煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案

1、附件煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案（征求意見稿） 為保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作的有序、有效進行，確保達到預期效果，根據(jù)安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀、監(jiān)測監(jiān)控的技術發(fā)展和煤礦安全生產(chǎn)的客觀需求，制定本方案。一、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造基本目標1促進安全監(jiān)測監(jiān)控新技術新裝備的推廣應用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術性能和安全可靠性，適應煤礦安全生產(chǎn)的需要。2促進安全監(jiān)測監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預測預警水平，實現(xiàn)安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。3支持安全監(jiān)管監(jiān)察，促進煤礦企業(yè)合理有效使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要作用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用水平。二、安全監(jiān)控系

2、統(tǒng)升級改造基本原則1統(tǒng)籌規(guī)劃、試點先行、有序推進。制定國家層面的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造總體方案、技術方案，明確總體技術要求，及時完成標準換版；在分類試點的基礎上穩(wěn)步推進，針對不同的礦井類型分步實施。2政府引導、企業(yè)主體、協(xié)同配合。在國家煤礦安監(jiān)局的領導協(xié)調下，發(fā)揮各級安全監(jiān)管監(jiān)察機構的作用；突出煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造中的主體地位和作用；引導安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)積極進行產(chǎn)品升級，督促檢測檢驗機構和安標中心積極配合開展相關工作。3立足現(xiàn)狀、著眼需求、確保有效。在充分利用煤礦現(xiàn)有安全監(jiān)測監(jiān)控技術裝備的基礎上，根據(jù)煤礦安全生產(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

3、系統(tǒng)的技術水平和應用水平，適應煤礦安全生產(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，煤礦在用系統(tǒng)應滿足基本要求，其余要求可分步實施。三、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造主要內容1全數(shù)字化在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g上，將各類傳感器、執(zhí)行器至分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化。2增強抗電磁干擾能力安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設備采用抗干擾（EMC）技術設計，通過以下試驗：地面設備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；3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1級浪涌（沖擊）抗擾度試驗，評價等級為B。試驗條件

4、：形成完整的系統(tǒng)架構，組成設備的類型齊全；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備。試驗加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設備均分別進行試驗；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推廣應用先進傳感技術及裝備突出、高瓦斯礦井的采掘工作面及總回風，瓦斯傳感器必須使用激光傳感器等全量程傳感器；突出、高瓦斯礦井的回風隅角，建議采用無線傳感器；高硫煤層采掘工作面的瓦斯傳感器，建議采用光學原理傳感器；建議加裝粉塵監(jiān)測設備。推廣使用低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵使用多參數(shù)傳感器。4提升傳感器的防護等級將傳感器的防護等級由IP54提升到IP65。5完

5、善報警、斷電等控制功能實現(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，設置不同的報警級別（響度或頻度），實施分級響應。各級別報警點的設置可由煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況決定。推行邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝、設置、維護，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況進行設置。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，可由根據(jù)煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進行設置。6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)絡的有機融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術的有機融合。多系統(tǒng)的融合可以

6、采用地面方式，也可以井下方式。鼓勵新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。進行井下系統(tǒng)融合時，建議視頻監(jiān)測原則上不接入。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、應急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應融入。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視頻監(jiān)測、無線通信、設備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。7格式規(guī)范化規(guī)范傳感器、執(zhí)行器至分站，分站至中心站的信息傳輸格式，逐步實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸格式的統(tǒng)一。傳感器、執(zhí)行器至分站的有線傳輸采用現(xiàn)場總線方式，包括RS485、CAN；無線傳輸采用無線傳感網(wǎng)絡，包括WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID、藍牙4.0。分站至中心站傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN。8

