1、安全生產總系統(tǒng)技術方案2011年6月RS485智能探蹤球AV視頻光W；機勻速球球He視頻光媒機KBA122播像機KBA122HI驚機KBA122ffl|ftV.KBA122SI強機KGT108-F華星煤業(yè)監(jiān)控視頻規(guī)劃拓撲圖地面攝儈機光殲分線金KBA122播驚機KBA122HKT機KBA122HlrtHnKGT108-F井下工作面KGT108-FKGT106-FKBAI22播像機G.丿KBA122fflfllVlKGT108-FKGT108-F運輸系統(tǒng)光纖分毀倉AV控制PCDLP押技器VGA距陣聽盤客戶端AV血32.楓頻分配籍族盤錄徐機H9OA中心機房以太網RS485檢像機控制信號RS232DL

2、P大屏控制詣號VGA大屏的VGA倍號AV音視頻信號以太網同軸電疣超五類網線RS485電纜光纖目錄TOCo1-5hz第一章總體方案11、設計目的12、系統(tǒng)建設目標13、系統(tǒng)結構14、系統(tǒng)功能1第二章監(jiān)控調度中心設備配備及用31、大屏幕顯示系統(tǒng).32、調度臺33、視頻系統(tǒng)34、計算機及系統(tǒng)軟件.3第三章礦井各系統(tǒng)信息化的建立41、.各系統(tǒng)信息化的建立42、無線調度通信系統(tǒng)繁4第四章煤礦監(jiān)控調度指揮中心系統(tǒng)軟件.4標準化監(jiān)控調度室材料計劃6第一章總體設計方案1、設計目的：煤礦安全生產調度指揮系統(tǒng)安裝在浴池室燈房樓內，充分考慮調度室各房間的格局和環(huán)境，充分利用現有調度室的空間，提供一套適用于煤礦完善的

3、安全生產調度信息顯示平臺，2、系統(tǒng)建設目標：實現統(tǒng)一管理，建立統(tǒng)一的視頻指揮調度系統(tǒng)，實現具有單向遠程視頻監(jiān)控及音、視頻雙向交互視頻指揮調度平臺。實現四級聯網、煤礦可視化指揮調度和日常管理指示的下達和下級情況的匯報。實現系統(tǒng)數字化接入，視頻指揮調度系統(tǒng)應具有視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入能力，實現對監(jiān)控點可視和可控，實現對重要目標、重要場所、危險地段進行動態(tài)監(jiān)視，隨時了解現場情況。3、系統(tǒng)結構煤礦綜合視頻指揮調度系統(tǒng)從結構上應和煤礦生產管理體系相吻合，這樣才能真正發(fā)揮視頻指揮調度系統(tǒng)的作用。煤礦的生產管理組織結構可分為：公司生產調度中心、煤礦安全生產調度中心、礦井工作面、周界安全四級結構，所以煤礦綜合視頻指

4、揮調度系統(tǒng)也要按照以上結構來部署。4、系統(tǒng)功能1)生產調度指揮功能借助于煤礦綜合視頻指揮調度系統(tǒng)獨具的多種級別和權限模式設置，上級管理者通過指揮調度終端可以向下級發(fā)布指揮和調度命令，上下級各個部門、各級領導和下屬之間可以實時地進行音、視頻信息的雙向交流，可實現點對點指揮、點對多點指揮、多組指揮、插入指揮等多和指揮調度方式。2)視頻會議功能，公司管理層可根據需要適時召開視頻會議，實現交班會、生產會、總結會等各種會議，進行多點多方雙向音視頻交流互動。生產過程視頻監(jiān)控功能指揮中心可對新井采區(qū)、老井采區(qū)、礦區(qū)安全周界等進行視頻監(jiān)視。可實現現場畫面靈活切換、對遠端攝像機云臺進行遙控，方便地組合顯示多路視

5、頻畫面等。煤礦指揮中心對本單位轄區(qū)進行視頻監(jiān)視?？蓪崿F現場畫面靈活切換、對遠端攝像云臺遙控，方便地組合顯示多路視頻畫面等功能。安全報警聯動功能，在煤礦絞車房，風機房，監(jiān)控室，礦井工作面、圍墻周界可以接入環(huán)境采集傳感設備，如紅外、濕度、煙感、靜電感應等，當采集到環(huán)境數據不正常時，可發(fā)出報警，聯動該地域的監(jiān)控圖像立即顯示在指定的監(jiān)視設備上。第二章監(jiān)控調度指揮中心設備配置及用途1、一套大屏顯示系統(tǒng)，用于顯示煤礦生產環(huán)境監(jiān)測、生產工藝流程控制、安全監(jiān)測組態(tài)、圖表及工業(yè)電視、礦區(qū)有線電視等多種圖像格式。大屏幕顯示包括1套4*4共9塊DID液晶顯示屏，若24臺25(29)”CRT監(jiān)視器和LED電子條屏組成

