煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造方案.doc

四川XXXX煤業(yè)有限公司（XX煤礦）礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造方案四川XX縣XX煤業(yè)有限公司機電科二0一七年十一月編制四川XXXX煤業(yè)有限公司安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案為保證四川XXXX煤業(yè)有限公司（XX煤礦）（以下簡稱XX煤業(yè)）安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作的有序、有效進行，確保達到預(yù)期效果，按照國家煤礦安監(jiān)局煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案的通知（煤安監(jiān)函20165號）文件精神要求，結(jié)合XX煤業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀、監(jiān)測監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展和XX煤業(yè)礦井安全生產(chǎn)的客觀需求，制定本方案。一、安全監(jiān)控系統(tǒng)改造目標本著“實用、可靠、先進、經(jīng)濟”的指導(dǎo)思想，通過建立煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性；完善礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，整體提升煤礦企業(yè)的自動化水平；促進安全監(jiān)測監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預(yù)測預(yù)警水平，實現(xiàn)安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用，實現(xiàn)煤礦企業(yè)監(jiān)測管理的一體化。合理有效使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，保障系統(tǒng)的擴展性。充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)在礦井安全生產(chǎn)中的重要作用，提升井下日常安全生產(chǎn)技術(shù)保障水平。同時，通過監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)功能，實現(xiàn)向上級管理部門的數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)上級管理部門對礦井的集中監(jiān)管功能。二、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造基本原則1、 按照（煤安監(jiān)函20165號）文件精神的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造要求進行安全監(jiān)控系統(tǒng)改造工作，并明確總體技術(shù)要求。2、企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造中的主體地位和作用;積極配合開展相關(guān)工作。3、充分利用現(xiàn)有安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上，根據(jù)安全生產(chǎn)的實際需求，進行安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造;確保通過升級改造，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平和應(yīng)用水平，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展的需要。4、新安裝系統(tǒng)與煤礦在用系統(tǒng)分類處理。 新安裝的系統(tǒng)滿足全部新要求，在用系統(tǒng)應(yīng)滿足基本要求，其余要求分步實施。三、安全監(jiān)控系統(tǒng)項目改造組織領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)為了安全監(jiān)控升級改造有效開展，XX煤業(yè)成立此次安全監(jiān)控系統(tǒng)改造升級相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)管理機構(gòu)，成立項目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組和項目實施領(lǐng)導(dǎo)小組：項目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組：組長：XXX副組長：XXX成員：XXX、XXX項目實施領(lǐng)導(dǎo)小組：組長：XXX副組長：XXX成員：XXX、XXX四、目前礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)簡述礦井裝備有KJ101N煤礦綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)一套，KJ101N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是鎮(zhèn)江中煤電子有限公司生產(chǎn)，KJ101N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是采用時分制進行信息傳輸，信息的主要傳輸過程是井下分站到地面主機、地面主機到井下分站信息交換過程。當傳感器掛接系統(tǒng)上工作時，信息的傳輸主要表現(xiàn)為：信息的采集、變換、隔離、處理，此為信息上傳。信息下發(fā)是由地面主機產(chǎn)生的（一為鍵盤輸入，二為系統(tǒng)軟件任務(wù)），它通過KJ101N-J型礦用信息傳輸接口處理，本安非安隔離，傳輸?shù)骄碌姆终咎幚砗?，?zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。系統(tǒng)具有絕對可靠的數(shù)據(jù)采集與傳輸，KJl01N系統(tǒng)的接口都帶有二組獨立的驅(qū)動器，每路驅(qū)動器最多可接駁64臺KJ101N-F1型監(jiān)控分站，系統(tǒng)的標準容量為128臺分站，可以很方便地進行容量擴展，可組成大小不同形式多功能監(jiān)控系統(tǒng)。礦井安全監(jiān)控裝備主機2臺，對井下采掘工作面及其它地點的瓦斯、一氧化碳、溫度、風門開閉、設(shè)備開停等參數(shù)及狀態(tài)進行地面集中監(jiān)測監(jiān)控。