從煤礦需求看災害預警系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

煤礦通過建立自動化系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、診斷與維護中心，實現(xiàn)煤礦綜合自動化平臺、生產(chǎn)過程的自動化系統(tǒng)與信息化的有機融合，從而加速信息化向煤礦生產(chǎn)過程和系統(tǒng)的延長，加速信息化的整體進程。

煤礦需求：自動化、信息化進展規(guī)劃

煤礦自動化規(guī)劃是以綜合考慮、總體規(guī)劃、分步實施、重點突破、逐步推廣為指導思想;以科學進展觀與和諧礦區(qū)建設(shè)為目標;以“人本平安、節(jié)能降耗、提高效率”為動身點和落腳點，用先進適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);爭取在三到五年內(nèi)(十一五期間)根據(jù)煤礦先進程度的差異建立不同等級的自動化系統(tǒng)，建立自動化系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、診斷與維護中心，通過信息廣域網(wǎng)實現(xiàn)煤礦綜合自動化平臺、生產(chǎn)過程的自動化系統(tǒng)與信息化的有機融合，從而加速信息化向煤礦生產(chǎn)過程和系統(tǒng)的延長，加速信息化的整體進程。

目前礦井分為新建礦井、正在生產(chǎn)的主力礦井和正在年輕的礦井。新建礦井全部采納以建立綜合自動化網(wǎng)絡(luò)平臺為主導，使礦山的自動化掌握和管理水平一步到位。正在生產(chǎn)的主力礦井是自動化基礎(chǔ)較好的礦井，要先建立綜合自動化平臺和井上下高速、寬帶、光纖環(huán)網(wǎng)：對下實現(xiàn)與提升、排水、主扇、壓風、運輸、供電、工作面等自動化子系統(tǒng)相聯(lián)，實現(xiàn)從設(shè)備的集中掌握，向系統(tǒng)集中掌握過渡;對上通過信息廣域網(wǎng)絡(luò)和遠程監(jiān)控、診斷與維護中心相聯(lián)。正在年輕的礦井自動化基礎(chǔ)相對比較薄弱，要采納先子系統(tǒng)后綜合的理念進行建設(shè)，即根據(jù)“人本平安、提高效率、節(jié)能降耗”的目的挨次進行改造，優(yōu)先改造平安系數(shù)低、用人多、耗能大、維護量大的子系統(tǒng)，使其成為具備遠程監(jiān)控的自動化子系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的平安性，實現(xiàn)節(jié)能和提效。

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東歡坨礦是一座正在生產(chǎn)的主力礦井，改造前產(chǎn)量為150萬噸，改造后要達到300萬噸。在改造為綜合自動化礦井中有關(guān)安防系統(tǒng)的需求如下。

平安保障系統(tǒng)

對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的特別和故障狀況作出統(tǒng)計，并制定出合理的事故和故障處理預案，具體的記錄事故或故障過程的全部數(shù)據(jù)及責任人，能便利的進行事故追查和責任認定。

主通風機、井下排水系統(tǒng)等能在有瓦斯突出、透水、火災等災難發(fā)生時自動轉(zhuǎn)入災難運行模式，自動實現(xiàn)增大通風量、自動反風、自動增加排水力量、自動開啟消防水泵等功能，盡可能降低災難損失。

利用平安監(jiān)測系統(tǒng)進行事故的預警，并利用人員定位系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)和語音系統(tǒng)準時給相關(guān)人員發(fā)出預警信號，最大可能的降低事故的發(fā)生幾率和最大可能的降低事故損失。井下定位系統(tǒng)應具備在危急場合的高精度定位，便于事故發(fā)生后的搜救行動。

利用人員定位和考勤系統(tǒng)對井下、井上的人員分布作準時的了解，當設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生故障時，能自動通知最近的維護人員前往排查事故。并對維護人員的出勤狀況作統(tǒng)計。

人員定位、無線通訊、視頻及IP調(diào)度四合一融合系統(tǒng)

