摘要：文章詳細(xì)介紹了平煤股份一礦結(jié)合礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)本身特點(diǎn)，將現(xiàn)用的KJ2000N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為滿足國家最新標(biāo)準(zhǔn)的KJ2000X全數(shù)字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用充分發(fā)揮了該系統(tǒng)的高可靠性、實(shí)用性、先進(jìn)性、開放性及可擴(kuò)展性，能夠滿足煤礦建設(shè)高產(chǎn)、高效、安全現(xiàn)代化礦井對(duì)安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的需求，可有效提高礦井的防災(zāi)抗災(zāi)能力。

關(guān)鍵詞：煤礦安全;監(jiān)控系統(tǒng);升級(jí)改造;實(shí)踐應(yīng)用

一、問題提出

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對(duì)井下環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)機(jī)電設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警、斷電、通知撤人等功能，是煤礦安全生產(chǎn)最基本、最重要的安全保障。由于現(xiàn)有的大部分仍基于AQ6201 - 2006《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》研發(fā)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能體現(xiàn)當(dāng)代的先進(jìn)技術(shù)水平，現(xiàn)在迫叨需要滿足新標(biāo)準(zhǔn)擁有新技術(shù)的新一代安全監(jiān)控系統(tǒng)來為煤礦安全生產(chǎn)提供更有力的保障。對(duì)此，平煤一礦將現(xiàn)用的由北京瑞賽長城航空測(cè)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的KJ2000N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為由該公司研發(fā)生產(chǎn)的滿足國家最新標(biāo)準(zhǔn)的KJ2000X全數(shù)字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是根據(jù)國家最新標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)的新一代全數(shù)字化安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過實(shí)踐應(yīng)用取得了良好的效果。

二、KJ2000X全數(shù)字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)基本情況

KJ2000x安全監(jiān)控系統(tǒng)采用新型的千兆（百兆）工業(yè)以太網(wǎng)加現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸，主干網(wǎng)采用光纜為主的通訊介質(zhì)，井下礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為核心部件，形成光纖冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由如下設(shè)備組成：

l.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中心站：包括終端、采集、GIS圖形定義與顯示、雙機(jī)熱備、煤與瓦斯突出等的預(yù)測(cè)預(yù)警軟件。

2.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)交換機(jī)：包括礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，可以組成千兆（百兆）光纖環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)Vlan劃分，提供CAN總線通信接口、RS485總線通信接口。

3.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)分站：RS485信號(hào)采集。

4.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器：礦用全型號(hào)傳感器，全數(shù)字化信號(hào)傳輸。

5.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)斷電器：具有RS485通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。

三、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案

（一）將中心站軟件由原KJ2000N監(jiān)控系統(tǒng)軟件升級(jí)為KJ2000X數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)軟件

1.重新配置一臺(tái)服務(wù)器，并安裝KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件、采集程序及其他相關(guān)軟件，作為KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行主機(jī)。

2.在KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件上將原系統(tǒng)交換機(jī)、分站、傳感器等相關(guān)配置信息進(jìn)行一比一配置。

3 .KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置全部完成后，將原監(jiān)測(cè)中心站核心交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口由原監(jiān)控主機(jī)掛接至新監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)的傳輸。

（二）新交換機(jī)組網(wǎng)

1.中心站重新安設(shè)一臺(tái)核心交換機(jī)，與原核心交換機(jī)采用電口直連方式共同連接監(jiān)控主機(jī)。

2.將井下現(xiàn)用交換機(jī)，自原環(huán)網(wǎng)一側(cè)逐一替換為新型交換機(jī)。

3.井下交換機(jī)更換完畢后構(gòu)成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用電口連接模式與中心站新核心交換機(jī)連接，同時(shí)拆除原中心站核心交換機(jī)。

（三）更換并下分站、電源箱、模擬量傳感器

以交換機(jī)為單位，逐一替換原交換機(jī)下掛接分站，更換分站時(shí)，同時(shí)更換新型分站所配接的電源箱、電池箱及傳感器。

四、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造后系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)

