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KJ70X 煤矿安全监控系统
KJ70X 煤矿安全监控系统
詳細說明

KJ70X 煤矿安全监控系统


一、系統簡介


KJ70X 煤矿安全监控系统的设计是以《煤矿安全规程》为依据,对煤矿井下实际情况进行考察之后,综合各方面的要求设计出来的,监控设备的种类、数量、性能均符合《煤矿安全规程》的有关规定,适用各类大中小型煤矿。该系统可采集瓦斯、风速、负

壓、溫度、一氧化碳等環境參數,以及機電設備開停、供電狀態等生産參數,可以控制設備的通、斷電,是煤礦安全生産的必備設備。

根据国家煤矿安监局关于印发“煤安监函〔2016〕5 号”通知的要求,为提高煤矿安全监控系统准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性,增强煤矿安全保障能力,煤矿安全监控系统要进行全面升级。实现全数字化传输,具有自诊断、突出报警功能,能够实现数据融合,监控系统设备具备抗干扰能力,运行更加稳定可靠。全面升级后的KJ70X,以工业以太环网加现场总线作为系统的信息传输平台,系统利用工业以太网平台的快速通道实现多主并发通讯技术,使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩展性、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升。

同时,KJ70X 系统已通过抗干扰(浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群)试验,试验等级高于国家要求,并取得“MA”认证。


二、系統組成


KJ70X 煤矿安全监控系统由以下四部分组成:

(1)監控計算機、網絡及軟件; 

(2)傳輸接口及傳輸電纜;

(3)供電電源及數據采集分站; 

(4)各種傳感器及執行器。

传感器的作用将瓦斯、风速、开停等物理量转换成电信号(频率信号 200Hz~1000Hz、开关量信号 0mA/5mA、无源触点、RS485 信号等)并将信号传到分站;电源给分站供电,并通过分站给传感器供电。分站对传感器的信号进行采集,将采集数据传给地面计算机,同时根据地面计算机的指令和采集数据进行开出控制;传输接口将地面计算机的非安全信号与井下分站的安全信号隔离开来,同时具有双向驱动功能。计算机通过传输接口与井下分站通讯,发送配置及控制命令,提取数据及工作状态,并将数据进行存储、显示打印及在网络上共享。

KJ70X


三、系統特點


(1)KJ70X 煤矿安全监控系统及配套设备符合国家煤矿安监局关于印发《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的通知(煤安监函〔2016〕5 号)。

(2)KJ70X 煤矿安全监控系统及配套设备符合最新《煤矿安全规程》2016 版的要求,所有设备已取得煤安标志及防爆合格证。

(3)KJ70X煤矿安全监控系统符合《AQ6201-2019 煤矿安全监控系统通用技术要求》的规定。

(4)KJ70X煤矿安全监控系统配套设备符合《AQ1029-2019 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》、《MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术要求》、《MT/T1006-2006矿用分站》、《MT/T1007-2006矿用信息传输接口》、《MT/T1008-2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》等规定。

(5)KJ70X 煤矿安全监控系统支持三种网络结构,分别为:总线式、光缆式和工业环网式。

(6)KJ70X 煤矿安全监控系统软件选用先进成熟的高级编程软件为平台进行开发,操作简单、功能强大、界面美观,并具有语音报警功能。

(7)KJ70X 煤矿安全监控系统具有双机热备功能,采用双机热备方式工作,由监控主机、备机以及服务器组成,自动切换时间不大于 1 分钟。

(8)KJ70X 煤矿安全监控系统可连续、实时监测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数,也可监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数和电压、电流、功率、电度等电量参数,以及胶带跑偏、

膠帶速度,軸承溫度、機頭堆煤等各種機電設備的運行情況。

(9)KJ70X 煤矿安全监控系统可实现分级报警,根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等,设置不同的报警级别,实施分级响应。各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定。

(10)KJ70X 煤矿安全监控系统可实现逻辑报警,根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系,实施逻辑报警,促进各类传感器的正确安装、设置、维护,监控系统的正常使用,防止违法行为。具体逻辑关系可由煤矿企业根据实际情况进行设置。

(11)KJ70X 煤矿安全监控系统支持多网融合,在地面统一平台上可融合的系统:环境监测、人员定位、应急广播,如有供电监控系统也可融入。其它可考虑融合的系统:视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等。系统支持地面融合及井下融合,能与国内主流的人员定位、广播等系统厂家实现融合联动,具有成熟的综合基站用于安全监控、人员定位、广播及无线通信等系统井下融合。

