广西滕县大黎矿区三发冲矿段安全避险六大系统设计方案0604Word下载.docx

1、充分利用现有资源，根据现场情况制定不同的系统配置方案，降低系统造价，完善系统功能，提高系统档次，使系统具有较高的性能价格比；凡是原系统已具备的功能或结构装置，只要准确有效，都采用系统整合的方法加以利用，不作重复建设；对监测系统所涉及的技术方法，在保证长期可靠有效的前提下，采用最经济的方案。（3）系统可扩展性原则在系统方案要求改进时，本次投入的软硬件设备能够继续使用，最大限度减少重复投入；系统输出的数据信息采用国际或国内通用的标准格式，便于系统功能扩充和监测成果的开发；系统预留接口，为系统升级与改造做铺垫，使系统具有可扩展性。（4）可靠性和可维护性原则能够保障在恶劣环境下可靠工作，同时，硬件设备

2、稳定可靠，免维护或维护量小；系统设备均采取良好的接地保护装置，结合防雷模块，具备良好的防雷、防浪涌和抗干扰能力。系统本身应符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求，不影响设备正常工作；系统具有自诊断功能，能够有效判别外界对于监管系统的恶意破坏和系统自身故障，并给出报警提示。（5）先进性与实用性原则系统所采用技术与设备代表该领域先进产品，代表技术发展方向，具有先进性；系统所使用设备性价比高，技术成熟，实用性强。（6）施工便捷原则由于项目周期短，工作量较大，任务紧，项目实施时需要采用快速建设原则，确保项目按时完成；方案设计采用系统集成方法，达到快速施工、调试、验收。（7）技术成熟原则系统技术方案为长期

3、研究内容和领域，具有研发基础，技术方案成熟；由于具备成熟的解决方案，无需长时间开发即可应用。（8）安全性原则为保障信息安全，安防监管系统的通信中，要考虑高可靠的信息加密方式；在权限管理中，软件系统设计对系统管理和维护人员进行多级权限分级，以区分、限制各级别用户对系统的访问和操作能力，防止越级操作，保证系统操作的安全性；系统核心设备选用具有矿用安全标志的产品，保证系统安全性。2.2 设计依据国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号）金属非金属矿山安全规程 GB 16423-2006金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ2031-2011金属非金属地下矿山人员定位系统建

4、设规范 AQ2032-2011金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范 AQ2033-2011金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范 AQ2034-2011金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范 AQ2035-2011金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范 AQ2036-2011金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统 AQ 2013.1-2008金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统检测 AQ 2013.3-2008工程测量规范 GB 50026-2007视频安防监控系统工程设计规范 GB 50395-2007民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50198-1994矿山安全标志 GB 1

5、4161-2008安全防范工程技术规范 GB 50348-20043 人员定位系统井下人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。井下定位考勤系统能够及时、准确的将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位考勤系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。根据相关要求，在井下建立人员定位系统时，主要考虑以下几个方面：1）人员定位系统主机应安装在地面，并双

6、机备份，且应在矿山生产调度室设置显示终端。2）人员出入井口和重点区域进出口等地点应安装分站（读卡器），重点区域是指各生产中段和分段进出巷道及主要分叉巷道、井下爆破器材库、紧急避险设施等区域。3）分站（读卡器）应安装在便于读卡、观察、调试、检验，且围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物、不容易受到损害的位置。4）电缆和光缆敷设应符合GB16423-2006中6.5.2的相关规定。3.1 系统概述3.2 人员定位系统建设现状目前，广西滕县大黎镇三发冲力发矿区井下人数不足30人，按照根据AQ2031-2011金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范的要求，只用建立完善人员出入井信息管理制度即可，准确掌握井

7、下各个区域作业人员的数量。4 通信联络系统通信联络系统主要包括有线通信联络系统和无线通信联络系统，其中有线通信联络系统是指通过线缆进行信息交互的通信联络系统，而无线通信联络系统是指通过自由空间进行信息交互的通信联络系统。通信联络系统建成后能够及时把处理信息以短信方式发到各级人员手机上，平时也可以作为短信通知平台，及时发布各类通知和公告。保证在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话。4.1 广西滕县大黎镇三发冲力发矿区通信系统建设内容广西滕县大黎镇三发冲力发矿区本次拟建设有有线通信联络系统，具体内容为：在监控中心安装有南京北路公司的BL-8000E调度交换机1台，触摸一体机1台，8口语

