1、KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造方案目 錄1背景41.1國(guó)家要求41.2煤礦在用系統(tǒng)現(xiàn)狀82升級(jí)改造技術(shù)方案122.1升級(jí)改造原則及依據(jù)12安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造原則12安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造依據(jù)132.2KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造完成情況15KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介15KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理16KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)功能及性能指標(biāo)18KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)20KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)21KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造完成情況23KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備升級(jí)情況273升級(jí)改造需求503.1改造范圍503.2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升

2、級(jí)改造系統(tǒng)需求514升級(jí)改造實(shí)施方案514.1環(huán)網(wǎng)改造514.2分站改造524.3電源改造544.4傳感器改造575費(fèi)用預(yù)算58附錄一 關(guān)鍵設(shè)備及指標(biāo)611 背景1.1 國(guó)家要求針對(duì)目前國(guó)內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題，2016年12月29日國(guó)家煤礦安監(jiān)局印發(fā)了煤礦安全監(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)，通知要求：“大型礦井、煤與瓦斯突出礦井的在用安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造工作應(yīng)在2018年底前完成；其他礦井應(yīng)在“十三五”末完成”。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案所要求的升級(jí)改造主要內(nèi)容包括：（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，

3、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

4、技術(shù)及裝備推廣使用架構(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。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)線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備。（4） 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。（5） 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　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，實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。各級(jí)別報(bào)警濃度值的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況決定。推行邏

5、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埽岣邤嚯姷目煽啃裕⒓訌?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)。推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(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)：

6、視頻監(jiān)測(cè)、無(wú)線通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)測(cè)等。（7） 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。“十三五”末應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無(wú)線傳輸采用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。（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) 模擬量傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒；3) 模擬量傳

7、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。（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)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)。（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，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)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╇?/p>

8、時(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。（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。（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。根據(jù)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案的要求，我單位新一代KJ95N煤礦安全監(jiān)

9、控系統(tǒng)的各類設(shè)備及監(jiān)控軟件均由天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司研制、生產(chǎn)。系統(tǒng)具有容量大、速度快、更穩(wěn)定、更可靠、更安全、融合深、改造成本低、安裝維護(hù)使用方便等鮮明特點(diǎn)，在關(guān)鍵技術(shù)及功能、性能指標(biāo)上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。完全滿足了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案中所提出的傳輸數(shù)字化、抗電磁干擾、邏輯報(bào)警、分級(jí)報(bào)警、區(qū)域斷電、自診斷、自評(píng)估功能等要求，部分性能及功能指標(biāo)高于國(guó)家升級(jí)改造要求和同行業(yè)水平。1.2 煤礦在用系統(tǒng)現(xiàn)狀山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)保安煤業(yè)有限公司位于郊區(qū)舊街鄉(xiāng)境內(nèi)，石太鐵路和太舊高速公路從井田南部區(qū)外通過(guò)，距太舊高速公路3公里,距陽(yáng)泉市區(qū)25公里,交通條件較為便利。保安煤業(yè)有限公司是山西煤

10、炭運(yùn)銷集團(tuán)陽(yáng)泉郊區(qū)公司投資興建的現(xiàn)代化礦井。位于郊區(qū)舊街鄉(xiāng)境內(nèi)，是陽(yáng)泉市百項(xiàng)重點(diǎn)工程之一。批準(zhǔn)井田面積14平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量1.866億噸，可采儲(chǔ)量1.02億噸。主采8#、9#、15#煤層。批準(zhǔn)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸/年，礦井服務(wù)年限為84年。工業(yè)廠區(qū)占地面積為13公頃。煤種為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，可廣泛用于電力、冶金、化工等行業(yè)。礦井從2005年5月正式開工建設(shè)，一期工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年，年銷售收入7億元，創(chuàng)利稅2.1億元。到2012年二期工程達(dá)到生產(chǎn)能力150萬(wàn)噸，到2015年三期工程將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力210萬(wàn)噸。 經(jīng)過(guò)各大系統(tǒng)建設(shè)，保安煤礦已建設(shè)完成煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體情況如下：（1）環(huán)網(wǎng)情況：

11、保安煤礦于2011年建成監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)專用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，目前已經(jīng)運(yùn)行6年。網(wǎng)絡(luò)以單模光纖為主要傳輸介質(zhì),建成井下一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。環(huán)網(wǎng)采用東土交換機(jī)做為內(nèi)核，其中，井下?lián)Q機(jī)共計(jì)4臺(tái)，型號(hào)為：KJJ135，分別布置在井下中央變電所、上倉(cāng)皮帶機(jī)頭、15#煤軌道巷第一配電室、采區(qū)變電所。地面1臺(tái),分布在調(diào)度機(jī)房。（2）安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)保安煤礦于2006年安裝并使用天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司的KJ95N安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備主要布置于總回風(fēng)、順槽、地面、變電所、設(shè)備列車、高抽巷、采區(qū)變電所、皮帶巷、鍋爐房、瓦斯抽放泵站及避難硐室等區(qū)域。目前運(yùn)行情況基本穩(wěn)定，該系統(tǒng)的設(shè)備安裝情況如下：1）

12、監(jiān)測(cè)監(jiān)控主備機(jī)及服務(wù)器： 3臺(tái)研華610L CPU E5200，配置為硬盤總?cè)萘浚?00G，操作系統(tǒng)：windows XP，內(nèi)存總?cè)萘浚?G，顯存：集成顯卡，處理器：其他.2） 分站及電源：共32套，具體安裝位置為：上倉(cāng)皮帶機(jī)頭、15106回風(fēng)順槽、15#煤皮帶巷、地面風(fēng)機(jī)房分站、中央變電所、15105進(jìn)風(fēng)順槽、15106進(jìn)風(fēng)順槽、15105高抽巷、15108進(jìn)風(fēng)順槽、15#煤皮帶機(jī)頭、15#煤采區(qū)變電所、15107高抽巷、15110進(jìn)風(fēng)順槽、15106進(jìn)風(fēng)順槽、15#煤軌道巷、燃?xì)忮仩t房、井底永久避難硐室、15103高抽巷、瓦斯抽放泵站、二采區(qū)變電所、5#煤倉(cāng)上口、15107進(jìn)風(fēng)順槽、15#

13、煤軌道巷第二變電所、15109進(jìn)風(fēng)順槽等。3） 傳感器：高低濃度甲烷傳感器63臺(tái)，低瓦斯傳感器6臺(tái)，礦用一氧化碳傳感器27臺(tái)，溫度傳感器12臺(tái)，礦用風(fēng)速傳感器11臺(tái)，雙向風(fēng)速傳感器4臺(tái)，礦用風(fēng)筒風(fēng)量開關(guān)傳感器8臺(tái)，礦用風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器17臺(tái)，礦用氧氣傳感器3臺(tái)，礦用紅外二氧化碳傳感器6臺(tái)，礦用負(fù)壓傳感器2臺(tái)，硫化氫傳感器1臺(tái)，煙霧傳感器13臺(tái)，遠(yuǎn)程控制開關(guān)33臺(tái)，機(jī)電設(shè)備開停傳感器46臺(tái)，聲光報(bào)警器14臺(tái)等。目前保安煤礦使用KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)累計(jì)運(yùn)行10年，系統(tǒng)總體使用穩(wěn)定，能夠滿足煤礦的安全需要，但與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造方案要求相比尚存在如下不足：傳感器能夠適用于采掘工作

14、面應(yīng)用場(chǎng)所，防護(hù)等級(jí)已達(dá)IP65要求，但取證時(shí)未按IP65等級(jí)要求進(jìn)行檢驗(yàn)；（1） 系統(tǒng)具有預(yù)警、報(bào)警功能，但未達(dá)到升級(jí)改造方案所要求的多級(jí)要求；（2） 系統(tǒng)可接入瓦斯抽放、礦井壓力監(jiān)測(cè)、采空區(qū)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，但多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合程度低，未實(shí)現(xiàn)井下多系統(tǒng)設(shè)備共纜通信，即井下設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)融合；（3） 部分性能指標(biāo)不滿足升級(jí)改造要求：1) 異地?cái)嚯姇r(shí)間為2倍巡檢周期，在煤與瓦斯突出等極端情況下不能快速斷電，無(wú)法滿足煤礦安全生產(chǎn)要求；2) 備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間2h，不滿足4h的指標(biāo)要求；3) 模擬量傳輸處理誤差不超過(guò)1%，不滿足不超過(guò)0.5%的指標(biāo)要求。（4） 無(wú)加密存儲(chǔ)功能。（5） 系統(tǒng)可靠性

15、、穩(wěn)定性有待提高a) 傳感器性能不穩(wěn)定井下環(huán)境惡劣，濕度及粉塵大，甚至伴有腐蝕性氣體，導(dǎo)致傳感器電路、感應(yīng)元件、接插件等容易氧化，接觸不良，造成工作不可靠。傳感器在進(jìn)水、受到振動(dòng)和猛烈撞擊時(shí)，輸出數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生失真。井下狹小空間，存在復(fù)雜的強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾源，導(dǎo)致部分傳感器出現(xiàn)誤報(bào)甚至不能工作。目前采用的傳感技術(shù)落后，甲烷、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)傳感器仍采用催化、電化學(xué)技術(shù)，導(dǎo)致壽命短、工作穩(wěn)定性差，且存在零點(diǎn)漂移。部分傳感器元件一致性差，檢測(cè)易受干擾氣體影響，測(cè)量精度低。b) 傳感器供電不穩(wěn)定AQ 6201-2006規(guī)定甲烷傳感器到分站的傳輸距離不得小于2 km。隨著工作面推進(jìn)距離的增大，現(xiàn)場(chǎng)需要甲

