1、矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-0-安徽安徽#矿矿矿山安全监测监控与出入井管理系统矿山安全监测监控与出入井管理系统设设计计方方案案徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司20122012 年年 0 03 3 月月矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中2、测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-1-目录目录一、技术条件、技术规范及技术优越性一、技术条件、技术规范及技术优越性.-1-1 1、设备的环境条件、设备的环境条件.-1-2 2、主要引用的规范文件、主要引用的规范文件.-2-二、监测监控系统概述二、监测监控系统概述.-2-三、监测监控系统拓扑结构三、监测监控系统拓扑结构.-3-1 1、地面配置、地面配置.-3-2 2、井下配置、井下配置.-3-3 3、监测监控3、系统拓扑图、监测监控系统拓扑图.-3-四、监测监控系统详细设计四、监测监控系统详细设计.-4-1 1、环境参数监测、环境参数监测.-4-2 2、通风系统监测、通风系统监测.-7-五、出入井管理系统概述五、出入井管理系统概述.-9-六、出入井管理系统拓扑结构六、出入井管理系统拓扑结构.-10-1 1、地面配置、地面配置.-10-2 2、井下配置、井下配置.-10-3 3、出入井管理系统拓扑图、出入井管理系统拓扑图.-10-七、出入井管理系统详细设计七、出入井管理系统详细设计.-10-矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电4、话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-2-一、技术条件、技术规范及技术优越性一、技术条件、技术规范及技术优越性1 1、设备的环境条件、设备的环境条件1）系统中用于机房、调度室的设备，能在下列条件下正常工作：环境温度：0 50；相对湿度：40%70%；温度变化率:小于 10/b，且不得结露；大气压力：80kpa106kpa；GB/T 2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件下。2）除有关标准另有规定外，系统中用于矿井下5、的设备在下列条件下正常工作：环境温度：0 40 平均相对湿度：不大于 95%（+25）；大气压力：80kpa106kpa；有爆炸性气体混合物，但无显著震动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。2 2、主要引用的规范文件、主要引用的规范文件1.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】2.国务院安委办关于学习贯彻国务院 23 号文的通知【安委办201015号】3.国家安全生产监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（安监总管2010168 号）4.金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ 2031-20115.金属非金属地下矿山6、人员定位系统建设规范 AQ 2032-20116.金属非金属矿山安全规程 GB 16423-20067.金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统 AQ 2013.1-20088.金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统检测 AQ 2013.3-20089.矿山安全标志GB 14161-200810.转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（池安监2010216 号）矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-83307997、90516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-3-11.转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（青安监201074 号）12.工程测量规范 GB 50026-2007二、监测监控系统概述二、监测监控系统概述矿井安全生产事关广大矿工的生命及财产安全，各级政府部门和矿山企业非常重视。国家先后出台一系列政策法规，规范矿山安全生产。矿山安全监测监控系统，是采用先进的计算机软件技术、ARM 嵌入式技术和 EMC 抗干扰技术，集国内外矿山监控技术优势8、，针对我国矿山现状而开发的一套软、硬件结合，可实现矿井上、下各类环境参数、生产参数的监测与显示、报警与控制的监测与显示的全矿井安全生产综合监控系统。具有功能齐全、软件应用丰富灵活、可靠性高、操作简便、配置灵活、经济实用等特点，可全面监控矿井上下各类安全、生产参数，适用于各类大、中、小型及地方矿山使用。本系统设计将遵循高起点、高技术、高质量、高效率、开放性原则，结合企业实际情况进行。所采用的技术和设备安全可靠、先进实用并能保证今后能平稳升级、易于扩展。整个项目方案按总体规划、分步实施、重点突出。三、监测监控系统三、监测监控系统拓扑结构拓扑结构1 1、地面配置、地面配置地面调度中心使用符合国家新标9、准的 KJ350 监测监控系统软件、监控主机、传输接口等基础设施。