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1、贵少州五轮山煤业有限公司五轮山煤矿初步设计 （变更）第十二章 智能化系统第十二章 智能化系统第一节 总体架构一、总体要求 五轮山煤矿工业场地位于纳雍县曙光乡的坐拱村附近，距曙光乡约 7km ， 矿井设计生产能力为 240 万 t/a ，矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，3 号煤层有煤尘爆炸危险性，其余煤层均无煤尘爆炸危险性，井田可采煤层均属不易自燃煤 层。矿井投产初期生产能力 120万t/a，布置1个综采工作面，1个煤巷综合机 械化掘进头， 2 个岩巷综合自动化掘进头， 2 个岩巷普通掘进头；五年后达产 生产能力240万t/a,布置2个综采工作面，2个煤巷综合机械化掘进头，2个岩巷综合自动化掘进头，
2、 4 个岩巷普通掘进头。根据上述条件，本矿井智能化系统应以保障生产安全为原则，以提高生产 效率、保证产品质量、改善劳动条件、提高经济效益为目的，采用以计算机网 络为基础，以信息共享为手段的矿井信息管理系统。五轮山煤矿现已安装 KJ90NA 型综合监控系统、 KJ237 型矿井人员（车辆）管 理系统、DH-2000型程控交换机，现有设备可充分利用，本次设计不够的分站、接线 盒、电话根据需要增加。二、系统方案及主要技术参数根据智能化系统总体要求，结合本矿井实际条件，将矿井生产及安全监控 系统、人员安全监测系统、视频监视系统、井下运输胶带机监控系统、架空人 车监控系统、通风机监控系统、压风机监控系统
3、、提升机监控系统、变电站综 合自动化系统的上位机接入计算机局域网，利用计算机网络实现各系统之间的通信。系统主要设备选用技术先进、性能稳定、安全可靠的产品。三、网络结构本矿井采用工业以太网与现场总线结合的方式。矿井计算机局域网的网络 设计为快速以太网星型结构，主干网采用高速千兆以太网，百兆交换到桌面， 充分满足矿井信息化数据传输的带宽要求。矿井安全生产监控系统为现场总线方式，各监控分站之间采用RS485 口通信。各生产自动化系统采用现场总线方式。第二节安全、生产监控及自动化系统一、安全、生产监控及自动化系统方案（一）安全、生产监测监控系统的设置要求本矿井为煤与瓦斯突出矿井，根据煤矿井下安全避险“
4、六大系统”建设完善基 本规范（试行）和煤矿安全规程，必须在矿井设置安全监控系统。矿井在生产期 间还可能出现机电及运输故障等事故。采掘工作面、运输、通风、排水及供配电系统 等，无论是哪一系统出了问题都会酿成事故，甚至重大事故。因此，矿井设置安全生 产监测监控及自动化系统，对矿井安全实施全方位的监控是十分必要的。（二）安全、生产监控及自动化系统方案选择设计将安全与井下生产监控作为一个整体，设备已采购KJ90NA型综合监控系统。其他各主要生产监控及自动化系统采用相对独立的控制和显示终端。（三）安全、生产监控及自动化系统主要设备选型各系统主要设备选型见相应系统配置。二、安全监测监控系统（一）网络结构K
5、J90NA型综合监控系统采用时分制分布式结构，通过数据通信接口实现地面中心站与井下监控分站之间的数据双向通信，井下传感器、分站采用总线形式进行连接， 传输主干为矿用阻燃通信电缆。安全生产监控系统图见C1096G2 274- 1。本系统与矿井计算机局域网联网，实现资源共享。（二）系统构成KJ90NA型综合监控系统主要由地面监控主机、数据库服务器、网络终端、图形 工作站、通信接口、避雷器、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成， 是一套集矿井安全监控、生产工况监控为一体的矿井安全生产综合监控系统，适于各 类矿井使用。该系统具有报表、曲线、图形等屏幕显示、模拟盘显示、打印和绘图、 数据存储调
6、用、参数超限报警、控制等多种功能，各分站既能与监控中心汇接，又可 独立工作。系统具有传输故障、设备故障、供 /断电状况和软件运行故障等的自诊断 ” 212-#贵州省煤矿设计研究院功能，还具有远程维护功能。1、监控主机：地面中心站配备两台PW以上品牌工控机作为监测主机（互为备用），24小时不 间断运行，主机的RS232串行口通过KJJ46传输接口与地面、井下各分站通讯，具 备手动遥控断电功能。当工作主机发生故障时，备份主机应在5min内投入工作。两台主机均插有网卡，作为计算机网络的一个工作站，监测主机的信息可以进入全矿井 计算机综合管理信息网，联网主机装备防火墙等网络安全设备。监测主机配置一台彩
7、 色打印机，系统配置一台激光打印机。中心站配备录音电话。地面中心站主要设备参数及特点：型号：KJ90NA配置监控主机IPC610 2台，数据库服务器2台图形工作站1台（可选配4屏或2屏多屏模式）KJJ46数据通信装置2台EPSON1990K2+打印机 1 台山特2KVA在线不间断电源1台录音电话1台KHD90电源避雷器1套KHX90信号避雷器1套10/100M自适应网络集线器1台可配接多达255台远程网络终端，实现在不同地点监控信息的远程实时共享。软件运行平台为 WIN98/2000/2003环境，通过Ethernet以太局域网组成全网络化 环境，协议支持标准TCP/IP等。2、系统软件及主要