6、。實現煤礦原煤產量、開掘進尺、外運量、原煤庫存量及采掘隊組當月逐日、全年逐月完成情況，采煤隊、重點工程、采區(qū)接續(xù)、生產準備情況等內容的大屏幕顯示。2、無線通信調度系統(tǒng)：實現一鍵到位，強插、強拆、強接、監(jiān)聽、選呼、群呼、轉接、來電顯示、叫醒服務、報警、接警、排隊、語音系統(tǒng)等功能。同進實現礦調度總臺對高管人員、采掘工作面、要害場所的直通電話。3、視頻系統(tǒng)：實現聯網系統(tǒng)和我礦之間視頻會議，同時在采煤隊運輸機頭、井底車場、主副井口等主要場所安裝工業(yè)電視監(jiān)視器，并將信號傳輸送往礦調度室顯示。4、計算機及系統(tǒng)軟件：實現計算機日常業(yè)務、報表、材料的處理，可在網上實現生產、安全、經營等信息實時傳輸。5、井下主

7、運輸皮帶無人值守系統(tǒng)：根據自動控制的要求，應實現皮帶系統(tǒng)的自適應控制，根據皮帶負荷情況，動態(tài)調節(jié)皮帶的運行，達到節(jié)能減排。膠帶機控制分站采用PLC控制分站完成整個系統(tǒng)的數據采集、設備控制、信息傳輸及網絡通訊。具有集控、就地、檢修等工作方式。PLC有通訊接口模塊，可接入井下1000M工業(yè)以太網，并提供完整的控制變量表，控制系統(tǒng)能夠在線診斷，并且其控制程序可在地面主機在線下載。安全保護系統(tǒng)具有膠帶機打滑、堆煤、滿倉、煤位、超溫灑水、煙霧、溫度、沿線急停、跑偏、斷帶、撕裂和語音系統(tǒng)等多種保護和裝置。智能跑偏/拉線保護：對膠帶機運行當中的跑偏故障進行保護和沿線出現緊急情況時進行緊急停車。由于選用的智能

8、跑偏/拉線開關，在操縱臺上可以監(jiān)視到智能跑偏/拉線開關的動作位置，以便及時發(fā)現故障地點，進行處理，恢復生產。堆煤保護：監(jiān)測上煤點是否堵塞，出現故障能控制膠帶機緊急停車。煙霧保護：監(jiān)測驅動部因機械摩擦產生的煙霧，并能提供信號控制膠帶機緊急停車。超溫灑水保護：對驅動部發(fā)生火災進行停車，灑水保護。打滑保護：膠帶機上安裝測速傳感器，連續(xù)監(jiān)測膠帶機的速度，并提供打滑保護信號。煤位監(jiān)測：通過監(jiān)測傳感器可以連續(xù)監(jiān)測煤倉的煤位信號。溫度保護：通過設置在電機上的溫度傳感器可以連續(xù)監(jiān)測電機溫度，并提供溫度超限報警。斷帶保護：通過斷帶保護傳感器監(jiān)測膠帶是否斷裂，并能提供信號控制膠帶機緊急停車。撕裂保護：通過縱撕保護

9、傳感器監(jiān)測膠帶是否縱向撕裂，并能提供信號控制膠帶機緊急停車。膠帶機語音電話系統(tǒng)：在膠帶機沿線單獨設有一路電話系統(tǒng)進行通話聯絡。6、井下排水安全系統(tǒng)：采用PLC控制技術，結合先進的傳感器檢測技術，并改造泵房傳統(tǒng)的手動操作設備為電動，使得泵房達到無人值守智能控制的要求。通過建立排水控制模型，綜合水倉水位、涌水速度、排水能力、管路效率、供電峰谷段時間劃分、電網日負荷變化曲線等情況，能合理調度水泵起停運行，即可省運行費用，也能減小電網的承受能力和對其他設備的影響。系統(tǒng)具備就地手動/遠方手動/自動等運行方式，控制方便、靈活。自動控制（遠動、程控）功能：根據工況設定，以及時間、水位、煤礦用電負荷等參數自動

