《编安全监控讲座》PPT演示文稿

1、安全监控教学课程,主讲：贵满成 汾西矿业（集团）公司,煤矿安全综合监控,教学要求 此次培训是根据教学大纲的要求，按照培训、管理、装备的三并重原则，旨在于提高每位学员的专业技术水平，以及分析问题、处理问题、解决问题的能力，保证安全监控系统的稳定、可靠运行，把问题处理在萌芽状态，及时准确地为上级安全监测部门提供信息，为矿井的矿、科级领导和相关部门提供安全监控方面的决策依据。避免矿井重大自然灾害的发生，保证矿井的安全生产稳定有序进行。,教学对象：全体学员 教学内容： 1、安全监控工作的重要性及发展过程。 2、安全监控专业知识。 3、监控工作人员的要求。 4、监控工作人员的素质。 5、日常交接班。 6

2、、监控故障及应急预案的处理。 7、监控各类资料的管理与填写要求。,第一讲 安全监控工作的重要性及发展过程,本讲重点要求每位学员深入了解安全监控工作的重要性，及监控值班岗位的重要性，简单了解安全监控的发展过程。,第一节 安全监控工工作的重要性,一、安全仪器监测工 安全仪器监测工是指从事煤矿井下安全监测、 仪器仪表的安装管理及维护的工作人员。,二、安全监控工作的重要性 井下开采的煤矿作业场所均在地下，要受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害的威胁，自然条件和生产条件都很复杂，矿井安全监控系统作为煤矿防治瓦斯事故的“第一道防线”，安全仪器仪表作为通风管理人员打仗的“武器”和走路的“拐杖”，在矿井的安

3、全生产中有着举足轻重的作用，因此，安全仪器监控工作人员素质的高低、专业知识的多少和基本技能的掌握程度，直接影响到矿井安全监控系统的可靠运行和仪器仪表的维修质量。同时安全监控工作随时在掌握各类安全信息收发、整理等工作，业务水平的高低，对问题的分析判断处理是否准确和及时直接关系到各类安全监控事故的处理，如果问题处理得当，可以把问题处理在萌芽状态，如果处理不当将会带来许多不必要的麻烦，造成整个矿井停电、停产等恶性事故的发生。 其次，煤矿安全生产监控系统、网络数字化系统和视频监控系统等是高科技产品，也是防治煤矿各类灾害的先进手段，因此，有必要讲安全监控监控的重要性。,三、安全监控的发展过程 20世纪8

4、0年代初，我国从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），装备了部分煤矿。在引进的同时，经过消化、吸收并结合我国煤矿的世纪情况，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等监测监控系统，目前在我国煤矿已大量使用。实践表明，安全监控系统在煤矿安全生产和管理中起到了十分重要的作用，各局矿已将安全监控系统作为一项重大安全装备。 随着电子技术、计算机软件、硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ90、KJ95、KJ1

5、01、KJF2000、KJ4/KJF2000和KJG2000等监控系统，以及MSNM、WEBGIS(万维网地理信息系统)等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。,四、煤矿瓦斯治理工作体系,系统合理 设施完好 风量充足 风流稳定,多措并举 应抽尽抽 抽采平衡 效果达标,装备齐全 数据准确 断电可靠 处置迅速,责任明确 制度完善 执行有力 监督严格,通风可靠,抽采达标,监控有效,管理到位,通风是基础 抽采是手段 监控是保障 管理是关键,1 实现“监控有效”的重要意义 2 煤矿安全监控系统概述 3 煤矿安全监控系统的相关法规、标准要求 4 山西煤矿安全监控系统装备、使用情况 5 当前山西煤矿监控系