(12)KJ70X 煤矿安全监控系统具备自诊断、自评估功能。系统定期的自诊断、自评估,能够预先发现系统在安装使用中存在的问题。自诊断的内容包括:传感器、控制器的设置及定义;模拟量传感器维护、定期未标校提醒;模拟量传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络的工作状态;中心站软件自诊断,包括双机热备、数据库存储、软件?橥ㄐ。

(13)KJ70X 煤矿安全监控系统具备数据应用分析功能。系统具有大数据的分析与应用功能,包括以下内容:伪数据标注及异常数据分析;瓦斯涌出、火灾等的预测预警;大数据分析,如多系统融合条件下的综合数据分析等;可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据。

(14)KJ70X 煤矿安全监控系统具备应急联动功能。在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下,可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。

(15)KJ70X 煤矿安全监控系统配备单独的绘图软件。所有的动态、静态图形都可由矿方操作人员绘制,同时绘图软件能将 wmf 格式的矢量图导入系统,系统支持多种图形格式(bmp、jpg、gif 等)。

(16)KJ70X 煤矿安全监控系统中心站软件运行在 Windows 操作系统,数据库 SQLServer2005 以上,整个软件采用 C/S 的方式,监测终端人机界面十分友好,使用操作方便,系统的所有显示和打印全部是中文,操作人员在操作过程中只要用鼠标进行简单的点击即可,即使有错误的操作也不会影响系统的正常工作。为了确保系统配置等信息不被破坏,为专门从事系统配置的矿方主管人员配备口令(或权限密码),只有口令正确才能进入系统进行配置等相应的操作。

(17)KJ70X 煤矿安全监控系统具备接入局域网与数据上传功能,矿局域网的所有终端在授权情况下能够查阅系统的所有数据(包括动态图、报表)。

(18)KJ70X 煤矿安全监控系统采用数据库方式存储数据,数据库具有网络共享、便于数据保存和管理、便于用户二次数据开发、为专用系统提供开放式的数据结构。同时,对关键数据进行加密处理,可有效防止数据被篡改。

(19)KJ70X 煤矿安全监控系统具有对瓦斯抽(采)放量的计算与统计功能,系统直接监测到的流量为工况流量,可计算出标准流量,瞬时流量与瓦斯浓度计算抽放纯流量。系统可统计日抽放混量、月抽放混量、日抽放纯量和月抽放纯量,并提供各类自由报表。

(20)KJ70X 煤矿安全监控系统具有短消息收发功能,可以将异常数据以短消息的方式发送到相关管理人员的手机上。

(21)KJ70X 煤矿安全监控系统系统巡检周期不超过 10s;异地断电时间不超过 20s;备用电源能维持断电后正常供电 4h;模拟量传输处理误差不超过 0.5%;分站的最大远程本安供电距离(在设计工况条件下)实行分级管理,分别为 2km、3km、6km。

(22)32 输入 6 开出、16 输入 6 开出和 8 输入 6 开出三种全隔离式监控分站,由大容量多路不间断电源集中供电;分站在接传感器时可不区分开关量、模拟量;分站在配接各种传感器时能适应频率、电压、电流、RS485 等多种信号制式,使用方便灵活,以充分提高分站端口的利用率,使系统设计更加优化;分站增加电磁兼容技术,可提升分站稳定性。同时,分站支持数字型传感器的接入。

(23)井下分站具有輸入、輸出信號的數據存儲功能,當系統地面中心站監控主機出現故障時,或井上、井下失去通信聯絡時,分站能存儲最少24小時數據,恢複通信後可將此數據傳回中心站主機,以彌補曆史數據。

(24)特有的電源繼電器箱設計,將不間斷電源和斷電器組合在一起,內有斷電反饋信號,能真實反應被控設備的工作狀態,降低了成本提高了性能價格比。

(25)具有自動、手動斷電,可實現本地、異地、區域斷電。

(26)系統可以實現一對多、多對一及多對多的斷電控制方式。

(27)安全監控設備具有故障閉鎖功能:當與閉鎖控制有關的設備未投入正常運行或故障時,切斷該監控設備所監控區域的全部非本質安全型電氣設備的電源並閉鎖;當與閉鎖控制有關的設備工作正常並穩定運行後,自動解鎖。

(28)分站能实现风电瓦斯闭锁及断电仪的所有功能;风电瓦斯闭锁及断电仪可脱离系统独立运行,甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间不大于 2s。