10、開啟、停止水泵的運轉，對運行中的各種參數進行實時監(jiān)控。手動控制功能：根據實際需要也可以從自動控制方式切換到手動控制方式，此方式下操作人員可在分站上人工手動控制。單機自動控制：地面監(jiān)控主機將工作方式切轉到單機自動時，可在地面監(jiān)控主機上單獨控制系統(tǒng)中的各設備，此時各分站仍處于自動狀態(tài)，當保護信號動作時仍報警停機。自動、手動、單機操作模式之間能實現不停機切換。就地手動控制可直接在開關柜上人工手動控制。此方式主要用于設備檢修時。（1）具有計量/時間/運行統(tǒng)計。系統(tǒng)具有計量/時間/運行統(tǒng)計的功能。（2）能控制各泵輪流工作，使每臺磨損程度均等，同時根據流量和功率分析水泵的效率，實現高效率泵優(yōu)先運行的機制，

11、達到節(jié)能目的，同時為水泵的維護保養(yǎng)提供科學依據。（3）能檢測水泵及其電機的工作參數。如：水泵流量、出口壓力、軸溫、電機定子溫度及軸溫、電機電流和功率等。（4）能實現防水閘門的自動化控制。5）具有故障報警、自動保護等功能。6）能通過接口向上傳送數據，對全礦井涌水量進行監(jiān)測，根據全礦井供電負荷調整要求，按預定的工作程序進行定期排水，實現礦井排水優(yōu)化控制。并根據水倉水位情況自動控制排水泵的開停，達到節(jié)能的效果。（7）具有組網功能。通過PLC提供的以太網接口接入全礦綜合自動化系統(tǒng)工業(yè)以太網。實現水泵開停、水倉水位等工礦參數全礦井共享；水泵主電機開停實現遠控。（8）能實現水泵房的聯合控制，使得排水系統(tǒng)運

12、行效率最高、安全系數最高。并具備災害運行模式，具備透水、冒頂等災害的自動處理預案，最大限度降低災害損失。（9）能達到水泵房達到無人（或少人）值守，定期巡視的要求。（10）能實現和高壓柜綜保裝置的通訊，控制系統(tǒng)和綜保通訊，并可對遙信和遙測量進行處理，但和水泵相關的供電回路的分合控制仍以硬件接線為主。（11）能實現模擬量檢測和開關量檢測。模擬量檢測主要完成對監(jiān)控需要的模擬量的采集和處理，并送入PLC主要包括以下幾類傳感器：水倉水位傳感變送器；流量傳感器；壓力傳感變送器；負壓傳感變送器；溫度巡檢儀及傳感器；電機及水泵振動傳感器開關量檢測主要是將液壓閘閥、電動球閥、高壓柜等的工作狀態(tài)和啟閉位置等開關量

13、信號接入PLC監(jiān)測系統(tǒng)當前運行狀態(tài)。自動控制系統(tǒng)通過高、低壓柜接觸器輔助觸點監(jiān)測接觸器觸點狀態(tài)。系統(tǒng)采集和檢測的數據：模擬量為電機電流、電機溫度、水泵軸溫、閘閥開度、出水口壓力、水倉水位、主排水管流量、真空度；數字量有：電動閘閥的開關限位、電磁閥狀態(tài)、電機運行返回、電機故障點、電動閥的工作狀態(tài)和開關限位、射流泵工作狀態(tài)。數據采集主要由PLC實現，PLC通過超聲波水位計連續(xù)檢測汲水小井水位，將水位變化信號進行轉換處理，計算出單位時間內不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動投入或退出水泵。電機電流、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器，主要用于監(jiān)測水泵、電機的運行狀況，溫度超限報警

14、。PLC采集各種系統(tǒng)中各個設備狀態(tài)的開關量信號進行處理，控制每個水泵系統(tǒng)的啟停。7、供電無人值守系統(tǒng)：對現有礦井供電監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化改造，增設微機綜保單元，通過礦井1000M工業(yè)以太網實現供電無人職守。具體功能如下：系統(tǒng)設就地手動控制、現場集中控制和遠程遙控三種控制方式，在三種中的任一處操作時，其他各種的相應操作均被閉鎖；完成狀態(tài)及參數（電壓、電流、功率（有功、無功）、功率因數、電度等）的分散采集和集中分析，區(qū)分各種故障類型，如過流、速斷、小電流接地和跳閘回路斷線等；常規(guī)保護功能：過流、過載、短路、漏電等；實時數據處理；電壓、電流的運行曲線；事件順序記錄和事故追憶；報警；顯示；報表；人機聯系

