产品展示
矿用监测监控系统
消防监测监控系统
环保监测监控系统

一、系统概述

1、行业现状

随着国家煤炭行业体制改革的不断深化、现代信息技术的飞速发展,煤炭管理信息化将为煤炭工业的可持续发展提供良好的条件。煤炭行业的管理信息形式标准化、信息传递规范化以及信息内容系统化、安全生产监测监控自动化、是煤炭行业应用系统的必然趋势。利用计算机技术、通讯技术和网络技术,开发煤炭安全生产综合信息系统并在实际中应用是很有必要的、而且是及时的,更是煤炭管理部门管理创新和技术进步的要求,从而进一步提高煤炭安全生产的整体管理水平。

2010年5月19-20日,国家安全监管总局、国家煤矿安监局在山西省潞安矿业(集团)公司召开全国煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险设施现场会。国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤出席会议并讲话,并强调要推进煤矿井下救生舱等避险设施建设,建立完善煤矿监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络系统等安全避险“六大系统”,提高煤矿安全保障能力。

2016年12月29日国家煤矿安监局关于印发《 KJ774 煤矿安全监控系统升级改造技术方案》的通知中提出“各省级煤矿安全监察局指导并督促煤矿开展升级改造工作,结合本地区淘汰落后产能规划,落实升级改造任务”

2、煤矿安全生产需求

根据煤矿企业的要求,为建设现代化的高新煤矿企业,实现煤矿企业监测管理的一体化,完善煤矿企业自动化监控系统,提高煤矿企业的安全生产管理水平,整体提升煤矿企业的自动化水平。通过建立 KJ774 煤矿安全监控系统,能完成对煤矿矿井的环境监控和数据采集等功能。

KJ774 煤矿安全监控系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能,用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停、并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制,实现井下监控设备实时数据的采集和远程监控,通过实时数据和管理数据的信息有效集成,提高煤炭监管部门的监控力度,以信息化带动企业管理和行政管理的科学化,从根本上避免或杜绝恶性生产安全责任事故的发生,旨在为煤矿生产节约成本、强化生产安全管理、提高工作效率。

系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监测、自动报警,确保安全监察业务准确、实时、快速的运行,保证抢险救灾、安全救护的高效运作,对煤炭开采各生产成本指标做出科学、全面的统计分析,并提供全面系统的决策资料,为各级领导对煤矿管理做出科学决策提供科学的、可靠的依据。

二、总体方案

1、系统结构

设计结构示意图如下:

说明:

a) 监控系统中心站监控主机采用双机热备配置,井下监控分站上传的监控数据同时写入监控主机、备机数据库。监控主备机之间通过网线连接进行“心跳”监测,当主监控机发生故障时,备监控机自动启动,切换时间小于30秒。监测数据不丢失。

b) 监控主机接入局域网,局域网上的终端可以通过WEB浏览进入实时监控画面进行相关的查询、打印图表等操作。

c) 主传输线路采用工业以太网光纤传输,监控分站通过RJ45接口方式接入以太环网交换机中。通过工业以太网传输平台进行数据传输。

d) 井下安全监控分站之间、监控分站与交换机之间采用矿用阻燃电缆通过总线方式连接。

e) 各类监测传感器和断电执行器与分站之间采用矿用阻燃电缆连接。

f) 系统传输制式为485传输。

特点:

a) 监控主机双机热备份,保证数据不丢失。

b) 安全监控中心站软件支持Web浏览查询功能,局域网上终端均可通过IE浏览查询实时监控状态和历史信息,并进行相关的操作。

c) 监控中心站软件支持联网功能,对外提供标准接口,准确上传监测监控数据。

d) 井上下主干采用工业以太网光纤环网传输,传输速率高、距离远、损耗低,且由于光缆不导电,具有良好的防雷效果。

e) 系统最大支持256台监控分站。

系统结构

a) 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、电源避雷器等设备。

b) 第二层:井下智能监控分站是监控系统主干设备。其中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。

c) 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。

三、安全监控系统特点

1、自主产权

系统自配套能力强,监控系统的大多数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。

2、多系统兼容

安全监控系统是集井下安全监控系统、生产监控系统、人员管理系统、瓦斯抽放监测监控系统、瓦斯突出预测预报系统、工业电视、电力自动化系统为一体的综合监控系统平台。

系统与人员管理系统能完全兼容,在系统中可直接添加人员读卡分站和动态目标识别器,即可实现安全监控与人员管理系统的共网运行,避免设备的重复投入。

3、系统维护和测试功能

系统地面中心站主机采用双机热备,数据可保存十年以上,当系统发生故障时,数据不丢失。

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、增加、删除、修改等功能。

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。

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。

4、复电补传

当通讯出现故障时,智能分站同样能够继续、独立地工作,并能存储最新8小时数据,同时可按设定的要求实现瓦斯超限断电报警、断电和复电解锁控制功能,断电逻辑可实现瓦斯风电闭锁装置和瓦斯断电仪的全部功能。当通讯恢复时,分站可将存储的数据自动传回中心站主机,以弥补历史数据。

5、“黑匣子”功能

智能分站及传感器的数据存储电路用于分站存储所有传感器端口8小时监测的历史数据,即“黑匣子”功能。存储芯片选用最新技术的“铁电”存储器,高速并行写入,100亿次擦写次数,比现有EEPROM和FLASH技术有更长的寿命。

6、监控分站独具智能接口,扩展能力强

智能分站主要有两种型号:

8路传感器(模/开兼容),6路断电

16路传感器(模/开兼容),8路断电

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,实现多系统并网运行。

7、多重信号容错滤波技术,抗干扰能力强

传感器恒流频率信号,抗共模干扰能力强。

分站端口带通滤波技术,过滤干扰信号。

分站软件信号干扰过滤技术。

多重校验传输保障技术。

8、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。

9、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小时监测数据。

第二级: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8小时的监测数据。

第三级:中心站双机数据自动备份技术。

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。

10、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。且能耗极低,发热量小(箱体内温度不超过35℃)。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。

11、监控中心站软件

a) 系统采用微软Windows 2003 Server操作系统,SQL Server 2008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。

b) 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。

c) 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。

d) 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。

e) 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。

f) 能打印各种数据报表,支持自定义报表格式。

g) 数据存储技术先进:系统的数据采用SQL Server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OPC协议等数据导出服务。

h) 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。

i) 支持语音告警及短信告警:当检测信号出现超限告警、断电或状态变动等异常情况时,系统能够发出语音告警,提示异常状况发生的地点及类型。系统还支持短信告警等多种告警方式,可通过网络运营商平台将告警报告以短信形式发送到指定的手机用户。

j) 系统软件自检功能完善:系统软件具有很强的自检诊断功能, 能及时发现系统自身配置设备故障,并在屏幕上以文本或图形方式直观显示,同时发出语音自动报警,并指出故障位置和原因。还能在屏幕实时弹出信息窗,供维护人员查询打印,并将其记入运行报告文件。还可查询非正常状态的开始时间及持续时间。

k) 强大的图形系统,支持矢量图:系统软件提供方便、丰富的作图功能,且支持矢量图,能实现无级缩放、漫游等功能,任意放大图形不会失真等。系统提供了丰富的动态图标,使模拟图显示更直观、画面丰富。

l) 通讯可靠:系统独具特色的主从通讯协议,较好克服了通常主从式监控系统普遍存在的因巡检周期偏长(20s-30s之间时)出现的系统报警异常值或断电异常值漏测的缺陷。


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