2 2、井下配置、井下配置井下硬件一般包括矿用监控分站、矿用隔爆兼本安型多路不间断本安电源、以及各种传感器（按国家矿山安全规程来布置），还有各种本安接线盒（二通，三通等）。3 3、监测监控系统拓扑图、监测监控系统拓扑图矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-833079991599695611015996956110159969561101599695611010、-4-四、四、监测监控系统详细设计监测监控系统详细设计1 1、环境参数监测、环境参数监测4.1.14.1.1 建设要求建设要求根据中华人民共和国安全生产行业标准根据 AQ2031-2011金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范（1）地下矿山应配置足够的便携式气体检测报警仪。便携式气体检测报警仪应能测量一氧化碳、氧气、二氧化氮浓度，并具有报警参数设置和声光报警功能。（2）人员进入独头掘进工作面和通风不良的采场之前，应开动局部通风设备通风，确保空气质量满足作业要求；人员进入采掘工作面时，应携带便携式气体检测报警仪从进风侧进入，一旦报警应立即撤离。（3）鼓励有条件的矿山企业采用传感器对炮烟中的一氧化11、碳或二氧化氮进矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-5-行在线监测，一氧化碳或二氧化氮传感器的设置应符合以下要求：每个生产中段和分段的进、回风巷靠近采场位置应设置一氧化碳或二氧化氮传感器；压入式通风的独头掘进巷道，应在距离回风出口 510m 回风流中设置一氧化碳或二氧化氮传感器；抽出式和混合式通风的独头掘进巷道，应在风12、筒出风口后 1015m 处设置一氧化碳或二氧化氮传感器；带式输送机滚筒下风侧 1015m 处应设置一氧化碳和烟雾传感器；传感器应垂直悬挂，距巷壁应不小于 0.2m。一氧化碳传感器和烟雾传感器距顶板应不大于 0.3m，二氧化氮传感器距底板应不高于 1.6m。（4）一氧化碳报警浓度不应高于30mg/m3，二氧化氮报警浓度不应高于5mg/m3。（5）开采高含硫矿床的地下矿山，还应在每个生产中段和分段的进、回风巷靠近采场位置设置硫化氢和二氧化硫传感器。（6）开采有自然发火危险矿床的地下矿山，还应定期采用便携式温度检测仪进行检测。（7）硫化氢和二氧化硫传感器的安装位置距底板应不高于 1.6m，温度和烟雾13、传感器距顶板应不大于 0.3m。（8）硫化氢报警浓度不应高于 10 mg/m3，二氧化硫报警浓度不应高于 15mg/m3。（9）开采含铀（钍）等放射性元素的地下矿山，应监测井下空气中氡（钍射气）及其子体浓度，氡及其子体的监测应符合 EJ378-1989 的规定。4.1.24.1.2 设备、设施布置设备、设施布置为每个采掘作业小组配备足够数量的便携式多种气体检测仪，便携式气体检测报警仪能测量一氧化碳、氧气、二氧化氮浓度，并具有报警参数设置和声光报警功能（便携仪由矿方自备）。人员进入采掘工作面时携带便携式气体检测仪从上风向进入，一旦报警立即撤离。设计气体传感器，采集有毒有害气体浓度，传感器将有毒有14、害气体浓度通矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-6-过电缆传至监控分站，监控分站汇集信息将数据通过千兆工业以太环网传至地表指挥中心，地面中心站对数据进行分析处理。但考虑到但考虑到#矿山的企业要求，监控监测系统只设计在线式气体检测报警矿山的企业要求，监控监测系统只设计在线式气体检测报警仪，对炮烟中的一氧化碳进行在线监测15、。因此为仪，对炮烟中的一氧化碳进行在线监测。因此为#矿配备矿配备 3 3 台台 COCO 传感器，在传感器，在线监测线监测 COCO 有毒气体有毒气体。根据金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ 2031-2011、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（青安监201074 号）、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（池安监2010216 号）规定结合矿上实际情况在风井口安装一台监控分站汇集信息，CO 用于检测风井口空气中的一氧化碳含量。在在-60m-60m-60m-16、60m 中段中段 34343434 线安装一台线安装一台 COCOCOCO，在，在-120-120-120-120 中段中段 34343434 线安装一台线安装一台 CO 它可以实现一氧化碳浓度的实时测量显示并具有超限声光报警功能，同时能够将井下一氧化碳浓度转换成电信号输送给分站。4.1.34.1.3 系统功能要求系统功能要求根据安监总管2010168 号文、金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范AQ2031-2001 的要求和本矿的实际，检测监控系统具有如下基本功能由工控机、传输接口、传输线缆、监测分站、各种传感器等设备及管理软件组成的系统，具有信息采集、传输、存储、处理、显示、打印和声光报17、警功能，用于监测金属非金属地下矿山有毒有害气体浓度，以及风速、风压、通风机开停状态等。