(29)大容量多路矿用隔爆兼本安电源,备用时间长达 4h。

(30)斷電執行器可徹底解決饋電傳感器受屏蔽電纜限制,無法真實准確測量井下設備的饋電狀態的問題。

(31)KJ70X 煤矿安全监控系统配套传感器如甲烷、一氧化碳等传感器在生产过程中均严格按照稳定性试验 15 天的标准调试,传感器的稳定性完全满足相关行业标准。

(32)传感器增加电磁兼容及冗余技术,防护等级达到 IP65,保证了产品的稳定性。

(33)KJ70X 煤矿安全监控系统所有配套传感器采用化学催化燃烧元件(俗称“黑白元件”),该元件采用的是中船重工集团七一八所,一氧化碳元件从英国 CT 公司进口,压力元件从 Honeywell公司进口。甲烷传感器、一氧化碳传感器使用寿命可达两年,负压、压力传感器使用寿命可达三年甚至更久。

(34) KJ70X煤礦安全監控系統配有激光傳感器,全量程測量,精度高,免維護。

(35) KJ70X煤礦安全監控系統配有多種無線傳感器,可用于采空區對煤自燃情況實時監測及在線預警;也可用于工作面回風隅角。

(36)我公司是一個生産安全監控系統及所有配套設備的知名企業,公司成立至今已有20多年的生産經驗,所有設備經曆多年的不斷完善,穩定性非常高,深受廣大用戶的好評。我公司也是傳感器種類全面的廠家,全國有幾十個安全監控系統廠家配接利来旗舰厅手机版下载 的傳感器(如撫順分院、中煤安泰、天地科技常州分院、重慶分院、撫順安儀廠、北京仙島等)。

(37)  KJ70X煤礦安全監控系統是“中國煤炭工業勞動保護科學技術學會安全技術及裝備委員會”推薦産品之一。

(38) 我公司獨有的在線式粉塵濃度傳感器,采用激光原理進行粉塵濃度的測量技術,屬于先進的産品。

(39) 我公司獨有的收縮管風速傳感器,已取得4項國家專利,采用先進的差壓原理進行測量,其精確度、准確度、可靠性、穩定性均處于國內領先水平。

(40)本公司傳感器系列齊全,所有傳感器均爲我公司自行研制並生産,系統的兼容性好,配套性及可靠性高,同時傳感器均爲智能遙控型,用戶使用維護方便。

(41)長期從事煤礦安全監測監控系統的研制、生産,在安全監測監控方面積累了豐富經驗。特殊的設計,經得起惡劣環境的考驗。

(42)我公司产品遍布全国各地,有经验丰富的技术人员在全国巡回服务,在河北(邢台、邯郸、石家庄、张家口、唐山)、山东(临沂、枣庄、新汶、济宁、兖州、)、河南(郑州、义马、平顶山、永城、禹州),安徽(淮北、淮南)、江苏徐州、山西(太原、长治、大同、霍州、临汾、孝义)、陕西(西安、榆林)、内蒙古(包头、鄂尔多斯、乌海)、东北(哈尔滨、七台河) 及新疆乌鲁木齐、云南(昆明、曲靖、大理、丽江)、贵州(贵阳、荔波、六盘水)等十多个主要产煤区设有办事处和售後服務机构,产品在全国各采煤区广泛应用,优质的产品及优良的售後服務赢得了广大用户的信任和支持。


四、 系统功能


(1)數據采集與存儲:1.通訊2.數據存儲3.熱備

(2)用戶管理:1.登陸2.權限管理3.注銷4.退出

(3)參數設置:1.設備特性2.分站類型3.分站及測點4.即插即用5.環網6.組合報警7.組合斷電8.組和累計計時9.環網及通道息10.措施管理11.語音報警12.班次信息13.地點14.標校管理15.區域管理16.邏輯報警17.火災預報18.電源配置19.系統自診斷

(4)控制:1.手控斷電2.通訊界面3.電壓信息4.斷電控制檢測5.充放電控制6.定時斷電7.分站遠程控制

(5)頁面編輯:1.列表樣式

(6)列表:1.报警2.断电3.馈电异常4.标校5.设备故障6.测点分类7.组合报警8.组合断电9.组和累计计时10.输出设备11.系统实时数据12.自定义测点13.多页显示14.逻辑报警15.断电与馈电16.火灾预报17.网络设备18.区域断电19.诊断信息20.即插即用测点21.分站基本信息 22.测点基本信息23.电源管理24.自定义显示25.系统实时诊断