8、音接入模块IAD1008共1台分别安装在调度中心连接井下2台KTH15电话。电话机具体分布如下：黎光矿段口、安旺矿段口、建大矿段口处共安装有3部固定有线电话。矿井现井下为有线通信网络系统，采用一根通信电缆从风井口下井，型号为 MHYV 1020.97。井下通信电缆敷设采用沿镀锌钢绞线吊挂的方式，后期 拟在各硐室、采区、变电硐室、装卸矿点等处均预留有有线电话。 图1-1 通信联络示意图4.2 通信联络系统功能（1）调度管理一体化调度功能实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化。强插、强拆功能具备调度强插、强拆、组呼、群呼、会议、录音、通话记录查询功能、呼叫转移功能、用户状态

9、语音提示。（2）遗漏电话通知功能手机关机或不在服务区，所有来电留有记录，一旦手机开机或到达服务区时，以短信形式通知，包括来电号码、拨打时间等信息。（3）绑定功能功能可实现手机与手机，手机与固话之间的绑定，拨打任一终端时，同时振铃。4.3 通信系统主要设备4.3.1 BL-8000E调度交换机参数名称说明接入方式4个模拟接口，fxs与fxo口可自由选配 fxo口可做模拟中继网口两个百兆自适应网口（一个WAN口，一个LAN口）操作系统嵌入式 LINUX 操作系统注册数100配套终端标准的SIP数字中继网关：SIP协议中继网关 标准的SIP模拟网关：SIP 协议系列网关SIP 话机：BT210、BT

10、220系列话机SIP软电话协议SIPNAT穿透支持语音编码G711、G729、G723、h263、h264传真T.38,T.30机箱尺寸机架安装式机箱:19寸1U标准机架式机箱：4千克电源AC220V4.3.2 触摸一体机触摸屏调度台是调度机系统的操作终端之一，它采用以太网口与调度主机连接，用以完成调度机系统特别需要的功能，如一键到位呼叫用户、强插、强拆、录音等。触摸大屏，简单易用的图形化界面， 实时显示系统用户状态，尽可能得将更多的通信调度信息显示在调度员面前。8 线电阻式触摸屏线电阻屏，操作高效、精准的操作过程设计，极大地提高调度员处理事务的速度。主要功能：1、调度操作：呼叫、强插、强拆、

11、代接、监听、组呼、群呼、会议、夜服。2、监控功能：能够通过图标颜色和文字指示出用户状态：呼叫、振铃、通话。3、呼叫及通话：拨号呼叫、来电接听、多线路切换。4、管理功能：系统管理、分组管理、帐号管理、权限管理。5 监测监控系统根据三发冲矿区的实际情况，本次拟建设新的监测监控系统。系统结构采用CAN总线方式，将各传感器通过CAN总线方式上传至地面监控中心。5.1 有毒有害气体监测5.1.1 气体浓度检测为了防止在采区工作面正常生产特别是放炮作业后，井下工作人员中毒，需要利用便携式多参数测量仪对放炮后的气体成分进行测量。便携式测量仪应该至少能够同时测量一氧化碳、氧气、一氧化氮及二氧化氮，并能进行报警

12、参数设置和声光报警。在采掘工作面放炮后，正常通风情况下，布置在相应的中段的回风联络巷的一氧化碳或二氧化氮传感器不再报警后，由工作人员携带多参数测量仪从上风流方向进入采区，一旦测量仪发生报警，人员立即撤离采区，直至测量仪不再报警，人员方可进入采区进行工作。便携式多参数测量仪各种气体的报警浓度一般设置如下：一氧化碳为24ppm，氧气为低于18%，一氧化氮为14ppm ，二氧化氮的报警浓度设置为2.5ppm。目前，广西滕县大黎镇三发冲力发矿区共有1中段、2中段、3中段、4中段共计4生产水平；经与矿方沟通与科学分析，本次拟增加4台一氧化碳传感器、4台风速传感器、4台开停传感器。5.1.2 气体浓度在线

