礦用裝備

MINING EQUIPMENT

        

 

KJ488X型煤礦安全監控系統簡介

1.概述

1.1.    系統功能

KJ488X型煤礦安全監控系統(以下簡稱系統)按照國家煤礦安監局關于印發《煤礦安全監控系統升級改造技術方案》的通知(煤安監函【20165號)進行設計,采用系統主干網應采用工業以太網+RS485等傳輸數字化技術,系統具備抗電磁干擾能力,備用電源4h性能、IP65防護等級,具備數據加密、大數據分析、傳感器自診斷等功能,支持煤礦人員管理系統、煤礦語音廣播進行系統融合等多網、多系統融合要求。

系統由監測傳感器、井下分站、信息傳輸系統和地面中心站等四部分組成。監測傳感器是安全監測系統的感知部分,用來測量系統所需測量的量或判斷設備、設施的狀態部件,主要包括由激光甲烷、紅外甲烷、高低濃催化甲烷、無線激光甲烷、一氧化碳、氧氣、二氧化碳、溫度、雙向風速、壓力、水位、粉塵、聲光報警器、開停、煙霧及各種狀態(開關)等組成。

 

1.2.    系統架構

 

2.    系統主要內容及技術指標

2.1.    傳輸數字化能力

系統主干網應采用工業以太網,分站至主干網之間采用工業以太網,傳感器至分站的有線傳輸采用工業以太網、RS485CAN,無線傳輸采用ZigbeeRFID,實現安全監控系統的數字化,促進智能傳感器發展,系統支持聯網,并按要求數據格式上傳。

 

2.2.    EMC抗電磁干擾能力

系統及組成設備采用抗干擾(EMC)技術設計,通過以下試驗:地面設備3級靜電抗擾度試驗,評價等級為A2級電磁輻射抗擾度試驗,評價等級為A2級脈沖群抗擾度試驗,評價等級為A;交流電源端口3級、直流電源與信號端口2級浪涌(沖擊)抗擾度試驗,評價等級為B

 

2.3.    應用先進傳感技術及裝備

系統采用最先進的激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器;突出礦井的采煤工作面進、回風巷,煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面回風流中,采區回風巷,總回風巷瓦斯傳感器推薦使用激光、紅外等全量程傳感器;突出、高瓦斯礦井的回風隅角采用無線傳感器,新增粉塵監測設備。

 

2.4.    傳感器的防護等級

采掘面傳感器的防護等級由IP54提升到IP65

 

2.5.    報警、斷電等控制功能

系統實現分級報警,根據瓦斯濃度大小、瓦斯超限持續時間、瓦斯超限范圍等,設置不同的報警級別,實施分級響應。

具備邏輯報警,根據巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系,實施邏輯報警,促進各類傳感器的正確安裝、設置、維護,監控系統的正常使用,防止違法行為。

完善就地斷電功能,提高斷電的可靠性,并加強饋電狀態監測。

具備區域斷電,可由煤礦企業根據井下供電系統的實際情況進行設置。

 

2.6.    支持多網、多系統融合能力

實現井下有線和無線傳輸網絡的有機融合、監測監控與GIS技術的有機融合。

多系統的融合可以采用地面方式,也可以采用井下方式。鼓勵新安裝的安全監控系統采用井下融合方式。在地面統一平臺上必須融合的系統:環境監測、人員定位、應急廣播,如有供電監控系統,也可以融合。

其它系統:視頻監測、無線通信、設備監測、車輛監測等也可進行融合。

 

2.7.    自診斷、自評估功能

系統具備定期的自診斷、自評估,能夠預先發現系統在安裝使用中存在的問題,自診斷的內容包括:

1)傳感器、控制器的設置及定義;

2)模擬量傳感器維護、定期未標校提醒;

3)模擬量傳感器、控制器、電源箱等設備及通信網絡的工作狀態;

4)中心站軟件自診斷,包括雙機熱備、數據庫存儲、軟件模塊通信。

 

2.8.    數據應用分析能力

系統應具有大數據的分析與應用功能,包括以下內容:

1)偽數據標注及異常數據分析;

2)瓦斯涌出、火災等的預測預警;

3)大數據分析,如多系統融合條件下的綜合數據分析等;

4)可與煤礦安全監控系統檢查分析工具對接數據。

 

2.9.    應急聯動能力

在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下,系統自動與應急廣播、通信、人員定位等系統的應急聯動。

2.10.        其他關鍵系統性能指標

1)系統巡檢周期不超過20s

2)異地斷電時間不超過40s

3)備用電源能維持斷電后正常供電時間由2h提升到4h,更換電池要求由僅能維持1h時必須更換,提高到僅能維持2h時必須更換;

4)具有雙機熱備自動切換功能;

5)模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%

6)分站的最大遠程本安供電距離(在設計工況條件下)實行分級管理,分別為2km3km6km

 

2.11.        數據庫加密存儲功能

為有利于安全監管監察和企業安全管理,對采掘工作面等重點區域的瓦斯超限、報警、斷電信息應進行加密存儲,采用如MD5RSA加密算法對數據進行加密,確保數據無法被破解篡改。

 

3.    KJ488X煤礦安全監控系統網絡結構

a) 系統主干網為環網結構,傳輸方式采用工業以太網(傳輸介質:光纖);

   b)分站至主干網為星形結構,傳輸方式采用工業以太網(傳輸介質:光纖);

c)分站至傳感器為樹形網絡結構,傳輸方式采用RS485,無線傳感器傳輸采用RFID與總線的接點設備傳輸。

 

4.    相關產品及型號

序號

  

  

序號

  

  

1

煤礦安全監控系統

KJ488X

16

礦用本安型聲光報警器

KXB24

2

礦用本安型監控分站

KJ488X-F(A)

17

礦用雙向風速傳感器

GFY15X(A)

3

礦用低濃度甲烷傳感器

GJC4(A)

18

礦用高低濃度甲烷傳感器

GJ4/40(A)

4

礦用本安型紅外遙控發射器

FYF5

19

礦用本安型風筒風量開關傳感器

GFT0.6

5

礦用風門開閉狀態傳感器

GFK40(A)

20

礦用瓦斯抽放多參數傳感器

GD3

6

礦用設備開停傳感器

GKT5L(A)

21

礦用管道負壓傳感器

GPD80F(A)

7

礦用負壓傳感器

GPD9F(A)

22

煤礦管道用一氧化碳傳感器

GTH500G(A)

8

煤礦用一氧化碳傳感器

GTH500(A)

23

煤礦管道用溫度傳感器

GWD100G(A)

9

煤礦用溫度傳感器

GWD100(A)

24

煤礦管道用高濃度甲烷傳感器

GJ100G(A)

10

煤礦用激光甲烷傳感器

GJG100J(A)

25

煤礦人員管理系統

KJ678

11

煤礦用紅外甲烷傳感器

GJG100H(A)

26

礦用本安型分站

KJ1042-F

12

煤礦管道用紅外甲烷傳感器

GJG100H(A)

27

標識卡

KJ678-K

13

礦用本安型網絡交換機

KJ488X-J(A)

28

礦用本安型讀卡器

KJ681-F

14

礦用隔爆兼本安型直流電源

KDY660/24B

29

礦用圖像監控與廣播通信系統

KT599

15

礦用隔爆兼本安型斷電器

KDG0.3/660

30

礦用本安型音箱

KXY18