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，能夠預先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。自診斷的內容至少應包括：（1）傳感器、控制器的設置及定義；（2）傳感器、控制器、電源箱等設備及通信網(wǎng)絡的工作狀態(tài)；（3）傳感器維護、定期未標校提醒；（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。9加強數(shù)據(jù)應用分析安全監(jiān)控系統(tǒng)應具有大數(shù)據(jù)的分析與應用功能，至少應包括以下內容：   （1）偽數(shù)據(jù)濾除及異常數(shù)據(jù)分析；   （2）瓦斯、煤與瓦斯突出等的預測預警；   （3）大數(shù)據(jù)分析，如多系統(tǒng)融合條件下的

8、綜合數(shù)據(jù)分析等。10應急聯(lián)動在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下時，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應急聯(lián)動。11提升系統(tǒng)性能指標（1）系統(tǒng)巡檢周期不超過25s，并具備對瓦斯涌出異常區(qū)域監(jiān)控設備加速巡檢功能，在瓦斯超限時瓦斯超限區(qū)域監(jiān)控設備的巡檢時間不超過10s；（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3h，更換電池要求由僅能維持1h時必須更換，提高到僅能維護1.5h時必須更換；（4）突出、高瓦斯礦井的采掘工作面甲烷傳感的免調校周期不低于6個月。（5）具有雙機熱備自動切換，切換時間不得超過5s。（6）模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%。（7）

9、分站的最大遠程本安供電距離（在設計工況條件下）實行分級管理，分別為2km、3km、6km。12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、斷電信息應進行加密存儲，采用如著名的加密算法MD5、RSA對數(shù)據(jù)進行加密。由國家局指定加密密鑰，確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。13方便用戶使用、維護、培訓軟件界面友好，方便調用，強化幫助功能。以上升級改造內容，對于新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)必須全部滿足，對于在用中的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可采取逐步推進、逐漸完善的方式，但經(jīng)改造后的安全監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足升級改造的基本要求。新安裝及在用安全監(jiān)控系統(tǒng)應滿足的基本要求見表1。表1 

10、;新安裝、升級改造后的在用系統(tǒng)應滿足的基本要求序號內容新安裝在用備注1全數(shù)字化 2抗電磁干擾能力 在用系統(tǒng)升級改造中使用的新設備、部件必須滿足3先進傳感技術及裝備 4設備防護等級 在用系統(tǒng)升級改造中使用的新設備、部件必須滿足5報警、斷電等控制功能 6支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合 7格式規(guī)范化 在用系統(tǒng)升級改造中使用的新設備、部件必須滿足8自診斷、自評估功能 9數(shù)據(jù)應用分析 10應急聯(lián)動 11系統(tǒng)性能提升指標 在用系統(tǒng)升級改造后，備用電源、甲烷傳感的免調校周期及雙機切換必須滿足12加密存儲

11、60;13方便用戶使用、維護、培訓 注：“”表示在升級改造階段必須要滿足的項目，沒有標注“”的，應按備注項中的要求進行實施。四、技術實施方案1. 新標準發(fā)布后，系統(tǒng)生產(chǎn)單位按照新要求進行產(chǎn)品設計和生產(chǎn)制造，并取得安全標志。煤礦新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿足新要求。2. 在用安全監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)相關標準規(guī)定，煤礦企業(yè)應在相關煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的協(xié)助下，制定升級改造方案，并實施改造，升級改造方案報煤礦企業(yè)報屬地省級煤礦安全監(jiān)察機構。對于經(jīng)評估后沒有改造價值的，應安裝新的安全監(jiān)控系統(tǒng)。3在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造，可選擇采取以下方式：（1）全部更換。（2）按安標認可的配置進行部分更換。更換過程中涉及本安關聯(lián)的，應按照實際連接情況進行本安關聯(lián)評定，出具本安關聯(lián)評定報告；使用性能由生產(chǎn)單位保證。對已經(jīng)進行本安關聯(lián)評定的同類情況，在其他礦井升級改造時不再進行。（3）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，由生產(chǎn)單位自行試驗并保證。如果涉及防爆性能，改造后的設備需進行自身的防爆檢驗以及與所連接設備的本安關聯(lián)檢驗，