黔西县耳海煤矿安全监控系统技术要求
黔西县耳海煤矿安全监控系统技术要求
二、系统设备达到如下技术功能及要求
1、系统自配套能力强，监控系统的各类设备及监控软件均由一家研制、生产，系统具有“《AQ6201-2006》煤矿安全监控系统通用技术要求”标准要求的软件、硬件应具有的功能，产品资料齐全、符合现有《煤矿安全规程》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》的有关要求，符合“煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范《AQ1029-2007》”的功能要求。
2、系统软件部分
1) 软件采用先进的可视画面及对象程序设计技术、多线程、动态链接库及对象嵌入技术，可适应不同用户对系统规模的要求，有很高的扩展性和开放性；
2) 系统具有绘图功能，能够绘制各生产系统图和机电设备布置图、运输系统图等；
3) 操作系统、数据库、编程语言等应具有可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品，并具有详细的汉字说明和汉字操作指南；
4) 系统在数据通讯方面采用动态链接库及多线程技术，实现实时响应及前后台监测数据的无缝链接；
5) 软件完全适应基于工业以太网+现场总线通讯技术，一改传统的主从巡检通讯为多主并发通讯模式，使系统反应时间有质的提高；
6) 主控机软件为用户提供以选择方式编制各种自动控制方案的功能，从而为实现远程异地自动控制和数字逻辑运算提供可靠手段。异地控制与监控分站和智能传感器输出控制组成三重控制，从而保证气体超限断电，万无一失；
7) 系统监控主机、网络终端、图形工作站全面预装操作系统和最新版的监控软件、图形监控软件、报表处理软件及终端软件。操作采用全汉字菜单及窗口提示。配有（智能）全拼、双拼、五笔及区位码等多种汉字输入方法，人机界面友好，全面遵循Windows窗口风格。鼠标操作，通用性好，可操作性强。
8) 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、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月报表等工作。
9) 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，显示页可随意调出。在监测显示画面中，可对数值、转动、位移、往返、仓位、流量、电量等根据监测量实现功能强大的模拟动画显示。
10) 系统中心站及网络终端以局域网（NT）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，网络通信协议支持TCP/IP、NETBUI等。
11) 可以在地面中心站连续集中监测处理多种环境和工况参数，模拟量和开关量可实现任意互换。
12) 监控软件提供有控制软件包，控制逻辑可由用户设置编排。具有井下任一分站的测点超限而由另一台分站控制断电的异地交叉断电功能。同时还具有传感器就地、分站程控、中心站手控三级断电能力，并具有风、电、瓦斯闭锁功能。在紧急情况下，系统操作人员可在地面中心站向井下分站直接发送控制命令，从而控制井下电器设备的断电或声光报警，并具有操作权限管理和操作记录功能；
13) 系统对采集到的数据进行实时分析处理，以数值、曲线、柱图等多种形式进行屏幕查询显示和打印，并形成相应的历史统计数据(每个模拟量测点的最大值、最小值、平均值；每个模拟量测点24小时内的最大值、最小值、平均值及确切时间；每个模拟量测点超限或故障的时间及次数累计值；每个开关量测点24小时内的开停及故障累计次数和累计时间)，系统采用变值变态存储技术，可存储十年以上的历史数据，供有关人员随时查阅和打印。
14) 系统具有很强的自检诊断功能，能及时发现系统自身配置设备事故，并在屏幕上以文本或图形方式直观显示，同时发出报警，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。可查询非正常状态的开始时间及持续时间。
15) 系统提供有采样间隔最少1秒的数据实时密采功能，并且实时密采数据可每天连续存储，至少存储1年的实时数据。
16) 系统对各分站监测点的瓦斯浓度或其它模拟量参数每天形成班、日报表，并形成瓦斯浓度及其它模拟量参数的分析趋势图，可随时查询打印；开关量每天形成班、日报表。
17) 联机定义或修改系统中的各种传感器、分站及控制器的类型、安装位置及控制通道。对模拟量传感器的上下限报警、断电值可多级别定义。系统配置灵活，允许用户随时接入或删除分站、传感器、断电器。
