矿井监控系统设计 - 图文(6)

4、 安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控有利于提高社会经济效益 通过以上对矿井人员跟踪定位及考勤管理系统项目的技术经济分析，各项指标较为理想，且投资产生的无形效率好，矿井抗风险性强。

另一方面，采用矿井人员跟踪定位及考勤管理系统实际上是企业安全投入，是落实“安全第一，预防为主”安全生产方针的重要技术保障，是使“三同时”制度进一步科学化、规范化的重要举措，也是安全生产监管监察的重要手段。本项目以国家有关安全的方针、政策和法律、法规、标准为依据，运用定性和定量的方法对建设项目存在的危险、有害因素进行辨识、分析和评价，提出顶板管理的预防、控制、治理对策，为煤矿单位减少事故发生的风险，为政府主管部门进行安全生产监督管理提供科学依据。要做好本次工作，必须以国家安全法规及有关技术标准为依据，自始至终遵循权威性、科学性、公正性、严肃性、针对性的原则。这项工作搞好后，对企业和社会均有较大的收益。

5、 安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控设备的选择 1) 矿井人员跟踪定位及考勤管理系统具有的功能 （1）对井下人员实时动态跟踪监测，位置自动显示；

（2）对井下人员在指定时间段所处区域及运动轨迹回放； （3）实时查询、打印当前井下人员数量及分布情况；

（4）可对事故现场被埋人员进行搜寻和定位，以便及时救护； （5）入井人员的考勤、统计、存储、打印； （6）系统监控主机、全面预装WINDOWS9X/2000操作系统和最新版的监控软件；

（7）监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等；

（8）屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，直至屏幕显示满为止；

（9）系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；

(10)可以在地面中心站连续集中监测处理64台人员定位分站,监测处理人员65535人；

（11）监控软件具有很强的作图能力,并提供有相应的图形库,操作员可在不间断监测的同时,容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改；

（12）权限管理下的人员监测信息局域网资源共享； （13）方便与KJ73N煤矿监控系统联网集成； （14）监控分站设计了就地初始化功能，可存储地面中心站对该监控分站的地址等设置,当通讯电缆出现砸断、短路等严重故障时,造成地面中心站与之失去联系时，监控分站仍能独立工作,存储人员监测数据，且不影响其它监控分站的正常工作；

（15）人员分站设计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能，在分站出现故障时，可在极短的时间内自动复位并重新启动单片机投入运行；

（16）在人员分站电路设计时，对所有与外界联系的输入输出电路部分增加了安全栅隔离电路及保护电路，以防误接线或线路信号异常等外界因素对分站造成的损害，使得监控分站的可靠性得以进一步提高；

（17）分站具有就地汉字液晶显示人员编码和日历时钟功能，可用遥控器进

行记录查询；

（18）可以RS485或DPSK方式与地面系统监控主机进行双向通讯；

（19）无线人员编码发射器采用低功耗设计，重量轻，无须外部电源，有多种携带方式供选择。

2) 矿井人员跟踪定位及考勤管理系统设备的选型 根据以上特点，选用矿上已安装使用的由重庆梅安森科技发展有限责任公司研制成功并推广使用、重庆普联电气成套设备有限公司生产的与KJ73N监控系统兼容的KJ237型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统。

6、 KJ237型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统的特点

1)该矿井人员跟踪定位及考勤管理系统技术先进、设计合理、结构新颖、功能丰富，主要技术性能指标符合煤矿实际需要。根据其它矿井现场应用表明其技术水平领先于国内同类产品的技术水平。

2)KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统是采用目前最先进的2.4G无线扩频通讯技术，具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动标识体的识别和数据传输难题。

3)该系统可与煤矿安全监控系统共用平台，无须重复布线，通过增设KJ237-F(A)型读卡分站和KJF202型动态目标识别器，人员携带KGE103型人员标识卡即可实现矿井人员跟踪定位及考勤管理，清楚掌握每个井下人员的位置及活动轨迹，为事故抢先提供科学依据。

4)该系统最大的特点是采用读卡分站加识别器的模式，一个读卡分站可接多台识别器，对布点非常有利，而且读卡分站同样可以连接各种传感器实现环境及生产监控功能，真正实现环境监控和人员定位合二为一。

7、 KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统的组成

KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统的组成见表10－2－2。

表10-2-2 KJ237矿井人员跟踪定位及考勤管理系统设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 设备名称 监控主机 智能通讯接口 监控软件 考勤分站核对屏 数据传输接口 信号避雷器 激光打印机 UPS不间断电源 分站电源箱 电源避雷器 人员标识卡 矿用读卡分站 动态目标识别器 通讯电缆 矿用接线盒 矿用接线盒 设备规格型号 17″显示器 KJ237 配套 KJJ52 KHX90 STK1 KVA/2h KHD90 KGE103 KJF82 KGE39 二通 三通 单位 台 台 套 块 台 台 台 台 台 台 张 台 台 Km 个 个 数量 2 1 1 1 1 2 1 1 2 1 180 4 10 3 20 10 1) KJF82型读卡分站 (1) 产品简介

KJ237－F(A)读卡分站，通过非接触工作方式实现对井下人员目标进行识别和定位，并将人员信息传递到地面中心站计算机进行集中处理，该产品是KJ73N型矿井人员管理系统的主要配套设备之一。

