（国际贸易）进出口瓦斯监控系统

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1、忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 目目 录录 第一章第一章概述概述 1 1 1 1 相关背景 1 1 2 设计原则 2 1 3 煤矿监测监控系统的应用 2 1 4 系统建设目标 4 第二章第二章 建设方案建设方案 5 5 2 1 总体方案 5 2 2 网络系统结构设计 6 2 3 系统功能 6 2 2 总体结构 9 2 3 1 监控平台 9 2 3 2 传输网络 10 2 3 3 前端单元 11 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 2 3 4 监控分站 13 2 3 5 移动应急指挥车 13 2 3 6 瓦斯监控报警系统 14 2 4 客户端单元 14 2 4 1 PC 客户端 14 2 4 2 监控电

2、视墙 14 2 4 3 WEB 客户端 15 2 4 4 手机客户端 15 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 1 第一章第一章 概述概述 1 11 1 相关背景相关背景 随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要 煤矿 安全生产是关系煤炭行业持续健康发展的大事 为了进一步加强安全生产监督 管理 防止和减少生产安全事故 国家各级政府部门要求所有瓦斯矿井必须装 备安全监控系统 在 以风定产 先抽后采 监测监控 十二字方针和煤矿安 全规程有关条款指导下 系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产 管理效率 煤矿监测监控系统在瓦斯灾害的防治中起到越来越重要的作用 因 此 煤矿监测监控

3、系统的监控有力 使其灵敏可靠 反应迅速 成为煤矿安全 生产的一道警戒线 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 2 1 21 2 设计原则设计原则 1 规范化 系统设计依据最新的国家标准和行业标准 遵守开放的原则 系统设计 有外部接口 很容易与其他应用系统共享数据 实现无缝衔接 2 安全可靠性 建立完善的网络与信息安全保障体系 确保系统运行有高度的可靠性和 安全性 3 实用性 采用成熟的技术 并结合煤矿安全监控的实际需要 建设一套最适合于 各级煤管部门实际需求的监控系统 集遥测 遥视 遥控功能三位一体 功能 强大 性能优良 界面醒目 友好 系统各种操作简单 易学易用 4 先进性 采用成熟的先进技术 保证

4、具有较好的先进性 实用性和较长的生命周 期 要充分考虑到现代信息技术的飞速发展 使系统具有较强的开放性 为技 术更新 功能升级留有余地 5 可扩展性 系统采用模块化设计 具有较强的扩展性 可以方便的实现规模的扩充 和业务的延伸 软件支持在线升级 扩充 可实现平稳过渡 6 可维护性 系统设计时充分考虑到系统的可维护性 可实现远程维护 具有维护操 作简单 维护工作量小的特点 7 经济性 系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具 充 分利用了我们在其他监控领域中成功应用的中间件和模块 大大减少在系统平 台方面的投入 具有极高的性能价格比 1 31 3 煤矿监测监控系统的应用煤矿监测

5、监控系统的应用 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 3 煤矿监测监控系统是在生产 安全及管理方面的一个实时监测监控系统 煤矿监测监控系统是否正常使用 对于煤矿的生产运行状况 安全水平 灾害 预测预报具有重要的作用 所以 煤矿监测监控系统的应用主要有以下几个方 面表现 1 煤矿监测监控系统中甲烷传感器的维护效果 是灾害预测预报是否准确 的关键环节 在按照标准每 10 天进行标校的正常维护外 由于它是要求安设在 煤矿的采掘工作面上的 受生产环境影响较大 不确定因素较多 因此 加强 现场管理是保证上传数据可靠的有效措施 在实际应用中 严格按照标准垂直 悬挂 距顶板不得大于 300mm 距巷道侧壁不得小于