16、烷傳感器到分站的本質(zhì)安全供電距離已經(jīng)超過(guò)6 km，距離遠(yuǎn)、線路上的壓降及干擾增大，造成傳感器無(wú)法正常啟動(dòng)，且存在頻繁復(fù)位等現(xiàn)象。c) 傳輸線路易受干擾傳感器與分站之間采用2001000 Hz模擬信號(hào)單向無(wú)校驗(yàn)傳輸方式，抗干擾能力弱，易受傳輸線路干擾，且無(wú)法分辨。目前大多數(shù)安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦用傳感器和分站的抗干擾設(shè)計(jì)考慮不充分，未從接口防護(hù)、布線方式等方面進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)和嚴(yán)格試驗(yàn)，且在技術(shù)方面，抗干擾設(shè)計(jì)與本質(zhì)安全設(shè)計(jì)相互矛盾，這是目前傳輸線路易受干擾的內(nèi)因。安全監(jiān)控系統(tǒng)具有測(cè)點(diǎn)多、分布廣、傳輸距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，傳感器到分站的距離從幾十米到數(shù)千米不等，極易受到外部信號(hào)的干擾，主要包括：在井下狹小的空間

17、內(nèi)，本質(zhì)安全型傳感器弱電信號(hào)線與動(dòng)力電纜多為平行鋪設(shè)，形成一個(gè)耦合回路；大型電氣設(shè)備啟動(dòng)和停止時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌干擾；井下變頻設(shè)備、大功率設(shè)備工作時(shí)會(huì)釋放強(qiáng)烈的電磁干擾，這些外部干擾會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸造成較大影響，導(dǎo)致系統(tǒng)極易產(chǎn)生誤報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)通信中斷，設(shè)備無(wú)法工作。d) 系統(tǒng)建設(shè)成本高傳感器與分站之間采用2001000 Hz模擬信號(hào)，由于信號(hào)不能復(fù)用，所以每個(gè)傳感器必須通過(guò)一條獨(dú)立的電纜與分站進(jìn)行信號(hào)傳輸，由于傳感器的數(shù)量多，因此系統(tǒng)建設(shè)所需要的電纜數(shù)量大，增加了系統(tǒng)的建設(shè)成本。e) 設(shè)備外殼防護(hù)等級(jí)低目前大部分傳感器外殼防護(hù)等級(jí)仍為IP54，無(wú)法滿足采掘工作面等惡劣環(huán)境使用要求。（6） 系統(tǒng)硬件設(shè)備功

18、能需要增加、指標(biāo)需要提高。a) 系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的抗干擾能力不足，需通過(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。b) 電源產(chǎn)品的備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間需要增加到4h。（7） 系統(tǒng)軟件功能不完善a) 不能進(jìn)行自診斷、自評(píng)估，不能進(jìn)行偽數(shù)據(jù)標(biāo)注及異常數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)不具備自診斷、自評(píng)估功能，無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)并提示系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。如：設(shè)備通信故障、設(shè)備內(nèi)部故障、傳感器探頭故障、電源帶載能力不足、數(shù)據(jù)庫(kù)連接異常、軟件通信異常等故障信息。

19、而且也不能及時(shí)提醒用戶對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)校、維護(hù)。b) 數(shù)據(jù)安全性較低數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為明文存儲(chǔ)，無(wú)法有效防止違規(guī)刪除、篡改監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警、斷電等重要數(shù)據(jù)。c) 圖形展示功能較為簡(jiǎn)單不可導(dǎo)入CAD監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備布置圖，進(jìn)行等比例井下巷道圖形顯示。不具備煤與瓦斯突出報(bào)警系統(tǒng)不能進(jìn)行實(shí)時(shí)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的診斷與預(yù)測(cè)，不能對(duì)掘進(jìn)工作面應(yīng)力變化、煤層瓦斯含量變化、煤的物理力學(xué)性質(zhì)變化實(shí)時(shí)顯示并預(yù)測(cè)預(yù)警，不能對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。（8） 無(wú)井下融合功能，數(shù)據(jù)綜合利用不足a) 監(jiān)控系統(tǒng)目前僅實(shí)現(xiàn)單系統(tǒng)運(yùn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)與井下人員定位、礦井壓力、瓦斯抽放等系統(tǒng)設(shè)備的井下數(shù)據(jù)融合，各系統(tǒng)需單獨(dú)布線，重復(fù)設(shè)置井下分站、電源

20、，電纜敷設(shè)工作量大、建設(shè)成本高，安裝、維護(hù)復(fù)雜。b) 在緊急、危險(xiǎn)情況下，不能與應(yīng)急廣播、人員定位、電力監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急聯(lián)動(dòng)；c) 系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)井下有線和無(wú)線傳輸網(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。總之，目前保安煤礦在用安全監(jiān)控系統(tǒng)不能滿足煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求，需進(jìn)行升級(jí)改造。2 升級(jí)改造技術(shù)方案2.1 升級(jí)改造原則及依據(jù)2.1.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造原則KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)本著架構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、低成本、低維護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，以高水準(zhǔn)、高質(zhì)量、高性能價(jià)格比為目標(biāo)，根據(jù)國(guó)家升級(jí)改造要求、煤礦實(shí)際使用需求和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保護(hù)用戶投資。（1） 整體性原則安全

21、監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，上至井上的系統(tǒng)主機(jī)，下至井下的傳感器、執(zhí)行器，各個(gè)設(shè)備在系統(tǒng)內(nèi)相互配合、協(xié)調(diào)工作，從而完成系統(tǒng)的功能及指標(biāo)，同時(shí)需要考慮整個(gè)礦井的安全類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在地面、井下的數(shù)據(jù)融合，即升級(jí)改造要有全局意識(shí)，要遵循整體性原則。（2） 先進(jìn)性原則系統(tǒng)構(gòu)成采用簡(jiǎn)單、成熟，具有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，并符合國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)、軟件產(chǎn)品和設(shè)備，并且系統(tǒng)應(yīng)遵守國(guó)內(nèi)、國(guó)際上的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以保證系統(tǒng)具有較長(zhǎng)的生命力和擴(kuò)展能力。（3） 針對(duì)性原則 此次監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造的內(nèi)容較多，在滿足國(guó)家升級(jí)改造方案及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，不同的系統(tǒng)提出了高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)，完成了多于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的功能，高的指標(biāo)

22、、豐富的功能，是針對(duì)不同的需求而設(shè)計(jì)的，煤礦現(xiàn)場(chǎng)的升級(jí)改造需要針對(duì)自身的需求，有選擇性的升級(jí)附加功能及指標(biāo)。（4） 有效性原則 監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造是為了提高安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控新技術(shù)、新裝備在煤礦現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用范圍，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，所以升級(jí)改造后的監(jiān)控系統(tǒng)要確保有效，提高其在煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中的作用，確保監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、控制可靠，在保證系統(tǒng)有效性的同時(shí)，保證升級(jí)改造投資的有效性。（5） 易操作性原則針對(duì)煤礦工作人員的技術(shù)特點(diǎn)，提供先進(jìn)且易于維護(hù)的人機(jī)界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等快速工具。2.1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造依據(jù) 煤礦安全規(guī)程現(xiàn)行201

23、6版 國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于印發(fā)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) 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求AQ6201-2006 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范AQ1029-2007 國(guó)家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于印發(fā)煤礦安全生產(chǎn)在線監(jiān)測(cè)聯(lián)網(wǎng)備查系統(tǒng)通用技術(shù)要求和數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)（試行）的通知 安監(jiān)總廳規(guī)劃（2016）138號(hào) 國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家礦井安監(jiān)局關(guān)于建設(shè)完善礦井井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的通知（安監(jiān)總煤裝2010146號(hào)文件） 煤礦用低濃度載體催化式甲烷傳感器AQ6203-2006 瓦斯抽放用熱導(dǎo)式高濃度甲烷傳感器AQ6204-2006 煤礦用電化學(xué)式一氧化碳傳感器AQ6

24、205-2006 煤礦用高低濃度甲烷傳感器AQ6206-2006 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件MT/T1004-2006 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)要求MT/T1008-2006 煤礦用信息傳輸裝置MT/T899-2000 礦用分站MT/T1005-2006 礦用信號(hào)轉(zhuǎn)換器MT/T1006-2006 礦用信息傳輸接口MT/T1007-2006 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)線路避雷器MT/T1032-2007 礦用光纖接、分線盒MT/T1033-2007 礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)MT/T1081-2008 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-2010 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB50343-2012 電子計(jì)

25、算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-2008 電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范GB/T2887-2000 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范GB8566-2007 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范GB50215-2005 煤炭工業(yè)礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝備配置標(biāo)準(zhǔn)GB50581-2010 礦井建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范AQ10552008 綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50311-2007 綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范GB50312-2007 光纖總規(guī)范GB-T15972.15-1998 爆炸性環(huán)境電氣設(shè)備通用要求GB3836.1-2010 爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求GB 3836.1-2010 爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)

26、安全型“i”保護(hù)的設(shè)備GB 3836.4-2010 礦井通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件MT209-1990 礦井井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定 全國(guó)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成企業(yè)資質(zhì)認(rèn)證 中華人民共和國(guó)制造計(jì)量器具許可2.2 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造完成情況2.2.1 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)滿足煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案、新版AQ6201煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線通信架構(gòu)，采用分布式控制、多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、即插即用、斷線續(xù)傳、電磁兼容、設(shè)備故障診斷等技術(shù)，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行性能及