該方案基于多網(wǎng)絡(luò)融合的設(shè)計理念，采納以太網(wǎng)作為人員定位、無線通訊、網(wǎng)絡(luò)視頻和IP語音系統(tǒng)的統(tǒng)一傳輸網(wǎng)絡(luò)，在主干千兆環(huán)網(wǎng)基礎(chǔ)上，使用百兆分站作為最終的系統(tǒng)接入口，實現(xiàn)四類信息的統(tǒng)一傳輸，無線通訊采納WIFI模式。

除實現(xiàn)常規(guī)的通訊外，還要實現(xiàn)在緊急狀況下自動撥打相關(guān)區(qū)域電話的功能，并記錄通話內(nèi)容，同時與人員定位融合，實現(xiàn)在緊急狀況下優(yōu)先聯(lián)系最適合處理的人員的電話等功能。

總體設(shè)計要將人員定位及考勤、無線通訊、網(wǎng)絡(luò)視頻、IP語音調(diào)度系統(tǒng)融合到一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)多信號的同網(wǎng)(以太網(wǎng))傳輸，系統(tǒng)采納分站+網(wǎng)絡(luò)+掌握的方式，分站具備射頻信號、無線通訊、以太網(wǎng)接入、IP語音的接入力量系統(tǒng)。

總體功能：

·GSM/WiFi雙網(wǎng)移動通信;

·WiFi企業(yè)內(nèi)部移動通信專網(wǎng);

·人員數(shù)量、位置、路徑、考勤管理系統(tǒng);

·設(shè)備的數(shù)量、位置、路徑管理系統(tǒng);

·有線、無線、IP調(diào)度通信系統(tǒng);

·有線、無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

采納光纜+無線的方式構(gòu)建，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分站(百兆)通過光纖接入千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，構(gòu)成星型百兆工業(yè)以太延長網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中的終端(手機、射頻傳感器等)采納無線方式與分站進行通訊。

網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)

東歡坨礦目前的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采納一般光纖型視頻攝像儀，視頻掩蓋面非常有限，依據(jù)綜合自動化平臺需實現(xiàn)三網(wǎng)融合的要求，將采納全新的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)替代原視頻系統(tǒng)，原攝像儀和工業(yè)電視原則上廢止。

新設(shè)計的工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)將采納網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字攝像儀，實現(xiàn)在綜合自動化工業(yè)以太網(wǎng)上的傳輸，不再需要另外建設(shè)視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)。視頻信號在調(diào)度掌握中心利用視頻服務器進行統(tǒng)一管理和發(fā)布，網(wǎng)內(nèi)的用戶可直接利用掃瞄器查看相關(guān)的視頻信息。同時通過視頻解碼器解碼后在工業(yè)電視墻進行集中顯示。

在井下重要領(lǐng)域安裝網(wǎng)絡(luò)型本安攝像儀，以光纖傳輸?shù)姆绞骄徒尤牍I(yè)以太網(wǎng)交換機;在地面重要區(qū)域安裝網(wǎng)絡(luò)攝像儀和球型全方位攝像儀，以光纖就近接入工業(yè)以太網(wǎng)，攝像儀的詳細布置見后面章節(jié)。

在調(diào)度掌握中心配置視頻服務器、視頻解碼器和視頻矩陣，配套相關(guān)的系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)視頻信息的集中管理、發(fā)布和顯示功能。

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：

·各類網(wǎng)絡(luò)IP攝像儀，包括井下防爆和地面一般型;

·視頻服務器、流媒體服務器、報警服務器，這三臺服務器的功能可集中到一臺服務器上;

·視頻存儲，建議采納磁盤陣列柜;

·視頻解碼服務器和視頻矩陣，視頻矩陣也可包括在大屏系統(tǒng)中。

智能聯(lián)動及應急預案處理系統(tǒng)

智能聯(lián)動及應急預案軟件，基于.NET開發(fā)，采納組態(tài)化編程，與綜合自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)平臺完全兼容，采納OPC方式實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的互通和掌握命令的閉鎖，與系統(tǒng)開發(fā)組態(tài)軟件使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫。

