲、自動生成報表和打印以上各信息。數據支持實時查詢，隨時可查詢單獨人員、班組、井、礦領導或公司領導下井情況。數據存貯時間至少兩年，系統可提供兩年數據的匯總統計功能。考勤管理可按班組、井、礦、公司分級匯總統計、查詢、打印。2.2.設備、設施布置設備、設施布置根據金屬非金屬地下礦山人員定位系統建設規范 AQ 2032-2011、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督31、檢查暫行規定的通知（青安監201074 號）、轉發國家安全監管總局關于印發金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定的通知（池安監2010216 號）規定結合礦上實際情況為#礦建設出入管理系統，在主井口處安裝一臺傳輸分站一臺傳輸分站，分站接收到讀卡器發出的身份號碼并上傳到計算機。分站所接收到的信息進行處理、存貯、并通過 RS-485 接口自動傳輸給地面計算機，分站帶有液晶顯示功能和為讀卡器提供 DC18V 電源接口，可以為各讀卡器校準時間。在主井口安裝一臺讀卡器以及在在主井口安裝一臺讀卡器以及在-60m-60m 井口處井口處安裝一臺讀卡器，安裝一臺讀卡器，當流動人員攜帶標32、識卡經過讀卡器天線時，讀卡器記錄接收到的標識卡身份信息，并用 LED 顯示和蜂鳴器提示；接收分站的巡檢命令后，把存儲的標識卡信息上傳到分站。分站把接收到的信息進行處理，通過 RS-485總線自動傳輸給地面接口，同時分站的 LCD 模塊上能實時反映各讀卡器的工作礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統礦山安全監控系統徐州中測電子科技有限公司徐州中測電子科技有限公司電話：電話：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-12-狀態。能夠實時對礦山人員入井時間、升井時間進行統計；能實時對各單位人員下井班數、班次、遲到、早退等情況進行監測和分類統計；能實時對井下各監測區域工作人員的數量和分布情況進行分類統計。