煤矿安全生产监控新技术优秀课件.ppt

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1、煤矿安全生产监控新技术1 1第1页，本讲稿共28页（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警1.1.1.1.体系结构体系结构体系结构体系结构 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2 2第2页，本讲稿共28页（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警1.1.1.1.体系结构体系结构体系结构体系

2、结构 采用工业以太环网采用工业以太环网采用工业以太环网采用工业以太环网+现场总线技术构建煤矿井下信息综现场总线技术构建煤矿井下信息综合传输平台合传输平台 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术 传统系统传统系统 新型系统新型系统 容量：小于容量：小于64 64 大于大于255255 速率：速率：2400K 2400K 最大最大100/1000M100/1000M 时间：时间：30s 30s 小于小于10S10S 恢复：持续中断恢复：持续中断 小于小于0.03S0.03S3 3第3页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人

3、员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术4 4第4页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术功能概述功能概述以以Wi-FiWi-Fi无线网络技术为基础，以矿井工业以太无线网络技术为基础，以矿井工业以太无线网络技术为基础，以矿井工业以太无线网络技术为基础，以矿井工业以太环网为主干传输平台，由上位机、基站、读卡器、环网为主干传输平

4、台，由上位机、基站、读卡器、环网为主干传输平台，由上位机、基站、读卡器、环网为主干传输平台，由上位机、基站、读卡器、人员标识卡、手机等组成，采用有线网络与无线人员标识卡、手机等组成，采用有线网络与无线人员标识卡、手机等组成，采用有线网络与无线人员标识卡、手机等组成，采用有线网络与无线终端相结合的方式，具有语音、视频传输、定位、终端相结合的方式，具有语音、视频传输、定位、终端相结合的方式，具有语音、视频传输、定位、终端相结合的方式，具有语音、视频传输、定位、实时读取监控系统数据、一键呼救等功能。实时读取监控系统数据、一键呼救等功能。实时读取监控系统数据、一键呼救等功能。实时读取监控系统数据、一键

5、呼救等功能。5 5第5页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要功能特点主要功能特点1系统基站能同时支持语音通信和无线人系统基站能同时支持语音通信和无线人员定位管理功能；员定位管理功能；系统凭借宽带的优势突破了传统无线通系统凭借宽带的优势突破了传统无线通讯类设备频带和信道数量的限制，每台基讯类设备频带和信道数量的限制，每台基站支持站支持1010至至1212部手机同时通话，并可同时部手机同时通话，并可同时

6、采集采集200200张人员定位卡信息；张人员定位卡信息；6 6第6页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要功能特点主要功能特点2 系统实现了远程本质安全供电和通讯系统实现了远程本质安全供电和通讯设备本质安全，使无线通讯设备的覆盖范设备本质安全，使无线通讯设备的覆盖范围达到了延伸进回风区域和工作面的安全围达到了延伸进回风区域和工作面的安全要求；要求；系统可通过网关设备与调度系统无缝系统可通过网关设备与调

7、度系统无缝连接，实现与其他语音系统的互联互通。连接，实现与其他语音系统的互联互通。7 7第7页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要功能特点主要功能特点3 3自动识别功能：自动识别能力强，乘车出自动识别功能：自动识别能力强，乘车出入井人员无需下车，就可自动识别；入井人员无需下车，就可自动识别；门禁功能：根据需要在煤矿井下限制员工门禁功能：根据需要在煤矿井下限制员工进入的特殊区域或盲巷可设置门禁功能。进

8、入的特殊区域或盲巷可设置门禁功能。如有未经许可人员接近该区域报警；如有未经许可人员接近该区域报警；8 8第8页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要功能特点主要功能特点主要功能特点主要功能特点4电子巡更：对特殊工种人员和干部的跟班电子巡更：对特殊工种人员和干部的跟班管理管理考勤管理：可实现入井人员的考勤管理与考勤管理：可实现入井人员的考勤管理与统计、下井补贴、班中餐统计等；统计、下井补贴、班中餐统计等

9、；实时显示：井下人员实时监测，位置自动实时显示：井下人员实时监测，位置自动显示显示;9 9第9页，本讲稿共28页2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要功能特点主要功能特点主要功能特点主要功能特点5轨迹处理轨迹处理:利用独特的时间戳技术进行逻利用独特的时间戳技术进行逻辑整理和运算辑整理和运算,确定人员的运动方向和轨确定人员的运动方向和轨迹迹.联网功能：全局远程联网，使网上所有终联网功能：全局远程联网，使网上所有终端在使

