煤矿安全监控系统升级改造实施方案

贵州吉顺矿业有限公司

金沙县沙土镇渝南煤矿煤矿安全监控系统升级改造实施方案

金沙县沙土镇渝南煤矿

2017年3月15日

金沙县沙土镇渝南煤矿

安全监控系统升级改造实施方案

为了提高煤矿安全监控系统准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性，增强煤矿安全保障能力，根据贵州省安监局、煤监局（黔安监规划函[2017]2号）关于转发《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》要求，要求大型矿井、煤与瓦斯突出矿井的煤矿企业2018年底前完成在用安全监控系统升级改造工作。为极积响应市、县的号召，加快煤矿安全监控系统升级改造工作，对我矿现有KJ90NA安全监控系统进行升级改造，为保证本次安全监控系统升级改造顺利进行，特制定本实施方案。

一、成立安全监控系统升级领导机构

组长：唐风清

副组长：程昭君

成员：彭刚、朱海潮、周南彬、卢凤清、张开芬

二、工作目标

通过对现有KJ90NA安全监控系统升级改造，促进我矿安全监测监控多元融合和信息共享，提高我矿安全预测预警水平，实现安全监测监控信息的深度分析和综合利用，进一步提高管理系统业务操作和运行管理水平，全面掌握应知应会和基本操作技能，完善系统建设，按新标准（煤矿安全监控系统通用技术要求、煤矿安全监控系统及检

测仪器使用管理规范）要求安装、使用、调校等各类监控传感器，消除外因干扰，确保监控系统实现时时准确监控；严格落实瓦斯、一氧化碳超限处理制度，明确处理程序和流程，学会报警原因分析，充分发挥调度指挥作用，做到超限处理程序化，确保安全监控系统真正起到应用的预警作用，提高安全监控系统技术性能和安全可靠性，适应煤矿安全生产的需要。

三、时间安排

升级改造工作从2018年9月1日至12月31日，共分三个阶段进行：

第一阶段：9月1日至9月15日：与重庆煤科院签订安全监控系统升级改造技术合同。对监控员、维检员按《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》（煤安监函[2016]5号）进行培训，熟悉系统升级改造运行情况、井下安全监控装备、参数设置、控制范围等基本信息，为安全监控系统的升级掌握基本的技术和为监控系统正常升级创造条件。

第二阶段：9月15日至11月30日：升级改造阶段。结合通知要求和安全监控系统升级改造技术方案，逐一进行落实，升级改造完后，及时测试运行，检查运行状态是否符合规定要求，制定总结报告。

第三阶段：12月1日至12月30日，检查验收阶段。做好日常维护、巡检工作，在第一阶段的基础上，要巩固安全监控管理、维护、值机人员的业务知识和操作技能，对系统运行情况要熟练掌握，培训值班人员要能掌握正确使用系统。

四、安全监控系统升级改造技术方案

1、按照国家煤矿安监局《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的要求，结合我矿使用的是重庆煤科院KJ90N煤矿安全监控系统，升级后监控系统符合以下要求：

1）、传输数字化

在分站至中心站数字化传输的基础上，将传感器（模拟量）至分站升级为数字传输，实现安全监控系统的数字化，促进智能传感器发展。

【1】系统总体架构：采用工业以太环网+现场总线+无线通信技术的混合架构，开发全数字化、抗干扰能力强、可靠性高的全新型煤矿安全监控系统，以灵活适应现场实际需要。

【2】总线+低功耗无线通信技术：采用总线+无线结合及低功耗系列技术，实现一根总线带载多台传感器、及无线传感器信号汇接，大幅减少现场布线，实现灵和布置、降低使用成本；在工作面局部区域，如上隅角，可实现无线布点及移动互联，满足采煤工作面等特殊区域应用需求，消除监测盲点。

【3】模拟量传感器升级后效果

数字化：频率RS485 / CAN

抗干扰：静电/浪涌/群脉冲3级，电磁辐射2级

外壳防护：IP54 IP65

自诊断：增加元件故障及调校识别等

单条线路带载数量：提升到最多4台

【4】传感器改造方案-：对于现场使用的老传感器（基本为2016年以前生产的），由于在数字化、抗干扰、防护等级等方面，受硬件条件限制无法满足新监控系统升级改造要求。因此，在矿企资金允许的情况下建议全部更换成新传感器（总线型）。

【5】传感器改造方案：由于部分新改型传感器最早于2014年即开始生产，可首先确认现场使用传感器外观与新改进型传感器是否一致，一致的话可通过插接CP1338.53：RS485信号转换板即可完成升级。（传感器日常使用地址设定，可通过遥控器进行操作）【6】传感器改造方案：对于瓦斯、一氧化碳等更换频率和稳定性要求较高的传感器建议采用全新更换升级。其余传感器可焊接CK1016.01.55：传感器频率转485板，仅实现总线接入方式（该方式传感器日常使用地址需固定，或通过开后盖拨码设定）。

【7】传感器改造方案-：GJC4（Z）等新超低功耗传感器

【8】分站改造方案-----更换分站为KJ90-F16(B/C)

【9】分站实现风电瓦斯闭锁功能，局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中CH4＞3.0% 时启动该功能。通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；

【10】大容量宽范围防爆电源

2）、抗电磁干扰能力

地面设备3级静电抗扰度试验，评价等级为A；2级电磁辐射抗扰度试验，评价等级为A；3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1级浪涌（冲击）抗扰度试

验，评价等级为B。

3）、推广应用先进传感技术及装备

推广使用架构简单系统以及激光、红外等低功耗传感器、自诊断型传感器，尽量使用多参数传感器。回风隅角尽量采用无线传感器。尽量加装粉尘监测设备。

4）、提升传感器的防护等级

将采掘面传感器的防护等级由IP54提升到IP65。

5）、完善报警、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。各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定。

推行逻辑报警，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。具体逻辑关系可由煤矿企业根据实际情况进行设置。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。推行区域断电，可由煤矿企业根据井下供电系统的实际情况进行设置。

6）、支持多网、多系统融合

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，也应融入。其它可考虑融合的系统：视频监测、无线通信、设备监测、