西峪煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

杜家錦，張志斌

（1.萬家莊煤業(yè)有限公司，山西 臨汾 041240；2.西峪煤礦，山西 太原 030021）

西峪煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

杜家錦1，張志斌2

（1.萬家莊煤業(yè)有限公司，山西 臨汾 041240；2.西峪煤礦，山西 太原 030021）

西峪煤礦KJ90型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)于2002年7月安裝完畢開始試運(yùn)行，2002年12月通過局組織的驗(yàn)收后正式運(yùn)行。2008年4月改造完成后的監(jiān)控系統(tǒng)為KJ90NA型。2010年11月，采用基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總路線平臺的KJ90NB安全監(jiān)控系統(tǒng)替代原來的采用總路線傳輸方式的KJ90NA安全監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)過十多年的發(fā)展，西峪煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，對煤礦安全生產(chǎn)起到了重要作用。

西峪煤礦；KJ90型；KJ90 NA型；KJ90NB型；安全監(jiān)控系統(tǒng)

1 K J90型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

西峪煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)于2001年9月公開招標(biāo)，煤炭科學(xué)院重慶分院中標(biāo)，提供KJ90型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。于2002年7月安裝完畢開始試運(yùn)行，2002年12月通過局組織的驗(yàn)收后正式運(yùn)行。KJ90型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)屬于國內(nèi)較先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)，其功能主要有：（1）系統(tǒng)可在地面中心站連續(xù)監(jiān)測處理多種環(huán)境和工況參數(shù)，可處理分站64個(gè)，監(jiān)測模擬量參數(shù)可達(dá)512個(gè)，開關(guān)量狀態(tài)512個(gè)，還有512個(gè)控制量。模擬量和開關(guān)量可實(shí)現(xiàn)任意互換。（2）系統(tǒng)具有井下瓦斯超限強(qiáng)制閉鎖交叉斷電功能，斷電邏輯可由用戶設(shè)置。具有傳感器、分站、中心站三級斷電能力，并有風(fēng)、電、瓦斯閉鎖功能。緊急情況下，地面中心站值班人員可向井下分站直接發(fā)送指令，直接切斷井下被控電氣設(shè)備的電源。（3）系統(tǒng)能對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理功能。各類數(shù)據(jù)以數(shù)字、曲線等形式進(jìn)行屏幕顯示和打印，并形成相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以儲存5a以上的歷史數(shù)據(jù)，供有關(guān)人員隨時(shí)查閱和打印。（4）系統(tǒng)有較強(qiáng)的自檢診斷功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)自身配置設(shè)備的故障，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，并指出故障位置和原因。所有設(shè)備事故均形成事故表、供維護(hù)人員查詢打印，并可查詢非正常狀態(tài)的起止時(shí)間及持續(xù)時(shí)間。（5）系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)曲線跟蹤顯示、打印功能、屏幕拷貝功能。（6）系統(tǒng)監(jiān)測處理參數(shù)的類型有瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、濕度、一氧化碳，氧氣、煙霧、設(shè)備開停、風(fēng)門開關(guān)、饋電狀態(tài)等。

2 K J90N A型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

隨著國家對煤礦瓦斯治理要求的進(jìn)一步提高和煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，西峪煤礦原有的KJ90型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過6 a的運(yùn)行，傳輸方式落后、設(shè)備陳舊，新購回的設(shè)備與系統(tǒng)又不太兼容，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)故障頻繁。

西峪煤礦按照《AQ1029—2007煤礦監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)測儀器使用管理規(guī)范》對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，工程從2008年2月開始，于2008年4月改造完成，改造后的監(jiān)控系統(tǒng)為KJ90NA型，效果表現(xiàn)在：（1）改造后更換了計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）、數(shù)據(jù)接口，并對監(jiān)控系統(tǒng)軟件升級，增加了風(fēng)門傳感器、溫度傳感器、饋電傳感器；并增加了地面語音聲光報(bào)警功能，及時(shí)準(zhǔn)確提醒值班人員發(fā)現(xiàn)問題。（2）建立了監(jiān)控系統(tǒng)專用機(jī)房，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控屏幕和主機(jī)分開，并在專用機(jī)房安裝了空調(diào)，保證主機(jī)正常運(yùn)行，減少了對工作人員的輻射，真正做到了以人為本。（3）實(shí)現(xiàn)了兩臺服務(wù)器自動切換功能，遇到一臺出現(xiàn)故障，另一臺服務(wù)器能在短時(shí)間內(nèi)自動切換，保證了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。（4）通過系統(tǒng)軟件升級，增加了分站開關(guān)量和模擬量徹底轉(zhuǎn)換，操作起來更加方便。經(jīng)對軟件升級，大大減少了誤碼現(xiàn)象，使監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。