10、用权限范围内都能共享信息，并可端在使用权限范围内都能共享信息，并可与工资系统互联。与工资系统互联。1010第10页，本讲稿共28页 基站基站基站基站最大射频发射功率：最大射频发射功率：最大射频发射功率：最大射频发射功率：20 dBm20 dBm20 dBm20 dBm；射频发射频率范围：射频发射频率范围：射频发射频率范围：射频发射频率范围：2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4835 GHz2.4835 GHz2.4835 GHz2.4835 GHz；无线传输速率：无线传输速率：无线传输速率：无线传输速率：54 M54 M54 M54 M；基站之间有线传输距离距离：基站

11、之间有线传输距离距离：基站之间有线传输距离距离：基站之间有线传输距离距离：1 km1 km1 km1 km；基站正向到手机之间无线通讯距离：基站正向到手机之间无线通讯距离：基站正向到手机之间无线通讯距离：基站正向到手机之间无线通讯距离：500 m500 m500 m500 m（无遮挡、无近频干扰的条件下）；（无遮挡、无近频干扰的条件下）；（无遮挡、无近频干扰的条件下）；（无遮挡、无近频干扰的条件下）；煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通

12、讯及人员定位系统1111第11页，本讲稿共28页手机手机手机手机防爆形式：防爆形式：防爆形式：防爆形式：Exib Exib Exib Exib 工作电压范围：工作电压范围：工作电压范围：工作电压范围：3.7 VDC3.7 VDC3.7 VDC3.7 VDC4.2 VDC4.2 VDC4.2 VDC4.2 VDC；最大工作电流：最大工作电流：最大工作电流：最大工作电流：350 mA350 mA350 mA350 mA；电池类型：电池类型：电池类型：电池类型：1250 mAH1250 mAH1250 mAH1250 mAH锰酸锂充电电池；锰酸锂充电电池；锰酸锂充电电池；锰酸锂充电电池；工作频率：工

13、作频率：工作频率：工作频率：2.412 GHz2.412 GHz2.412 GHz2.412 GHz2.472 GHz2.472 GHz2.472 GHz2.472 GHz；最大射频发射功率：最大射频发射功率：最大射频发射功率：最大射频发射功率：10 dBm10 dBm10 dBm10 dBm；最高接收灵敏度：最高接收灵敏度：最高接收灵敏度：最高接收灵敏度：-80 dBm-80 dBm-80 dBm-80 dBm；通话时间通话时间通话时间通话时间3 h3 h3 h3 h，待机时间，待机时间，待机时间，待机时间80 h80 h80 h80 h；手机到基站正向的最大有效距离为手机到基站正向的最大有

14、效距离为手机到基站正向的最大有效距离为手机到基站正向的最大有效距离为500 m500 m500 m500 m。煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2.2.2.2.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统无线通讯及人员定位系统1212第12页，本讲稿共28页3.3.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术1313第13页，本讲稿共28页3.3.工业以太环网平台工业以太

15、环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统瓦斯抽放监控系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术功能概述功能概述（1 1 1 1）实现对瓦斯抽放系统中管道、工况、环境、）实现对瓦斯抽放系统中管道、工况、环境、）实现对瓦斯抽放系统中管道、工况、环境、）实现对瓦斯抽放系统中管道、工况、环境、供水、供电、供气等参数进行实时监测，供水、供电、供气等参数进行实时监测，供水、供电、供气等参数进行实时监测，供水、供电、供气等参数进行实时监测，（2 2 2 2）根据以上参数对抽放系统中瓦斯泵、水泵、）根据以上参数对抽放系统中瓦斯泵、水泵、）根据以上参数对抽

16、放系统中瓦斯泵、水泵、）根据以上参数对抽放系统中瓦斯泵、水泵、冷却塔、管道阀门等设备进行自动控制，实现瓦冷却塔、管道阀门等设备进行自动控制，实现瓦冷却塔、管道阀门等设备进行自动控制，实现瓦冷却塔、管道阀门等设备进行自动控制，实现瓦斯泵站的无人值守。斯泵站的无人值守。斯泵站的无人值守。斯泵站的无人值守。1414第14页，本讲稿共28页4.4.4.4.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台矿井电网监控系统矿井电网监控系统矿井电网监控系统矿井电网监控系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术1515第15页，本讲稿共28页4.4.4.4.工业以太环网平台工业以太环网

