监控系统升级方案

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1、KJ70N 瓦斯监控系统设计方案型号:KJ70N厂商：江苏三恒科技集团有限公司始终遵循系统应具备高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原 则，以满足高产、高效的现代化矿井对监测、监控等管理信息有效获得的需 要。设计依据为1、煤矿安全规程2006 年版2、矿井通风安全质量标准化标准3、矿井通风安全监测装备使用管理规定4、煤矿监控系统总体设计规范5、煤矿监控系统中心站软件开发规范6、爆炸性环境用防爆电气设备通用要求7、爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求8、煤矿安全质量标准化标准9、煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006)2006.0510、煤矿安全监控系统及检测

2、仪器使用管理规范(AQ1029-2007)2007.04KJ23 煤矿安全监控系统改造的原因系统经过多次补套、监控设备(硬件)运行稳定为 XXX 矿的安全生产发挥 了重要作用。随着平定古州卫东煤业有限公司生产水平和管理水平的不断提 高，现有的监控系统模式及监控系统软件功能(如：短信报警、语音报警、报 表格式、双机热备、系统断电反应时间等功能)不适应矿方的监控需求、管理 需要及国家相关规定。根据国家安全生产监督管理总局发布的煤矿安全监控系统通用技术要求 (AQ6201-2006)、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029- 2007)及国务院安全生产委员会办公室200621 号文件相

3、关规定。重点煤矿 应于 2007 年底前完成改造煤矿在用安全监控系统，改造之后的安全监控系统 必须符合AQ6201-2006技术要求及AQ1029-2007管理规范。综上原因，对现有的KJ23煤矿安全监控系统升级改造迫在眉睫。从技术角 度、系统改造投资等方面考虑，选用江苏三恒科技集团有限公司最新的符合 AQ6201-2006新标准的KJ70N煤矿安全监控系统对原KJ23煤矿安全监控系统进 行技术改造。通过对原装备的煤矿安全监控系统进行改造，使得改造后的新系统达到AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求，AQ1029-2007煤矿安全监 控系统及检测仪器使用管理规范主要从以下几个方面进

4、行改造：1. 由于AQ6201-2006新标准对软件从许多方面进行了规范（包括功 能菜单，操作模式等），使得查询分析各种数据报表更为方便、直观，便于监 管部门操作使用。所以系统软件必须升级改造，此方案中将免费为 XXX 矿升级 监控软件，见AQ6201-2006标准的4.6软件功能部分；2. 系统具备双机切换功能，当某台监控主机出现故障等原因时，另 一台监测主机投入工作（见通用技术要求 4. 5. 9条）。因此在本次须对监 控主机进行更换，更换后的计算机须支持双机热备接口，并配置双机热备装 置；3. 根据煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029- 2007） 8.1 条安全监控设备

5、检修室配备稳压电源、示波器、频率计、信号发 生器、万用表、流量计、声级计等仪器设备。4. 根据煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007） 9.1 条地面中心站的装备之规定，机房增设录音电话、双回路供电、 声光报警器、防火墙等设备；由于监控室现有的UPS电源容量太小及备用电池 使用时间不足2小时的，此次改造进行更换；5. 根据新标准的防雷方面要求，本次系统改造须增加网络避雷器。6. 根据中国知识产权保护法，在监控计算机上采用正版 Windows2003Server 操作系统（建议一台计算机一套）、 SQL2005 Server 数据 库、杀毒软件和双机软件。1. AQ620

6、1-2006新标准的4.7.5条规定断电时间由原来的30秒降低到 2秒，第4. 7. 10条、第4. 7. 15条分站至传感器的传输距离由 1公里提高到2 公里，所以系统分站需要进行改造或更换。2. 根据煤矿安全规程 2006版第160条和通用技术要求第 4.7.13条之规定，须对分站备用电源进行更换；3. 为了提高通讯质量，将原来的DPSK通讯方式改为国内传统的RS485 通讯方式。1. 根据AQ1029-2007等新标准规定，传感器的稳定性不小于15天。所 以对矿方现有的瓦斯传感器进行改造，改造方式：更换GJC4甲烷传感器；2. 根据AQ1029-2007第7.7.4条等新标准规定，为监测

7、被控设备瓦斯 超限是否断电，被控开关的负荷则必须设置馈电传感器，因此在改造时对没有 馈电传感器的断电区域新增馈电传感器；3. 根据国务院安委会21号文件和AQ1029-2007使用规范的第4.5条以 及AQ6201-2006通用技术要求之规定，非系统关联的设备不得任意挂接，若要 挂接须经国家授权的检验机构进行防爆关联检测后方可挂接。因此在本次系统 改造对非关联检测的设备进行更换；4. 根据煤矿安全规程、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理 规范(AQ1029-2007)的规定对高瓦斯、突出矿井的采煤工作面增加上隅角瓦 斯传感器；5. 根据煤矿安全规程、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理 规范(A