(2) 主要特点

①与中心站之间采用差分传输能讯方式，可接受各种指令，并向中心站发送采集的人员定位信息。

②采用先进的射频识别技术（RFID），远距离可靠识别。

③分站备用电池可保证在交流电网断电的情况下连续工作2小时以上。 ④电路采用模块化设计，集成度高，可靠性和稳定性好。能与KDW55A配套使用。

(3) 主要技术参数

①识别距离：9m～1000m；

②同时识别标识卡数量：200； ③可连接动态目标识别器数量：4。 (4) 分站与中心站数传送

①传送方式：差分传送； ②传输速度：2400bps； ③最大传输距离：15㎞；

④输入电压等级：660V/380V/220V/127V。 (5) 与目标识别器及人员识别卡的连接方式 见图10－2－1。

图10－2－1 读卡分站与目标识别器及人员识别卡的连接方式示意图

2) KJF202动态目标识别器主要参数

环境温度：0℃～＋40℃；

平均相对温度：≤95％RH（＋25℃）； 大气压力：80 kPa～110kPa; 工作电压：8～24VDC; 工作电流：≤120mA；

传输方式：与识别卡采用2.4G无线射频通讯方式与读卡分站采用RS485通讯方式；

工作方式：长期连接。

3) KGE103人员识别卡主要参数

环境温度：0℃～＋40℃；

平均相对温度：≤95％RH（＋25℃）； 大气压力：80kPa～110kPa; 信号调制方式：直序扩频GFSK; 频率：2.4GHz； 识别距离：≥9m；

电池电压/容量：3.6V/1900mAh锂电池； 最高开路电压：3.7VDC； 待机工作电流：≤75μA 8、 相关说明

本设计采用的人员定位系统为推荐系统，矿方也可采用具有相同功能的其它型号的人员定位系统。

1.3 使用和维护

1.3.1 管理机构和人员培训

一、 机构及人员设置

设置矿井安全监测监控管理机构，设管理人员2名，由矿长和矿总工程师兼任。设具体操作人员8名，每班2名。操作人员必须经过有资质的单位培训合格后持证上岗。

二、 管理制度

(1)在监控系统中心站必须24小时有人值班，值班人员随时监控各分站传感器的运行情况，发现异常情况，及时汇报给矿负责人安排处理。

(2)掘进工作面放炮前，必须对工作面甲烷传感器等进行保护，防止因放炮冲击波损坏甲烷传感器的设施。

(3)每月定期将传感器送到厂家在当地设立的维修站进行校正。在运行过程中如发现传感器异常，必须及时将传感器送到厂家在当地设立的维修站进行校正、维修。

(4)系统值班人员必须每将天的监控报表打印出来，矿负责人必须每天对报表进行检阅，发现问题及时处理，审阅后的报表必须及时存档，以备查阅。

(5)监测监控系统必须定期维修、保养，监控室必须保证清洁卫生，确保监控设备一尘不染，值班人员必须爱护监控设备。监控室不得堆放杂物。

(6)安装断电监控系统时，必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线。安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧。拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源及控制线，需要监控设备停止运行时，须报告调度室，并制定安全措施后方可进行。

(7)矿井建立安全监测监控系统巡回检查制度。安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用标准气样和空气调校1次，每7天对甲烷超限断电功能进行测试。安全监控设备发生故障时必须及时处理，在故障期间必须有安全措施。每天检查安全监控设备及电缆是否正常，用甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照、记录、并将结果报告监测值班员。两者误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并在8小时内对2种设备调校完毕。

(8)必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使用甲烷检测报警仪或便

携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者数据误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施必须在8小时内对2种设备调校完毕。

(9)安全监测仪器应定期送由国家授权的安全仪表计量检测单位或具有相关资质的单位检验。

三、 人员培训

(1)矿上领导、管理人员以及监测监控系统的维护操作人员必须要求并接受矿井监测监控系统厂家的技术培训，在系统的试运行和运行的管理培训上要达到能熟练掌握系统的操作、管理和维护的要求。煤矿必须在厂家的指导下制定“监测监控系统”的管理办法、操作规程和岗位责任制。

(2)监控员必须经三级以上资质的煤矿安全技术培训机构培训，持证上岗。 (3)监测监控系统地调试完毕后，矿上必须派出专人参加厂家组织的监控培训班，学习监控系统的运行原理、流程和日常维护，学习监控系统的基本管理知识；监控系统必须由专职维护工进行日常维护和检修。

1.3.2 安装、使用与维护

一、 一般要求

1、煤矿安全监控系统必须24h连续运行。

2、接入煤矿安全监控系统的各类传感器应符合AQ6201—2006的规定，稳定性应不小于15d。

3、煤矿安全监控系统传感器的数据或状态应传输到地面主机。

4、煤矿必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行置换。

5、矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时，必须携带便携式甲烷检测报警仪或数字式甲烷检测报警矿灯。瓦斯检查工下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪。

6、煤矿采掘工、打眼工、在回风流工作的工人下井时宜携带数字式甲烷检测报警矿灯或甲烷报警矿灯。

7、矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。

二、 设计和安装

1、煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，断电区域等做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图。

2、安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话电线和动力电缆等共用。

3、井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，或吊挂在巷道中，使其距巷道底板不小于300mm。

4、隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在下列区域:(1)断电范围内；(2)采煤工作面和回风巷内；(3)煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；(4)掘进工作面内。

5、安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开

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