煤矿安全监控系统升级改造实施方案

煤矿安全监控系统升级改造实施方案内容摘要：

e 技术，通过无线 传输方式监测上隅角参数。 增加自诊断、自评估功能 实现系统定期的自诊断、自评估，能够预先发现系统在安装使用中存在的问题。 自诊断的内容至少应包括： （ 1）传感器、控制器的设置及定义； （ 2）模拟量传感器维护、定期未标校提醒； （ 3）模拟量传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络的工作状态； （ 4）中心站软件自诊断，包括双机热备、数据库存储、软件模块通信。 重庆 研 究院 软件 可对定义的传感器类型 与上传的类型进行对比，对不一致的进行报警 ， 避免由于定义错误引起的误报警。 同时，智能模拟 量传感器具有类型、状态、故障自识别功能，调校状态识别提醒功能，对未按照规定时间 调校 的传感器 进行 识别并报警。 为 传感器及分站供电的电源具有信息管理功能，能够对电源模块的工作状态、电池 剩余电量、腔体的温度进行实时监测并上传，并 具有远程 电源管理 功能，能够对电池进行充放电管理 ， 延长电池使用寿命。 加强数据应用分析 安全监控系统应具有大数据的分析与应用功能，至少应包括以下内容： （ 1）伪数据标注及异 常数据分析； （ 2）瓦斯涌出、火灾等的预测预警； （ 3）大数据分析，如多系统融合条件下的综合数据分析等； （ 4）可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据。 在系统监控软件进行升级改造后，加强 了数据应用分析功能，主要有以下几点： （ 1） 通过对甲烷、 风速 、 压力 的监测，并 结合一套逻辑关系， 实现 了瓦斯涌出报警， 具体 参数用户可以设置； （ 2） 通过对一氧化碳、 温度 和风速的监测， 并 结合一套逻辑关系，实现了 火灾 10 中煤科工集团重庆研究院有限公司编制 等预警预测， 具体 参数用户可以设置； （ 3） 对模拟量值的监测， 通过 在一定时间内的完成某个过程的变化， 幅度 超过一定值的 情况进行筛分， 实现 了为数据标注，和异常数据分析功能； （ 4） 平台使用各项性能指标的历史数据，进行系统自评估的大数据分析； （ 5）系统对外提供标准规范的数据接口， 并 具有安全验证功能； 应急联动 在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。 通过 系统软件 实现 了重庆院安全监控、人员定位及广播系统的联动，在甲烷 超限 时，可启动 广播 系统，同时 告知在危险区域的人员。 1提升系统性能指标 （ 1）系统巡检周期不超过 20s； （ 2）异地断电时间不超过 40s； （ 3）备用电源能维持断电后正常供电时间由 2h 提升到 4h，更换电池要求由仅能维持 1h 时必须更换，提高到仅能维持2h 时必须更换； （ 4）具有双机热备自动切换功能； （ 5）模拟量传输处理误差不超过 %； （ 6）分站的最大远程本安供电距离（在设计工况条件下）实行分级管理，分别为 2km、 3km、 6km。 新 KJ90N 安全监控系统提升系统性能指标如下： （ 1） KJ90N 系统 巡检周期最快可达 2 秒 ，一般设置一台分站通信时间 2 秒 ，一条总线挂接 45 台 分站 ； （ 2） KJ90N 系统 异地断电可通过两种方式实现，一是 通过 中心 站软件实现两台分站之间断电，二 是 在一条总线之间的分站可通过分站直接实现。 两种 方式 断电时间均不超过 20 秒 ； （ 3） KJ90N 系统 中为分站 、 交换机 供电的电源 备用 时间均能达到 4 小时 ，同时具有电源信息管理功能，可在中心站实时监视备用电池 可 工作时间，并在需要电池维护时进行提醒，延长电池使用寿命 ； （ 4）具有双机热备自动切换功能； 11 中煤科工集团重庆研究院有限公司编制 （ 5） 采用数字量 传输后，数据 传输 不存在误差 ； （ 6） KJ90N 系统 为传感器提供 的 电源 供电 距离可达 2km，如果 有 超过 2km的工作面，可通过增加电源中继 的 方式延长供电距离，增加一台中继 可 延长1km，实现 1 路 电源为 2 台 传感器供电。 1增加加密存储要求 为有利于安全监管监察和企业安全管理，对采掘工作面等重点区域的瓦斯超限、报警、断电信息应进行加密存储，采用如 MD RSA 加密算法对数据进行加密，确保数据无法被破解篡改。 KJ90N 系统 采用 MD5 算法对数据库加密 ，防止对 数据的篡改。 1方便用户使用、维护、培训 软件界面友好，方便调用，强化帮助功能。 KJ90N 系统针对用户在软件 GUI 界面操作和用户行为习惯建模分析，把用户软件 GUI 界面操作习惯转换成可量化的用户使用习惯指标；进而指导软件界面的重构，提高 界面友好 性。 