8、Q1029-2007)的规定对自燃矿井须在采区回风巷、一翼回风巷、总回 风巷增加一氧化碳传感器；6. 根据煤矿安全规程、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)的规定采用带式输送机、机电硐室须增加温度传感器7. 根据煤矿安全规程、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)的规定采用带式输送机、机电硐室须增加烟雾传感器8. 掘进工作面局部通风机的风筒末端建议增加风筒传感器瓦斯监控系统技术说明随着国家对安全生产的日益重视及根据该矿安全生产的实际情况，江苏三 恒科技集团有限公司利用具有自主知识产权、符合 AQ6201-2006 新标准要求的 KJ90NA

9、 型矿井综合安全监控系统进行方案设计。江苏三恒科技集团有限公司有很强的产品研制开发能力，特别是在矿井安 全监测仪器仪表、各类传感器、断电控制器、计算机软件及监控系统等方面有 雄厚的技术实力。所有这些产品的技术含量、产品质量、系列化、产品种类、 售后服务保障及产品技术支持在国内都属一流，许多其它型号的煤矿监控系统 都选配我们的产品为其配套，有很大的市场占有率。随着监测技术的不断发 展，江苏三恒科技集团有限公司还在不断的研制开发新产品或已有产品的升级 换代，特别是国家计委投资 2500 万建设的“国家煤矿安全技术工程研究中心” (建设一条仪表生产线、一条机械装备生产线、三个安全实验室)为我们提供

10、了更好的后续发展能力。KJ70N 型安全监控系统自配套能力强，监控系统的各类设备及监控软件均 由江苏三恒科技集团有限公司研制、生产。产品性价比高，售后服务有保障， 能很好的控制监控系统总体质量和性能，控制产品的生产加工周期，对日后产 品的升级换代提供可靠保障。KJ70N 矿井综合安全监控系统所配套用各种矿井产品的“三证一书”齐 全。型矿井综合安全监控系统主要特点表现如下：1、在系统软件方面KJ70N 型全监控系统的软件，包括其系统主控软件、网络终端软件、报表查询 处理软件、作图软件、图形工作站软件、多媒体图形图像监控软件等。运行环 境到现在的 WIN 2000/XP/2003。它是一套综合性软

11、件，支持安全监测、生产监测、抽放、火灾、人员定位、考 勤、工业电视、视频会议等各种子系统；操作方便；网络功能强大；可靠性 好，支持C/B/S模式；支持异地远程访问(采用通用浏览器)；图形软件支持 矢量图方式；全局联网支持webGIS方式(支持光纤、GPRS (CDMA)、ADSL、微 波、卫星等方式联网)、GPRS(CDMA)分级报警功能(手机短信)需扩展功能(此次方案中不含此功能设备)。(1) 由于在软件开发过程中采用了先进的可视化面向对象程序设计技术、多线 程、动态链接库及对象嵌入技术，使得系统的模块化程度进一步提高，系统具 有更加灵活的集成方式，可适应不同用户对系统规模的要求，有很高的扩

12、展性 和开放性；(2) 由于系统运行于 WIN 2000/XP/2003 多任务环境，并在数据通讯方面采用 了动态链接库及多线程技术。实现了真正的实时响应及前后台监测数据的无缝 链接；(3) 地面中心站为开放式系统，软硬件可以扩充，系统地面设备以全网络方式 运行，支持NT及NETWARE网络操作系统，运行协议为TCP/IP、NETBUI、 SPX/IPX，可与企业计算机局域网实现网络互联，方便与生产监控、工业电视和 生产调度系统的联网，在网上可运行任意网络终端，同时支持终端通过服务代 理的远程连接(通过公用电话PSTN网)，实现监控信息的远程实时共享。(4) 中心站软件目前与企业构筑的 Int

13、ernet/Intranet 网络环境能很好的融 合。开辟了网络化售后服务手段，用户随时可通过我们的网站得到诸如单位概 况、新产品信息、技术支持、资料下载、软件升级，电子邮件通讯(疑难解 答，技术讨论等)等服务。(5) 主控机软件有一个控制软件包，为用户提供以选择方式编制各种自动控制 方案的功能，从而为实现远程异地自动控制和数字逻辑运算提供可靠手段。异 地控制与监控分站和智能传感器输出控制组成三重控制，从而保证气体超限断 电，万无一失。(6) 监控数据采用先进的变值变态存储技术，存储时间长，可达 10 年以上。( 7)支持主、副监控主机定期进行监控数据切换。2、在系统硬件方面(1) 系统监控分

