矿山数字化与智能化方案.docx

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1、矿山数字化与智能化方案荷优化操作条件，以获取矿井整体的和谐运行。1.3、 矿井综合自动化系统设计目标1 .在设计中采用先进的自动化、通讯、计算机网络、软件 编程技术对矿井上下的自动化系统进行系统集成，实现在矿调 度监控中心对各自动化系统的“管控一体化”。使整个系统达 到国内、国际先进水平，保证10年不落后。2 .在网络平台的设计中采用多种网络技术保证数据传输的 实时性、可靠性、安全性，使网络具有较强的适应性和开放 性。3 .采用的通用软件开发方式、编程语言、标准的接口技 术，为用户提供运行稳定、操作方便、界面友好的应用软件， 应用软件具有较高的开放性，较强的组态性。4 .针对不同的网络隐患采用

2、采用不同的安全防范技术对网 络进行设计。5 .利用综合自动化的信息平台建立防灾指挥决策系统，以 提高矿井防灾救灾的响应速度，降低人员伤害及财产损失。6 .设备选型既要先进又要考虑矿山数字化与智能化特殊的工 作环境对设备的要求。1.4、 矿井综合自动化设计最终的效果我们将根据为矿井数字化服务的多年经验，有针性的对矿井矿安全生产监控系统新标准也明确提出可以采用环行通信装 置作为传输通道，要严格遵守矿山数字化与智能化安全规程， 满足矿山数字化与智能化产品的电器性能要求。矿山数字化与智能化安全规程规定，井下设备具备防爆或 本质安全性质，对于通信装置必须具备本质安全特性。高瓦斯 矿井对产品要求应该更加严

3、格。系统的本质安全特性，取决于 系统中单个设备本质安全特性；系统中的设备之间特性是否配 备；系统间的设备之间输入/输出口是否隔离；系统中产品的是 否通过联调检验。这些都是对系统安全的基本依据。在综合自动化控制系统，所有子系统都采用环网作为信息传 输主通道，在每个接入子系统安全问题将决定整个系统的安全 性，在这个传输信道中保证各个子系统安全的独立性，那么将 在接入整个大的系统一一即综合自动化控制系统，应该将接入 器（即环网交换机）端口进行有效的隔离，让单个系统的不安 全、不稳定不能影响整个系统的安全与稳定，最终完成整个系 统的安全性，以致达到提高整个系统的速率与抗干扰性。由于矿山数字化与智能化技

4、术在不断的更新，系统的传输不 再采用传统的总线方式，考虑到矿山数字化与智能化的特殊 性，在近两年来井下子系统不能完全摆脱总线传输方式，在信 息通道建立我们也采用工业以太环网做依托，多种总线并存， 形成工业以太环网+现场总线的综合自动化控制系统传输架构， 至于它的优点，就不再叙述。依照矿山数字化与智能化安全规程，通信产品检验规范，加 上我公司多年的矿山数字化与智能化经验，在整个系统开发 前，全面的选型优良的电子设备或优良器件、全盘考虑整个系 统的安全性，主要表现在下列方面：1、环网装置符合本质安全特性。2、环网装置所有的输入口采用光电隔离。（包括星型连接 器）3、环网装置采用后备电源，供电时间符

5、合矿山数字化与智 能化安全规程。4、接入环网的子系统采用非本质安全-本质安全隔离栅设 备。5、采用网管型的环网交换机，软硬兼顾，对端口进行有效 管理。矿山数字化与智能化严禁隔爆设备和本安系统连接，中间必 须加上安全隔离栅。为了解决这类问题，我公司专门研究开发 出一种的非安-本安隔离转换设备来解决系统接入安全性问题。矿山数字化与智能化严禁隔爆设备和本安系统连接，中间必须加上安全隔离栅，保证这个传输系统的安全。本安设备与防爆设备连接图1. 2信息网和工业控制网之间网络隔离随着网络技术的不断应用和完善，Internet正在越来越多 地渗透到社会的各个方面。一方面，企业上网、电子商务、远 程教育、远程