從煤礦需求看災難預警系統(tǒng)將來進展趨勢

2022/11/18/8:27來源：安防學問網(wǎng)

此軟件是整個綜合自動化的核心之一，與常規(guī)的聯(lián)動或預案處理軟件有著革命性的區(qū)分，目前已經(jīng)完成了多個重要的聯(lián)動和預案組件，這些組件主要包括：生產(chǎn)、通風、供電、排水、運輸?shù)任鍌€方面的聯(lián)動和預案組件，在實際使用中可依據(jù)用戶的實際狀況進行相關(guān)調(diào)整。

礦井災難預警監(jiān)測系統(tǒng)

高效的礦山災難管理系統(tǒng)是礦山平安中一個重要的環(huán)節(jié)，它能夠預防大多數(shù)的井下人為事故的發(fā)生，并在很大程度上能夠?qū)崿F(xiàn)災難因子的可視化，監(jiān)測井下災難因子的變化，依據(jù)各災難因子測量值綜合分析災難發(fā)生的可能性，給出相應災難預警等級等功能。同時在災難發(fā)生之后能夠為救援工作供應大量的災前資料以指導救援行動。

建立新型礦山平安預警管理技術(shù)平臺，將在井下人員及設(shè)備管理、井下重要參數(shù)的可視化技術(shù)、礦井管理電子地圖管理、整合眾多監(jiān)測儀器功能實施災難猜測預報方面進行重大改進。災難預警管理系統(tǒng)設(shè)計由前端數(shù)據(jù)采集、信號傳輸通道、綜合預警算法討論、聯(lián)動掌握及信息發(fā)布等構(gòu)成。

整個預警管理系統(tǒng)的核心骨架結(jié)合現(xiàn)有礦山平安監(jiān)控系統(tǒng)和井下通訊系統(tǒng)搭建。

系統(tǒng)借用人工智能技術(shù)，建立各種災難預警數(shù)學模型，并隨著歷史數(shù)據(jù)積累進一步完善數(shù)據(jù)模型;通過數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)集市等數(shù)據(jù)分析技術(shù)，設(shè)計開發(fā)三維礦井災難預警猜測軟件系統(tǒng)，將礦井進行三維仿真虛擬，并實時呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場瓦斯、水、火、煤塵、礦電、頂板、風扇等各種信息，將這些狀態(tài)信息實時根據(jù)規(guī)律進行排序,對一個礦井的平安性做出評估,關(guān)心明確猜測目標和進行問題的識別，建立或修改猜測模型，通過一系列人機對話過程，交互式的進行分析、比較和推斷，達到猜測并預警的作用。

煤礦安防系統(tǒng)要融入綜合自動化系統(tǒng)

東歡坨礦自動化系統(tǒng)改造的需求，給煤礦安防工程制造商提出了新的要求，增加了安防工程的難度。安防工程制造商要想打入煤礦系統(tǒng)，就必需考慮和滿意煤礦用戶的需求，東歡坨礦的安防系統(tǒng)方面的需求，就是目前典型的案例。所以有志在煤礦搞安防系統(tǒng)的制造商，應當具體的了解煤礦用戶的需求。

東歡坨礦自動化系統(tǒng)改造的需求了解到，安防系統(tǒng)已經(jīng)不能單獨存在于綜合自動化礦井之中，而是要融入于自動化系統(tǒng)之中。它是自動化系統(tǒng)不行分割的一個重要組成部分，沒有安防系統(tǒng)的融入，自動化系統(tǒng)不行能完善，所以，安防系統(tǒng)要能并入綜合自動化平臺，作為自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)存在。煤礦進展離不開自動化，自動化系統(tǒng)也離不開安防系統(tǒng)。

安防系統(tǒng)在煤礦應用的留意事項

1.煤礦井下電氣產(chǎn)品必需符合煤礦保安規(guī)程，一般