系統(tǒng)各種狀態(tài)下的監(jiān)測、報警、顯示、儲存、報表功能齊全，系統(tǒng)具有遠程斷電、軟件故障閉鎖等功能，配備有不間斷電源，系統(tǒng)運行正常，煤礦配備的安全監(jiān)測儀器、儀表，滿足生產(chǎn)要求。（設(shè)備裝備表附后）14表4-1 礦井安全監(jiān)控裝備表名稱型號數(shù)量名稱型號數(shù)量在籍使用在籍使用安全監(jiān)控系統(tǒng)KJ101N22計算機聯(lián)想22分站KJ101N-F1型63甲烷傳感器低濃度KJ101-45A106煙霧傳感器高低濃度KJ101-45B2515斷電氣42溫度傳感器126開停傳感器158負壓傳感器64風速傳感器86風門傳感器64CO傳感器106風筒傳感器粉塵傳感器饋電傳感器84五、安全監(jiān)控升級改造項目改造計劃為了礦井在安全監(jiān)控改造升級后系統(tǒng)更有效安全的運行，在充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際需求進行升級改造；通過對礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)進行全面調(diào)查分析后，結(jié)合國家煤礦安監(jiān)局煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案的通知（煤安監(jiān)函20165號）文件精神要求。對XX煤業(yè)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造分階段進行。（一）第一階段2018年6月12月安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造項目1、傳輸數(shù)字化在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)幕A(chǔ)上，將傳感器（模擬量）至分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促進智能傳感器發(fā)展。2、增強抗電磁干擾能力安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設(shè)備采用抗干擾（EMC）技術(shù)設(shè)計，通過以下試驗：地面設(shè)備3級靜電抗擾度試驗，評價等級為A；2級電磁輻射抗擾度試驗，評價等級為A；2級脈沖群抗擾度試驗，評價等級為A；交流電源端口3級、直流電源與信號端口2級浪涌（沖擊）抗擾度試驗，評價等級為B。試驗條件：形成完整的系統(tǒng)架構(gòu)，組成設(shè)備的類型齊全；至少一臺分站達到滿載要求；交換機及接口的每個電口至少帶載一臺設(shè)備。試驗加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設(shè)備均分別進行試驗；試驗在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進行，即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。3、提升傳感器的防護等級將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o等級由IP54提升到IP65。4、完善報警、斷電等控制功能系統(tǒng)實現(xiàn)分級報警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報警級別，實施分級響應(yīng)。各級別報警濃度值的設(shè)置根據(jù)煤礦安全規(guī)程（2016版）中相關(guān)參數(shù)值進行設(shè)置。推行邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關(guān)系可由升級完成后根據(jù)煤礦安全規(guī)程（2016版）中相關(guān)參數(shù)值進行設(shè)置。完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強饋電狀態(tài)監(jiān)測。推行區(qū)域斷電，升級改造完成后根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進行設(shè)置。5、支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合實現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術(shù)的有機融合。多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓勵新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。在地面統(tǒng)一平臺上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應(yīng)急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應(yīng)融入。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視頻監(jiān)測、無線通信、設(shè)備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。6、格式規(guī)范化系統(tǒng)主干網(wǎng)應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。分站至主干網(wǎng)之間宜采用工業(yè)以太網(wǎng)，也可采用RS485、CAN、LonWorks、Profibus。模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無線傳輸采用WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID。系統(tǒng)改造后支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。7、增加自診斷、自評估功能實現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。自診斷的內(nèi)容至少應(yīng)包括：（1）傳感器、控制器的設(shè)置及定義；（2）模擬量傳感器維護、定期未標校提醒；（3）模擬量傳感器、控制器、電源箱等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；（4）中心站軟件自診斷，包括雙機熱備、數(shù)據(jù)庫存儲、軟件模塊通信。