煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案 為保證煤礦安全監(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，根據(jù)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(jí)改造基本目標(biāo) 1促進(jìn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控新技術(shù)新裝備的推廣應(yīng)用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的需要。 2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。 3支持安全監(jiān)管監(jiān)察，促進(jìn)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(yīng)用水平。 二、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造基本原則

2、 1 統(tǒng)籌規(guī)劃、試點(diǎn)先行、有序推進(jìn)。 制定國(guó)家層面的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造總體方案、技術(shù)方案，明確總體技術(shù)要求，及時(shí)完成標(biāo)準(zhǔn)換版；在分類試點(diǎn)的基礎(chǔ)上穩(wěn)步推進(jìn)，針對(duì)不同的礦井類型分步實(shí)施。 2 政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、協(xié)同配合。 在國(guó)家煤礦安監(jiān)局的領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)下，發(fā)揮各級(jí)安全監(jiān)管監(jiān)察機(jī)構(gòu)的作用；突出煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造中的主體地位和作用；引導(dǎo)安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)積極進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，督促檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和安標(biāo)中心積極配合開(kāi)展相關(guān)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(cè)監(jiān)控技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤礦安全生產(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

3、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，煤礦在用系統(tǒng)應(yīng)滿足基本要求，其余要求可分步實(shí)施。 三、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造主要內(nèi)容 1 全數(shù)字化 在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上，將各類傳感器、執(zhí)行器至分站升級(jí)為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化。 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；3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1級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，評(píng)

4、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)備的類型齊全；至少一臺(tái)分站達(dá)到滿載要求；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 推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備 突出、高瓦斯礦井的采掘工作面及總回風(fēng)，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(fēng)隅角，建議采用無(wú)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(xué)原理傳感器；建議加裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備。 推廣使用低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵(lì)使用多參數(shù)傳感器。 4 提升傳感器的防護(hù)等級(jí) 將傳感器

5、的防護(hù)等級(jí)由ip54提升到ip65。 5 完善報(bào)警、斷電等控制功能 實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⑼咚钩蕹掷m(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級(jí)別（響度或頻度），實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。各級(jí)別報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況決定。 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)系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(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，可由根據(jù)煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。 6 支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合 實(shí)現(xiàn)井下有線和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的

6、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。進(jìn)行井下系統(tǒng)融合時(shí)，建議視頻監(jiān)測(cè)原則上不接入。 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)線通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車(chē)輛監(jiān)測(cè)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(shí)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(chǎng)總線方式，包括rs485、can；無(wú)線傳輸采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，包括wavemesh、zigbee、wi-fi、rfi

7、d、藍(lán)牙4.0。 分站至中心站傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、rs485、can。 8 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）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)； （3）傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒； （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。 9 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)濾除及異常數(shù)據(jù)分析； （2）瓦斯、煤與瓦斯突出等的預(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

8、析等。 10 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時(shí)，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)。 11 提升系統(tǒng)性能指標(biāo) （1）系統(tǒng)巡檢周期不超過(guò)25s，并具備對(duì)瓦斯涌出異常區(qū)域監(jiān)控設(shè)備加速巡檢功能，在瓦斯超限時(shí)瓦斯超限區(qū)域監(jiān)控設(shè)備的巡檢時(shí)間不超過(guò)10s； （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3h，更換電池要求由僅能維持1h時(shí)必須更換，提高到僅能維護(hù)1.5h時(shí)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(diào)校周期不低于6個(gè)月。 （5）具有雙機(jī)熱備自動(dòng)切換，切換時(shí)間不得超過(guò)5s。 （6）模擬量傳輸處理誤差不超過(guò)0.

9、5%。 （7）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。 12 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)，采用如著名的加密算法md5、rsa對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。由國(guó)家局指定加密密鑰，確保數(shù)據(jù)無(wú)法被破解篡改。 13 方便用戶使用、維護(hù)、培訓(xùn) 軟件界面友好，方便調(diào)用，強(qiáng)化幫助功能。 以上升級(jí)改造內(nèi)容，對(duì)于新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)必須全部滿足，對(duì)于在用中的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可采取逐步推進(jìn)、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(jí)改造的基本要求。新安裝及在用安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足的基

10、本要求見(jiàn)表1。 表1 新安裝、升級(jí)改造后的在用系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求 四、技術(shù)實(shí)施方案 1.新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，系統(tǒng)生產(chǎn)單位按照新要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造，并取得安全標(biāo)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，煤礦企業(yè)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，并實(shí)施改造，升級(jí)改造方案報(bào)煤礦企業(yè)報(bào)屬地省級(jí)煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)。對(duì)于經(jīng)評(píng)估后沒(méi)有改造價(jià)值的，應(yīng)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(jí)改造，可選擇采取以下方式： （1）全部更換。 （2）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；使用性能由生產(chǎn)單位保證。對(duì)已經(jīng)進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評(píng)定的同類情況，在其他礦井升級(jí)改造時(shí)不再進(jìn)行。 （3）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，由生產(chǎn)單位自行試驗(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