（一）全數(shù)字化傳輸并具備標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸制式

井下網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過光纜連接形成TCP/IP工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，交換機(jī)與分站之間采用CAN總線通訊，分站至傳感器采用RS485信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所有井下設(shè)備通訊的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化。

（二）具備電磁兼容能力

對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)包含的所有井下設(shè)備進(jìn)行了重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)，通過了過流檢測(cè)、過壓檢測(cè)、脈沖檢測(cè)、控制電路、模塊化設(shè)計(jì)一系列措施，通過實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用能夠大大加強(qiáng)遠(yuǎn)距離帶載能力，提高傳感器長距離供電傳輸，同時(shí)采用抗靜電、電磁輻射、瞬變脈沖、浪涌干擾設(shè)計(jì)，各類設(shè)備均己通過抗干擾性能3倍級(jí)指標(biāo)要求。

（三）界面友好，操作簡單，配接新款激光傳感器

此次升級(jí)我們保持了以往的軟件界面和操作風(fēng)格，值機(jī)人員無需特殊培訓(xùn)即可輕松適應(yīng)新軟件的操作，避免由于不熟練可能導(dǎo)致的誤操作等現(xiàn)象。并且激光傳感器具有標(biāo)校周期長，誤報(bào)率低的特點(diǎn)。

（四）系統(tǒng)可支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合、可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)之間的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)

中心站軟件采用ArcGis技術(shù)，并為其他系統(tǒng)如人員定位、應(yīng)急廣播，供電監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)測(cè)、無線通信、設(shè)備監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)測(cè)等預(yù)留接口，并可形成統(tǒng)一軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)軟件融合。通過多系統(tǒng)軟硬件融合，讓之前各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)形成一個(gè)有機(jī)的整體，可實(shí)現(xiàn)在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，自動(dòng)發(fā)布廣播并對(duì)人員定位識(shí)別卡發(fā)出警報(bào)。

（五）自診斷、自評(píng)估功能：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評(píng)估，能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題

1.傳感器、控制器的設(shè)置及定義;

2.傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒;

3.傳感器、控制器、電源箱等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài);

4.中心站軟件自診斷，包括雙機(jī)熱備、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)等功能。

（六）應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制

在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動(dòng)與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備均配套大容量鋰離子蓄電池后備電源，可保證交換機(jī)、分站等設(shè)備在交流電停止后持續(xù)工作不低于4小時(shí)，部分低功耗設(shè)備，后備電源時(shí)間可達(dá)6至8小時(shí)以上。

五、結(jié)論

KJ2000X數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)具有本安電源在線監(jiān)測(cè)、故障診斷、鋰電池待機(jī)及遠(yuǎn)程充放電測(cè)試等功能。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示能顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)或數(shù)值，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備故障或模擬量超限時(shí)，系統(tǒng)顯示故障設(shè)備名稱、報(bào)警測(cè)點(diǎn)名稱及數(shù)值，并將故障信息和報(bào)警信息存人數(shù)據(jù)庫，供查詢統(tǒng)計(jì)分析。信息查詢方式靈活，可進(jìn)行分類，時(shí)間分段和日期查詢，查詢信息以數(shù)值、曲線和柱圖多種方式顯示?？赏瑫r(shí)顯示六個(gè)測(cè)點(diǎn)的曲線并可通過游標(biāo)獲取相應(yīng)的數(shù)值及時(shí)間，顯示曲線可進(jìn)行橫向或縱向放大，查詢時(shí)間段可設(shè)定。具有很強(qiáng)的自檢診斷功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備故障，并在屏幕上以文本或圖形方式直觀顯示，同時(shí)發(fā)出報(bào)警。還能在屏幕實(shí)時(shí)彈出信息窗，所有設(shè)備事故均形成事故表，供維護(hù)人員查詢打印，并將其記入運(yùn)行報(bào)告文件。該系統(tǒng)在使用過程中穩(wěn)定可靠，為礦井安全生產(chǎn)提供了有力的安全保障。

作者簡介：錢媛（1991-），女，河南平頂山人，畢業(yè)于河南理工大學(xué)，現(xiàn)在平頂山天安煤業(yè)股份有限公司一礦監(jiān)測(cè)隊(duì)工作，主要從事礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理工作。