14、站、电源开发了各种型号规格，形成了大、中一体化及分体式 等系列，可满足不同需求，且在产品体积，重量，性能方面较同类产品具有较 大优势。(2) 系统分站大容量本安电源技术：设计减流型与截流型相结合的快速反应功 率安全栅保护电路,实现大容量本安电源输出，并具有保护自恢复功能,提高本 安输出带载能力。针对AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术条件要求，研制开发的矿用隔爆兼本安直流稳压电源，传输距离达到2Km,为矿井 远距离传输节约大量电缆。（3）系统分站宽压开关电源技术：采用高效率的单片开关电源芯片，设计宽输 入高效率开关电源电路，适应矿井电网电压波动，提高电源输出带载能力。（4）系统分站备

15、用电源智能充放电管理技术：针对矿井安全监控系统的要求， 设计备用电源无缝隙交直流切换、合理的充放电保护电路及充放电管理程序设 计，提高备用电源的可靠性和使用寿命。（5）在各类传感器及断电器方面 KJ70N 型煤矿安全监控系统是国内自配套性最 强的系统，其各类传感器、断电器全部由自己生产制造，传感器种类齐全，断 电器有多种系列可以选用，完全能满足用户的不同需要，不但如此，我们生产 的各类传感器、断电器等还给国内许多系统配套，在市场上占有很大的份额， 许多传感器如瓦斯、风速、烟雾、CO等属国家“六五”、“七五”、“八 五”、“九五”攻关成果，具有很高的性价比。（6）监控分站及传感器实现了智能化，调

16、校均采用红外遥控方式，操作简单方 便。（7）分站具有智能口功能以方便接入各种智能设备如：接入核子称后能够显示 原煤产量等累计量的实时值和累计值。（8）KJ70N-F 系统分站处理系统在国内独家采用了 ARM 32 位嵌入式微处理 器，相对于 16 位处理器性能更加优越，完全能满足了分站断电时间小于 2 秒的 新要求，并且分站通过了新标准的检验。系统采用先进的分布式处理模式，能充分发挥各部分设备的性能优势，结构简 洁，可操作性强，便于系统的日常维护及管理。系统主干连接为树型结构，安 装扩展简单。因此本方案设计为分层结构，具体组成如下：1、地面监控中心站及网络终端等，是整个监控系统的核心，负责整个

17、系统设备 及监测数据的管理、定义配置、实时数据采集、分析处理、统计存储、屏幕显 示、查询打印、实时控制、远程传输、画面编辑、网络通讯等任务。网络终端 完成系统监测信息异地实时共享，能够以文本或图形方式显示安全生产信息， 查询各类报表数据。地面监控中心站及网络终端等设备之间的连接采用局域网 方式；主要有主控机、数据传输接口、打印机、 UPS 电源、大屏幕显示、避雷 器等设备；2、系列化智能监控分站。主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、 分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集 中供电等；3、各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器、摄像头等设备，是整个监

18、测系统最前沿的终端设备，负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限 报警、信号传输、对监控分站控制指令的执行等。KJ70N 型矿井安全监控系统监控地面中心站采用全网络化结构。便于实时监测 信息、图像信息及文件共享。网络构成为 Ethernet 以太局域网，通信协议为 TCP/IP、NETBUI、SPX/IPX 等。1. 操作采用全汉字菜单及窗口提示。支持多种汉字输入方法，人机界面友 好，全面遵循 WINDOWS 窗口风格。鼠标操作，通用性好，可操作性强。2. 监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和 键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统

19、可进行记录、显示、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络 通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月报表等工作。3. 屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编 制，直至屏幕显示满为止，显示页可随意调出。在监测显示画面中，可对数 值、转动、位移、断电状态、馈电状态、设备开停状态、风门开关状态、报警 信息、往返、仓位、流量、电量等根据监测量实现功能强大的模拟动画显示。4. KJ70N 安全监控系统中心站及网络终端以局域网方式联网运行， 使网上 所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类 数据报表，网络通信协议支持TCP/IP