27、功能大幅提升，部分指標(biāo)超過(guò)升級(jí)改造要求及同行業(yè)水平。升級(jí)改造后，系統(tǒng)容量大、速度快、更穩(wěn)定、更可靠、融合深、改造成本低，安裝、維護(hù)、使用方便，適應(yīng)于各類煤礦安裝使用。2.2.2 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)組成框圖如上圖所示，系統(tǒng)采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線架構(gòu)，系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)主備機(jī)、多系統(tǒng)融合服務(wù)器、交換機(jī)、監(jiān)控分站、傳感器、執(zhí)行器、電源等組成。監(jiān)控系統(tǒng)主備機(jī)為監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理、分析、顯示、存儲(chǔ)、打印中心，提供為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行所必須的有關(guān)配置、設(shè)備管理功能，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警、斷電、饋電異常、通信狀態(tài)等信息查看，歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、報(bào)警記錄、故障記

28、錄、斷電記錄等信息查詢、打印，系統(tǒng)及設(shè)備故障診斷、標(biāo)校提醒、GIS圖形展示、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警等功能；多系統(tǒng)融合服務(wù)器提供地面級(jí)多系統(tǒng)融合功能，可融合人員定位、IP廣播、工業(yè)電視、電力監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，并進(jìn)行多系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，提供多系統(tǒng)融合信息Web訪問(wèn)服務(wù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看，歷史數(shù)據(jù)、曲線的查詢與打印等；交換機(jī)提供系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信組網(wǎng)及通信接入功能，可直接接入以太網(wǎng)接口分站、RS485接口分站，完成分站至上位機(jī)間、分站至分站間的數(shù)據(jù)傳輸，為系統(tǒng)快速異地?cái)嚯姷暮诵脑O(shè)備。監(jiān)控分站為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)井下區(qū)域數(shù)據(jù)采集中心，對(duì)分站下級(jí)傳感器、執(zhí)行器、電源等設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦井下環(huán)

29、境及工況參數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳，可根據(jù)自身邏輯進(jìn)行工作，當(dāng)檢測(cè)到有環(huán)境或工況參數(shù)異常時(shí)，發(fā)出斷電或報(bào)警指令，進(jìn)行斷電或報(bào)警，以保證煤礦井下安全。為提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性，監(jiān)控分站具有斷線續(xù)傳功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)主備機(jī)通信中斷時(shí)對(duì)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，待主備機(jī)通信恢復(fù)后將數(shù)據(jù)上傳至地面主機(jī)。傳感器為系統(tǒng)檢測(cè)環(huán)境及工況狀態(tài)裝置，可檢測(cè)單個(gè)或多個(gè)環(huán)境及工況參數(shù)，通過(guò)RS485接口將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控分站，傳感器具有分級(jí)報(bào)警功能，超過(guò)報(bào)警門限時(shí)可發(fā)出不同級(jí)別聲光報(bào)警。執(zhí)行器為系統(tǒng)斷電、報(bào)警執(zhí)行裝置，可通過(guò)RS485、開入口接收監(jiān)控分站、系統(tǒng)主機(jī)、傳感器及其他裝置所發(fā)出的指令進(jìn)行斷電、聲光報(bào)警、灑水等操作，主

30、要有：斷電器、聲光報(bào)警器、灑水裝置等。電源為系統(tǒng)交換機(jī)、監(jiān)控分站、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備進(jìn)行供電，提供本安電源輸出，并具有充、放電電壓、電流，充放電狀態(tài)等監(jiān)測(cè)功能，通過(guò)RS485接口將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控分站、地面主機(jī)，并具有遠(yuǎn)程充放電維護(hù)功能。系統(tǒng)的各組成設(shè)備正常安裝后，傳感器、執(zhí)行器、電源等設(shè)備通過(guò)即插即用的方式，將編碼的設(shè)備信息數(shù)據(jù)發(fā)送至分站及業(yè)務(wù)主機(jī)，完成設(shè)備的即插即用，通過(guò)地面軟件簡(jiǎn)單操作，即可完成設(shè)備配置投入工作。系統(tǒng)本安交換機(jī)、監(jiān)控分站具有數(shù)據(jù)路由功能，監(jiān)控分站在無(wú)系統(tǒng)主機(jī)參與下可實(shí)現(xiàn)相互間的互聯(lián)互通，當(dāng)有瓦斯超限時(shí)，監(jiān)控分站可直接通知被控分站進(jìn)行斷電，從而實(shí)現(xiàn)井下分布式控制，在監(jiān)控

31、系統(tǒng)主備機(jī)故障情況下，監(jiān)控系統(tǒng)仍可實(shí)現(xiàn)井下斷電，保證煤礦井下安全。為提高監(jiān)控系統(tǒng)響應(yīng)速度，監(jiān)控分站及傳感器設(shè)備對(duì)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)處理，優(yōu)先上傳報(bào)警、斷電等緊急、重要數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速響應(yīng)及本地、異地?cái)嚯姟１O(jiān)控分站通信鏈路為不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供不同信道，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員定位、礦井壓力、瓦斯抽放等不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳感執(zhí)行設(shè)備、無(wú)線接入器等裝置的共纜通信和井下設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)融合，監(jiān)控分站直接或通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備間接將不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送至地面不同的系統(tǒng)主機(jī)，完成分站過(guò)程數(shù)據(jù)上傳，不同的業(yè)務(wù)主機(jī)根據(jù)用戶需求將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息進(jìn)行展示。當(dāng)井下設(shè)備發(fā)生非通信中斷故障時(shí)，系統(tǒng)分站、傳感器、執(zhí)行器、電源能夠?qū)ψ陨砉收吓袛嗖?/p>

32、進(jìn)行描述，通過(guò)故障診斷事件發(fā)送至地面主機(jī)，主機(jī)對(duì)故障信息進(jìn)行展示，并對(duì)用戶進(jìn)行提醒，完成遠(yuǎn)程故障診斷。2.2.3 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)功能及性能指標(biāo)2.2.3.1 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)性能指標(biāo)（1） 不低于AQ6201-新版煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求性能要求；（2） 系統(tǒng)容量：255臺(tái)分站；（3） 系統(tǒng)最大測(cè)點(diǎn)數(shù)量：8160；（4） 系統(tǒng)巡檢周期指標(biāo)：不大于10S；（5） 本地?cái)嚯姇r(shí)間：不大于2S；（6） 異地?cái)嚯姇r(shí)間：不大于5S；（7） 分站存儲(chǔ)能力：不小于24小時(shí)數(shù)據(jù)量；（8） 抗干擾能力：a) 通過(guò)3級(jí)靜電抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A）b) 通過(guò)2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A）c)

33、通過(guò)3級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A）d) 通過(guò)3級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A）2.2.3.2 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)功能指標(biāo)（1） 不低于AQ6201-新版煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求功能要求；（2） 具有傳感器、電源、執(zhí)行器的即插即用功能，有新設(shè)備接入時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別所接設(shè)備類型，用戶僅需配置設(shè)備安裝地點(diǎn)及斷電關(guān)系即可使用，簡(jiǎn)化操作；（3） 具有在線標(biāo)校功能，可在傳感器、地面軟件設(shè)置或取消傳感器標(biāo)校狀態(tài)，系統(tǒng)軟件自動(dòng)標(biāo)識(shí)、記錄傳感器標(biāo)校狀態(tài)，從而在減少因標(biāo)校操作產(chǎn)生誤報(bào)警的情況下，減少標(biāo)校窗口時(shí)間，提高標(biāo)校效率，縮短監(jiān)控時(shí)段盲區(qū)；（4） 具有分級(jí)報(bào)警功能，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⒅魃韧ｏL(fēng)、同

34、一區(qū)域多處報(bào)警等異常情況，并結(jié)合報(bào)警持續(xù)時(shí)間，將監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警分為：初級(jí)報(bào)警（藍(lán)色報(bào)警）、一級(jí)報(bào)警（黃色報(bào)警）、二級(jí)報(bào)警（橙色報(bào)警）、三級(jí)報(bào)警(紅色報(bào)警)，并針對(duì)不同的報(bào)警級(jí)別，通知不同用戶，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息分級(jí)響應(yīng)；（5） 具有數(shù)據(jù)加密功能，采用同態(tài)加密、SHA256、SHA512、DES、RSA等混合加密算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)配置信息、歷史數(shù)據(jù)的高效、安全加密和存儲(chǔ)，保證監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全；（6） 具有短信通知功能，可在緊急情況下，根據(jù)信息嚴(yán)重程度，自動(dòng)通知不同專業(yè)、不同級(jí)別領(lǐng)導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)、快速響應(yīng)；（7） 具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，采用大容量數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)密采數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；（8） 具有GIS圖形、矢量圖形展

35、示功能；（9） 具有電源管理功能，可實(shí)現(xiàn)智能電源的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，以及遠(yuǎn)程手動(dòng)、自動(dòng)充放電管理；（10） 具有自定義報(bào)表功能，可根據(jù)實(shí)際情況靈活自定義報(bào)表，并進(jìn)行查詢打印；（11） 具有煤與瓦斯突出預(yù)報(bào)警功能、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)功能；（12） 具有在用監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)標(biāo)檢測(cè)功能，通過(guò)構(gòu)建礦井模型，自動(dòng)檢測(cè)礦井傳感器漏裝，報(bào)警、斷電、復(fù)電門限設(shè)置錯(cuò)誤等隱患，并進(jìn)行報(bào)警；（13） 具有Web發(fā)布功能，實(shí)現(xiàn)具有瀏覽器的實(shí)時(shí)及歷史的數(shù)據(jù)、報(bào)警、曲線查看功能；（14） 具有移動(dòng)信息發(fā)布功能，可在安卓系統(tǒng)下實(shí)時(shí)查看監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警、斷電、故障、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等信息；（15） 具有OPC、文本文件等聯(lián)網(wǎng)上傳接口，可實(shí)現(xiàn)與煤礦