6、医疗等一系列网络应用蓬勃发展，人们的日常生 活与网络的关系日益密切；另一方面，网络用户组成越来越多 样化，出于各种目的的网络入侵和攻击越来越频繁。人们在享 受互联网所带来的丰富、便捷的信息同时，也日益感受到频繁 的网络攻击、病毒泛滥、非授权访问、信息泄密等问题所带来 的困扰。传统的安全产品可以以不同的方式满足我们保护数据和网络 安全的需要，但不可能完全解决网络间信息的安全交换问题， 因为各种安全技术都有其局限性。为保护重要内部系统的安 全，*（）年1月，国家保密局发布实施计算机信息系统国际 互联网保密管理规定，明确要求：“涉及国家秘密的计算机 信息系统，不得直接或间接地与国际互联网或其他公共信

7、息网 络相连，必须实行物理隔离。”中共中央办公厅*2年第17 号文件国家数字化领导小组关于我国电子政务建设指导意 见也明确强调：“政务内网和政务外网之间物理隔离，政务 外网与互联网之间逻辑隔离。”在不同安全等级的网络及系统之间实施安全隔离是一个行之 有效的安全保密措施，可切断信息泄漏的途径。最初的解决方 案很简单，即通过人工的操作来实现。如下图所示：人工传输在不同安全等级的网络中进行信息交换的时候，由指定人员 将需要转移的数据拷贝到软盘等移动存储介质上，经过查病 毒、内容检查等安全处理后，再复制到目标网络中。这种解决 方案可实现网络的安全隔离，但数据的交换通过人来实现，工 作效率低；安全性完全

8、依赖于人的因素，可靠性无法保证。在 数据量不大，交换不频繁的情况下，通过人工交换数据的确简 单可行。然而，随着电子政务的开展，内外网交换数据的数量 和频率呈几何量级上升，这种解决方案已经越来越无法满足用 户的需要。如何保证信息在不同安全等级的网络间安全交换成 为制约电子政务发展的瓶颈。在这中背景下因缘而生一种新的 网络产品网络防御系统。在新的时代下，安全防御系统和防火墙都是安全产品，但是安全防御系统不能完全代替防火墙，防火墙一项功能是我们系 统必须用到的。1.3信息网络安全信息在网络交换中，通过网络传递的信息会不会被截获和篡 改，网络另一方的人的身份是否真实，等等这些信息安全问题 已经引起了各

9、部门、各企业以及每个互联网用户的重视，系统 安全是关系到系统正常运行的关键。本信息管理系统从以下几 个方面保证信息安全。1.3. 1 用户认证管理系统根据用户对数据的不同需求，将用户分成若干个工作 组，不同的工作组有不同的权限，服务器根据用户输入的标识 和口令，确认其为合法用户后，根据其权限开放相关子系统供 其查询和操作。从而阻止非法用户对系统的“侵入”。工业控制层主机端口管理对于工业控制层，采用专人专业管理，对所有计算机端口进 行屏蔽，只有高级管理人员采用使用，这样可以杜绝“病从口 入”。1.3. 3 数据备份数据备份可用一台数据库服务器内加多块SCSI硬盘进行 RAID镜像，或用两台数据库

10、服务器加一台磁盘阵列柜实现数据 的冗余。1.3.4 网络防病毒技术网络病毒是网络安全运行的大敌，由于网络病毒的形式很 多，对系统、文件、磁盘操作构成威胁，直接影响网络的正常 运行。目前，运行在Windows Server环境下的网络防病毒软件 很多，如瑞星、Norton AntiVirus等。它们更新升级周期均为 一周左右。国内瑞星、Norton AntiVirus装机量处于领先地 位。该软件功能较强，并支持不同的系统，我们选用瑞星防病 毒软件。1. 3. 5 VLAN 措施让有关生产网络处于一个网段，其他系统不在这一网段中， 这样加强网络管理，生产数据畅通，有效防止网络病毒和攻 击。、井下矿

11、用交换机根据矿山数字化与智能化需求，矿山数字化与智能化综合自 动化监控网络系统包括井下网络和井上网络两部分，均为环型 工业以太网，通过核心交换机连接起来。环型以太网为xxxxM 工业以太网，作为全矿主干网，为全矿各个子系统提供方便灵 活的工业以太网接口，地面、井下子系统均可以方便接入。2.1、井下交换机布点及选型考虑到井下安全因素，井下环网交换机需要在煤尘、爆炸性 气体的井下环境中使用，井下环网接入交换机选用我公司KJJ178 型千兆矿用隔爆兼本安型以太网交换机，自带电源箱，以保证交 换机的可靠性。井下环网交换机布点根据实际需求进行，主要布置原则是方 便系统接入、供电方便的地方。KJJ178型