15、及系統(tǒng)自診斷和自恢復等。8、通風機房無人值守系統(tǒng)：結合示范煤礦通風機房的具體情況，增設PLC以及相應傳感器實現通風機房無人職守，具體功能如下：利用高精度的差壓、負壓傳感器，依靠PLC高速的數據處理能力，實現風量的準確計算；具備就地手動/遠方手動/自動等運行方式，控制方便、靈活；實現風機的無人值守控制及運行參數（風量、負壓、電流、電壓、振動、溫度等）的遠程在線監(jiān)測；實現風機運行的分級控制，解決風機系統(tǒng)遠程控制和就地控制的沖突問題；現風機運行過程中的風門開啟、關閉和風機運行的邏輯閉鎖功能，防止各種誤操作的發(fā)生；采用高可靠性的上位機組態(tài)軟件和抗干擾性強的工控機系統(tǒng)及不間斷電源系統(tǒng)，實現風機的遠程故障

16、診斷功能；實現風機運行中的數據記錄、故障報警及報表打印功能；采用變頻控制應可實現風機的節(jié)能運行；實現通風機的“一鍵式啟動”、“故障風機自動化切換”、“自動反風”、“瓦斯聯動風量自動調整”等功能；顯示報警功能：故障報警顯示。9、壓風機監(jiān)控系統(tǒng)：增設主控系統(tǒng)實現對現有壓風機監(jiān)控系統(tǒng)的信息傳輸，通過礦井1000M工業(yè)以太網實現壓風機房無人職守。壓風機系統(tǒng)所監(jiān)控的內容有：壓風機排氣壓力、管線壓力、噴油壓力、油過濾器壓力。壓風機排氣溫度、分離器罐排氣溫度、噴油溫度。空氣濾清器壓差報警。壓風機相關設備的運行狀態(tài)、運行時間、事故狀態(tài)信息。壓風機電機電流、電壓、功率因數。10提升機監(jiān)控系統(tǒng)：結合示范煤礦提升機

17、控制系統(tǒng)的具體情況，在提升機房增設主控器以及相應傳感器，通過礦井1000M工業(yè)以太網實現提升機遠程監(jiān)控。針對裝卸載系統(tǒng)，分別增設裝載站PLC系統(tǒng)和卸載站PLC系統(tǒng)以及相應傳感器，實現對裝卸載系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。系統(tǒng)示意圖如下所示：可以通過總體網絡在調度室監(jiān)測主、副井實時數據，在工作站上進行工況的顯示。系統(tǒng)具有語音、圖像以及報警功能，可以訪問歷史數據庫查閱系統(tǒng)工作情況等。通過上位機可以完成對主付井、儲裝運系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。第三章礦井系統(tǒng)信息化的建立1、煤礦管理、綜合調度系統(tǒng)將煤礦子系統(tǒng)進行集中監(jiān)控。煤礦各子系統(tǒng)包括：煤礦井下生產綜合控制系統(tǒng)（開采、掘進、運輸）、運輸系統(tǒng)包括井下開采常用的皮帶輸送機、煤

18、礦井下運輸電機車系統(tǒng)、礦用提升系統(tǒng)等、煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)（瓦斯、環(huán)境）、井下通風控制系統(tǒng)、井下供電控制系統(tǒng)、煤礦人員、設備定位系統(tǒng)、井下通訊、視頻、緊急呼叫系統(tǒng)。2、煤礦無線調度通信系統(tǒng)（礦用井下小靈通）實現所有有線、無線用戶的調度功能，井下手機和手機之間，井下手機和調度電話之間，井下手機和地面手機之間，井下手機和地面固定電話間均可實現雙向通話，還能根據生產需要對無線用戶及所帶的固定用戶混合組網、統(tǒng)一編號。第四章煤礦監(jiān)控調度指揮中心系統(tǒng)軟件系統(tǒng)采用數據庫技術、網絡技術和工業(yè)控制自動化技術等先進手段將分布于廣域范圍的多個礦井現場的安全檢測信息和束管檢測數據進行集中采集和監(jiān)視。通過監(jiān)控數據網絡，統(tǒng)一存儲于工業(yè)數據庫中。并及時為集團公司調度室、各專業(yè)部門提供各自所需的實時監(jiān)測信息。這些實時監(jiān)測可通過組態(tài)圖形和表格方式進行圖文并茂的展示。系統(tǒng)監(jiān)測信息采用WEB發(fā)布供用戶通過瀏覽器訪問。同時將實時數據庫存儲至歷史數據庫中供通防數據分析和其它專家系統(tǒng)調用。功能：實現實時報警、實時數據列表顯示、實時組態(tài)圖顯示、系統(tǒng)設