36、安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對(duì)接數(shù)據(jù)；（16） 具有瓦斯抽放功能，可查詢瓦斯抽放管道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可查詢抽放管路日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)；（17） 具有多系統(tǒng)融合功能，在礦方按照接入系統(tǒng)提供人員定位、IP廣播、視頻監(jiān)測(cè)、提升監(jiān)控、皮帶集控、水泵監(jiān)測(cè)、電力監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)情況下，可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)接入及聯(lián)動(dòng)；2.2.4 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)（1） 分布式控制：系統(tǒng)采用分布式智能控制策略，實(shí)現(xiàn)主機(jī)故障情況下的本地、異地?cái)嚯姡ＷC井下安全；（2） 更快的響應(yīng)速度：系統(tǒng)采用基于事件主動(dòng)上傳的通信機(jī)制，同時(shí)將事件進(jìn)行分級(jí)、分類，優(yōu)先上傳斷電、報(bào)警等事件，提高傳輸效率和系統(tǒng)響應(yīng)速度，減少異地?cái)嚯姾褪謩?dòng)控制時(shí)間；

37、（3） 設(shè)備智能識(shí)別：系統(tǒng)可對(duì)傳感器、電源、執(zhí)行器等設(shè)備進(jìn)行智能識(shí)別，即實(shí)現(xiàn)設(shè)備的即插即用，可智能識(shí)別設(shè)備型號(hào)、類型、量程等信息，通過(guò)簡(jiǎn)單配置即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速安裝及正常工作；（4） 設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)融合：采用綜合分站，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員定位、礦壓監(jiān)測(cè)、瓦斯抽放等系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器、接收器設(shè)備的共纜通信，實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)及信息融合，節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)成本，減輕系統(tǒng)維護(hù)；（5） 地面信息融合：實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)測(cè)、無(wú)線通信、應(yīng)急廣播、礦井提升等系統(tǒng)的地面信息融合，并將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)圖形顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“一礦一圖”信息顯示，即在一張圖上實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的綜合顯示，從而方便煤礦用戶更直觀、便捷的了解井下情況，并實(shí)現(xiàn)

38、井下聯(lián)動(dòng)報(bào)警、應(yīng)急救援與指揮等；（6） 分體式傳感器設(shè)計(jì)：傳感器采用先進(jìn)的“二次儀表+變送器”設(shè)計(jì)理念和模塊化設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)二次儀表重復(fù)利用及變送器智能識(shí)別，從而提高設(shè)備利用率，降低傳感器更換、維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)傳感器快速更換，減少系統(tǒng)維護(hù)工作量；（7） 分級(jí)報(bào)警：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件和傳感器兩級(jí)分級(jí)報(bào)警，報(bào)警門限可設(shè)置；（8） 數(shù)字化傳輸：系統(tǒng)模擬量傳感器、斷電器及開關(guān)量傳感器（除風(fēng)門）的數(shù)字化傳輸，提高系統(tǒng)抗干擾能力；（9） 更高的抗電磁干擾能力：系統(tǒng)通過(guò)：3級(jí)靜電抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A），2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A），3級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A），3級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)（評(píng)價(jià)A），高于監(jiān)控系統(tǒng)

39、升級(jí)改造技術(shù)指標(biāo)要求，提高系統(tǒng)可靠性，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作；（10） 自診斷、自評(píng)估：系統(tǒng)具有自診斷、自評(píng)估功能，自動(dòng)檢測(cè)并提示系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的分站、電源、傳感器、系統(tǒng)軟件等異常信息及處理方法，通知系統(tǒng)維護(hù)人員及時(shí)處理，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；（11） 更高的防護(hù)及安全等級(jí)：傳感器防護(hù)等級(jí)提高到IP65，設(shè)備防爆形式提高到ia；（12） 傳感器在線標(biāo)校：系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)井下現(xiàn)場(chǎng)在線標(biāo)校，就地設(shè)置、取消傳感器標(biāo)校狀態(tài)，提高標(biāo)校效率，縮短監(jiān)控時(shí)段盲區(qū)，提高井下標(biāo)校作業(yè)安全性，減少誤報(bào)警；（13） 智能電源在線管理：實(shí)現(xiàn)電源工作狀態(tài)、工作參數(shù)的遠(yuǎn)程智能檢測(cè)，可遠(yuǎn)程、定期維護(hù)放電，提高電池使用壽命；（14） 更高的數(shù)

40、據(jù)安全性：為提高監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、可靠的加密存儲(chǔ)，以防止違規(guī)刪除、篡改監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警、斷電等重要數(shù)據(jù)；（15） 煤與瓦斯突出報(bào)警：系統(tǒng)具有煤與瓦斯突出預(yù)報(bào)警功能，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式連續(xù)實(shí)時(shí)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的診斷與預(yù)測(cè)；能實(shí)時(shí)顯示對(duì)掘進(jìn)工作面應(yīng)力變化、煤層瓦斯含量變化、煤的物理力學(xué)性質(zhì)變化并預(yù)測(cè)預(yù)警；具有瓦斯涌出量預(yù)測(cè)功能。2.2.5 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司在國(guó)內(nèi)最先開展煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作，早在1983年即承擔(dān)國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目KJ1型礦井環(huán)境與生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作，KJ1在1986年9月20

41、日在平頂山礦務(wù)局通過(guò)部級(jí)鑒定，鑒定結(jié)果指出該系統(tǒng)是符合我國(guó)國(guó)情的第一套環(huán)境與工況監(jiān)測(cè)兼?zhèn)涞谋O(jiān)控系統(tǒng)。后期通過(guò)七五、八五、十二五科技攻關(guān)，公司先后設(shè)計(jì)研發(fā)了KJ2、KJ7、KJ95、KJ95N等型號(hào)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)承擔(dān)國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2009BAK54B05）煤礦安全高可靠性監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，研究攻關(guān)了監(jiān)控系統(tǒng)偽數(shù)據(jù)濾除、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常識(shí)別、危險(xiǎn)區(qū)域程度分級(jí)判定、瓦斯涌出趨勢(shì)研究、異構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘、設(shè)備的抗電磁干擾等技術(shù)，并逐步引入到新一代煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)一步提升了KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。近三年來(lái)通過(guò)科研攻關(guān)取得一系列關(guān)鍵技術(shù)及裝備，主要有：

42、名稱類型狀態(tài)簡(jiǎn)介一種礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)的瓦斯傳感器的在線調(diào)校方法發(fā)明已授權(quán)提出了一種礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)的瓦斯傳感器的在線調(diào)校方法，可就地設(shè)置或者取消瓦斯傳感器標(biāo)校狀態(tài)，并實(shí)時(shí)傳輸至地面計(jì)算機(jī)，并在監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯歷史曲線中進(jìn)行標(biāo)注，從而縮短監(jiān)控時(shí)段盲區(qū)，提高井下作業(yè)安全性并減少誤報(bào)警。 利用礦井工作面不同生產(chǎn)工序預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的方法發(fā)明已受理提出一種利用礦井工作面不同生產(chǎn)工序預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的方法，該方法利用工作面的采煤機(jī)或者掘進(jìn)機(jī)相應(yīng)的開停傳感器的信號(hào)值進(jìn)行瓦斯涌出量預(yù)測(cè)，使預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確。 利用瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列識(shí)別礦井工作面生產(chǎn)工序的方法發(fā)明已受理提出一種利用瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列識(shí)別礦井工作面生產(chǎn)工序的方法

43、，通過(guò)計(jì)算瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列值的相鄰濃度點(diǎn)的斜率值的方法來(lái)識(shí)別工作面的生產(chǎn)工序，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。實(shí)時(shí)分析煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的方法發(fā)明已授權(quán)提出一種實(shí)時(shí)分析煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的方法，該方法利用實(shí)時(shí)風(fēng)速、瓦斯?jié)舛取⑾锏澜孛娣e等信息，計(jì)算實(shí)時(shí)瓦斯涌出量，從而進(jìn)一步計(jì)算各項(xiàng)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性分析指標(biāo)。 一種小風(fēng)速掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量的計(jì)算方法發(fā)明已授權(quán)提出了一種小風(fēng)速掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量的計(jì)算方法該計(jì)算方法實(shí)用性較好、誤差較小、計(jì)算精度較高，且可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算小風(fēng)速掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量。煤與瓦斯突出的預(yù)測(cè)方法發(fā)明已授權(quán)提出了一種在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的方法，該方法接觸式預(yù)測(cè)法和非

44、接觸式連續(xù)預(yù)測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)于一體，提高了預(yù)測(cè)的可靠性和可信度，且具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力。 監(jiān)測(cè)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測(cè)信息異常的方法 發(fā)明已授權(quán)提出了一種監(jiān)測(cè)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測(cè)信息異常的方法，利用同一巷道工作面不同位置瓦斯間的邏輯關(guān)系，判斷瓦斯?jié)舛犬惓！Ｍㄟ^(guò)這一技術(shù)，不僅可以發(fā)現(xiàn)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)使用中不按規(guī)定使用的情況，也可以發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況。煤礦井下綜合數(shù)據(jù)采集分站發(fā)明已受理提出了一種煤礦井下綜合數(shù)據(jù)采集分站，可接入不同系統(tǒng)的不同傳感器設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)煤礦井下數(shù)據(jù)采集的“一網(wǎng)一站”。 一種煤礦井下多系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸方法及裝置發(fā)明已受理提出了一種煤礦井下多系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸方法及裝置

45、，通過(guò)礦井多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的終端分別采集礦井不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)，對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，生成數(shù)據(jù)信息后，發(fā)送至綜合數(shù)據(jù)采集分站，進(jìn)一步將信息發(fā)送至地面業(yè)務(wù)主機(jī)。該方法實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)備及傳輸線纜的共享，既簡(jiǎn)化了煤礦井下多種獨(dú)立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)復(fù)雜度，避免重復(fù)勞動(dòng)，又使得井下現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置簡(jiǎn)單有序，同時(shí)降低了多種系統(tǒng)建設(shè)的成本。 2.2.6 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造完成情況KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)與國(guó)家升級(jí)改造要求相比，主要完成情況如下表所示：監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)要求KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)情況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