13、监测广西滕县大黎镇三发冲力发矿区井下炮烟产生的有毒有害气体主要为一氧化碳，因此主要布置一氧化碳传感器即可。安装地点如下图所示：图1-2 环境检测采集分布示意图根据实际勘察，广西滕县大黎镇三发冲力发矿区井下共需要安装4个一氧化碳传感器。CO安装的地点如下表所示：序号水平数量备注1建大窿口2黎光窿口3安旺窿口4合计表1-1 CO安装地点传感器的安装要求：1）传感器应垂直悬挂。2）一氧化碳传感器距顶板不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，安装维护方便，不影响行人和行车。3）一氧化碳报警浓度应设定为24ppm。5.2 通风系统监测5.2.1 风速监测（1）风速监测现状目前，广西滕县大黎镇三发冲

14、力发矿区井下尚未安装风速传感器。（2）风速监测布置原则结合广西滕县大黎镇三发冲力发矿区的实际，在进行通风系统监测系统设计时，主要考虑以下几个方面：（1）矿山的总回风巷应安装风速传感器。（2）各个生产中段和分段回风巷应安装风速传感器。（3）应根据AQ2013.1确定每个中段（中段、分段）的风量、风速报警值。根据上述风速传感器布置原则，结合广西滕县大黎镇三发冲力发矿区的实际情况，主要的风速和风压传感器安装的地点如下表所示：风速传感器数量建大矿黎光矿安旺矿5表1-2 风速和风压传感器安装地点（3）风速传感器的安装1）风速传感器应垂直悬挂，风速传感器距顶板不得小于300mm，传感器距巷壁不得小于200

15、mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。2）风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。3）各个点的风速根据金属非金属矿山安全规程确定风速报警值（包括上限和下限）。5.2.2 风机监测根据相关要求，矿山的主扇、辅扇和局扇应安装开停传感器。目前广西滕县大黎镇三发冲力发矿区共有4台主扇，因此井下共需安装4台风机开停传感器。5.3 视频监测根据相关标准和规范，结合广西滕县大黎镇三发冲力发矿区的实际情况，视频监测系统在进行设计时主要考虑以下几个方面：1）应对井口提升绞车房以及井口、井底、中段马头门、调车场等提升人员进出场所进行视频监控。2）应对火工

16、库、油库、变电所、泵房等主要硐室进行视频监测，安装在火工库和油库的视频设备应是本质防爆设备。3）视频监测系统的功能与性能设计、设备选型与设置、传输方式、供电应符合GB 50395的相关规定。5.3.1 系统设计本次设计共新建12台摄像机，分别安装在风井口与一平段口、二平段口、三平口、四平段口处，然后使用视频线缆统一连接至调度中心的硬盘录像机中进行存储和查看。图1-3 视频分布示意图4）视频监控系统组网方式视频监控系统统一采用视频线缆经视频光端机进行光电转换后通过光缆进行传输。5.4 监测监控系统部分设备情况介绍5.4.1 风速传感器主要技术指标 工作电压：9-24工作电流：85db 红色LED

17、闪光（暂未启用）工作条件：温度： 0-40 相对湿度： 98% 大气风速风量 86-106Kpa 输出信号： 数字串行码格式 脉冲频率方式：200-1000Hz 模拟电流方式：1-5mA;4-20mA传感器-电源距离：2Km（1.5mm2铜芯电缆）分布电感1mh/Km5.4.2 CO传感器主要技术参数0-400ppm、0-500ppm、01000ppm0100ppm 时4ppm（绝对误差）100-1000ppm时测量值的5%（相对误差）显示分辨率：1.0ppm100mAExibI1.0-99.0ppm85db 红色LED闪光CAN脉冲频率方式：2Km（1.5mm2铜芯电缆）分布电感1mh/Km

18、 分布电容0.1F/Km遥控距离：6m仪器重量：1.4Kg5.4.3 开停传感器100mA被测电缆电流载量：不小于5A； CAN总线； 1-5mA，设备停止1-2mA，设备启动时5-10mA，传感器故障0mA；可靠性：平均无故障工作时间应不小于4000h；抗误操作性能：相邻电缆流过不小于5倍相应动作值电流时，传感器不应误动作；0.5Kg5.4.4 DS-2CC172P-IR3摄像仪主要参数产品类型：模拟摄像机产品功能：红外灯，日夜转换，防水产品外形：枪式成像器件：1/3英寸Sony CCD镜头参数：12mmF1.8（3.6mm，6mm，8mm，16mm 可选）最低照度：0.1Lux（F1.2，