18) 系统表格丰富，格式可由用户任意编排，或由矿方提供具体报表格式，以满足各监测管理数据报表的形成输出。
19) 系统组态方式灵活，监控主机对分站采用主从队列两种扫描方式，操作员按照需要对各分站安排不同的采样周期，实现对重点分站加以监控。
20) 系统监测处理参数的类型丰富，模拟量有瓦斯、风速、负压、温湿度、一氧化碳、氧气、烟雾、水位、电流、电压、功率、煤位等；开关量有设备开停、风门开关、馈电状态、电网刀闸等。
21) 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。
22) 系统软件设有多级口令保护，只有授权人员才能登录操作，有效防止系统数据的损坏和病毒感染。软件运行可靠性高。误操作时有声音、对话框提示。
23) 在实时监视画面，可对屏幕任意显示测点单击鼠标右键，弹出快捷菜单，快速的查询该点的数据、曲线、定义、运行状况等信息。
24) 查询可同时显示六个测点的曲线并可通过游标获取相应的数值及时间，显示曲线可进行横向或纵向放大。查询时间段可任意设定(最小一个小时，最大一个月)。同时提供有对曲线的分析、注释文字编辑框。
25) 断电控制具有回控指令比较，可确保可靠断电，当监测到馈电状态与系统发出的断电指令不符时能够实现报警和记录。
26)能够在矿井通风系统图中显示风门开、关，及甲烷、风速、风压、一氧化碳、二氧化碳、温度、氧气等通风参数。
27) 系统的实用性。系统操作简单明了，易学易懂，简单的操作就可以实现复杂的控制程序。
28) 监测系统数据通过汇总后可选择上传至区、市煤炭局等上级领导部门及公司内部局域网。
3、系统硬件方面
1) 中心站采用现有先进技术的主流产品，并满足可靠性高、可维护性、开放性和可扩展性等要求；
2) 系统监控分站、电源开发各种型号规格，形成大、中、型一体化及分体式等系列，可满足不同需求，且在产品体积，重量，性能方面较同类产品具有较大优势；
3) 各类传感器、断电器全部由自己生产制造，传感器种类齐全，断电器有多种系列可以选用，完全能满足用户的不同需要，具有很高的性价比；
4) 监控分站及传感器实现了智能化，调校均采用红外遥控方式，操作简单方便；
5) 分站含备用电源，当交流断电时，分站与传感器由备用电源供电，可连续供电2小时以上；
6) 系统分站有多种系列供用户优化配置，分站初始化后，可存储地面中心站对该分站的报警断电等控制设置，而且分站可以就地通过红外遥控器进行手动初始化；
7) 在井下分站完全断电情况下之后恢复供电，即使井下分站与地面中心站失去通讯联络，分站也能够继续、独立地进行工作，自动恢复记忆，按照事先给定的要求实现瓦斯超限断电报警、断电和复电控制功能，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。断电距离大于2Km；
8) 井下监控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；即使分站仍不能正常运行，也可自动脱离系统，不影响其它分站正常工作；
9) 分站模拟量与开关量可以随意互换，不受端口的限制，充分提高了分站端口的利用率，使系统设计更加优化；
10) 监控分站支持一根四芯电缆带2台传感器的应用，可节省大量电缆，减少施工量和维护量；
11) 系统与井下失去通讯联络时，分站能存储最新两小时数据，恢复通讯后可将此数据传回中心站主机，以弥补历史数据；
12) 分站具备故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的监控设备未投入正常运行或故障
时，立即切断相关电源并闭锁；当与闭锁控制有关的监控设备工作正常并稳定运行后，自动解锁；
13) 电路设计时，对分站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，使得系统的可靠性得以进一步提高；
14) 井下使用的各类传感器全是矿用本质安全型产品，智能低浓度瓦斯传感器采用红外遥控调校，工作电流≤70mA，催化元件的寿命大于2年，调校期大于三个月，传输距离可达2Km且可以不带新鲜空气在井下进行调零。具有抗H2S中毒的功能；
15) 为煤矿加强对瓦斯检测员的有效管理，系统支持接入瓦斯电子显示排版装置，在地面监控软件上实时记录每个瓦斯检员每班的工作情况；
16) 系统配接有断电馈电传感器，使系统控制断电的执行情况有反馈，一旦发生断电执行有误，系统将立即实现报警提示；
17) 系统提供主、备两机热备份功能，能够在故障时自动切换；