3 K J90N B型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

KJ90NA安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以后，其穩(wěn)定性有了很大提高，但由于仍采用總線傳輸方式，系統(tǒng)最多容納64臺分站；隨著國家對煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)要求的提高，KJ90NA安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸平臺已不能適應(yīng)安全生產(chǎn)的需要，迫切要求升級改造。KJ90NA安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸平臺存在的問題有：（1）系統(tǒng)容量受限，最多容納64臺分站。（2）通訊平臺只能運(yùn)行特定的系統(tǒng)。（3）不具備通訊冗余和自恢復(fù)功能。（4）無法實(shí)現(xiàn)故障自我診斷。（5）傳輸速率低，抗干擾和雷擊能力弱。（6）系統(tǒng)穩(wěn)定性差。（7）主通訊誤碼、故障率高。（8）主干線出現(xiàn)故障對整個(gè)系統(tǒng)造成干擾。為使西峪煤礦運(yùn)行的安全監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸更先進(jìn)，更快捷，徹底解決KJ90NA安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸誤碼等問題，西峪煤礦決定將KJ90NA型改造為KJ90NB型。2011年8月—11月，完成改造后的監(jiān)控系統(tǒng)采用基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總路線平臺的KJ90NB型安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件由原來的KJ90版本升級為KJ2008版本。地面監(jiān)控中心機(jī)房配置2臺地面環(huán)網(wǎng)交換機(jī)（CQCC6200）、井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)采用本安型環(huán)網(wǎng)交換機(jī)（KJJ103）、布置于井下硅整流變電室、五采區(qū)1號變電室、三采區(qū)1號變電室、四采區(qū)1號變電室。采用8芯阻燃光纜連接通訊光纜，共鋪光纜11Km。改造升級后的KJ90NB安全監(jiān)控系統(tǒng)有以下特點(diǎn)及功能：（1）改造后的系統(tǒng)容量由原來的容納64臺分站擴(kuò)容到大于255臺分站的容量。（2）通訊速率大大提高，由原來的≤2400 bps提高到≥2 M～100 M。（3）系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間加快，由原來的≤30 s到≤5 s。（4）通訊模式由原來的主從巡檢升級為多主并發(fā)。（5）控制時(shí)間大大縮短，手控時(shí)間原來不大于30 s，現(xiàn)在不大于1 s。異地控制時(shí)間，原來不大于60 s，現(xiàn)在不大于5s。（6）改造后的傳輸平臺運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性好、線路機(jī)械強(qiáng)度高，通訊協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。（7）改造后的系統(tǒng)徹底解決了數(shù)據(jù)傳輸方面的技術(shù)瓶頸，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)容量大幅度增加，傳輸距離更遠(yuǎn)，抗干擾和雷擊能力更強(qiáng)，整個(gè)傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定程度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度得到進(jìn)一步提高。（8）系統(tǒng)改造后，個(gè)別節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，便于查找和排除故障，縮短了系統(tǒng)故障處理的時(shí)間，使系統(tǒng)可靠程度進(jìn)一步提高。（9）徹底根除了系統(tǒng)的誤碼問題。（10）主通訊故障準(zhǔn)確診斷，大大提高了排除故障的效率。

4 結(jié)束語

經(jīng)過十多年的發(fā)展，西峪煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)逐漸改進(jìn)，已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)相當(dāng)先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了對井下瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)門開關(guān)等的自動、連續(xù)、集中監(jiān)測和瓦斯超限、報(bào)警斷電，為避免瓦斯和火災(zāi)等事故發(fā)揮著重要作用。

Development of Safety Monitoring System in Xiyu Mine

DU Jia-jin1，ZHANG Zhi-bin2
(1.Wanjiazhuang Coal Co.,Linfen Shanxi 041240；2.Xiyu Coal Mine，Taiyuan Shanxi,030021)

The KJ90 safety monitoring system started trials in July2002 and officially launched in December2002 after the approval.In April2008 the system was transformed into the KJ90NA model on the basis of AQ1029-2007 Safety Monitoring System and Equipments Use and Management Norms.In November2010,the KJ90NB system (on the platform of industrial Ethernet-ring net and field-bus)replaced the KJ90NA system(on the bus transaction).Important to safety production in mines,the safety monitoring system in Xiyu mine has reached the domestic advanced level for more than ten years.

KJ90;KJ90NA;KJ90NB;safety monitoring system

TD76

A

1672-5050（2012）11-0079-02

2012-07-09

杜家錦（1964—），男，山西文水人，大學(xué)本科，從事煤礦安全生產(chǎn)管理工作。

徐樹文