6、200mm 对甲烷传感器的外 壳增加护罩 在不影响声光报警信号的条件下 就能有效防止物理碰撞造成的 破坏 2 监控分站是煤矿监测监控系统中的重要组成部分之一 现场的各种数据 通过它上传到地面机房 当发生瓦斯超限时 它执行断电功能 达到瓦斯风电 闭锁 当瓦斯浓度低于复电浓度时 自动解锁 监控分站发生故障时 则启动 故障闭锁功能 以保证矿井的安全生产 在现场使用中 为监控分站供电的是专 用开关的电源侧 安设在便于人员观察 调试 检验和支护良好 无滴水 无 杂物的进风巷道中 以保证监控分站工作稳定 性能可靠 监控分站除了瓦斯 信号外还有两路开关量监测信号和一路电源馈电信号 通过电源馈电信号的开 关量

7、 用来监测采掘工作面是否正常使用监控分站的断电功能 3 地面监控中心是煤矿监测监控系统的中枢 坚持 24 小时值班制度是保证设 备正常运转的基础 一旦发生甲烷传感器报警 立即向调度室及有关部门和领导 汇报 监控系统能够实现如下功能 煤炭进出口公司利用现有网络资源掌握各个下属煤矿的安全和生产情况 按要求建立一套安全生产监测监控信息系统 将各个下属煤矿的实时监测监控 数据集成在公司调度室 形成公司一级的安全生产监控网络 各个下属煤矿又 把所属的每个矿井的生产和安全数据集成在矿调度室 组建矿一级监控子网 使公司从上到下各个部门以及领导都可以随时掌握各个煤矿和矿井的生产状况 和安全状况 并可以进行综合

8、性动态分析 为领导决策提供依据 实现资源共 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 4 享 煤矿安全生产监测监控系统是个实时调度 指挥系统 通过本系统可以使 管理层快速 及时 准确地获取生产相关数据 提高决策科学性 从而避免或 减少因决策失误而造成的安全生产事故和经济损失 1 41 4 系统建设目标系统建设目标 系统的总体建设目标是 系统利用先进的计算机网络技术 通信技术 多 媒体技术 微电子技术等 借鉴当今先进的管理技术和手段 建设一个具有一 定实用性 先进性 可靠性 开放性的 煤矿安全远程视频监控系统 系统依 托于 IP 3G 等技术 以调度监控中心为核心 连接井上和井下的视频监控点 通过授权可以在

9、各级分控端实现对关键生产环节和部位的全方位远程监视和控 制 煤炭进出口公司中层以上人员可以任何时间 任何地点通过 3G 手机视频监 控 脱破时间 地域限制 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 5 第二章第二章 建设方案建设方案 2 12 1 总体方案总体方案 在煤矿安全领域引入数字化监控技术 通过在煤碳企业范围内的联网 可以 对区域内所有煤矿瓦斯防治情况 包括井下瓦斯浓度 风机开停状态及设备送 电断电情况等 实施集中监控 远程监控和实时监控 针对突发情况及时采取 调整作业方式 停止生产 人员撤离等措施 系统设计一般可以分为二级 第一级为矿端本地监控 第二级为煤炭进出口 公司级的远程监控 总体方案包括

10、 建立煤矿数字化瓦斯远程监控中心 将所有已安装的瓦 斯监测监控系统与煤炭进出口公司公司监控中心联网 实现煤矿现场监测数据 的采集 远程传输和集中存储 并考虑今后部分新增矿井的顺利接入 可对 所有异常数据进行分析 按时间实现分级短信自动报警 为管理人员提供信息 提供会议通知短信 因此 系统包含硬件和软件两个平台 其中硬件平台分为监控数据中心设备 煤矿数据采集设备 网络通讯传输设备 软件平台主要包括系统构成 远程数 据传输子系统 网络中心数据处理子系统和异地查询子系统 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 6 2 22 2 网络系统结构设计网络系统结构设计 图 系统总体构架示意图 针对本次项目 中心平台采