46、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。 （1） 模擬量傳感器數(shù)字化傳輸（RS485），開關(guān)量傳感器：開停、遠(yuǎn)動(dòng)開關(guān)、煙霧等也實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸（RS485）。（2） KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)采用主動(dòng)上傳和分布式控制，數(shù)字化傳輸機(jī)制更完善；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)備的類型齊全；至少一臺(tái)分站達(dá)到滿載

47、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。KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)EMC相關(guān)檢驗(yàn)，滿足以下抗電磁干擾能力：（1） 通過(guò)3級(jí)靜電放電抗擾度試驗(yàn)；（2） 通過(guò)3級(jí)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)；（3） 通過(guò)2級(jí)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)；（4） 通過(guò)3級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。注：以上檢驗(yàn)內(nèi)容評(píng)價(jià)等級(jí)均為A，高于國(guó)家升級(jí)改造技術(shù)要求。3、推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備推廣使用架構(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。突出礦井的

48、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)線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備。（1） 具有激光甲烷、紅外甲烷等新型傳感器，設(shè)備穩(wěn)定、可靠；（2） 具有多參數(shù)傳感器；（3） 所有數(shù)字傳感器均具有自診斷功能；（4） 具有無(wú)線傳感器。4、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。所有傳感器防護(hù)等級(jí)均由IP54提升到IP65，并且進(jìn)行了二次儀表統(tǒng)一設(shè)計(jì)，變送器小型化設(shè)計(jì)，安裝、使用、維護(hù)更方便。5、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

49、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，實(shí)施分級(jí)響應(yīng)。各級(jí)別報(bào)警濃度值的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和實(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埽岣邤嚯姷目煽啃裕⒓訌?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)。推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。（1） 具備分級(jí)報(bào)警、邏輯報(bào)警以及區(qū)域斷電功能；（2） 系統(tǒng)傳感器可實(shí)現(xiàn)井下就地分級(jí)報(bào)警，報(bào)警、斷電、復(fù)電門限可通過(guò)系統(tǒng)軟件遠(yuǎn)程設(shè)置，軟件與傳感器門限

50、配置一致。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)線通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)測(cè)等。（1） 地面級(jí)融合，可實(shí)現(xiàn)人員定位、IP廣播、電力監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)測(cè)、礦井提升等三十余種業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)利用及多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)；（2） 井下設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)融合，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員定位、礦壓監(jiān)測(cè)、瓦斯抽放等系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器、接

51、收器設(shè)備的共纜通信，即井下設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)及信息融合，節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)成本，減輕系統(tǒng)維護(hù)工作量；（3） 井下采用WaveMesh、Zigbee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采煤工作面回風(fēng)隅角等位置的無(wú)線監(jiān)測(cè)；（4） 采用WebGIS進(jìn)行圖形展示。7、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。“十三五”末應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無(wú)線傳輸采用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。（1） 系統(tǒng)主干網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)；（2） 分

52、站具有以太網(wǎng)接口、RS485、CAN通信接口；（3） 模擬量傳感器、開關(guān)量傳感器至分站采用RS485傳輸；（4） 系統(tǒng)支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。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）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。（1） 系統(tǒng)具有監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)達(dá)標(biāo)檢查功能，可對(duì)傳感器漏裝，報(bào)警、斷電、復(fù)電門限設(shè)置錯(cuò)誤進(jìn)行診斷、報(bào)警；（2） 系統(tǒng)具有傳感器定期未標(biāo)

53、校提醒和標(biāo)校超時(shí)提醒功能；（3） 系統(tǒng)具有分站、傳感器、電源箱、控制器自診斷功能，可檢測(cè)設(shè)備軟硬件故障、通信故障等；（4） 中心站軟件具有雙機(jī)熱備異常、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)異常、通信異常等自診斷功能。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)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)。（1） 具有瓦斯誤報(bào)警數(shù)據(jù)分析及標(biāo)注功能；（2） 具有瓦斯涌出量預(yù)測(cè)預(yù)警、火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警、煤與瓦斯突出預(yù)報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)分析；（3） 基于多系統(tǒng)融合平臺(tái)，對(duì)

54、所融合系統(tǒng)進(jìn)行有效的大數(shù)據(jù)分析；（4） 具有與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對(duì)接接口。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，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)。在系統(tǒng)融合的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)功能，在緊急情況下可自動(dòng)與應(yīng)急廣播、人員定位等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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)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

55、（在設(shè)計(jì)工況條件下）實(shí)行分級(jí)管理，分別為2km、3km、6km。升級(jí)改造后KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)性能指標(biāo)如下：（1） 系統(tǒng)巡檢周期不超過(guò)10s；（2） 異地?cái)嚯姇r(shí)間不超過(guò)5s；（3） 備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間由2h提升到4h；（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)程本安供電距離不低于距離為6Km（單臺(tái)傳感器24V供電，采用0.52mm直徑電纜，除高低濃度和粉塵傳感器）。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MD5、RSA加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)

56、行加密，確保數(shù)據(jù)無(wú)法被破解篡改。采用同態(tài)加密、SHA256、SHA512、DES、RSA等混合加密算法，提高了監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、可靠的加密存儲(chǔ)，以防止違規(guī)刪除、篡改監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警、斷電等重要數(shù)據(jù)。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。（1） 界面和功能進(jìn)行全面優(yōu)化，簡(jiǎn)化操作；（2） 完善的自定義界面，方面用戶按需要展示；（3） 系統(tǒng)傳感器、電源、執(zhí)行器等設(shè)備可實(shí)現(xiàn)即插即用功能，簡(jiǎn)化設(shè)備注冊(cè)操作。2.2.7 KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備升級(jí)情況2.2.7.1 分站升級(jí)改造情況（1） 分站升級(jí)改造內(nèi)容為滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造需要求，

57、同時(shí)能夠節(jié)約煤礦改造成本。改進(jìn)KJF16B分站延用原KJF16B分站不銹鋼外殼、塑料外殼、液晶及按鍵板，主要對(duì)主板進(jìn)行了如下改進(jìn)：1) 保留頻率量/開關(guān)量端口，使之能夠接入頻率型、開關(guān)量型傳感器，兼容煤礦現(xiàn)有的部分傳感器設(shè)備，降低改造成本；2) 增加RS485、CAN、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，滿足分站到傳感器、分站到上位機(jī)不同傳輸方式的數(shù)字化傳輸要求；3) 多種傳輸接口的設(shè)計(jì)，滿足不同接口類型、不同系統(tǒng)子設(shè)備的接入，實(shí)現(xiàn)井下多網(wǎng)、多系統(tǒng)的融合；4) 采用電源、通信端口多重保護(hù)設(shè)計(jì)，提高分站EMC抗干擾能力；5) 采用高性能ARM Cortex M3處理器和實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，分站處理能力更強(qiáng)，以滿

58、足多系統(tǒng)融合處理要求；6) 增加大容量Flash存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)分站斷線續(xù)傳功能，保證監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性。具體指標(biāo)參數(shù)對(duì)比如下：技術(shù)參數(shù)原KJF16B改進(jìn)KJF16B頻率采集口84開關(guān)量采集口84開關(guān)量輸出口84RS48525CAN無(wú)2以太網(wǎng)電口無(wú)1電源輸入口35大容量存儲(chǔ)無(wú)128M操作系統(tǒng)無(wú)嵌入式操作系統(tǒng)（2） 改進(jìn)分站實(shí)現(xiàn)的功能及特點(diǎn)1) 分站支持井下多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合功能。分站采用嵌入式操作系統(tǒng)處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)井下人員定位、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、瓦斯抽放、礦井壓力等系統(tǒng)設(shè)備的共纜傳輸，并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理、控制、打包上傳至不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)主機(jī)。2) 分站抗干擾EMC等級(jí)提高，通過(guò)了2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，

59、3級(jí)脈沖群抗擾度試驗(yàn)，3級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)均為A。3) 實(shí)現(xiàn)與傳感器的數(shù)字化傳輸。分站具備4路RS485通信接口可接入24個(gè)數(shù)字型傳感器（可為單參數(shù)或多參數(shù)傳感器），實(shí)現(xiàn)分站到傳感器的數(shù)字化傳輸。4) 分站具備故障自診斷功能。分站在上電、運(yùn)行過(guò)程中，能夠記錄及診斷自身的復(fù)位狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)，并實(shí)時(shí)將采集的狀態(tài)上傳至上位機(jī)，對(duì)分站故障進(jìn)行精確定位，減輕系統(tǒng)維護(hù)工作量。5) 具備以太網(wǎng)通信、RS485通信功能，實(shí)現(xiàn)分站與上位機(jī)、分站與分站間的數(shù)據(jù)快速交互。6) 分站能夠智能識(shí)別所接數(shù)字式傳感器類型，只需簡(jiǎn)單配置即可投入運(yùn)行，簡(jiǎn)化操作。7) 分站的防爆型式由Exib提升至Ex

