四棵树煤矿安全监控系统升级改造方案.docVIP

四棵树煤炭有限公司KJ3000N煤矿安全监控系统升级改造方案 一．煤矿监控系统升级改造的背景 煤矿安全监控系统（以下简称“安全监控系统）主要用于对井下环境参数（瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气、温度等）进行监测、对机电设备的工作状态进行监控，并实现超限报警、断电、通知撤人等功能，是煤矿安全生产最基本、最重要的安全保障。但由于现有监控系统大部分仍处于10多年前的技术水平，在标准、技术要求、安装、使用和维护管理等方面存在着一系列问题。同时近年来随着一批安全监控新技术、新装备的研发成功，可以在技术层面有效地提升安全监控系统的效能。安全监控系统升级改造示范工程通过多系统融合、多网融合和引入移动监控传感器等技术，可以大幅度增加数据收集量，实现深度挖掘海量数据等大数据应用分析功能，增加监控系统的智能化，从而提升安全监控系统的可靠性，为煤矿安全生产提供更有力的保障。 此次安全监控系统的升级改造工作主要是根据当前行业的需求和大背景下提出的，国家陆续提出了如下的工作指导文件，指引煤矿安全监控系统的设计与开发，主要的工作指引作如下分析，并按照下述几个行业引导办法进行安全监控系统升级改造： “28号文：国家煤矿安监局关于加强煤与瓦斯突出事故监测和报警工作的通知” 1）、完善安全监控系统相关软件，建立煤与瓦斯突出事故自动报警系统； 2）、实现对突出事故及其发生时间、地点的自动判识和及时报警，以及瓦斯涌出量和波及范围自动预测，及时发出断电指令、通知相关人员； 国家煤矿安监局关于“煤矿安全监控系统升级改造技术方案” 1）、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应融入；监测监控与GIS技术的有机融合；在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下时，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。 2）、增加自诊断、自评估功能，区域同类型相互关联数据的同步分析与判断，对设备故障的自诊断；设备使用过程中的自动监管服务功能。 3）、控制升级处理，实现分级报警，推行逻辑报警和区域断电，完善就地断电功能。 关于AQ6201和AQ1029标准的修改 国家于2016年会发布并更新上述两个新的标准，其与安全监控系统升级改造方案是同步更新的，势必会引起新一代的安全监控系统的升级换代工作。其中提出的新的要求和功能，也是我们此次安全监控系统升级改造所必须具备的。 二．本次升级改造的要求： 主要内容是对现场设备进行技术升级改造,并达到如下要求： 1）、全数字化传输； 2）、具备抗电磁干扰能力 3）、传感器防护等级达到IP65； 4）、支持多系统融合功能，能够基于统一平台进行监测与控制； 5）、系统具备自诊断功能，能够对数据状态进行标记； 6）、系统具体数据分析应用功能，包含瓦斯涌出和火灾报警功能； 7）、重要区域甲烷传感器采用激光传感器； 8）、在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动 三、KJ3000N煤矿安全监控系统 针对这次升级改造我们设计了新的KJ3000N煤矿安全监控系统，特征如下： 1全数字化传输： 1）、设计出全新的全数字化分站KJF2007G6/7，可接入智能总线传感器。 2）、 3)、通讯制式升级：信号采集全面采用智能通讯制式，采用数字信号进行数据通讯。与智能分站连接后，可对传感器远程参数设置、远程标校、远程查看、设备状态信息监测等功能，有效提升传感器、断电器等设备数据传输的抗干扰能力和系统功能的扩展，解决了安全监控系统的误报、误控的现象。同时，可与原来的分站、传感器和系统完全兼容，具备经济、稳定、易维护性。 2、抗电磁干扰性能提升 对监控系统关键设备KJF2007G6/7分站电源24V安全栅进行了重点技术攻关，通过了过流检测、过压检测、脉冲检测、控制电路、模块化设计一系列措施，通过实际现场应用能够大大加强远距离带载能力,提高传感器长距离供电传输，同时采用抗静电、电磁辐射、瞬变脉冲、浪涌干扰设计，各类设备均已通过抗干扰性能3倍级指标要求。进行抗干扰性能升级后，将有效解决井下设备硬件故障率高、测量数据异常等问题。 3）、关于新型传感器技术的应用与提升 3.1）、GJG100J(A)激光甲烷传感器： 激光甲烷传感器采用半导体激光吸收光谱检测（TDLAS）技术，通过检测激光通过气室后的损失能量，进而计算出甲烷的浓度。 激光甲烷传感器具有精度高，稳定性强，调校周期长、使用寿命长、不受水汽影响等特点。有效的解决了传统甲烷传感器测量范围窄、精度低、抗干扰能力差、稳定性差、寿命短等问题。外壳防护等级提升为IP65。 3.2）、GFY15X双向风速传感器传感器 双向风速传感器采用微差压原理检测环境风速，同时具备测量风速和风向功能，其具体与传统监测方式对比如下: 4)多系统融合： 通