8、功能1）主要特点（1）系统全面满足AQ6201-2006新的煤矿监控系统行业标准，国内首家完全按 新标准取得安标证的煤矿监控系统。（2）产品自配套性强，系列化齐全，性价比高，全套系统设备由重庆煤科院自 主研发、生产制造，售后服务有保障。（3）具有良好的开放性和可伸缩性，采用模块化设计，组态灵活。能满足各类 型矿井的监控系统最优化最经济运行。（4）地面监控中心运行在标准的 Ethernet TCP/IP网络环境，操作系统平台为中文Win98/2000/2003,可方便实现网上信息共享和网络互联。支持Internet/lntranet模式的Web系统综合监控信息浏览。（5）系统显示画面采用文本、图
9、形兼容方式，显示信息直观、生动，具有实时 多屏显示功能。（6）具有实时数据存储和各种统计数据存储能力。数据存储时间长、查询和报 表功能丰富，格式可由用户编排。（7）有系列化，多用途监控分站，功能丰富，具有甲烷断电仪及甲烷风电闭锁 装置的全部功能。有完善的数据停电保存能力，确保监测数据和设置数据信息不丢失。 配有智能口，可采用RS485通讯方式的各种传感器及设备。（8）当通讯线路断线后，分站能保存2h以上的数据，待通讯线路恢复后，自动 将数据补传至中心站。（9）分站及传感器全面实现了智能化和红外遥控调校、设置。分站模拟量和开 关量端口可任意互换，并支持多种信号制，有实时数据存储能力。（10）分站
10、电源具有宽范围动态自适应能力，适合矿井电网波动大的严酷环境。 其备用电池可保证2h以上的供电容量。（11） 独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力（中心站手控、分站程控和 传感器就地控制）。具有断电回馈信息比较，若异常则报警。（12） 传感器种类齐全，全面满足新的AQ传感器系列行业标准，具有稳定性高、 寿命长、功耗低、传输距离远等特点。（13）具有自检功能，可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断，能报警 和记录并自动切断故障支路。有完善的多级口令保护功能。（14） 系统设备具有完善的故障闭锁功能，当与闭锁有关的设备未投入正常运行 或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。2）主要技术指标：
11、（1）容量：128个分站，1024个输入量，512个控制量（2）传输速率：2400bps（3）传输方式： RS485或DPSK（4）中心站到分站传输距离：w 25km贵少州五轮山煤业有限公司五轮山煤矿初步设计(变更)第十二章 智能化系统(5) 分站到传感器传输距离：w 2.5km(6) 巡检周期：w 30s(7) 处理精度：w 0.5%(8) 画面刷新：w 4s(9) 电源波动：90110%(地面)、1575%(井下)(10) 处理传感器种类：瓦斯、风速、负压、一氧化碳、水位、煤位、温度、烟 雾、开停、风门、馈电、流量、电流、电压、功率等。3、安全、生产监控网络系统安全安全、生产监控及自动化系
12、统主要实现对生产工况的实时监测监控， 与矿井生产 密切相关，监测监控网络、计算机管理网络从网络架构上为相对独立的网络， 通过部 署隔离网闸的方式实现物理隔离。(三) 监测监控点的设置地面主站设在工业场地矿办公楼调度室内，配备主控机、多画面显示屏、打印机 等，共监控模拟量126个，开关量90个。地面共有5个分站，分别设置在工业场地 主井井口房、工业场地压风机房、工业场地瓦斯抽放站、风井场地通风机配电间，井 口转载点分站监控主斜井胶带机的开停、 烟雾、一氧化碳和主斜井的风速、主斜井架 空人车的开停、副斜井提升机的开停，压风机房分站监测压风机的运行状态及出口压 力，瓦斯抽放站分站监测机房的瓦斯浓度、
13、 瓦斯抽放泵开停、输入和输出管路中差压、 流量、温度、防回火装置的压差，通风机配电间分站监测通风机运行状况、管道内风 速和压差、回风斜井的瓦斯、风速、一氧化碳、安全出口的风门开关。井下设有16个分站，配置瓦斯、风速、一氧化碳、粉尘、温度、风门开关、水 仓水位、设备开停等传感器，对重要采掘运输设备与生产参数进行测量、统计、分析 和信息存储，并对紧急避险设施内外的甲烷和一氧化碳浓度等环境参数进行实时监 测；在参数超限和设备故障时，能及时报警、显示和存储，必要时还可实现超限自动 断电。监测监控点传感器和执行器配置表见 表12 2 1。本次变更设计安全生产监测监控系统充分利用现有中心站及井下分站，根据需求增加分站和传感器。12-#贵州省煤矿设计研究院序号安全监测监控传感器配置地点传感器或执行器名称、数量光报警器声馈电 断电 仪低浓瓦斯高低浓瓦斯风速温度粉尘流量负 压风压煤位水位压差一氧化碳氧气二氧化碳湿度烟雾开停风筒开关11801采煤工作面111121801采煤工作面上隅角131801采煤工作面回风巷1241801采煤工作面进风巷11451801工作面采煤机1机载 式6掘进工作面5X 15 X 15 X 25X 15X 15X 25 X 15X 27掘进机3X 1机载式3X 18工业场地主井井口房11139工业场地压风机房1410工业场地瓦斯抽放站内1