6、统存在的主要问题 6 今后工作措施及要求,1 实现“监控有效”的重要意义,2010年全国煤矿事故共死亡3786人,重大以上事故中，瓦斯事故起数和死亡人数占78.6%和80.3%,2000-2011大和特别重大瓦斯爆炸事故 (按矿井瓦斯等级),重大瓦斯爆炸事故,特别重大瓦斯爆炸事故,低瓦斯区域占到了66.7 低瓦斯区域占到了92.3,建国以来全国煤矿发生的21起一次死亡百人以上事故，其中19起为瓦斯事故。因此，瓦斯事故仍然是煤矿安全生产的“头号杀手”。“瓦斯不治，矿无宁日”。瓦斯事故不除，煤矿职工的生命安全和煤炭工业的改革发展就得不到保障，以至影响稳定大局，影响构建社会主义和谐社会的进程。,国务

7、院第81次常务会议确定的瓦斯治理七条措施 -推广数字化瓦斯远程监控系统 瓦斯治理“十二字”方针监测监控 瓦斯综合治理“十六字”工作体系监控有效,实践证明，安全监控系统涉及通信、计算机、传感器、电气防爆等技术，技术含量高，它不仅是瓦斯治理环节中及时掌握信息、实现有效控制隐患的重要手段,也是矿山数字化、自动化、智能化的必备条件。,矿井监控系统的推广应用，实现了甲烷超限断电、停风断电、通风系统监控、煤与瓦斯突出预报、火灾监测与预报、水灾监测与预报、矿山压力监测与预报等，从而减少了瓦斯与煤尘爆炸、火灾、水灾、顶板等灾害与事故的发生，保障了煤矿安全生产和矿工生命安全。,矿井监控系统的推广应用，实现了轨道

8、运输、胶带运输、采区变电所等地面远程控制，从而大大减少了井下作业人员。由于井下作业人员的减少，发生重大恶性事故的概率也大大降低。由于将井下操作改为地面远动操作，因此，改善了作业环境，从而吸引一些业务素质高的人从事这些远动操作工作，进而降低了误操作及违章作业的概率。,推广煤矿瓦斯数字化远程监控系统，是国务院第81常务会议确定的“七项措施”之一,是贯彻实施“科技兴安”战略、依靠科技进步治理煤矿瓦斯灾害的有效途径。,李毅中在全国煤矿推广数字化瓦斯远程监控系统电视电话会议上的讲话中强调指出：,数字化监控技术是信息产业和工业领域的一种先导性技术，是计算机网络和软件技术，以及数字通信技术、微电子技术的集成

9、和发展。在煤矿安全领域引入这一技术，通过在集团公司、省市县等一定范围内的联网，可以对区域内所有煤矿瓦斯防治情况，包括井下瓦斯浓度、风机开停状态及设备送电断电情况等，实施集中监控、远程监控和实时监控，针对突发情况及时采取调整作业方式、停止生产、人员撤离等措施。,经验表明：建立这样一个系统，就等于为瓦斯防治和煤矿安全工作配备了“千里眼”，设置了“电子警察”；就能够切实有效地控制煤矿瓦斯灾害，遏制瓦斯事故多发势头。,2004年10月20日，河南省郑州煤炭工业集团有限责任公司大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突出引发的特别重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受伤。,典型案例,这次事故从监控系统报警到

10、发生瓦斯爆炸共经历了31分钟时间，井下没有及时切断电源，应急处置措施不力，安全管理存在漏洞，是这次事故发生的重要原因。,2005年2月14日15时01分，辽宁省阜新矿业（集团）有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生一起特别重大瓦斯爆炸事故，造成214人死亡，30人受伤，直接经济损失4968.9万元。 事故的直接原因：冲击地压造成3316风道外段大量瓦斯异常涌出，3316风道里段掘进工作面局部停风造成瓦斯积聚，浓度达到爆炸界限；工人违章带电检修临时配电点照明信号综合保护装置，产生电火花引起瓦斯爆炸。,安全管理混乱，下井人员基本无人佩带自救器和便携甲烷监测仪、瓦斯监控值班人员及有关负责人在瓦斯监控系统