12、交换机采用EDS-510A千兆网管型以太网交换机， 提供3个千兆以太网端口，特别适合用来建设千兆骨干网络；两 个千兆端口用于组建千兆Turbo Ring,第三个千兆端口可用于 级联或者Ring Couplingo EDS-510A的Turbo Ring冗余环网技 术（自愈时间20 ms）可大大提升您系统的可靠性和工业骨干 网的有效性。EDS-510A支持多种智能化网络管理功能，包括： QoS,IGMP Snooping/GMRP, VLAN,Port Trunking,SNMP Vl/V2c/V3, IEEE802. IX以及https/SSL,使网络规划达到最佳状态。KJJ178矿用隔爆工业

13、以太环网交换机特点：令高级的工业联网能力支持2个千兆光纤接口，Turbo Ring冗余环网和RSTP/STP 冗余协议，其中一个千兆端口用于级联或者千兆服务器IGMP Snooping和GMRP用于过滤工业以太网协议中的多播流量；支持基于端口的VLAN、IEEE802. IQ VLAN和GVRP协议，使 网络规划简单易行；支持 QoSIEEE802. Ip/1Q 和 TOS/DiffServ,增加决定权;支持802. 3ad, LACP及Port Trunking,最大化利用带宽;支持IEEE 802. IX和SSL,增强网络的安全性；SNMP Vl/V2c/V3针对不同等级的网络管理；RM0

14、N功能能够提供有效的网络监视和预测能力；令针对工业应用的设计带宽管理能够预防不可预计的网络状态；ABC-01 (自动备份配置器)，更易于置换故障设备；锁定端口仅允许授权MAC地址访问；端口镜像可用于在线调试；通过e-mail、继电器输出的自动报警功能；数字输入接口可将传感器和警报与IP网络整合为一体；自动恢复连接设备的IP地址；在线连接快速恢复；正常温度(0 60 C),宽温型号(-40 75 C)；IP30防护等级，波纹式高强度外壳；40公里/80公里的传输距离；导轨/面板式安装；发送Ping命令确定网络的连通性；冗余1245 V直流电源输入，过载保护；技术参数：A环境条件交换机应在下列条件

15、下能正常工作：a)温度：040；b）湿度：98%；c）大气压力：80 kPa-116 kPa；d）无显著振动和冲击的场合；e）有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。交换机能承受最恶劣的贮运条件：a）温度：-40 +60；b）湿度：98%；c）振动：50 m/ s2；d）冲击：500 m/ s2o供电电源a）输入电压：AC 127V, 380V, 660V （变压器抽头方式），波动范围：标称值的75%no%b）谐波：不大于5%；c）频率：50Hz,允许偏差5%；d）功率：30Wo备用电源电池种类：DZMJTO铅酸电池，12V/10Ah；转换时间:500ms；工作时间：22h （额定负载

16、时）；最高充电电压：13. 8V；放电终止电压：10V；充电电流： 1A；充电截止电压:13. 8VOA以太网光信号接口a、接口数量：3个；b、传输方式：全双工TCP/IP传输协议，波长为xxxxnm的单模光纤；c、传输速率：10/100/xxxxMbps自适应；d、光发射功率：-5dBmOdBm；e、光接收灵敏度：-36 dBm-32 dBm；f、最大传输距离：20km 使用MGTSV- （2、4、6、8、10、12） A型光缆；A以太网电信号接口（本安接口）a、 接口数量：7个；传输方式：全双工TCP/IP传输协议；b、 传输速率：10/100Mbps自适应；信号工作电压峰峰值：IV5V；

17、c、 最大传输距离：20m；ARS485信号接口（本安接口）a、接口数量：6个b、传输方式：半双工，RS485信号，双极性；c、传输速率：xxxxbps；d、信号工作电压峰峰值：W10V；e、信号工作电流峰值：W97mA；综合自动化控制系统进行信息集中、控制分散，矿井综合自动 化控制系统建设总效果是：在生产设备质量可靠、环境条件许 可、生产机构和管理水平配套的情况下，逐步做到井下除采掘 进头以外的所有电器设备均能在地面调度中心集中控制和监 视，井下各系统的控制实现无人值守，进有巡检工进行巡视和 维护；对地面各车间除副井绞车房、锅炉房和瓦斯抽放站外， 均实现无人职守，设备的控制和监视均在调度中心