(7)曲線:1.報警2.斷電3.饋電4.開關量5.模擬量與開關量比較6.調用

(8)狀態圖與柱狀圖:1.狀態圖2.柱狀圖

(9)模擬圖:1.動態圖2.動態圖設計器3.CAD模擬圖

(10)查詢:1.報警2.斷電 3.饋電異常4.曆史標校5.組合報警6.組合斷電7.組和累計計時8.設備故障9.聲光報警10.調用11.邏輯報警12.火災預報13.曆史區域斷電14.診斷信息15.曆史預報警16.系統自診斷曆史

(11)報表:1.設置2.查看

(12)分級報警:1.分級報警設置2.分級報警列表顯示3.分級報警曆史查詢

(13)瓦斯突出預報:1.瓦斯湧出設置2.瓦斯湧出實時列表3.瓦斯湧出曆史查詢4.瓦斯突出報警斷電設置5.瓦斯突出報警斷電實時列表6.瓦斯突出報警斷電曆史查詢

(14)瓦斯抽放:1.瓦斯抽放配置2.瓦斯通道類型配置3.抽采工作面設置4.實時數據5.曆史查詢6.固定報表

(15)工具:1.數據庫備份2.數據庫還原3.日志查看4.安全鎖5.系統語音庫6.數據分析7.系統檢測8.啓動應用 9.強制重啓通訊10.系統運行分析

(16)窗口:1.默認配置頁2.重置基礎配置3.重新映射視圖4.非浮窗顯示

(17)幫助:1.幫助2.關于

(18)融合聯動:將安全監測、人員定位、廣播等系統進行融合,通過數據分析,按照預先設定的應急預案進行聯動。


五、新標准功能提升


(1)模拟量输入、模拟量输出、累计量输入传输处理误差不大于 0.5%;

(2)系统最大巡检周期不大于 10s;

(3)实时监测值存盘记录应保存 3 个月以上,历史信息 2 年以上,丢失上述信息时间长度,不大于 40s;

(4)调出整幅画面 85%的响应时间应不大于 1s,其余画面应不大于 2s;

(5)誤碼率:≤10-9 

(6)实现分级报警,最多可设置 4 级,可根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等,设置不同的报警级别(响度或频度),实施分级响应。各级别报警点的设置可由根据实际情况决定。

(7)推行逻辑报警,根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系,实施逻辑报警,促进各类传感器的正确安装、设置、维护,监控系统的正常使用,防止违法行 为。具体逻辑关系可由根据实际情况进行设置。

(8)完善就地斷電功能,提高斷電的可靠性,並加強饋電狀態監測。

(9)推行區域斷電,可由根據煤礦企業根據井下供電系統的實際情況進行設置。

(10)增加加密存儲要求:爲有利于安全監管監察和企業安全管理,對采掘工作面等重點區域的瓦斯超限、報警、斷電信息應進行加密存儲,確保數據無法被破解篡改。

(11)應急聯動:在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下,通過上位機監控發出相關的報警信息與應急廣播、通信、人員定位、灑水降塵、礦壓、微震等系統的應急聯動;通過第發出緊急報警信息給第三方軟件,在緊急情況下調出相應井下區域的監控視頻

畫面(第三方軟件與視頻系統提前進行關聯配接)。

(12)增加自診斷、自評估功能實現系統定期的自診斷、自評估,能夠預先發現系統在安裝使用中存在的問題。自診斷的內容至少應包括:

1) 传感器、控制器的设置及定义;

2) 传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络的工作状态;

3) 传感器维护、定期未标校提醒;

4) 中心站软件自诊断,包括双机热备、数据库存储、软件?橥ㄐ。

(13)加強數據應用分析:安全監控系統應具有大數據的分析與應用功能,至少應包括以下內容:

1) 伪数据滤除及异常数据分析;

2) 瓦斯涌出、火灾等的预测预警;

3) 大数据分析,如多系统融合条件下的综合数据分析等;

4) 可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据。

(14)分站及傳輸線纜的布置

1) 系统主干通讯更换为环网通讯,主干线路采用光纤,增加环网交换机;

2) 环网交换机至监控分站传输采用总线传输方式,井下分站或全部更换 KJ770-F5 型分站,增加总线式传感器的接入,提高抗干扰性能;

3) 主机到分站之间线路最大传输距离不小于 20km(无中继器);

4) 分站到传感器之间的信号线传输距离达到 6km;

5) 分站到被控设备之间的信号线最大距离不小于 2km;

(15)综合信息预览 综合信息预览 功能综合信息预览图集成煤矿安全环境状况各方面的信息于一个界面,以图表或曲线的形式多角度展示煤矿安全生产环境监测实时数据及变化趋势,满足矿方管理需要,实时全面掌握矿井安全环境的基本情况。综合信息展现包含如下内容:监测环境参数实时报警、分站(传感器)设备异常信息、实时曲线、分站设备(包括瓦斯、人员、广播、电力系统的)实时监控、井下人员分布信息等。