工控机（用于接收监测信号，并具有校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、输出控制、控制打印输 出等功能的计算机装置）传输接口及（传输线缆国标）（用于接收来自各传感器的信号）监测分站（接收来自传输接口多路复用信号的装置）各种传感器固定式一氧化碳传感器（检测有毒有害气体）、风压传感器、风速传感器、开停传感器便携式气体检测报警仪矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-83307999018、516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-7-使用固定式及便携式气体检测报警仪对一氧化碳、氧化浓度进行监测对井下总回风巷、每个生产中段和分段的进、回风巷靠近采场位置应设置一氧化碳传感器。对井下总回风巷、各个生产中段的回风巷应设置风速风压传感器进行监测，传感器的设置应符合 AQ2013.3 中主要通风机风压的测点布置要求。主机和分站的备用电源应能保证连续工作 2 小时以上。2 2、通风系统监测、通风系统监测4.2.14.2.1 建设要求建设要求根据中华人民共和国安全生产行业标准根据 AQ2031-219、011金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范。（1）井下总回风巷、各个生产中段和分段的回风巷应设置风速传感器。（2）主要通风机应设置风压传感器，传感器的设置应符合 AQ2013.3 中主要通风机风压的测点布置要求。（3）风速传感器应设置在能准确计算风量的地点。（4）风速传感器报警值应根据 AQ2013.1 确定。（5）主要通风机、辅助通风机应安装开停传感器。4.2.24.2.2 设备、设施布置设备、设施布置分站、风速、风压、开停传感器布置情况：#矿现有完整的通风系统，采用抽出式通风方式，矿井总风量满足通风要求。根据“六大系统”的设计要求本系统需要监测的对象为主要通风机的风压以及各回风巷道风速等20、。检测信号通过电缆经由阻燃电缆将信号输送至最近的监测监控分站，再通过接入井下的主传输电缆，最终使风压、风速、风机开停状态信号在监测监控系统的终端显示。1 1、监测分站布置：、监测分站布置：根据安监总管2010168 号文、金属非金属地下矿山监测监控系统建设矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-8-规范AQ2031-2021、01 的要求和本矿的实际在+35m 风井口、-60m 中段安装 2 台监测分站（已考虑 CO、风速、风压和开停等传感器的接入数量问题）；用于对矿山监测数据的实时采集和实现对矿山开关设备的实时控制2 2、风速传感器：、风速传感器：根据金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ 2031-2011、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（青安监201074 号）、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（池安监2010216 号）规定结合矿上实际情况在风井口安装一台风速传感器，-22、60m 中段 34 线安装一台风速传感器，-120m 中段 34 线安装一台风速传感器主要用于矿井下各种坑道、风口、扇风机井口、掘进工作面等处的风速、风量的检测，风速传感器共风速传感器共 3 3 台。台。3 3、风压传感器：、风压传感器：根据金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ 2031-2011、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（青安监201074 号）、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（池安监2010216 号）规定结合矿上实际情况在风井口安装一台风压23、传感器，-60m 中段 34 线安装一台风压传感器，-120m 中段 34 线安装一台风压传感器，是一种用于监测矿井下巷道差压变化的模拟量传感器。风风压传感器共压传感器共 3 3 台台4 4、风机开停传感器：、风机开停传感器：根据金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范 AQ 2031-2011、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（青安监201074 号）、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测24、电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-9-查暂行规定的通知（池安监2010216 号）规定结合矿上实际情况在风井口安装一台风机开停传感器监测主风机设备“开”或“停”工作状态，检测信号通过监测监控系统将数据上传至终端显示。风机开停传感器共风机开停传感器共 1 1 台。台。五、五、出入井管理系统概述出入井管理系统概述根据根据中华人民共和国安全生产行业标准根据 AQ2032-2011金属非金属地下矿山人员定位系统建设规25、范相关规定井下最多同时作业人数不少于 30人的金属非金属地下矿山应建立完善人员定位系统；少于 30 人的金属非金属地下矿山应建立完善出入井信息管理系统（以下简称出入井管理系统），准确掌握井下各个区域作业人员的数量。结合#矿的实际情况建立出入井管理系统。