煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)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(jí)改造方案四川XX縣XX煤業(yè)有限公司機(jī)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(jí)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(jiǎn)稱(chēng)XX煤業(yè)）安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造工作的有序、有效進(jìn)行，確保達(dá)到預(yù)期效果，按照國(guó)家煤礦安監(jiān)局煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案的通知（煤安監(jiān)函20165號(hào)）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(cè)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(biāo)本著“實(shí)用、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)”的指導(dǎo)思想，通過(guò)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(cè)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(dòng)化水平；促進(jìn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預(yù)測(cè)預(yù)警水平，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)監(jiān)測(cè)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(kuò)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(shí)，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)向上級(jí)管理部門(mén)的數(shù)據(jù)上傳，實(shí)現(xiàn)上級(jí)管理部門(mén)對(duì)礦井的集中監(jiān)管功能。二、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造基本原則1、 按照（煤安監(jiān)函20165號(hào)）文件精神的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造要求進(jìn)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(jí)改造中的主體地位和作用;積極配合開(kāi)展相關(guān)工作。3、充分利用現(xiàn)有安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上，根據(jù)安全生產(chǎn)的實(shí)際需求，進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造;確保通過(guò)升級(jí)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(lèi)處理。 新安裝的系統(tǒng)滿(mǎn)足全部新要求，在用系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足基本要求，其余要求分步實(shí)施。三、安全監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目改造組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)為了安全監(jiān)控升級(jí)改造有效開(kāi)展，XX煤業(yè)成立此次安全監(jiān)控系統(tǒng)改造升級(jí)相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)管理機(jī)構(gòu)，成立項(xiàng)目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組和項(xiàng)目實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組：項(xiàng)目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組：組長(zhǎng)：XXX副組長(zhǎng)：XXX成員：XXX、XXX項(xiàng)目實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組：組長(zhǎng)：XXX副組長(zhǎng)：XXX成員：XXX、XXX四、目前礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)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(shí)分制進(jìn)行信息傳輸，信息的主要傳輸過(guò)程是井下分站到地面主機(jī)、地面主機(jī)到井下分站信息交換過(guò)程。當(dāng)傳感器掛接系統(tǒng)上工作時(shí)，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(jī)產(chǎn)生的（一為鍵盤(pán)輸入，二為系統(tǒng)軟件任務(wù)），它通過(guò)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(duì)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(dú)立的驅(qū)動(dòng)器，每路驅(qū)動(dòng)器最多可接駁64臺(tái)KJ101N-F1型監(jiān)控分站，系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)容量為128臺(tái)分站，可以很方便地進(jìn)行容量擴(kuò)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(jī)2臺(tái)，對(duì)井下采掘工作面及其它地點(diǎn)的瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)門(mén)開(kāi)閉、設(shè)備開(kāi)停等參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行地面集中監(jiān)測(cè)監(jiān)控。系統(tǒng)各種狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、報(bào)警、顯示、儲(chǔ)存、報(bào)表功能齊全，系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程斷電、軟件故障閉鎖等功能，配備有不間斷電源，系統(tǒng)運(yùn)行正常，煤礦配備的安全監(jiān)測(cè)儀器、儀表，滿(mǎn)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(chēng)型號(hào)數(shù)量名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量在籍使用在籍使用安全監(jiān)控系統(tǒng)KJ101N22計(jì)算機(jī)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(kāi)停傳感器158負(fù)壓傳感器64風(fēng)速傳感器86風(fēng)門(mén)傳感器64CO傳感器106風(fēng)筒傳感器粉塵傳感器饋電傳感器84五、安全監(jiān)控升級(jí)改造項(xiàng)目改造計(jì)劃為了礦井在安全監(jiān)控改造升級(jí)后系統(tǒng)更有效安全的運(yùn)行，在充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行升級(jí)改造；通過(guò)對(duì)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面調(diào)查分析后，結(jié)合國(guó)家煤礦安監(jiān)局煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案的通知（煤安監(jiān)函20165號(hào)）文件精神要求。對(duì)XX煤業(yè)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造分階段進(jìn)行。（一）第一階段2018年6月12月安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)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(jí)為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促進(jìn)智能傳感器發(fā)展。2、增強(qiáng)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(jì)，通過(guò)以下試驗(yàn)：地面設(shè)備3級(jí)靜電抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為A；2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為A；2級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為A；交流電源端口3級(jí)、直流電源與信號(hào)端口2級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為B。試驗(yàn)條件：形成完整的系統(tǒng)架構(gòu)，組成設(shè)備的類(lèi)型齊全；至少一臺(tái)分站達(dá)到滿(mǎn)載要求；交換機(jī)及接口的每個(gè)電口至少帶載一臺(tái)設(shè)備。試驗(yàn)加載方法：系統(tǒng)中不同類(lèi)型組成設(shè)備均分別進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn)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(hù)等級(jí)將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o(hù)等級(jí)由IP54提升到IP65。4、完善報(bào)警、斷電等控制功能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級(jí)別，實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。