18) 系统容量可以增加各种传感器（如：温度、瓦斯、烟雾、一氧化碳、设备开停等信号传感器）1024个，可以满足用户巷道开拓和矿井延伸的需求。
4、安全监控系统主要技术指标
1) 系统的容量
64个分站（可扩充至128个分站），输入端口：
1024点，控制输出：512点。
2) 数据传输速率：2400bps，误码率≤10-8
3) 传输方式：RS485
4) 传输距离：中心站至分站≥25Km
分站至传感器≥2.5Km
5) 传输电缆： 主信号电缆 4芯（2芯备用）
模拟量传感器电缆 4芯（可接两个传感器）
开关量传感器电缆 2芯
分站智能接口一根电缆最多可接8个智能开关量传感器
6) 系统精度：≤±0.5%，死机率≤720小时/次
7) 扫描间隔: ≤0.4秒
8) 巡检周期：≤25秒
9) 分站电源箱容量大分站：输入端口：16点；控制输出：8点
中分站：输入端口：8点；控制输出：4点
10) 分站电源箱输入输出电压交流输入电压：
36V、127V、220V、380V、660V （-25%，+15%）可选，
本安直流输出电压: 18V/350mA 12V/450mA
11)
12) 分站电源箱整机最大功率：小于50W 传感器信号制
模拟量：（200-1000）Hz
1-5mA或4-20mA
开关量：1mA(停)/5mA(开)或触点
13)
14)
15)
16) 断电容量: 36V/5A、660V/0.3A 软件运行环境：WIN2000/XP/2003 网络环境：Ethernet以态局域网（NT） 主要监测参数
低浓度瓦斯：（0~4）%或（0~10）%
风速：（0.3~15）m/s
开停：1mA/5mA
馈电：36V/5A，660V/0.5A
此外，还可监测风门、风筒、烟雾、电网刀闸等开关量参数。
5、监控点设置及技术要求：
1、地面监控点
1）主斜井、副斜井、回风斜井：实时监测显示绞车的开停状态、开停时间等。
2）扇风机：实时监测显示扇风机的负压、开停状态、开停时间等。
4）压风机：实时监测显示压风机的开停状态、开停时间等。
5）主井上井口风门：实时监测显示风门的开关状态，超时开门不关，提供报警。
6）地面瓦斯泵房：实时监测地面瓦斯泵的开停状态、开停时间及抽放瓦斯浓度、流量、负压变化情况。
2、井下监控点
主斜井、副斜井、回风斜井三个掘进工作面：三个掘进迎头的风电瓦斯闭锁系统，监测三个掘进迎头的局扇开停。
黔西县耳海煤矿安全监控系统技术要求
黔西县耳海煤矿安全监控系统技术要求
二、系统设备达到如下技术功能及要求
1、系统自配套能力强，监控系统的各类设备及监控软件均由一家研制、生产，系统具有“《AQ6201-2006》煤矿安全监控系统通用技术要求”标准要求的软件、硬件应具有的功能，产品资料齐全、符合现有《煤矿安全规程》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》的有关要求，符合“煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范《AQ1029-2007》”的功能要求。
2、系统软件部分
1) 软件采用先进的可视画面及对象程序设计技术、多线程、动态链接库及对象嵌入技术，可适应不同用户对系统规模的要求，有很高的扩展性和开放性；
2) 系统具有绘图功能，能够绘制各生产系统图和机电设备布置图、运输系统图等；
3) 操作系统、数据库、编程语言等应具有可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品，并具有详细的汉字说明和汉字操作指南；
4) 系统在数据通讯方面采用动态链接库及多线程技术，实现实时响应及前后台监测数据的无缝链接；
5) 软件完全适应基于工业以太网+现场总线通讯技术，一改传统的主从巡检通讯为多主并发通讯模式，使系统反应时间有质的提高；
6) 主控机软件为用户提供以选择方式编制各种自动控制方案的功能，从而为实现远程异地自动控制和数字逻辑运算提供可靠手段。异地控制与监控分站和智能传感器输出控制组成三重控制，从而保证气体超限断电，万无一失；
7) 系统监控主机、网络终端、图形工作站全面预装操作系统和最新版的监控软件、图形监控软件、报表处理软件及终端软件。操作采用全汉字菜单及窗口提示。配有（智能）全拼、双拼、五笔及区位码等多种汉字输入方法，人机界面友好，全面遵循Windows窗口风格。鼠标操作，通用性好，可操作性强。
8) 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、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月报表等工作。