出入井管理系统应具备以下管理功能：根据 GB16423-2006 金属非金属矿山安全规程，由主机、传输接口、分站（读卡器）、识别卡、传输线缆等设备及管理软件组成的系统，具有对携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等信息进行监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。携卡人员个人基本信息，主26、要包括卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在部门或区队班组；携卡人员出入井总数、个人下井工作时间及出入井时刻信息；重点区域携卡人员基本信息及分布；携卡工作异常人员基本信息及分布，并报警；携卡人员下井活动路线信息；携卡人员统计信息，主要包括工作地点、月下井次数、时间等；按部门、区域、时间、分站（读卡器）、人员等分类信息查询功能；各种信息存储、显示、统计、声光报警、打印等功能。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）。分站（读卡器）应安装在便于读卡、观察、调试、检验，且围岩稳固、支护良好、无淋水、无杂物、不容易受到损害的位置。主机及分站（读卡器）的备用电源应能保证连续工作 27、2 小时以上。识别卡应专人专卡，并配备不少于经常下井人员总数 10%的备用卡。矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-10-每个下井人员应携带识别卡，工作时不得与识别卡分离。应配备检测识别卡工作是否正常的装置，工作不正常的识别卡严禁使用。电缆和光缆敷设应符合 GB16423-2006 中 6.5.2 的相关规定。人员定位28、系统应取得矿用产品安全标志。六、六、出入井管理系统拓扑结构出入井管理系统拓扑结构1 1、地面配置、地面配置地面调度中心使用符合国家新标准的 KJ349 出入井管理系统软件、监控主机、避雷器、等基础设施。2 2、井下配置、井下配置井下硬件一般包括 KJ349-F 型矿用传输分站、KDW660/18B 矿用隔爆兼本安直流稳压电源（可适应井下的多种取电类型）、以及读卡器（按国家矿山安全规程来布置），还有各种本安接线盒（二通，三通等）。3 3、出入井管理系统拓扑图、出入井管理系统拓扑图矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：29、电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-11-七、七、出入井管理系统详细设计出入井管理系统详细设计1.1.建设要求建设要求随着工业自动化水平的提高，矿山的安全生产、人员管理也有了相应长足的发展。矿井人员出入井管理系统就是专门针对矿山的特定条件、特定环境而研发的管理系统。该系统集矿井人员出入井、工作考勤、员工工资管理、人事管理、档案管理、网络数据通信、自动控制等功能于一身，提高了人员管理的科学性和合理性，有效的提高了矿井安全生产的工业自动30、化。能够实时对矿山人员入井时间、升井时间进行统计；能实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计；能实时对井下各监测区域工作人员的数量和分布情况进行分类统计。能自动汇总、存储、自动生成报表和打印以上各信息。数据支持实时查询，随时可查询单独人员、班组、井、矿领导或公司领导下井情况。数据存贮时间至少两年，系统可提供两年数据的汇总统计功能。考勤管理可按班组、井、矿、公司分级汇总统计、查询、打印。2.2.设备、设施布置设备、设施布置根据金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范 AQ 2032-2011、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督31、检查暂行规定的通知（青安监201074 号）、转发国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（池安监2010216 号）规定结合矿上实际情况为#矿建设出入管理系统，在主井口处安装一台传输分站一台传输分站，分站接收到读卡器发出的身份号码并上传到计算机。分站所接收到的信息进行处理、存贮、并通过 RS-485 接口自动传输给地面计算机，分站带有液晶显示功能和为读卡器提供 DC18V 电源接口，可以为各读卡器校准时间。在主井口安装一台读卡器以及在在主井口安装一台读卡器以及在-60m-60m 井口处井口处安装一台读卡器，安装一台读卡器，当流动人员携带标32、识卡经过读卡器天线时，读卡器记录接收到的标识卡身份信息，并用 LED 显示和蜂鸣器提示；接收分站的巡检命令后，把存储的标识卡信息上传到分站。分站把接收到的信息进行处理，通过 RS-485总线自动传输给地面接口，同时分站的 LCD 模块上能实时反映各读卡器的工作矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统矿山安全监控系统徐州中测电子科技有限公司徐州中测电子科技有限公司电话：电话：0516-833079990516-833079990516-833079990516-8330799915996956110159969561101599695611015996956110-12-状态。能够实时对矿山人员入井时间、升井时间进行统计；能实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计；能实时对井下各监测区域工作人员的数量和分布情况进行分类统计。