18、进行，实现 全矿的管控一体化。网络系统建设效果：通过网络技术将各个部门的实时数 据形成一个有效的整体。使有权限用户在网上任一台计算机上 浏览WEB信息，包括生产和管理的数据、图形、动画和图像信 息。有权限用户在网上任一台计算机上向监控子系统中的控制 设备发送权限允许的控制操作，并得到与其对应的操作响应和 反馈。各专业调度工作站通过软件实施可以完成原子系统主机 的操作和处理功能。A综合自动化平台建设效果：实现全矿井各个分散的控制 单元全部联网，最终实现各分散的子系统高度集中到调度指挥 中心，由调度指挥中心统一指挥调度室矿井各个控制层设备， 为全矿井管理信息系统提供原始数据，最终实现矿井管控一体

19、化综合控制。通过全矿井综合自动化控制，有效地减少井下人 员，提高设备的运转率，保障矿山数字化与智能化安全生产， 降低设备损耗，提高矿井综合自动化控制，有效地减少井下人最大传输距离：10km （MHYVR电缆，电缆分布参数:分布电容：W0. 06，F/Km；分布电感:WO. 8mH/ Km；直流电阻：W12. 8Q/Km）最大网络重构自愈时间小于20ms。设备吞吐量为7. 4Gbps。 转发速率为xxxxMbps。4矿山数字化与智能化井下安全监控系统根据矿山数字化与智能化的实际情况，安全监系统采用 KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统，利用我公司先进的 技术设备，使用我公司新型的有着高新技

20、术的智能监控分站、各 类传感器及配套设备，能完成对矿山数字化与智能化矿井的环境 监控和数据采集等功能；中心站软件具有综合性强、功能先进、 富有人性化、易操作等特点，可对监测信息进行快速分析处理并 自动执行监控操作。系统软件设计先进、模块化程度高、集成方 式灵活，可根据不同用户对功能的不同需求，对系统进行模块设 计、嵌入模块，保障系统的扩展性。同时，通过KJ73N的联网功能，可方便的实现向集团公司的 数据上传，实现公司对各矿的集中监管功能。4.1、 系统设计及说明1. 1系统结构根据矿山数字化与智能化提供的通风系统图，本次需要安装 安全监控系统的矿山数字化与智能化在主干传输线路上，采用井 下工业

21、以太网以光缆方式传输。在地面监控中心配置环网交换机, 井下配置矿用本质安全型环网交换机。地面监控中心与井下采用 单模铠装矿用阻燃光缆连接。井下安全监控分站通过树形结构与 交换机进行连接进行数据的传输。系统结构图如下：煤厅安全监控系统结构图第一层：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。主要有主控机、交换机、打印机、UPS电源、 交流稳压电源

22、、电源避雷器等设备。第二层：交换机和井下智能监控分站是监控系统主干设备。 其中交换机负责数据高速传输，分站主要完成对所监测的传感器 和识别器的数据采集、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。第三层：各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器等 设备，是整个监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。1.2 中心站设计说明 一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、双机或多机 设备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统 计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、

23、输出控制、控制打 印输出、与管理网络联接等。A系统必须具有双机切换功能。系统主机必须双机备份，并 具有手动切换功能或自动切换功能。当工作主机发生故障时，备 份主机投人工作。A矿山数字化与智能化安全监控系统的主机及系统联网主 机必须双机或多机备份，24 h不间断运行。当工作主机发生故障 时，备份主机应在5 min内投入工作。A系统必须具有备用电源。当电网停电后，保证对甲烷、风 速、风压、一氧化碳、主要通风机、局部通风机开停、风筒状态 等主要监控量继续监控。A系统必须具有防雷功能。分别在传输接口、入井口、电源 等采取防雷措施。设计方案：本设计中监控主机使用工控机、数据服务器和双机热备软 件来满足双

24、机热备份，采用KJ306-J1本质安全型交换机，具备 双机故障自动切换功能，并完全满足切换时间小于30s。A本设计为保障监控中心断电正常运行，配备UPS电源系统, 完全能保证两台监控主机运行4小时以上。A为保证井下监控系统的备用电源，设计使用KDW0. 3/600 型电源箱为分站及传感器供电。该电源箱技术先进，采用新型铅 晶无记忆效应电池，使用先进的智能充放电管理，能有效满足分 站及传感器满负荷运行4个小时以上。系统采用光纤作主传输，光纤不导电，保证了井下设备的 安全，地面监控中心接入机房的防雷系统。1.3 井下监控设备布置1、设备安装要求安全监控系统监控点主要分部在工作面、掘进头、水泵房、