17、平台工业以太环网平台工业以太环网平台矿井电网监控系统矿井电网监控系统矿井电网监控系统矿井电网监控系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术主要由高、低压微机综合保护器、电力主要由高、低压微机综合保护器、电力分站、监控主机、地面变电所监控单元分站、监控主机、地面变电所监控单元等组成。可实现矿井供电网实时监测、等组成。可实现矿井供电网实时监测、故障诊断、有效避免越级跳闸和无计划故障诊断、有效避免越级跳闸和无计划停电。停电。功能概述功能概述1616第16页，本讲稿共28页5.5.5.5.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台皮带运输控制系统皮带运输控制系统皮带运输控

18、制系统皮带运输控制系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术1717第17页，本讲稿共28页功能概述功能概述 主要由地面自动控制软件、监控上位机、主要由地面自动控制软件、监控上位机、主要由地面自动控制软件、监控上位机、主要由地面自动控制软件、监控上位机、PLCPLCPLCPLC控制主站、分站、操作台、就地控制箱以及拉线控制主站、分站、操作台、就地控制箱以及拉线控制主站、分站、操作台、就地控制箱以及拉线控制主站、分站、操作台、就地控制箱以及拉线闭锁、跑偏、速度、温度、打滑、撕裂、堆煤、闭锁、跑偏、速度、温度、打滑、撕裂、堆煤、闭锁、跑偏、速度、温度、打滑、撕裂、堆煤、闭锁、跑偏、速度、温

19、度、打滑、撕裂、堆煤、烟雾、洒水、电机开停状态、通讯、电流等保护烟雾、洒水、电机开停状态、通讯、电流等保护烟雾、洒水、电机开停状态、通讯、电流等保护烟雾、洒水、电机开停状态、通讯、电流等保护传感器和设备组成。控制主站通过以太网与环网传感器和设备组成。控制主站通过以太网与环网传感器和设备组成。控制主站通过以太网与环网传感器和设备组成。控制主站通过以太网与环网就地连接，主站与分站间通过控制总线通信。就地连接，主站与分站间通过控制总线通信。就地连接，主站与分站间通过控制总线通信。就地连接，主站与分站间通过控制总线通信。5.5.5.5.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台皮

20、带运输控制系统皮带运输控制系统皮带运输控制系统皮带运输控制系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术1818第18页，本讲稿共28页6.6.6.6.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台通风机在线监测系统通风机在线监测系统通风机在线监测系统通风机在线监测系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术1919第19页，本讲稿共28页功能概述功能概述6.6.6.6.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台通风机在线监测系统通风机在线监测系统通风机在线监测系统通风机在线监测系统 系统由监控上位机、监控站、风机运行系统由监控上位机、监控站、

21、风机运行参数传感器等组成。辅助以工控组态监控软参数传感器等组成。辅助以工控组态监控软件，可以实现风机在线监测，实时显示、绘件，可以实现风机在线监测，实时显示、绘制曲线，并提供历史数据查询。制曲线，并提供历史数据查询。煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2020第20页，本讲稿共28页7.7.7.7.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台排水控制系统排水控制系统排水控制系统排水控制系统 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2121第21页，本讲稿共28页功能概述功能概述7.7.7.7.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台排水控

22、制系统排水控制系统排水控制系统排水控制系统系统由集控台、主控制器、就地操作箱、各种传系统由集控台、主控制器、就地操作箱、各种传系统由集控台、主控制器、就地操作箱、各种传系统由集控台、主控制器、就地操作箱、各种传感器（真空压力、流量计、水位）等组成。可监感器（真空压力、流量计、水位）等组成。可监感器（真空压力、流量计、水位）等组成。可监感器（真空压力、流量计、水位）等组成。可监测水仓水位、流量、压力、真空度、温度、闸阀测水仓水位、流量、压力、真空度、温度、闸阀测水仓水位、流量、压力、真空度、温度、闸阀测水仓水位、流量、压力、真空度、温度、闸阀开度等一系列参数，并合理运用电网信息调度水开度等一系列

