矿用装备

MINING EQUIPMENT

        

 

KJ488X型煤矿安全监控系统简介

1.概述

1.1.    系统功能

KJ488X型煤矿安全监控系统(以下简称系统)按照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【20165号)进行设计,采用系统主干网应采用工业以太网+RS485等传输数字化技术,系统具备抗电磁干扰能力,备用电源4h性能、IP65防护等级,具备数据加密、大数据分析、传感器自诊断等功能,支持煤矿人员管理系统、煤矿语音广播进行系统融合等多网、多系统融合要求。

系统由监测传感器、井下分站、信息传输系统和地面中心站等四部分组成。监测传感器是安全监测系统的感知部分,用来测量系统所需测量的量或判断设备、设施的状态部件,主要包括由激光甲烷、红外甲烷、高低浓催化甲烷、无线激光甲烷、一氧化碳、氧气、二氧化碳、温度、双向风速、压力、水位、粉尘、声光报警器、开停、烟雾及各种状态(开关)等组成。

 

1.2.    系统架构

 

2.    系统主要内容及技术指标

2.1.    传输数字化能力

系统主干网应采用工业以太网,分站至主干网之间采用工业以太网,传感器至分站的有线传输采用工业以太网、RS485CAN,无线传输采用ZigbeeRFID,实现安全监控系统的数字化,促进智能传感器发展,系统支持联网,并按要求数据格式上传。

 

2.2.    EMC抗电磁干扰能力

系统及组成设备采用抗干扰(EMC)技术设计,通过以下试验:地面设备3级静电抗扰度试验,评价等级为A2级电磁辐射抗扰度试验,评价等级为A2级脉冲群抗扰度试验,评价等级为A;交流电源端口3级、直流电源与信号端口2级浪涌(冲击)抗扰度试验,评价等级为B

 

2.3.    应用先进传感技术及装备

系统采用最先进的激光、红外等低功耗传感器、自诊断型传感器;突出矿井的采煤工作面进、回风巷,煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中,采区回风巷,总回风巷瓦斯传感器推荐使用激光、红外等全量程传感器;突出、高瓦斯矿井的回风隅角采用无线传感器,新增粉尘监测设备。

 

2.4.    传感器的防护等级

采掘面传感器的防护等级由IP54提升到IP65

 

2.5.    报警、断电等控制功能

系统实现分级报警,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。

具备逻辑报警,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。

完善就地断电功能,提高断电的可靠性,并加强馈电状态监测。

具备区域断电,可由煤矿企业根据井下供电系统的实际情况进行设置。

 

2.6.    支持多网、多系统融合能力

实现井下有线和无线传输网络的有机融合、监测监控与GIS技术的有机融合。

多系统的融合可以采用地面方式,也可以采用井下方式。鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式。在地面统一平台上必须融合的系统:环境监测、人员定位、应急广播,如有供电监控系统,也可以融合。

其它系统:视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等也可进行融合。

 

2.7.    自诊断、自评估功能

系统具备定期的自诊断、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:

1)传感器、控制器的设置及定义;

2)模拟量传感器维护、定期未标校提醒;

3)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;

4)中心站软件自诊断,包括双机热备、数据库存储、软件模块通信。

 

2.8.    数据应用分析能力

系统应具有大数据的分析与应用功能,包括以下内容:

1)伪数据标注及异常数据分析;

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。

 

2.9.    应急联动能力

在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下,系统自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。

2.10.        其他关键系统性能指标

1)系统巡检周期不超过20s

2)异地断电时间不超过40s

3)备用电源能维持断电后正常供电时间由2h提升到4h,更换电池要求由仅能维持1h时必须更换,提高到仅能维持2h时必须更换;

4)具有双机热备自动切换功能;

5)模拟量传输处理误差不超过0.5%

6)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2km3km6km

 

2.11.        数据库加密存储功能

为有利于安全监管监察和企业安全管理,对采掘工作面等重点区域的瓦斯超限、报警、断电信息应进行加密存储,采用如MD5RSA加密算法对数据进行加密,确保数据无法被破解篡改。

 

3.    KJ488X煤矿安全监控系统网络结构

a) 系统主干网为环网结构,传输方式采用工业以太网(传输介质:光纤);

   b)分站至主干网为星形结构,传输方式采用工业以太网(传输介质:光纤);

c)分站至传感器为树形网络结构,传输方式采用RS485,无线传感器传输采用RFID与总线的接点设备传输。

 

4.    相关产品及型号

序号

  

  

序号

  

  

1

煤矿安全监控系统

KJ488X

16

矿用本安型声光报警器

KXB24

2

矿用本安型监控分站

KJ488X-F(A)

17

矿用双向风速传感器

GFY15X(A)

3

矿用低浓度甲烷传感器

GJC4(A)

18

矿用高低浓度甲烷传感器

GJ4/40(A)

4

矿用本安型红外遥控发射器

FYF5

19

矿用本安型风筒风量开关传感器

GFT0.6

5

矿用风门开闭状态传感器

GFK40(A)

20

矿用瓦斯抽放多参数传感器

GD3

6

矿用设备开停传感器

GKT5L(A)

21

矿用管道负压传感器

GPD80F(A)

7

矿用负压传感器

GPD9F(A)

22

煤矿管道用一氧化碳传感器

GTH500G(A)

8

煤矿用一氧化碳传感器

GTH500(A)

23

煤矿管道用温度传感器

GWD100G(A)

9

煤矿用温度传感器

GWD100(A)

24

煤矿管道用高浓度甲烷传感器

GJ100G(A)

10

煤矿用激光甲烷传感器

GJG100J(A)

25

煤矿人员管理系统

KJ678

11

煤矿用红外甲烷传感器

GJG100H(A)

26

矿用本安型分站

KJ1042-F

12

煤矿管道用红外甲烷传感器

GJG100H(A)

27

标识卡

KJ678-K

13

矿用本安型网络交换机

KJ488X-J(A)

28

矿用本安型读卡器

KJ681-F

14

矿用隔爆兼本安型直流电源

KDY660/24B

29

矿用图像监控与广播通信系统

KT599

15

矿用隔爆兼本安型断电器

KDG0.3/660

30

矿用本安型音箱

KXY18