各級(jí)別報(bào)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(jìn)行設(shè)置。推行邏輯報(bào)警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報(bào)警，促進(jìn)各類(lèi)傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù)，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(jí)完成后根據(jù)煤礦安全規(guī)程（2016版）中相關(guān)參數(shù)值進(jìn)行設(shè)置。完善就地?cái)嚯姽δ?，提高斷電的可靠性，并加?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)。推行區(qū)域斷電，升級(jí)改造完成后根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。5、支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合實(shí)現(xiàn)井下有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合、監(jiān)測(cè)監(jiān)控與GIS技術(shù)的有機(jī)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(lì)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(tái)上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(cè)、無(wú)線(xiàn)通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車(chē)輛監(jiān)測(cè)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(xiàn)傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無(wú)線(xiàn)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(píng)估功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評(píng)估，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問(wèn)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(hù)、定期未標(biāo)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(jī)熱備、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、軟件模塊通信。8、加強(qiáng)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(biāo)注及異常數(shù)據(jù)分析；（2）瓦斯涌出、火災(zāi)等的預(yù)測(cè)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(duì)接數(shù)據(jù)。9、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動(dòng)與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。10、提升系統(tǒng)性能指標(biāo)（1）系統(tǒng)巡檢周期不超過(guò)20s；（2）異地?cái)嚯姇r(shí)間不超過(guò)40s；（3）備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時(shí)必須更換，提高到僅能維持2h時(shí)必須更換；（4）具有雙機(jī)熱備自動(dòng)切換功能；（5）模擬量傳輸處理誤差不超過(guò)0.5%；（6）分站的最大遠(yuǎn)程本安供電距離（在設(shè)計(jì)工況條件下）實(shí)行分級(jí)管理，分別為2km、3km、6km。11、增加加密存儲(chǔ)要求為有利于安全監(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理，對(duì)采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域的瓦斯超限、報(bào)警、斷電信息應(yīng)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，采用如MD5、RSA加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)無(wú)法被破解篡改。12、方便使用、維護(hù)、培訓(xùn)軟件界面友好，方便調(diào)用，強(qiáng)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(jí)改造項(xiàng)目1、升級(jí)改造傳感技術(shù)及裝備裝備使用架構(gòu)簡(jiǎn)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(lì)使用多參數(shù)傳感器。2、 突出礦井的采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中，采區(qū)回風(fēng)巷，總回風(fēng)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(fēng)隅角建議采用無(wú)線(xiàn)傳感器。安裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備。以上升級(jí)改造項(xiàng)目，根據(jù)目前礦井實(shí)際使用安全監(jiān)控現(xiàn)狀并依照國(guó)家安監(jiān)局（煤安監(jiān)函20165號(hào)）文件精神要求，進(jìn)行認(rèn)真分析研究后。采取逐步推進(jìn)、逐漸完善的方式，確保安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造后滿(mǎn)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(shí)施方案1、 嚴(yán)格按照新要求進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的要求進(jìn)行，新設(shè)備并取得安全標(biāo)志。新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿(mǎn)足（煤安監(jiān)函20165號(hào)）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(jí)改造是出現(xiàn)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行情況。3、 在用安全監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jí)改造方案后，并實(shí)施改造。4、 結(jié)合（煤安監(jiān)函20165號(hào)）文件精神中要求，對(duì)照相關(guān)要求進(jìn)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(jí)前，制定工作方案，落實(shí)相關(guān)技術(shù)人員協(xié)助產(chǎn)品提供商進(jìn)行安裝。6、 按安標(biāo)認(rèn)可的配置進(jìn)行部分更換。更換過(guò)程中涉及本安關(guān)聯(lián)的，應(yīng)按照實(shí)際連接情況進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評(píng)定，出具本安關(guān)聯(lián)評(píng)定報(bào)告;使用性能必須有評(píng)定保證。7、 在用傳感器、分站升級(jí)過(guò)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(jìn)行試驗(yàn)并保證。如果涉及防爆性能，改造后的設(shè)備需進(jìn)行自身的防爆檢驗(yàn)以及與所連接設(shè)備的本安關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)，出具關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)報(bào)告;使用性能由生產(chǎn)單位保證。以后同類(lèi)情況不再進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)。8、 升級(jí)改造過(guò)程中，通過(guò)增加數(shù)字轉(zhuǎn)換器以滿(mǎn)足全數(shù)字化要求的情況，并且應(yīng)進(jìn)行與所連接設(shè)備的關(guān)聯(lián)檢驗(yàn);使用性能由生產(chǎn)單位保證。七、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)期間安全保障措施1、安全監(jiān)控設(shè)備升級(jí)前，必須對(duì)地面和井下所有監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保完好。2、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)期間，井下所有傳感器、分站、斷電器要保持正常運(yùn)行，確保瓦斯超限后能正常報(bào)警、斷電。3、安全監(jiān)控設(shè)備升級(jí)期間，井下所有采、掘工作面停止作業(yè)，待監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，調(diào)度室下達(dá)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(jí)期間，必須安排井下監(jiān)測(cè)工在井下各地點(diǎn)巡查，確保各地點(diǎn)瓦斯傳感器正常工作。并與監(jiān)測(cè)中心保持聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理及時(shí)匯報(bào)。并堅(jiān)守崗位，凡發(fā)現(xiàn)脫崗，一律按“三違”論處。5、停止監(jiān)測(cè)中心設(shè)備期間，通風(fēng)科安排瓦斯檢查工在井下所有采、掘工作面內(nèi)隨時(shí)觀測(cè)瓦斯等氣體情況，并與礦調(diào)度室保持聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理及時(shí)匯報(bào)。6、停止監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行前，必須報(bào)告XX