六、主要技術參數


1.供電電源:

(1)地面設備交流電源:

a) 额定电压:AC220V,允许偏差-10%~+10%;

b) 谐波:不大于 5%;

c) 频率:50Hz,允许偏差±5%。

d) 中心站配 UPS 电源,当交流电源停电时,UPS 电源应能保证中心站设备持续 工作时间不小于 《AQ1029-2019煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的有关规定。

(2)井下設備交流電源:

a) 额定电压:AC127V/380V/660V 自适应,1140V 需提前定制,允许偏差:-25%~+10%;

b) 谐波:10%; 

c) 频率:50Hz,允许偏差±5%。

2.主要技術指標:

(1)不低于AQ6201-2019《煤礦安全監控系統通用技術要求》性能要求;

(2)系统抗干扰能力(通过 EMC 试验) 通过 3 级静电抗扰度试验(评价等级为 A),高于标准要求; 通过 2 级电磁辐射抗扰度试验(评价等级为 A),满足标准要求; 通过 3 级脉冲群抗扰度试验(评价等级为 A),高于标准要求; 通过 3 级浪涌(冲击)抗扰度试验(评价等级为 A),高于标准要求。

(3)系統容量:

 a)单通道允许接入的分站数量为 128 台。

 b)KJ770-F5 矿用本安型监控分站具有 16 路信号输入(开关量或模拟量或 485) 、1 路累计量、1 路无线(不接有线传感器时可接 32 点无线)、控制输出电路 6 路。

(4)系统最大测点数量:不少于 2048;

(5)系统最大巡检周期:不大于 10s。

(6)断电时间:本地不大于 2S;异地最短 5S。

(7)模拟量输入传输处理误差:不大于 0.5%。

(8)累计量输入传输处理误差:不大于 0.5%。

(9)误码率:不大于 10-9。

(10)调出整幅画面 85%的响应时间:不大于 1s,其余画面不大于 2s。

(11)存储时间: 分站存储能力:不小于 24 小时数据;主站不少于 2 年。

(12)最大传输距离 a) 交换机与主、备计算机的最大传输距离:双绞线 100m; b) 交换机到分站的最大传输距离:10km(采用 MHYBV 主传输通信电缆:线径截 面不小于 1.0mm2)。 c) 传感器到分站的最大传输距离:6km(采用 MHYVR 通信电缆:线径截面不小于 1.5mm2)。 d) 分站到断电器、声光报警器:2km(采用 MHYVR 通信电缆:线径截面不小于 1.5mm2)。 

(13) 双机切换时间 从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间应不大于 1min。

(14)備用電源工作時間在電網停電後,系統應具有備用電源功能,地面中心站備用電源在系統電網停電後應保證中心站設備正常工作不小于4h,井下後備電源供電在系統電網停電後應保證系統井下設備正常工作不小于4h。在工作面等主要區域可以采用DXBL2304-220J锂離子蓄電池電源,可後備96小時。

(15) 统计值时间 模拟量统计值应是 1min 的统计值。

(16) 本安供电距离 a) 电源到传感器的远程本安供电最大距离:6km(采用 MHYV 通信电缆:线径截 面不小于 1.5mm2); b) 电源到断电器、声光报警器的远程本安供电最大距离:2km(采用 MHYV 通信 电缆:线径截面不小于 1.5mm2);

(17) 信号制 a) 模拟量:1) 200~1000Hz 频率信号;2)RS485 数字信号:2400bps。 b) 开关量:1)电平信号:输出高电平时应不小于 3V(输出电流为 2mA 时),输 出低电平时不大于 0.5V,高电平对应逻辑“1”; 低电平对应逻辑“0”; 2) 电流 信号:-5 mA/0 mA/5 mA,-5 mA 对应逻辑“0”, 0 mA 对应“故障”,5 mA 对应逻 辑“1”。 c) 累计量:电平信号脉冲宽度不低于 0.3s,高电平不小于 3V(输出电流为 2mA 时),低电平不大于 0.5V;计数范围:0-9999。

(18) 控制量信号:高电平大于 3V(输出电流 2mA 时),低电平小于 0.5V。

(19) 电源波动适应能力 地面设备交流电源电压在-10%~+10%、井下设备供电电压在-25%~+10 的范围 内波动时,系统的电气性能符合基本功能、主要技术指标、传输性能的规定。




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