11、用 VISS 智能网络视频监控平台 该平台采用模 块化设计的思路 各个模块可以设置在不同的服务器上 实现 3 流分离 即视 频流 信令协议 控制协议分离 有效地保障安全和拓展灵活 是一套稳定可 靠 技术先进 可以平滑扩容的网络视频监控系统 该平台满足大规模前端监 控点接入 智能监控和联动联防的需求 2 32 3 系统功能系统功能 系统主要功能 数据采集与控制功能 系统具有对甲烷浓度 一氧化碳浓度 风速 风压 温度等模拟量的采集 显 示及报警功能 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 7 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

12、示功能 显示功能 系统必须具有列表显示功能 1 模拟量及相关显示内容包括 1 地点 2 名称 3 单位 4 报警门限 5 断电门限 6 复电门限 7 监测值 8 最大值 9 最小值 10 平均值 11 断电 复位命令 12 馈电状态 13 超限报警 14 馈电异常报警 15 传 感器工作状态等 2 开关量显示内容包括 1 地点 2 名称 3 开 停时刻 4 状态 5 工作时间 6 开停次数 7 传感器工作状态 8 报警及解除报警状态及时刻 等 3 累计量显示内容包括 地点 名称 单位 累计量值等 系统应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 4 系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显

13、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 5 系统具有开关量状态图及柱状图显示功能 6 系统具有模拟动画显示功能 显示内容包括 通风系统模拟图 相应 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 7 系统具有系统设备布置图显示功能 显示内容包括 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 若系统庞大一屏容纳不下 可漫游 分页或总图加局部放大 报警功能 超限或异常故障时 井下传感器有声光报警 地面有声光报警 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 控制功能 1 甲烷浓度达到或超过报警

14、浓度时 声光报警 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 8 2 甲烷浓度达到或超过断电浓度时 切断被控设备电源并闭锁 甲烷浓 度低于复电浓度时 自动解锁 3 与闭锁控制有关的设备 含甲烷传感器 分站 电源箱 断电控制器 电缆 接线盒等 未投入正常运行或故障时 切断该设备所监控区域的全部非 本质安全型电气设备的电源并闭锁 当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定 运行后 自动解锁 存贮和查询功能 1 甲烷浓度 风速 负压 一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测 值 2 模拟量统计值 最大值 平均值 最小值 3 报警及解除报警时刻及状态 4 断电 复位时刻及状态 5 馈电异常报警时刻及状态 6 局部通风机 风

15、筒 主要通风机 风门等状态及变化时刻 7 瓦斯抽采 放 量等累计量值 8 设备故障 恢复正常工作时刻及状态等 打印功能 具有报表 曲线 柱状图 状态图 模拟图 初始化参数等召唤打印功能 指 定打印功能可选 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 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记录 查询报表等等 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以下功能 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

16、的登记与修改 传感器报警点的设置与修改 忻州煤炭进出口忻州煤炭进出口 9 图形监控与编辑 报表的设置与打印 用户自己需要计算机完成的其他工作 系统自检功能 分站通过各种状态指示灯和自检程序随时进行分析诊断 判断故障原因 主控接口通过通讯指导灯判断与分站和通讯情况 计算机判断各监测点 监测情况 通讯情况以及网络发送情况等 网络功能 可以将若干套监控系统组成局域网 2 22 2 总体结构总体结构 就整个瓦斯监控系统来讲 主要由下列 4 个部分组成 1 监控平台 2 传输网络 3 前端单元 4 系统客户端 5 监控分站 6 井下监控 各矿自行解决 2 3 12 3 1 监控平台监控平台 监测网络中心一个交换机将网络中心的系统服务器 数据库服务器 光纤陈 列 WEB 服务器 异地查询服务器 工作站 短信自动报警装置 防火墙互相 连接起来组成一个局域网 网络中心租赁至少 10M 的光纤通道或自己组建网络 申请一个公网 IP 地址接入 INTERNET 公网或内部分配的 IP 地址 通过 INTERNET 公网接收各矿传输来的监测数据 将数据保存到数据库服务器上或者 光纤阵列中 各级煤矿监管机构接