60、ia。8) 分站具有4路頻率量輸入、4路開關(guān)量輸入、4路開關(guān)量輸出接口，能夠兼容頻率、開關(guān)量輸入/輸出型傳感器的接入，節(jié)省煤礦升級(jí)改造的成本。9) 具有斷線續(xù)傳功能，可連續(xù)存儲(chǔ)24小時(shí)數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性。10) 具有遠(yuǎn)程在線升級(jí)功能，可通過(guò)以太網(wǎng)接口遠(yuǎn)程快速更新分站程序，方便分站遠(yuǎn)程維護(hù)；2.2.7.2 傳輸設(shè)備升級(jí)改造情況1) 改變?cè)摂M串口方式，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)套接字通信，對(duì)交換機(jī)及傳輸接口等設(shè)備通信狀態(tài)檢測(cè)更精確；2) 具有分站通信調(diào)度管理功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分布式控制，在主機(jī)故障下實(shí)現(xiàn)快速異地?cái)嚯姡?) 總線型主傳輸設(shè)備通過(guò)了電磁輻射2級(jí)、群脈沖3級(jí)、浪涌3級(jí)的抗干擾EMC 試驗(yàn)（評(píng)價(jià)等級(jí)為

61、A）。4) 具有多系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)路由控制功能，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分發(fā)。5) 具有自診斷功能，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、記錄通信過(guò)程中的異常情況，方便系統(tǒng)及設(shè)備日常維護(hù)。2.2.7.3 電源升級(jí)改造情況為滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造需要求，采用國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的恒流截止、瞬態(tài)抑制、能量環(huán)流等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)用電源KDW65、KDW65A、KDW16A、電源本安保護(hù)電路進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了18.5V/1300mA的本安輸出，增加了電源的帶載能力，有效保證了傳感器供電的可靠性。（1） 電源升級(jí)改造內(nèi)容1) 升級(jí)改造的電源包括：KDW65、KDW65A、KDW16A、KDY660/18B等；2) EMC：通過(guò)抗靜電3級(jí)、電磁輻射2

62、級(jí)、群脈沖3級(jí)、浪涌3級(jí)的EMC試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)為A，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造對(duì)EMC的要求；3) 供電時(shí)間：電池容量為16AH/24V，后備電池供電時(shí)間不小于4小時(shí)，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造對(duì)供電時(shí)間的要求；4) 供電距離：24V電源供電單個(gè)傳感器的供電距離可達(dá)6km（直徑0.52mm電纜，除高低濃和粉塵），滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造對(duì)傳感器供電距離的要求；5) 實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程智能管理：具有后備電池的遠(yuǎn)程充放電管理，可實(shí)現(xiàn)電源狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)顯示，滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造對(duì)電源箱具備通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)顯示的要求；（2） 監(jiān)控系統(tǒng)用電源的特點(diǎn)1) 帶載能力強(qiáng)：18V/1300mA的本安電流顯著提高了電源的帶載能力；2

63、) 支持本機(jī)顯示：支持電源狀態(tài)信息的本機(jī)實(shí)時(shí)顯示；3) 實(shí)現(xiàn)故障診斷：實(shí)現(xiàn)本安故障、電池容量不足故障報(bào)警，當(dāng)電池完整放電容量不足2h時(shí)可提示用戶更換電池；4) 支持寬電壓自適應(yīng)輸入：支持AC127V-AC660V的自適應(yīng)輸入，無(wú)需人工調(diào)整；5) 支持即插即用：上位機(jī)可自動(dòng)識(shí)別不同種類電源，無(wú)需上位機(jī)配置；6) 模塊化設(shè)計(jì)：本安電源板采用模塊化設(shè)計(jì)，方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及升級(jí)；7) 電源板采用貼隔爆外殼側(cè)壁散熱的方式，有效保證了整機(jī)工作的可靠性；2.2.7.4 傳感器升級(jí)改造情況為滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造要求，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)用傳感器進(jìn)行了以下多個(gè)方面的升級(jí)：傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化（風(fēng)門開關(guān)除外）；外殼防護(hù)等級(jí)由IP5

64、4提升至IP65；EMC抗干擾等級(jí)提高至抗電磁輻射2級(jí)、群脈沖3級(jí)、浪涌3級(jí)；防爆形式由Exib /Exdib升級(jí)為Exia /Exdia；傳感器傳輸距離提升至6Km；增加欠壓、故障、斷線、重啟等自診斷功能；實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別，即插即用，具體情況如下： （1） RS845數(shù)字化傳輸：模擬量傳感器均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸，同時(shí)開停傳感器、遠(yuǎn)動(dòng)控制開關(guān)等開關(guān)量設(shè)備也實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸；有效避免倍頻發(fā)生，提升抗干擾能力，并能傳遞故障、斷線、標(biāo)校狀態(tài)等傳感器自診斷信息。（2） 防護(hù)等級(jí)由IP54提升至IP65：監(jiān)控系統(tǒng)用傳感器外殼防護(hù)等級(jí)全面提升至IP65。（3） 抗干擾性能提升：通過(guò)2級(jí)電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，3級(jí)脈沖群

65、抗擾度試驗(yàn)，3級(jí)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)，評(píng)價(jià)等級(jí)均為A。（4） 防爆形式由Exib/Exd ib提升至Exia/Exd ia：防爆形式提升后，傳感器安全等級(jí)更高，能夠適用于0區(qū)和1區(qū)等危險(xiǎn)區(qū)域。根據(jù)GB3836.14-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第14部分危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的規(guī)定，爆炸性氣體連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在場(chǎng)所為0區(qū)，正常運(yùn)行時(shí)有可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所為1區(qū)。采掘工作面場(chǎng)所在無(wú)瓦斯情況下，屬于1區(qū)危險(xiǎn)區(qū)域，當(dāng)井下瓦斯達(dá)到一定濃度時(shí)將變成0區(qū)域，所以升級(jí)后的傳感器，更適合于煤礦井下采掘工作面等，存在瓦斯超限情況的易爆場(chǎng)所。（5） 采用電源軟啟動(dòng)、低功耗設(shè)計(jì)：降低傳感器啟動(dòng)電流，提高電源

66、模塊轉(zhuǎn)換效率，提高傳感器傳輸距離及電源帶載能力。（6） 具有ID唯一碼：傳感器具有唯一ID碼標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器設(shè)備整個(gè)生命周期管理，便于管理維護(hù)和問(wèn)題跟蹤。（7） 即插即用功能：傳感器接入系統(tǒng)時(shí)主動(dòng)上傳相關(guān)配置信息，實(shí)現(xiàn)傳感器設(shè)備即插即用功能。（8） 故障診斷：傳感器具有故障診斷功能，實(shí)現(xiàn)欠壓、探頭故障、通信故障、二次儀表或傳感器重啟、變送器斷線等的診斷及實(shí)時(shí)上傳，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理問(wèn)題。（9） 通用二次儀表設(shè)計(jì)：傳感器采用二次儀表+變送器組成，二次儀表可接入并自動(dòng)識(shí)別不同氣體傳感變送器。（10） 變送器小型化：變送器采用小型化模塊化設(shè)計(jì)，更換、維護(hù)更方便。（11） 數(shù)據(jù)分級(jí)上傳：傳感器在報(bào)警、

67、斷電等危險(xiǎn)情況可優(yōu)先上傳，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警、斷電。（12） 具有分級(jí)報(bào)警功能：傳感器可根據(jù)主控軟件配置的分級(jí)報(bào)警策略，實(shí)現(xiàn)就地分級(jí)報(bào)警功能。（13） RS485和頻率輸出復(fù)用：RS485與頻率輸出接口復(fù)用，采用遙控器設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，無(wú)需開蓋，使用方便。（14） 具有就地?cái)嚯娸敵鼋涌冢嚎筛鶕?jù)主控軟件配置的斷電策略，就地發(fā)出斷電信號(hào)。（15） 多參數(shù)傳感器具有組合監(jiān)測(cè)功能：?jiǎn)闻_(tái)傳感器即可實(shí)現(xiàn)瓦斯、一氧化碳、溫度等多種參數(shù)的監(jiān)測(cè)和數(shù)字化上傳。2.2.7.5 系統(tǒng)軟件升級(jí)改造情況為滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造需要求，系統(tǒng)軟件完善了多級(jí)報(bào)警、增加了數(shù)據(jù)加密等功能，同時(shí)增加了多項(xiàng)方便用戶使用的功能，具體如下：（1）

68、 簡(jiǎn)單方便的設(shè)備搜索功能軟件提供智能搜索功能，能夠自動(dòng)搜索當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上存在的智能網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)分站等設(shè)備，供用戶選擇并自動(dòng)進(jìn)行初步的配置，節(jié)省配置時(shí)間，大大提高配置準(zhǔn)確性。（2） 靈活便捷的邏輯報(bào)警模型為用戶提供多種常用的邏輯報(bào)警模型，可有效幫助用戶更加直觀的進(jìn)行邏輯運(yùn)算，監(jiān)控某些特殊邏輯量的運(yùn)行狀況。（3） 增加分級(jí)報(bào)警功能完善當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警機(jī)制，提供分級(jí)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警、分級(jí)響應(yīng)。（4） 提供常用傳感器安裝配置，簡(jiǎn)化配置操作根據(jù)AQ1029標(biāo)準(zhǔn)，軟件預(yù)制了常用的傳感器安裝地點(diǎn)及其報(bào)警、斷電、復(fù)電門限參數(shù)，用戶只需選擇對(duì)應(yīng)安裝地點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)完成報(bào)警和斷電值配置，節(jié)省系統(tǒng)配置工作量。（5）

69、 智能即插即用識(shí)別系統(tǒng)軟件支持傳感器、電源、執(zhí)行器等設(shè)備的即插即用智能識(shí)別功能，能夠自動(dòng)識(shí)別新接入分站上傳感器、電源、執(zhí)行器等設(shè)備，并自動(dòng)彈出配置界面供用戶配置和保存，界面簡(jiǎn)潔明了、使用簡(jiǎn)單方便，可以一鍵將傳感器接入到監(jiān)控系統(tǒng)中來(lái)，節(jié)省配置時(shí)間，保證配置準(zhǔn)確性。（6） 斷線續(xù)傳功能分站同上位機(jī)軟件通信中斷后，分站會(huì)自動(dòng)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行斷線存儲(chǔ)，在上位機(jī)軟件恢復(fù)同分站的正常通信后，自動(dòng)或手動(dòng)讀取分站存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并在上位機(jī)上進(jìn)行存儲(chǔ)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的整體可靠性和穩(wěn)定性。（7） 安全可靠的數(shù)據(jù)加密功能系統(tǒng)提供了高效的數(shù)據(jù)加/解密功能，系統(tǒng)各種配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等密文存儲(chǔ)、