9) 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，显示页可随意调出。在监测显示画面中，可对数值、转动、位移、往返、仓位、流量、电量等根据监测量实现功能强大的模拟动画显示。
10) 系统中心站及网络终端以局域网（NT）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，网络通信协议支持TCP/IP、NETBUI等。
11) 可以在地面中心站连续集中监测处理多种环境和工况参数，模拟量和开关量可实现任意互换。
12) 监控软件提供有控制软件包，控制逻辑可由用户设置编排。具有井下任一分站的测点超限而由另一台分站控制断电的异地交叉断电功能。同时还具有传感器就地、分站程控、中心站手控三级断电能力，并具有风、电、瓦斯闭锁功能。在紧急情况下，系统操作人员可在地面中心站向井下分站直接发送控制命令，从而控制井下电器设备的断电或声光报警，并具有操作权限管理和操作记录功能；
13) 系统对采集到的数据进行实时分析处理，以数值、曲线、柱图等多种形式进行屏幕查询显示和打印，并形成相应的历史统计数据(每个模拟量测点的最大值、最小值、平均值；每个模拟量测点24小时内的最大值、最小值、平均值及确切时间；每个模拟量测点超限或故障的时间及次数累计值；每个开关量测点24小时内的开停及故障累计次数和累计时间)，系统采用变值变态存储技术，可存储十年以上的历史数据，供有关人员随时查阅和打印。
14) 系统具有很强的自检诊断功能，能及时发现系统自身配置设备事故，并在屏幕上以文本或图形方式直观显示，同时发出报警，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。可查询非正常状态的开始时间及持续时间。
15) 系统提供有采样间隔最少1秒的数据实时密采功能，并且实时密采数据可每天连续存储，至少存储1年的实时数据。
16) 系统对各分站监测点的瓦斯浓度或其它模拟量参数每天形成班、日报表，并形成瓦斯浓度及其它模拟量参数的分析趋势图，可随时查询打印；开关量每天形成班、日报表。
17) 联机定义或修改系统中的各种传感器、分站及控制器的类型、安装位置及控制通道。对模拟量传感器的上下限报警、断电值可多级别定义。系统配置灵活，允许用户随时接入或删除分站、传感器、断电器。
18) 系统表格丰富，格式可由用户任意编排，或由矿方提供具体报表格式，以满足各监测管理数据报表的形成输出。
19) 系统组态方式灵活，监控主机对分站采用主从队列两种扫描方式，操作员按照需要对各分站安排不同的采样周期，实现对重点分站加以监控。
20) 系统监测处理参数的类型丰富，模拟量有瓦斯、风速、负压、温湿度、一氧化碳、氧气、烟雾、水位、电流、电压、功率、煤位等；开关量有设备开停、风门开关、馈电状态、电网刀闸等。
21) 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。
22) 系统软件设有多级口令保护，只有授权人员才能登录操作，有效防止系统数据的损坏和病毒感染。软件运行可靠性高。误操作时有声音、对话框提示。
23) 在实时监视画面，可对屏幕任意显示测点单击鼠标右键，弹出快捷菜单，快速的查询该点的数据、曲线、定义、运行状况等信息。
24) 查询可同时显示六个测点的曲线并可通过游标获取相应的数值及时间，显示曲线可进行横向或纵向放大。查询时间段可任意设定(最小一个小时，最大一个月)。同时提供有对曲线的分析、注释文字编辑框。
25) 断电控制具有回控指令比较，可确保可靠断电，当监测到馈电状态与系统发出的断电指令不符时能够实现报警和记录。
26)能够在矿井通风系统图中显示风门开、关，及甲烷、风速、风压、一氧化碳、二氧化碳、温度、氧气等通风参数。
27) 系统的实用性。系统操作简单明了，易学易懂，简单的操作就可以实现复杂的控制程序。
28) 监测系统数据通过汇总后可选择上传至区、市煤炭局等上级领导部门及公司内部局域网。
3、系统硬件方面
1) 中心站采用现有先进技术的主流产品，并满足可靠性高、可维护性、开放性和可扩展性等要求；
2) 系统监控分站、电源开发各种型号规格，形成大、中、型一体化及分体式等系列，可满足不同需求，且在产品体积，重量，性能方面较同类产品具有较大优势；
3) 各类传感器、断电器全部由自己生产制造，传感器种类齐全，断电器有多种系列可以选用，完全能满足用户的不同需要，具有很高的性价比；
4) 监控分站及传感器实现了智能化，调校均采用红外遥控方式，操作简单方便；
5) 分站含备用电源，当交流断电时，分站与传感器由备用电源供电，可连续供电2小时以上；