25、机电碉室、采区回风、总回风等地。本次方案按矿现有工作面2 个，掘进面10个，碉室5个布置。根据矿山数字化与智能化安全规程和矿山数字化与智 能化安全监控系统及检测仪器使用规范在矿山数字化与智能化 的设备设计如下：安全监控系统按矿山数字化与智能化的实际情况和国家相 关标准进行设计，需要安设瓦斯传感器、温度传感器、co传感器、 负压传感器、设备开停传感器、风门开闭传感器、风速传感器等， 对矿井的瓦斯、风门开闭、设备开停、风速等进行监测监控。根据矿山数字化与智能化安全监控系统及检测仪器使用管 理规范AQ xxxx-*7中第6. 3.1的要求：长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U型通风方式 在上隅

26、角设置甲烷传感器TO或便携式瓦斯检测报警仪，工作面 设置甲烷传感器T1,工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦 斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部 非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯 和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷 设置甲烷传感器T4,如图la所示。(a)第7.2风速传感器的设置的要求：采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷的测风站应设置风速传 感器。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、 无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。当风速低于或超 过矿山数字化与智能化安全规程的规定值时，应发出声、光 报警信号。

27、解决方案：本方案设计中，U型回采工作面设计使用KJ28A型甲烷传感 器布置，T0上隅角、T1工作面、T2回风巷。并在采区回风巷设 计使用GFW15型风速传感器。完全满足根据矿山数字化与智能 化安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ xxxx-*7中的 设计要求，能有效保障矿山数字化与智能化安全生产的监测监控 需求。U型回采设计安装位置图：TO上隅角甲烷传感器、T1工作 面甲烷传感器、T2回风巷甲烷传感器，F回风巷风速传感器。根据矿山数字化与智能化安全监控系统及检测仪器使用管 理规范AQ xxxx一*7中第6. 4. 1的要求：煤巷、半煤岩巷的有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器 必须按图设置，

28、并实现瓦斯风电闭锁。在工作面混合风流处设置 甲烷传感器T1,在工作面回风流中设置甲烷传感器T2；采用串 联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进 工作面进风流甲烷传感器T3。掘进工作面甲烷传感器的设置第7. 7. 1的要求：主要通风机、局部通风机必须设置开停传感器。第7. 7. 3的要求：掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。解决方案：根据要求，我们在掘进巷设计使用T1, T2甲烷传感器，并 在风筒末端设置风筒风量传感器，局扇风机设置设备开停传感器, 完全满足标准要求。设备布置图：KT为开停传感器、FL为风筒风量传感器、T为 甲烷传感器。根据矿山数字化与智能化安全监控

29、系统及检测仪器使用管理规范AQ xxxx-*7中第6. 6的要求：设在回风流中的机电碉室进风侧必须设置甲烷传感器，如图 所示。机电硝室UI7E6在回风流中的机电碉室甲烷传感器的设置第的要求:机电碉室内应设置温度传感器，报警值为342。解决方案：本设计中，对处于进风巷的机电碉室只设置温度传感器；对 处于回风巷的碉室设置温度传感器外曾设甲烷传感器。根据矿山数字化与智能化安全监控系统及检测仪器使用管 理规范AQ xxxx-*7中第7.2风速传感器的设置要求：总回风巷的测风站应设置风速传感器。每个采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站必须设置风 速传感器，当风速地域或超过矿山数字化与智能化安全规程 的

30、规定值时发出声光报警。第7. 3风压传感器的设置要求：主要通风机的风碉内应设置风压传感器。第7. 7. 1的要求：主要通风机、局部通风机必须设置开停传感器。第7. 7. 2的要求：矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开 关传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。采区容易自然、自然煤层的采煤工作面必须设置一个一氧化 碳传感器；采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳 传感器；带式输送机滚筒下风侧1015米处应设置一氧化碳和烟 雾传感器；自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外应设置一氧 化碳传感器；解决方案：本方案设计中，对总回风设置甲烷、温度、co、风速、风门、 负压、开