23、参数，并合理运用电网信息调度水开度等一系列参数，并合理运用电网信息调度水开度等一系列参数，并合理运用电网信息调度水泵运行。泵运行。泵运行。泵运行。煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2222第22页，本讲稿共28页 现有系统只实现了事后的瓦斯超限报警，没有充分利用监控信现有系统只实现了事后的瓦斯超限报警，没有充分利用监控信现有系统只实现了事后的瓦斯超限报警，没有充分利用监控信现有系统只实现了事后的瓦斯超限报警，没有充分利用监控信息资源，进行瓦斯等灾害的超前预测预报。息资源，进行瓦斯等灾害的超前预测预报。息资源，进行瓦斯等灾害的超前预测预报。息资源，进行瓦斯等灾害的超前预测预报。8.8.

24、8.8.工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台工业以太环网平台重大灾害预警技术重大灾害预警技术重大灾害预警技术重大灾害预警技术瓦斯突出危险？瓦斯突出危险？瓦斯突出危险？瓦斯突出危险？爆炸危险？爆炸危险？爆炸危险？爆炸危险？火灾、水灾？火灾、水灾？火灾、水灾？火灾、水灾？超限报警、断电超限报警、断电超限报警、断电超限报警、断电监测监控数据监测监控数据监测监控数据监测监控数据 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2323第23页，本讲稿共28页 充分利用煤矿监控系统数据，进行深度挖掘处理、自动计算，结充分利用煤矿监控系统数据，进行深度挖掘处理、自动计算，结充分利用煤矿监控系统数据

25、，进行深度挖掘处理、自动计算，结充分利用煤矿监控系统数据，进行深度挖掘处理、自动计算，结合瓦斯预警规则实现多因素、多指标的瓦斯涌出灾害实时超前预警，并合瓦斯预警规则实现多因素、多指标的瓦斯涌出灾害实时超前预警，并合瓦斯预警规则实现多因素、多指标的瓦斯涌出灾害实时超前预警，并合瓦斯预警规则实现多因素、多指标的瓦斯涌出灾害实时超前预警，并自动发出断电和人员撤离指令。流程图：自动发出断电和人员撤离指令。流程图：自动发出断电和人员撤离指令。流程图：自动发出断电和人员撤离指令。流程图：煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2424第24页，本讲稿共28页 突出危险区域的预测突出危险区域的预测突出危

26、险区域的预测突出危险区域的预测 突出危险区域的预测上界比实际动力现象上界的埋突出危险区域的预测上界比实际动力现象上界的埋突出危险区域的预测上界比实际动力现象上界的埋突出危险区域的预测上界比实际动力现象上界的埋深标高浅深标高浅深标高浅深标高浅0-50m0-50m0-50m0-50m，实际危险区域预测准确率达，实际危险区域预测准确率达，实际危险区域预测准确率达，实际危险区域预测准确率达85%85%85%85%，如下，如下，如下，如下图：图：图：图：煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2525第25页，本讲稿共28页北采区：粉红色为有突出危险区域、澄色为无危险区域，与河南理工大吻合。北采区：

27、粉红色为有突出危险区域、澄色为无危险区域，与河南理工大吻合。北采区：粉红色为有突出危险区域、澄色为无危险区域，与河南理工大吻合。北采区：粉红色为有突出危险区域、澄色为无危险区域，与河南理工大吻合。突出危险性区域预测界面突出危险性区域预测界面突出危险性区域预测界面突出危险性区域预测界面：煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2626第26页，本讲稿共28页9.9.9.9.联动控制技术联动控制技术联动控制技术联动控制技术触发逻辑触发逻辑触发逻辑触发逻辑 主要由瓦斯灾主要由瓦斯灾主要由瓦斯灾主要由瓦斯灾害预警系统触发联害预警系统触发联害预警系统触发联害预警系统触发联动事件，当预测到动事件，当预测到动事件，当预测到动事件，当预测到有危险时，将通过有危险时，将通过有危险时，将通过有危险时，将通过异常联动功能实现异常联动功能实现异常联动功能实现异常联动功能实现各系统间的联动控各系统间的联动控各系统间的联动控各系统间的联动控制。制。制。制。煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2727第27页，本讲稿共28页 联动控制技术联动控制技术联动控制技术联动控制技术联动的执行过程联动的执行过程联动的执行过程联动的执行过程 煤矿安全生产监控新技术煤矿安全生产监控新技术2828第28页，本讲稿共28页