70、明文展示，從而有效阻止非法篡改或刪除關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如：瓦斯斷電、瓦斯超限等）的行為，保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性、完整性和準(zhǔn)確性。（8） 靈活強(qiáng)大的自定義報(bào)表功能系統(tǒng)內(nèi)置了AQ6201所規(guī)定的所有報(bào)表，同時(shí)提供自定義報(bào)表功能，用戶可根據(jù)自身需求自定義各種報(bào)表。針對(duì)煤礦用戶的報(bào)表使用習(xí)慣和需求，進(jìn)一步改進(jìn)了報(bào)表制作和顯示機(jī)制，極大減輕用戶配置報(bào)表模板工作量，同時(shí)對(duì)報(bào)表引擎進(jìn)行優(yōu)化，極大的提升了報(bào)表的查詢、顯示效率。報(bào)（9） 個(gè)性化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示主界面系統(tǒng)主界面在按傳感器類型顯示測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提供便捷的自定義設(shè)置界面，供用戶將重點(diǎn)關(guān)心的傳感器測(cè)點(diǎn)進(jìn)行集中顯示，方便用戶對(duì)比查看；主界面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格的顯示樣

71、式靈活、多變，用戶可根據(jù)自身需求進(jìn)行設(shè)置。（10） 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)采集到的模擬量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)超大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，密采數(shù)據(jù)的查詢不再受7天時(shí)間范圍限制。（11） 豐富、實(shí)用的曲線展示功能系統(tǒng)具有豐富的實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線展示功能；提供模擬量實(shí)時(shí)曲線、模擬量同屏同坐標(biāo)曲線、開關(guān)量柱狀圖狀態(tài)圖曲線、模擬量開關(guān)量組合顯示曲線、模擬量開關(guān)量密采曲線等；模擬量提供歷史數(shù)據(jù)最大值、平均值、最小值、監(jiān)測(cè)值曲線顯示；開關(guān)量提供歷史數(shù)據(jù)階梯線、狀態(tài)圖、柱狀圖顯示。可精確還原查詢時(shí)間內(nèi)的歷史配置信息，可個(gè)性化的設(shè)置曲線顯示顏色，并提供報(bào)警值/解報(bào)值、斷電值、復(fù)電值、標(biāo)校陰影的繪制。曲

72、線種類豐富、效果直觀生動(dòng)、功能實(shí)用、操作方便。（12） 準(zhǔn)確的標(biāo)校提醒系統(tǒng)對(duì)超過(guò)指定標(biāo)校周期未進(jìn)行標(biāo)校操作，以及未能在設(shè)定時(shí)間內(nèi)結(jié)束標(biāo)校操作的傳感器進(jìn)行及時(shí)提醒，并提供操作方便、準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的手動(dòng)標(biāo)校控制。（13） 電源遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)提供電源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示、遠(yuǎn)程控制功能，包括動(dòng)態(tài)展示電源各路輸出參數(shù)及狀態(tài)、供電時(shí)間、工作模式、電池組電壓、遠(yuǎn)程電池維護(hù)放電、遠(yuǎn)程維護(hù)充放電等功能。（14） 語(yǔ)音合成報(bào)警系統(tǒng)提供語(yǔ)音合成聲光報(bào)警功能，直接將文字合成為語(yǔ)音進(jìn)行播報(bào)，報(bào)警信息更精確。（15） 用戶權(quán)限管理系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)權(quán)限分級(jí)管理；靈活配置不同等級(jí)用戶角色，并分配系統(tǒng)服務(wù)端和Web客戶端系統(tǒng)操作權(quán)限；配

73、置系統(tǒng)用戶信息，包括：賬號(hào)、角色、密碼、頭像等。（16） 導(dǎo)入CAD功能圖形顯示可通過(guò)Web方式進(jìn)行瀏覽，支持CAD格式的電子礦圖的導(dǎo)入，導(dǎo)入后可分層顯示各類圖形。（17） 方便、快捷的移動(dòng)端信息展示系統(tǒng)可通過(guò)手持設(shè)備實(shí)時(shí)查詢多系統(tǒng)融合平臺(tái)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警、故障等實(shí)時(shí)信息，可在移動(dòng)端瀏覽系統(tǒng)圖形及工業(yè)電視畫面，也可以查詢系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線等。 （18） 豐富、易用的Web展示功能Web發(fā)布實(shí)現(xiàn)了報(bào)警、故障、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并提供歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、統(tǒng)計(jì)圖表、圖形等展示功能，可以免客戶端瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)。（19） 自診斷自評(píng)估依據(jù)公司制定的統(tǒng)一的遠(yuǎn)程診斷基礎(chǔ)信息編碼規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備、模塊及系

74、統(tǒng)各層級(jí)的故障數(shù)據(jù)采集及診斷功能。（20） 多系統(tǒng)融合系統(tǒng)融合模塊通過(guò)專有數(shù)據(jù)接口與IP廣播系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)以及其他設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成互聯(lián)互通的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（工業(yè)環(huán)網(wǎng)），系統(tǒng)融合模塊作為決策的大腦，依據(jù)特征層分析處理的結(jié)果，最終執(zhí)行相關(guān)的動(dòng)作，比如特征分析的結(jié)果為某工作面瓦斯超過(guò)安全上限，此時(shí)融合模塊發(fā)出提醒指令，指令通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)各個(gè)終端，在廣播終端播放語(yǔ)音提醒周邊人員該工作面瓦斯超過(guò)安全上限，處于該區(qū)域的人員定位卡收到報(bào)警信息，提醒該區(qū)域的作業(yè)人員盡快撤離此區(qū)域，視頻監(jiān)控系統(tǒng)切換到該區(qū)域，使地面調(diào)度人員能夠及時(shí)掌握該區(qū)域更直觀的現(xiàn)狀，如果此時(shí)特征分析的結(jié)果進(jìn)一步惡

75、化，分析結(jié)果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)融合系統(tǒng)發(fā)出對(duì)該區(qū)域進(jìn)行斷電操作，此時(shí)處于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力監(jiān)控系統(tǒng)將響應(yīng)指令要求，通過(guò)開關(guān)進(jìn)行斷電。（21） 在用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在線達(dá)標(biāo)檢測(cè)功能軟件能夠根據(jù)用戶所配置煤礦基本信息，智能判斷不符合AQ6201標(biāo)準(zhǔn)的煤礦配置并進(jìn)行報(bào)警，并將詳細(xì)信息單獨(dú)列出提示用戶，防止因?yàn)槿藶槭韬鲈驅(qū)е旅旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)安全漏洞，比如傳感器漏裝，報(bào)警、斷電、復(fù)電門限設(shè)置不正常等。（22） 瓦斯預(yù)報(bào)警功能以煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的瓦斯、風(fēng)筒風(fēng)量數(shù)據(jù)以及掘進(jìn)工作面防突檢測(cè)參數(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性；并根據(jù)現(xiàn)有瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)量數(shù)據(jù)，超前預(yù)測(cè)綜采工作面區(qū)域內(nèi)各單點(diǎn)傳感器

76、瓦斯?jié)舛戎捣秶推骄咚褂砍隽糠秶? 升級(jí)改造需求3.1 改造范圍根據(jù)保安煤礦的實(shí)際情況、系統(tǒng)特點(diǎn)及工作量安排，本著經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、總體規(guī)劃、充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)的設(shè)備、分步實(shí)施最終實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡的原則，建議分步進(jìn)行系統(tǒng)的升級(jí)改造，結(jié)合的自身的條件和特點(diǎn)，采用新舊兩套系統(tǒng)并行運(yùn)行的方式進(jìn)行升級(jí)改造。對(duì)不同的區(qū)域，逐一在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成升級(jí)改造。實(shí)施計(jì)劃：首先完成地面分站、電源、傳感器的更換工作,然后對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。第一步：為了不影響老安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，在地面監(jiān)控室利用新主備機(jī)等搭建一套新安全監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，兩套軟件系統(tǒng)并行運(yùn)行。同時(shí)安裝服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控系統(tǒng)軟件。新系統(tǒng)上傳軟件，并將數(shù)

77、據(jù)上傳至集團(tuán)公司。第二步：更換井下井上原有監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)光端機(jī)及數(shù)據(jù)接口的RS485模塊，調(diào)試智能網(wǎng)關(guān)。第三步：增加井下4臺(tái)光端機(jī)，并分別接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)中，調(diào)試智能網(wǎng)關(guān)。第四步：分階段、分主次、分重點(diǎn)進(jìn)行分站與電源、傳感器的更換，把現(xiàn)有分站中的傳感器接入到新分站中，對(duì)不能滿足數(shù)字化的傳感器進(jìn)行更換。優(yōu)先把不上傳區(qū)域的分站及傳感器（如避難硐室）進(jìn)行改造，接入新系統(tǒng)。在進(jìn)行分站、電源、傳感器的升級(jí)改造時(shí)，對(duì)每臺(tái)設(shè)備均要進(jìn)行測(cè)試之后才可進(jìn)行安裝。第五步：逐步把現(xiàn)有傳感器分站接入到新系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的平滑過(guò)渡。3.2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造系統(tǒng)需求通過(guò)調(diào)研交流，保安煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造需求如下