19、AGC ON），0LUX with IR0.2Lux（F1.8，AGC ON），0LUX with IR水平清晰度：540TVL电子快门：1/50（1/60）秒至1/100000秒信噪比：大于48dB其它参数：信号系统：PAL镜头接口类型：M12日夜转换模式：电子彩转黑同步方式：内同步红外照射距离：30-40米分辨率：PAL:752（水平）582（垂直）NTSC:768（水平）494（垂直）视频输出：1Vp-p Composite Output（75/BNC）防护等级：IP66电源电压：DC12V10%电源功率：6W产品尺寸：86.583160mm产品重量：1000g环境温度：-10-60环境

20、湿度：小于90%（无凝结）6 监测数据传输6.1 监测数据传输平台矿井监测监控及安全管理信息系统是矿山持续发展的基础，其主要内容是安全信息的采集、信息的传输、信息的处理、信息的应用与集成。实时、准确、全面的安全信息管理和响应是矿山安全管理的核心。矿井监测预警系统应是集分析、预防、监测、应急全方位、一体化的系统工程。尤其应注重预防和应急处理模块，转被动为主动，利用通信、计算机、自动化等多项技术的紧密融合，有效地管理矿山安全工作，保障矿山的安全有效建设。系统的总体架构包括三大部分：基础设施、信息资源、应用系统，系统的总体架构如下图所示。图1-4 系统架构（1）基础设施基础设施主要是数据采集系统，如

21、人员定位系统、环境监测系统、视频监测系统等。数据采集系统负责从矿山监控系统中读取数据，通过建立的数据传输网络链路，向安全生产监控中心发送获得的实时数据。系统由以下功能模块组成：1）实时数据采集从矿井监控系统中实时读取监控设备和仪器仪表所检测到的人员所在位置、生产现场环境数据，以及主通风机等设备的运行状况数据。2）数据发送将采集得到的数据按照设定的时间间隔，通过TCP/IP通讯协议或UDP协议向上发送至中央监控中心的数据接收服务器。在数据发送模块中，需要配置数据接收服务器的IP地址、网络通讯协议，并能够根据需要灵活设置数据发送的时间周期。（2）信息资源该部分主要是建立数据平台，包括实时监测数据和

22、日常安全管理数据。实时监测系统的对象是监测数据，实时数据库的核心就是管理实时监测数据，它采集并存储与生产过程相关的各种数据。数据平台不仅能将分散在矿井的实时信息集成起来，虚拟成一个大系统，为管理者全面地实时监控所辖范围内企业的生产过程提供一个集成化的平台，而且能够通过对生产过程数据的再次加工处理，提炼出真正对安全生产决策有用的数据，从而在生产经营管理和实时过程控制之间架起一座桥梁，达到两者之间的信息交换和紧密集成。在数据平台中，完成以下功能：1）数据接收：将所有矿井数据采集系统通过Internet传送上来的实时数据包进行解析、整理和优化，存入数据接收服务器内存数据结构中，以便于其它应用模块的调

23、用，用以进行数据的展示和进行实时数据的分析。2）接收异常报警：监视系统内定义的所有矿井数据采集系统发送数据的情况，对未按数据发送周期进行数据发送的矿井，系统立刻发出报警，尽早发现和排除矿井数据发送端可能存在的问题。针对每个矿井可以设置个性化的异常报警规则，以便于对一些需要重点监控的矿井加强监控力度。3）数据存储：对存在数据接收服务器内存数据库中的数据进行压缩处理后，按照一定的数据格式存入历史数据库中。系统具有海量数据存储能力，由于进行了数据压缩处理，因而能够大大节约硬盘存储的空间。6.1.1 监测监控软件系统1.2.1.2 系统功能系统主要功能包括：（1）地理信息管理地理信息系统的基本定位是矿山安全监测预警系统的一个基本支撑系统，综合来说，地理信息技术在其中起着以下作用：提供整个信息系统的底层技术支撑平台，维护地理数据库，维护业务数据库和地理数据库的关系，给整个安全生产信息系统提供所需要的信息资源和基础地理服务。对与地理环境有关的各类空间数据进行采集、输入、编辑、存储、管理、分析、处理与显示等。提供专业的应用。通过对业务流程和业务对象进行地理建模，将整个操作流程用地理信息可视化技术直