6) 系统分站有多种系列供用户优化配置，分站初始化后，可存储地面中心站对该分站的报警断电等控制设置，而且分站可以就地通过红外遥控器进行手动初始化；
7) 在井下分站完全断电情况下之后恢复供电，即使井下分站与地面中心站失去通讯联络，分站也能够继续、独立地进行工作，自动恢复记忆，按照事先给定的要求实现瓦斯超限断电报警、断电和复电控制功能，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。断电距离大于2Km；
8) 井下监控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；即使分站仍不能正常运行，也可自动脱离系统，不影响其它分站正常工作；
9) 分站模拟量与开关量可以随意互换，不受端口的限制，充分提高了分站端口的利用率，使系统设计更加优化；
10) 监控分站支持一根四芯电缆带2台传感器的应用，可节省大量电缆，减少施工量和维护量；
11) 系统与井下失去通讯联络时，分站能存储最新两小时数据，恢复通讯后可将此数据传回中心站主机，以弥补历史数据；
12) 分站具备故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的监控设备未投入正常运行或故障
时，立即切断相关电源并闭锁；当与闭锁控制有关的监控设备工作正常并稳定运行后，自动解锁；
13) 电路设计时，对分站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，使得系统的可靠性得以进一步提高；
14) 井下使用的各类传感器全是矿用本质安全型产品，智能低浓度瓦斯传感器采用红外遥控调校，工作电流≤70mA，催化元件的寿命大于2年，调校期大于三个月，传输距离可达2Km且可以不带新鲜空气在井下进行调零。具有抗H2S中毒的功能；
15) 为煤矿加强对瓦斯检测员的有效管理，系统支持接入瓦斯电子显示排版装置，在地面监控软件上实时记录每个瓦斯检员每班的工作情况；
16) 系统配接有断电馈电传感器，使系统控制断电的执行情况有反馈，一旦发生断电执行有误，系统将立即实现报警提示；
17) 系统提供主、备两机热备份功能，能够在故障时自动切换；
18) 系统容量可以增加各种传感器（如：温度、瓦斯、烟雾、一氧化碳、设备开停等信号传感器）1024个，可以满足用户巷道开拓和矿井延伸的需求。
4、安全监控系统主要技术指标
1) 系统的容量
64个分站（可扩充至128个分站），输入端口：
1024点，控制输出：512点。
2) 数据传输速率：2400bps，误码率≤10-8
3) 传输方式：RS485
4) 传输距离：中心站至分站≥25Km
分站至传感器≥2.5Km
5) 传输电缆： 主信号电缆 4芯（2芯备用）
模拟量传感器电缆 4芯（可接两个传感器）
开关量传感器电缆 2芯
分站智能接口一根电缆最多可接8个智能开关量传感器
6) 系统精度：≤±0.5%，死机率≤720小时/次
7) 扫描间隔: ≤0.4秒
8) 巡检周期：≤25秒
9) 分站电源箱容量大分站：输入端口：16点；控制输出：8点
中分站：输入端口：8点；控制输出：4点
10) 分站电源箱输入输出电压交流输入电压：
36V、127V、220V、380V、660V （-25%，+15%）可选，
本安直流输出电压: 18V/350mA 12V/450mA
11)
12) 分站电源箱整机最大功率：小于50W 传感器信号制
模拟量：（200-1000）Hz
1-5mA或4-20mA
开关量：1mA(停)/5mA(开)或触点
13)
14)
15)
16) 断电容量: 36V/5A、660V/0.3A 软件运行环境：WIN2000/XP/2003 网络环境：Ethernet以态局域网（NT） 主要监测参数
低浓度瓦斯：（0~4）%或（0~10）%
风速：（0.3~15）m/s
开停：1mA/5mA
馈电：36V/5A，660V/0.5A
此外，还可监测风门、风筒、烟雾、电网刀闸等开关量参数。
5、监控点设置及技术要求：
1、地面监控点
1）主斜井、副斜井、回风斜井：实时监测显示绞车的开停状态、开停时间等。
2）扇风机：实时监测显示扇风机的负压、开停状态、开停时间等。
4）压风机：实时监测显示压风机的开停状态、开停时间等。
5）主井上井口风门：实时监测显示风门的开关状态，超时开门不关，提供报警。
6）地面瓦斯泵房：实时监测地面瓦斯泵的开停状态、开停时间及抽放瓦斯浓度、流量、负压变化情况。
2、井下监控点
主斜井、副斜井、回风斜井三个掘进工作面：三个掘进迎头的风电瓦斯闭锁系统，监测三个掘进迎头的局扇开停。