31、停传感器，对运输皮带设置co和烟雾传感器。4.2、 主要功能1、数据采集功能系统具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模 拟量采集、显示、存储及报警功能。系统具有馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾 等开关量采集、显示及报警功能。系统具有瓦斯抽采（放）量监测、显示功能。2、显示功能系统具有模拟量、开关量、累计量相关内容的列表显示功能系统能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态 图等。系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值等曲线。系统具有开关量状态图及柱状图显示功能。系统具有模拟动画显示功能。包括：通风系统模拟图； 相应

32、设备开停状态；相应模拟量数值等。应具有漫游、总图加 局部放大、分页显示等方式。系统具有系统设备布置图显示功能。包括：传感器；分 站；电源箱；断电控制器；传输接口和电缆等设备的设备 名称；相对位置和运行状态等。图形显示，可显示：矿井采掘工作面及巷边平面图；模拟量、 开关量位置图和实时数据显示图；模拟量实时跟踪曲线图和历史 数据曲线图；开关量实时跟踪矩形图和历史数据矩形图。3、报警功能超限或异常故障时，井下传感器有声光报警、地面能有声光 报警。报警点的设置，传感器通过遥控器设置，地面通过计算机设 置。4、控制功能系统具有现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电 控制功能。系统具有现场设备完成甲

33、烷风电闭锁功能：安全监控系统具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并 具有操作权限管理和操作记录功能。5、打印功能系统具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参 员，提高设备的运转率，保障矿山数字化与智能化安全生产, 降低设备损耗，提高矿井综合经济效益。管理信息系统建设效果：基于企业发展战略的目标、运 用现代科学技术和先进的管理理念，建立健全先进、实用、安 全、统一的矿井数字化信息工作安全生产管理平台系统，完善 企业综合自动化基础建设，实现安全、生产、地测的三维可视 化；安全监测、生产指挥调度的监测监控综合自动化，实现企 业资源规划的一体化，管控一体化、市场营销网络化，企业管 理办公自动

34、化，并实现对企业生产经营决策的智能化支持。A信息通道建设效果：信息通道建立，可以全面考虑所有 系统的传输冗余，使所有子系统成为一个有机的整体，统一使 用光纤环网做信息传输通道，在系统建设成本方面，节约了整 个系统的传输费用；在系统安全方面，使子系统设备区域化， 大大提高了子系统安全性；在系统实时性方面，由于系统采用 光纤以太网络，PLC子系统从总线通信发展到以太网通信，分 站子系统从以前的单串口通信到多串口并发通信，从而大大的 提高了系统的传输速率。1.5、 建设综合自动化系统的原则和依据矿山数字化与智能化综合自动化系统建设思路应以生产过 程自动化为基础、管理数字化为本质、三维可视化为直观表现

35、 形式、领导决策分析为管理依据的四位一体的矿井综合自动化 数等召唤打印功能（定时打印功能可选）。报表包括：模拟量日 （班）报表；模拟量报警日（班）报表；模拟量断电日（班）报表； 模拟量馈电异常日（班）报表；开关量报警及断电日（班）报表; 开关量馈电异常日（班）报表；开关量状态变动日（班）报表； 监控设备故障日（班）报表；模拟量统计值历史记录查询报表; 瓦斯抽放的各种报表等。6、实时多任务操作功能在不中断正常数据采集的情况下通过计算机可以完成：（1） .分站的增加、减少、移动等修改工作；.传感器类型、测值、安装地点的登记与修改；（2） .传感器报警点的设置与修改；.图形监控与编辑；（3） .报表

36、的设置与打印；（6 ）.用户自己需要计算机完成的其他工作。7、双机热备功能系统地面中心站主机采用工控机、服务器和双机热备软件实 现双机热备功能，数据可保存十年以上，当系统发生故障时，主 备机切换的时间长度不大于5nlin。8、通讯恢复续传功能井下传感器与分站、分站与交换机、交换机与地面中心站失 去联系时，各级设备能独立工作，自动监测实时数据，当通讯恢 复后监控主机可提取数据自动完成数据修复。9、系统模块管理功能系统采用模块化设计，所有的功能都是通过一个个的功能模 块来实现的，通过对系统模块的管理做到保留适合本单位、禁用 可有可无的功能模块，做到最优化配置、最适合本矿的软件功能 配置。10、系统