提供 详细帮助文档，可快速搜索查询。 软件 KJ90N 系统软件功能实现现行标准、规程、文件最新要求，涉及与其它厂家系统集成，数据部分开放标准接口，联动控制部分定制开发。 硬件 分站 本次 升级改造要求 分站能够 采集总线传感器数据，目前我院 新 近变更 安标 的KJ90F16(C)型 分站具有 4 路 总线输出， 满足 抗干扰 要求 ， 由于 分站取消了频率采 12 中煤科工集团重庆研究院有限公司编制 样， 因此 应更换为新型设备，无法兼容在用设备。 型号 升级 方式 备注 KDF2 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 由于 设备使用 年限较久 ， 不满足升级要求，需要更换。 KDF3 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 由于 设备使用年限较久 ， 不满足升级要求，需要更换。 KJ90F8 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 由于 设备使用年限较久 ， 不满足升级要求，需要更换。 KJ90F16 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 在用 设备仅支持频率采样， 总线 输出只 能 挂接流量设备，不满足升级要求。 KJ90F16(A) 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 在用 设备仅支持频率采样， 总线 输出只 能 挂接流量设备，不满足升级要求。 KJ90F16(B) 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 2020 年前在用 的设备需要更换， 2020 年 采购的总线型设备满足升级要求，可正常使用。 KJ90F16(C) 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 在用 设备仅支持频率采样， 总线 输出只 能 挂接流量设备，不满足升级要求。 KJ90F16(D) 更换 为 总线型 KJ90F16(C) 在用 设备仅支持频率采样， 总线 输出只 能 挂接流量设备，不满足升级要求。 电源 电源 主要 解决抗干扰 、备用电源时间及带 载 能力，重庆研究院 KDW660/24B（ A）型 电源 具有 抗干扰认证， 设计电源信息管理功能 ， 能够实时监测备用电源 带载能力，电源模块工作状态，同时可通过远程中心站软件对电池进行充放电管理。 型号 升级 方式 备注 (A) 升级 为 KDW660/24B（ A） 不满足抗干扰、电池备用时间要求，应淘汰。 (B) 淘汰 不满足抗干扰、电池备用时间要求，应淘汰。 KDW660/24B（ A） 市场 上有两种，一种是铅 晶 电池，无液晶显示，可通过更换 对应 的电池，改造不满足 2 小时备用 时间的设备；一种是镍氢电池， 具有液晶 显示窗 ，更换 对应电池，改造不满足 2 小 时备用 时间的设备。 KDW660/24B（ B） 建议 淘汰，目前设计的总线型分站无中分站，如果 由于 资金问题，可通过将 19芯 输出线缆 更 换为 24芯 输出。 13 中煤科工集团重庆研究院有限公司编制 KDY660/18B(A) 根据 需要更换电池 电池 时间不足 2 小时 的设计更换电池。 KDY660/15B(A) 根据 需要更换电池 电池 时间不足 2 小时 的设计更换电池。 KDW660/12B 根据 需要更换电池 连接 单路交换机的电源，电池不满足 2 小时 的更换电池，连接双路交换 机 时，需要将双路交换机拆分为单路交换机。 交换机 交换机 主要解决 备用电源备用 时间问题，由于市场上在用的交换机时间较久，大多电池 备用时间不满足 要求 ，可按照下表要求进行选择，对不满足要求的设备进行升级。 型号 升级 方式 备注 KJJ103 不升级 或更换为 KJJ15(A) KJJ103A 更换 为 KJJ18B KJJ103B 更换 为 KJJ15(A)+KJJ220(交换机 ) KJJ103D 拆分 为单路，也可更换为 KJJ15(A) KJJ103E 不 升级或整体 更换 为 KJJ15(A) KJJ103F 拆分 为单路 ， 或整体 更换 为 KJJ15(A) KJJ137 不升级， 电池 不满足 2 小时 的更换 对应 电池 KJJ15(A) 不升级 ，电池不满足 2 小时 的更换 对应 电池 KJJ18(A/B) 不升级 ，电池不满足 2 小时 的更换 对应 电池 KJJ660 不升级 ，电池不满足 2 小时 的更换 对应 电池 传感。