8、加強數(shù)據(jù)應(yīng)用分析安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有大數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用功能，至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）偽數(shù)據(jù)標注及異常數(shù)據(jù)分析；（2）瓦斯涌出、火災(zāi)等的預(yù)測預(yù)警；（3）大數(shù)據(jù)分析，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析等；（4）可與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對接數(shù)據(jù)。9、應(yīng)急聯(lián)動在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動。10、提升系統(tǒng)性能指標（1）系統(tǒng)巡檢周期不超過20s；（2）異地斷電時間不超過40s；（3）備用電源能維持斷電后正常供電時間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時必須更換，提高到僅能維持2h時必須更換；（4）具有雙機熱備自動切換功能；（5）模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%；（6）分站的最大遠程本安供電距離（在設(shè)計工況條件下）實行分級管理，分別為2km、3km、6km。11、增加加密存儲要求為有利于安全監(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理，對采掘工作面等重點區(qū)域的瓦斯超限、報警、斷電信息應(yīng)進行加密存儲，采用如MD5、RSA加密算法對數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。12、方便使用、維護、培訓(xùn)軟件界面友好，方便調(diào)用，強化幫助功能。（二）第二階段2019年2月2020年1月安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造項目1、升級改造傳感技術(shù)及裝備裝備使用架構(gòu)簡單系統(tǒng)以及激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵使用多參數(shù)傳感器。2、 突出礦井的采煤工作面進、回風巷，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面回風流中，采區(qū)回風巷，總回風巷瓦斯傳感器推薦使用激光、紅外等全量程傳感器。突出、高瓦斯礦井的回風隅角建議采用無線傳感器。安裝粉塵監(jiān)測設(shè)備。以上升級改造項目，根據(jù)目前礦井實際使用安全監(jiān)控現(xiàn)狀并依照國家安監(jiān)局（煤安監(jiān)函20165號）文件精神要求，進行認真分析研究后。采取逐步推進、逐漸完善的方式，確保安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后滿足礦井安全生產(chǎn)的要求。為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的安全環(huán)境。6、 技術(shù)實施方案1、 嚴格按照新要求進行安全監(jiān)控系統(tǒng)的要求進行，新設(shè)備并取得安全標志。新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿足（煤安監(jiān)函20165號）文件中要求。2、 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)改造期間制定安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案和措施，防止在監(jiān)控升級改造是出現(xiàn)系統(tǒng)不能正常運行情況。3、 在用安全監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)相關(guān)標準規(guī)定，應(yīng)在相關(guān)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的協(xié)助下，制定升級改造方案后，并實施改造。4、 結(jié)合（煤安監(jiān)函20165號）文件精神中要求，對照相關(guān)要求進行完善安全監(jiān)控系統(tǒng)的要求。5、 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級前，制定工作方案，落實相關(guān)技術(shù)人員協(xié)助產(chǎn)品提供商進行安裝。6、 按安標認可的配置進行部分更換。更換過程中涉及本安關(guān)聯(lián)的，應(yīng)按照實際連接情況進行本安關(guān)聯(lián)評定，出具本安關(guān)聯(lián)評定報告;使用性能必須有評定保證。7、 在用傳感器、分站升級過程中，如果僅涉及軟件更新，不涉及防爆性能，由具備資質(zhì)的公司進行試驗并保證。如果涉及防爆性能，改造后的設(shè)備需進行自身的防爆檢驗以及與所連接設(shè)備的本安關(guān)聯(lián)檢驗，出具關(guān)聯(lián)檢驗報告;使用性能由生產(chǎn)單位保證。以后同類情況不再進行關(guān)聯(lián)檢驗。8、 升級改造過程中，通過增加數(shù)字轉(zhuǎn)換器以滿足全數(shù)字化要求的情況，并且應(yīng)進行與所連接設(shè)備的關(guān)聯(lián)檢驗;使用性能由生產(chǎn)單位保證。七、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級期間安全保障措施1、安全監(jiān)控設(shè)備升級前，必須對地面和井下所有監(jiān)控設(shè)備進行全面檢查，確保完好。2、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級期間，井下所有傳感器、分站、斷電器要保持正常運行，確保瓦斯超限后能正常報警、斷電。3、安全監(jiān)控設(shè)備升級期間，井下所有采、掘工作面停止作業(yè)，待監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)正常運行，調(diào)度室下達恢復(fù)生產(chǎn)命令后，方可繼續(xù)生產(chǎn)。4、在安全監(jiān)控設(shè)備升級期間，必須安排井下監(jiān)測工在井下各地點巡查，確保各地點瓦斯傳感器正常工作。并與監(jiān)測中心保持聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問題及時處理及時匯報。并堅守崗位，凡發(fā)現(xiàn)脫崗，一律按“三違”論處。5、停止監(jiān)測中心設(shè)備期間，通風科安排瓦斯檢查工在井下所有采、掘工作面內(nèi)隨時觀測瓦斯等氣體情況，并與礦調(diào)度室保持聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問題及時處理及時匯報。6、停止監(jiān)測設(shè)備運行前，必須報告XX