78、：（1） 保安煤礦目前采用天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司KJ95N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，故在本次升級(jí)改造中，本著節(jié)省煤礦資金投入，提升系統(tǒng)性能原則，要求對(duì)煤礦部分設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，繼續(xù)使用；（2） 為滿足要求需更換上位機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；（3） 目前煤礦井下已建成工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，為滿足要求需升級(jí)現(xiàn)有3臺(tái)光端機(jī)的RS485模塊。（4） 增加井下4臺(tái)光端機(jī)，并分別接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)中。4 升級(jí)改造實(shí)施方案4.1 環(huán)網(wǎng)改造煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求：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。“十三五”末應(yīng)

79、采用工業(yè)以太網(wǎng)。模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無(wú)線傳輸采用WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID。目前保安煤礦已經(jīng)建成井下工業(yè)以太網(wǎng)，主要設(shè)備包括：地面1臺(tái)核心交換機(jī)、井下4臺(tái)KJJ135接入交換機(jī)，該環(huán)網(wǎng)已經(jīng)能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造需求。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求：系統(tǒng)巡檢周期不超過(guò)20s，異地?cái)嚯姇r(shí)間不超過(guò)40s。目前，保安煤礦主要采用天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司MT8000數(shù)據(jù)接口、KTG2A礦用本安光端機(jī)，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)巡檢周期，減少異地?cái)嚯姇r(shí)間，需對(duì)本礦正在使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，由串口服務(wù)器升級(jí)至智能網(wǎng)關(guān)。目前主要涉及

80、的設(shè)備及其安裝位置、信息有： 設(shè)備安裝位置設(shè)備型號(hào)生產(chǎn)廠家升級(jí)改造方式調(diào)度機(jī)房MT8000天地（常州）將原有的RS485模塊升級(jí)為智能網(wǎng)關(guān)井底永久避難硐室KTG2A天地（常州）將原有的RS485模塊升級(jí)為智能網(wǎng)關(guān)15107綜采設(shè)備列車KTG2A天地（常州）將原有的RS485模塊升級(jí)為智能網(wǎng)關(guān)15106綜采設(shè)備列車KTG2A天地（常州）將原有的RS485模塊升級(jí)為智能網(wǎng)關(guān)中央變電所KTG2A天地（常州）新增上倉(cāng)皮帶機(jī)頭KTG2A天地（常州）新增15#煤軌道巷第一配電室KTG2A天地（常州）新增采區(qū)變電所KTG2A天地（常州）新增4.2 分站改造煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求：1）在分站至中

81、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）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。“十三五”末應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)；3）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。目前保安煤礦主要采用KJF16B通用監(jiān)控分站，為節(jié)省煤礦升級(jí)改造成本，擬對(duì)礦井目前正在使用的分站進(jìn)行主板升級(jí)，以解決當(dāng)前分站數(shù)字端口不足，無(wú)以太網(wǎng)接口的問(wèn)題。分站安裝位置分站型號(hào)升級(jí)改造方式通信方式上倉(cāng)皮帶機(jī)頭KJF16B升級(jí)分站主板RS48515106回風(fēng)順槽K

82、JF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤皮帶巷KJF16B升級(jí)分站主板RS485地面風(fēng)機(jī)房分站KJF16B升級(jí)分站主板RS485中央變電所KJF16B升級(jí)分站主板RS48515109進(jìn)風(fēng)順槽口KJF16B升級(jí)分站主板RS48515109高抽巷斜石門KJF16B升級(jí)分站主板RS48515106回風(fēng)順槽、15108進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤皮帶機(jī)頭KJF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤采區(qū)變電所KJF16B升級(jí)分站主板RS48515107高抽巷KJF16B升級(jí)分站主板RS48515110進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515109進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板

83、RS48515106進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515106進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS4857#煤倉(cāng)上口KJF16B升級(jí)分站主板RS48515107進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤皮帶巷KJF16B升級(jí)分站主板RS485燃?xì)忮仩t房KJF16B升級(jí)分站主板RS485井底永久避難硐室第一分站KJF16B升級(jí)分站主板RS485地面風(fēng)機(jī)房分站KJF16B升級(jí)分站主板RS485井底永久避難硐室第二分站KJF16B升級(jí)分站主板RS48515110進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS485上倉(cāng)皮帶機(jī)頭KJF16B升級(jí)分站主板RS485瓦斯抽放泵站KJF16B升級(jí)分站主

84、板RS485二采區(qū)變電所KJF16B升級(jí)分站主板RS4855#煤倉(cāng)上口KJF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤皮帶巷KJF16B升級(jí)分站主板RS48515111進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515#煤軌道巷第二變電所KJF16B升級(jí)分站主板RS48515111進(jìn)風(fēng)順槽KJF16B升級(jí)分站主板RS48515103高抽巷KJF16B升級(jí)分站主板RS4854.3 電源改造煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求：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。目前保安煤礦主要采用KDW65 隔爆兼本安型多路電源進(jìn)行供電，供

85、電續(xù)航能力只有2h,不滿足4h要求，為滿足要求，需采用更換整機(jī)及更換電源主板、電池組方式實(shí)現(xiàn)。具體清單如下：電源安裝位置所供電設(shè)備電源型號(hào)生產(chǎn)廠家升級(jí)改造方式井底永久避難硐室光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電池組及電源主板15107綜采設(shè)備列車光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電池組及電源主板15106綜采設(shè)備列車光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)中央變電所光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)上倉(cāng)皮帶機(jī)頭光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤軌道巷第一配電室光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)采區(qū)變電所光端機(jī)KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)上倉(cāng)皮帶機(jī)頭監(jiān)控分站KDW65

86、天地（常州）更換電源整機(jī)15106回風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)地面風(fēng)機(jī)房分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)中央變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15109進(jìn)風(fēng)順槽口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15109高抽巷斜石門監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15106回風(fēng)順槽、15108進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤皮帶機(jī)頭監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤采區(qū)變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15107高抽巷監(jiān)控分站KD

87、W65天地（常州）更換電源整機(jī)15110進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15109進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15106進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15106進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)7#煤倉(cāng)上口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15107進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)燃?xì)忮仩t房監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)井底永久避難硐室第一分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)地面風(fēng)機(jī)房分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州

88、）更換電源整機(jī)井底永久避難硐室第二分站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15110進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)上倉(cāng)皮帶機(jī)頭監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)瓦斯抽放泵站監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)二采區(qū)變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)5#煤倉(cāng)上口監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤皮帶巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15111進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15#煤軌道巷第二變電所監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)15111進(jìn)風(fēng)順槽監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)1

89、5103高抽巷監(jiān)控分站KDW65天地（常州）更換電源整機(jī)4.4 傳感器改造煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案要求：1）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）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。3）推廣使用架構(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。4）提升

90、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。目前保安煤礦主要采用天地（常州）傳感器，仍主要采用頻率制傳輸，無(wú)法滿足傳輸數(shù)字化要求。 天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司傳感器已通過(guò)EMC實(shí)驗(yàn)，且所有模擬量傳感器、開停傳感器、執(zhí)行器均具有數(shù)字傳輸接口，對(duì)于2015年以后生產(chǎn)的KGA5礦用一氧化碳傳感器、KGQ9礦用二氧化碳傳感器、GJG100H紅外甲烷傳感器、KGQ7礦用氧氣傳感器、KGJ16B低濃度甲烷傳感器、KGJ23高低濃度甲烷傳感器；GFY15礦用風(fēng)速傳感器、GFY15(A) 礦用雙向風(fēng)速傳感器、GFT20礦用風(fēng)筒風(fēng)量傳感器，均可進(jìn)行設(shè)備升級(jí)，升級(jí)后可滿足除IP65以外

91、的升級(jí)改造要求。故對(duì)于保安煤礦，目前正在使用高低濃度甲烷傳感器可進(jìn)行設(shè)備升級(jí)改造；于煤礦正在使用低瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、礦用紅外二氧化碳傳感器、礦用氧氣傳感器、硫化氫傳感器采用更換整機(jī)方式，實(shí)現(xiàn)升級(jí)改造。具體情況如下：序號(hào)傳感器名稱型號(hào)在用傳感器數(shù)量可升級(jí)數(shù)量需新購(gòu)置數(shù)量1高低濃度甲烷傳感器KGJ2380802低瓦斯傳感器KGJ16B663礦用一氧化碳傳感器KGA527275 費(fèi)用預(yù)算序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量1天地自動(dòng)化煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件 V1.0TD-KJ-AQJK-KJ95N套12安全監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)I5主板，16G內(nèi)存，1G獨(dú)顯，512G固態(tài)硬盤臺(tái)23服務(wù)器臺(tái)14數(shù)據(jù)庫(kù)S

92、QL SERVER 2012 標(biāo)準(zhǔn)版（5用戶）套25服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows 2012 server 中文標(biāo)準(zhǔn)版（5用戶）套16監(jiān)控主機(jī)操作系統(tǒng)WIN10 專業(yè)版 64位套27智能網(wǎng)關(guān)模塊TZMK1臺(tái)88礦用本安型環(huán)網(wǎng)接入器KJJ31臺(tái)69改造通用監(jiān)控分站(V2.0)(含天地自動(dòng)化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分站嵌入式軟件V2.0)KJF16B-ZJ-V2.0臺(tái)4010改造隔爆兼本安多路電源(含天地自動(dòng)化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)電源箱嵌入式軟件V2.0)KDW65臺(tái)4011隔爆兼本安多路電源(含天地自動(dòng)化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)電源箱嵌入式軟件V2.0)KDW65臺(tái)612改造高低濃度甲烷傳感器KGJ23臺(tái)11113改造礦用一氧化碳傳感器KGA5臺(tái)3014雙向風(fēng)速傳感器GFY15(A)臺(tái)5