37、接口预留KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统兼容性强，支持 瓦斯抽放系统、风机在线等系统的接入。11、故障自诊断功能系统具有故障自动诊断功能，可自动判断出故障设备及定位 到具体交换机、分站或传感器，自动弹出报警对话框并语音报警。 记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。12、存储和查询功能KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统支持甲烷、温度、 风速、负压、一氧化碳等重要测点的实时监测值存盘记录保存二 年以上。模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电 时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主 要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽采（放）量等累计量值、 设备故

38、障/恢复正常工作时刻及状态等记录保存十年以上。当系 统发生故障时，丢失上述信息的时间长度小于5min。系统支持报警查询、断电查询、馈电异常查询、调用查询、瓦斯抽放纯量、累计量等查询，并支持历史数据查询等。4.3、技术特点3. 1系统有保障3. 1. 1权威认证KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统经过多年的发展 和不断的革新，全面执行新版防爆标准，监控标准及新版的矿山 数字化与智能化安全规程。系统完全符合AQ6*-*6矿山数 字化与智能化安全监控系统通用技术要求和AQxxxx-*7矿 山数字化与智能化安全监控系统及检测仪器使用管理规范3. 1.2自主产权KJ73N型矿山数字化与智能化安全监

39、控系统自配套能力强, 监控系统的所有设备均是我公司生产，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也有可靠保证。3. 1.3证件齐全KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统所配套用各种矿 井安全产品的“三证一标志”齐全，完全满足国家最新的矿山数 字化与智能化产品使用的相关要求。3.2系统独有特点3. 2. 1系统响应速度快、组网灵活首家采用智能数据传输，交换机自动对分站进行轮询，分站 与交换机采用RS485信号接口方式，传输距离远，抗干扰能力强。同时，通过我公司的KJ306-J1井下本安型以太网交换机的 智能RS485桥

40、接功能，还可方便实现总线式网络结构向井下工业 以太环网的升级转换，提升系统响应时间至5秒，且分站至交换机距离不受网线100m传输距离的限制。1.1.1 2. 2多子系统综合监控平台KJ73N型矿山数字化与智能化安全监控系统是集井下安全监 控系统、瓦斯抽放监测监控系统、瓦斯突出预测预报系统、电力 自动化系统、风机在线监测等为一体的综合监控系统平台。3.2.3 系统维护和测试功能(1) .系统地面中心站主机采用服务器双机热备，数据可保存 十年以上，当系统发生故障时，丢失信息的时间长度小于5min。(2) .系统具备联网功能，可通过客户端对监控信息进行查询, 分析。通过授予权限，能够对系统进行查询、

41、增加、删除、修改 等功能。(3) .系统具有故障自动诊断功能，可自动判断出故障设备及 定位到具体的以太网交换机、监控分站、传感器等，自动弹出报 警信息。并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。(4) .系统具有强大报警系统，在系统出现故障时，自动发出 语音报警和光报警。3.2.4 监控分站独具智能接口，扩展能力强KJF86N系列智能分站主要有两种型号：KJF86N(08)8路传感器(模/开兼容)，6路断电KJF86N(16)16路传感器(模/开兼容)，8路断电KJF86N系列分站的每个传感器端口可自由选择连接模拟量 或开关量传感器，同时，还具备智能接口，可在原来16(或8) 个传感器接口的基

42、础上，扩展12个智能开停传感器，使每台分 站最大连接传感器的数量达到28个(中分站20个)。智能接口还可以作为与其它子系统桥接的智能转换器，可连接其他子系统实现多系统并网运行。3. 2.5多重信号容错滤波技术，抗干扰能力强多重校验传输保障技术，根据不同传输模式所受干扰信号的 区别，分别设计解决各类通讯技术的缺点，保障信息传输的准确 性和稳定性。(A)分站软件信号干扰过滤技术，是针对主干通讯信号的优 化技术，对井下噪声信号进行过滤，保证井下信号的准确。(B)分站端口带通滤波技术，该技术是针对传感器传输信号 的优化技术，可过滤来自各传感器数据中的干扰信号。(C)传感器恒流频率信号，是专门针对传感器