20、、NETBUI等。5. 可以在地面中心站连续集中监测处理多种环境和工况参数，模拟量和开 关量可实现任意互换。6. 监控软件提供有控制软件包，控制逻辑可由用户设置编排。具有井下任 一分站的测点超限而由另一台分站控制断电的异地交叉断电功能。同时还具有 传感器就地、分站程控、中心站手控三级断电能力，并具有风、电、瓦斯闭锁 功能。在紧急情况下，系统操作人员可在地面中心站向井下分站直接发送控制 命令，从而控制井下电器设备的断电或声光报警。7. KJ70N 安全监控系统对采集到的数据进行实时分析处理，以数值、曲 线、柱图等多种形式进行屏幕查询显示和打印，并形成相应的历史统计数据（每 个模拟量测点的最大值、

21、最小值、平均值；每个模拟量测点 24 小时内的最大 值、最小值、平均值及确切时间；每个模拟量测点超限或故障的时间及次数累 计值；每个开关量测点 24小时内的开停及故障累计次数和累计时间）， 系统采 用变值变态存储技术，可存储十年以上的历史数据，供有关人员随时查阅和打 印。8. KJ70N 安全监控系统具有很强的自检诊断功能， 能及时发现系统自身配 置设备事故，并在屏幕上以文本或图形方式直观显示，同时发出报警，并指出 故障位置和原因。还能在屏幕实时弹出信息窗，供维护人员查询打印，并将其 记入运行报告文件。可查询非正常状态的开始时间及持续时间。具有人机对话 功能：通过主控软件修改井下分站号、设定断

22、电参数、设定报警参数等。10KJ70N 安全监控系统提供有采样间隔最少 1 秒的数据实时密采功能，并且 实时密采数据可每天连续存储，至少存储 1 年的实时数据。11KJ70N 安全监控系统对各分站监测点的瓦斯浓度或其它模拟量参数每天形 成班、日报表，并形成瓦斯浓度及其它模拟量参数的分析趋势图，可随时查询 打印；开关量每天形成班、日报表。12. 联机定义或修改系统中的各种传感器、分站及控制器的类型、安装位置及控 制通道。对模拟量传感器的上下限报警、断电值可多级别定义。系统配置灵 活，允许用户随时接入或删除分站、传感器、断电器。13. KJ70N 安全监控系统具有良好的开发性和扩展性，集成方式灵活

23、，用户可 根据实际需要进行扩展。可扩展接入诸如瓦斯抽放、工业电视、电网监测等多 个子系统，形成一套集安全监控、生产调度管理、局矿办公自动化网络于一体 的计算机监控网络综合系统。有广域网接口，易于形成互联网络。14. KJ70N 安全监控系统表格丰富，格式可由用户任意编排，或由矿方提供具 体报表格式，以满足各监测管理数据报表的形成输出。15. KJ70N 安全监控系统组态方式灵活，监控主机对分站采用主从队列两种扫 描方式，操作员按照需要对各分站安排不同的采样周期，实现对重点分站加以 监控。16. KJ70N安全监控系统监测处理参数的类型丰富，模拟量有瓦斯、风速、负 压、温湿度、CO、氧气、烟雾、

24、水位、电流、电压、功率、煤位等；开关量有 设备开停、风门开关、馈电状态、电网刀闸等。17. 监控软件具有很强的作图能力，并提供有相应的图形库，操作员可在不间断 监测的同时，容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改。18. KJ70N安全监控系统软件设有多级口令保护，只有授权人员才能登录操 作，有效防止了系统数据的损坏和病毒感染。软件运行可靠性高。误操作时有 声音、对话框提示。19在实时监视画面，可对屏幕任意显示测点单击鼠标右键，弹出快捷菜单， 快速的查询该点的数据、曲线、定义、运行状况等信息。20查询可同时显示六个测点的曲线并可通过游标获取相应的数值及时间，显 示曲线可进行横向或纵向放大。查询

25、时间段可任意设定（最小一个小时，最大一 个月）。同时提供有对曲线的分析、注释文字编辑框。21断电控制具有回控指令比较，可确保可靠断电，当监测到馈电状态与系统 发出的断电指令不符时能够实现报警和记录。1. 井下分站含备用电源，当交流断电时，分站与传感器由备用电源供电，可连 续供电2 小时以上。2. KJ70N安全监控系统分站有多种系列供用户优化配置，分站初始化后，可存 储地面中心站对该分站的报警断电等控制设置，而且分站可以就地通过红外遥 控器进行手动初始化。3. 在井下分站完全断电情况下之后恢复供电，即使井下分站与地面中心站失去 通讯联络，分站也能够继续、独立地进行工作，自动恢复记忆，按照事先给定 的要求实现瓦斯超限断电报警、断电和复电控制功能，断电逻辑可实现瓦斯风 电闭锁装置和瓦斯断电仪的全部功能。断电距离大于25Km。