43、传输线缆间所 产生的非对称干扰的新型通讯技术。该技术抗共模干扰能力强, 保障传感器传输信号不受共模干扰。4. 2.6快速、可靠的三级断电功能第一级：传感器输出断电控制，响应速度最快，配合远程断 电器，使用灵活。第二级：分站断电控制，动作时间1.5秒，可远程操作，可 靠性高。第三级：中心站远程手控断电及异地交叉断电功能。可实现 远距离遥控断电，跨分站远程控制关联分站执行断电等功能。做到对灾情的早期预备，避免事故发生，以保障人身安全及 矿井安全生产。3. 2.7高度可靠的数据冗余保护技术 系统采用了三级数据保护技术：第一级：传感器“黑匣子”数据存储保护，我公司所有模拟 量传感器均能自动存储24小时

44、监测数据。第二级：KJF86N系列分站均内置超大容量“铁电”存储器， 可存储所有传感器端口 24小时的监测数据。第三级：中心站双机数据自动备份技术，保证监测数据不丢 失。存储器件采用可无限次数读写的铁电存储器，与目前采用 EEPROM或FLASH作为存储器的分站，只能写千余次的寿命相比， 数据存储的可靠性大大提高。3. 2. 8高可靠的电源系统电源系统采用三级稳压处理技术，输入电源电压范围宽 (AC127V-660V),抗波动能力强(可达20%以上)，输出稳定 性好。采用新型开关电源能耗极低，发热量小(箱体内温度不超 过35。0。通过降低箱体内温度，大大提高设备的稳定性和可靠 性。同时也解决了

45、电池在隔爆箱体内高温环境下容量大幅下降的 问题。KDW0. 3/660 (A)和KDW0. 3/660 (B)型矿用隔爆电源箱的备用 电池采用新型硅酸盐晶体免维护动力电池，容量大，无记忆效应。 采用智能充放电管理设计，并有效降低箱体内温度，使电池的有 效容量真正得到保证，停电后能维持分站及传感器满负荷连续运 行4小时以上，电池使用寿命达二年以上。3.3软件优势3. 3. 1开放式的操作系统及数据库系统采用微软Windows *3/*8 Server操作系统，SQL Server *5/*8数据库系统作为运行平台，具有良好的稳定 性和开放性。软件操作风格统一，易学易用。支持C/S及B/S终端方式

46、，灵活易用系统具备IE浏览方式实时显示动态数据、动态图形、动态 曲线等内容，图形系统能同时支持矢量方式和位图方式。在全矿 各部门及集团公司联网的计算机上均能按权限实时、准确地查询 到所有监测数据、动态图形。1.1.1 3.3测点定义模板化系统软件提供多种传感器配置模板，通过选择预置的传感器 类型即可实现传感器各种参数的自动设置。如不同安装地点的甲 烷传感器报警点、断电点等，均可有模板自动生成，减少手工设 置出错概率。且用户可根据需要自行建立配置模板。3.3.4 数据处理能力强系统具有数据分析和处理能力，在发生超限时，自动根据规 则生成措施提示，指导操作人员即时处理。能对监测数据进行汇总，生成统

47、计报表和进行趋势分析等, 并以动态图形、曲线、表格等方式输出显示，支持多点同屏显示。能打印各种数据报表，支持自定义报表格式。3.3.5 数据存储技术先进系统的数据采用SQL*5标准数据库格式存储，运用先进的 变值变态存储技术和定时存储技术，所有数据（异常信息记录、实时数据、历史数据、密采数据）能够保存10年以上，用户可 随时查看、打印输出；也可进行二次开发，整合入现有综合系统 中；并提供0PC协议等数据导出服务。3. 3.6系统模块化设计系统软件人性化设计，采用了先进的可视化面向对象程序设 计技术，系统由多模块组成，具有更加灵活的集成方式，通过嵌 入不同的模块来实现不同的功能需求，可适应不同用户对系统规 模的要求拓展系统，有很高的扩展性和开放性。3. 3.7查询快捷、显示直观系统软件的各类曲线查询均采用多变量坐标处理技术，使曲 线的查询和调用如同股票K线图一样方便快捷，并能够将系统的 各种告警、断电、控制等信息直接以文字注释方式自动生成在曲 线上，极大地方便了安全监督管理。系统软件能对监测数据进行汇总，生成统计报表和进行趋势 分析等，并以动态图形、曲线、表格等方式输出显示，支持多点 同屏显示。报表编辑打印等采用EXCEL格式，可根据需要任意自 主编辑处理，方便快捷。3. 3.8支持语音告