11、报警后长达11分钟时间内没有按规定实施停电撤人措施，是这次事故发生的重要原因。 这次事故给予辽宁省人民政府副省长刘国强行政记大过处分，给予阜矿集团公司董事长、总经理梁金发等12人行政撤职处分。对孙家湾煤矿矿长等4人移送司法机关处理。在这次事故中共处理处级干部15名，副厅级以上干部7名。教训非常深刻。,2 煤矿安全监控系统概述,煤矿安全监控系统是由单一甲烷监测和就地断电控制的瓦斯遥测系统和简单的开关量监测模拟盘调度系统发展而来的。这些系统监测参数单一，监测容量小，电缆用量大、系统性能价格比低，难以满足煤矿安全生产的需要。,2.1 安全监控设备的发展,上世纪70年代前 便携式仪器 70年代末_80

12、年代初 瓦斯断电仪 瓦斯遥测仪 便携式瓦检仪 瓦斯报警矿灯等,早期的矿井监控系统,矿井监控系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视，研制、生产和推广使用了环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系统，提高了生产率和设备利用率，增强了矿山安全。,英国的MINOS系统淮南谢一、平顶山五矿 西德的TF200系统 兖州兴隆庄矿 美国的DAN6400系统淮南潘一矿 法国的CTT63/40系统 阳泉一矿 波兰的CMC1系统 CMM-20系统 SAK SYLOK冲击地压监测系统 抚顺老虎台等 西德TF2

13、00系统、传感器和便携式仪表制造技术重庆煤矿安全仪器厂等,80年代中期 国产安全监控系统问世 90年代 矿务局监控系统联网 2005年以来安全监控系统普及联网,国务院第81次常务会议提出了瓦斯治理七项措施，高、突矿井必须装备安全监控系统并联网 2006年国家安监总局要求,低瓦斯矿井也必须装备安全监控系统,目前，煤矿安全监控系统已由早期的单一参数的监测系统，发展为多参数监控系统。由单一型的瓦斯监测断电发展为集瓦斯断电、断电真值反馈、环境监测、生产监测、数据存储、曲线分析、综合日报表等多参数多功能的煤矿安全监控系统，构成多环节、多层次的安全测控体系。 随着传感器技术、电子技术、计算机技术和信息传输

14、技术的发展和在煤矿的应用，为适应机械化采煤的需要，矿井监控系统将综合组态软件、现场总线、可编程控制器、多媒体、计算机网络和智能传感器等技术，向着监测与控制并重、就地自动控制、远程人为控制、硬件通用、软件兼容、信道共享、信息共享、多参数、多功能、多媒体全矿井综合监控系统的方向发展。,全国煤矿安全监控系统装备情况（套）,(1)传输及转接系统 基于光纤工业以太环网+现场总线的宽带传输技术：传输速度100Mb/s、1000Mb/s，实现数据语音视频的即时传输，传输距离40km以上,传输延时小于5S，传输误码率在10-8（亿分之一）以内。,发展方向,基于光纤工业以太环网+现场总线技术的系统结构图如下:,

15、基于光纤工业以太环网+现场总线技术的系统结构图,(2)光纤无源接入千兆网宽带通讯技术GEPON,采用PON（以太无源光网）和以太网协议，综合了PON和以太网的优点，具有： 高可靠性无源光器件可有效避免电磁干扰和雷电影响； 对业务透明便于升级和引入新业务； 可以支持语音、数据、视频等接入； 低成本减少光纤、光收发模块、中心局终端数量，无 需远程供电和机房； 适用于点对多点通信，组网灵活，支持树型、星型、总线 型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。,交换机 定义,交换机(英文:Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的

16、交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。,分光器的定义,分光器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。分光器的关键部件是色散元件，现在商品仪器都是使用光栅。原子吸收光谱仪对分光器的分辨率要求不高，曾以能分辨开镍三线Ni230.003、Ni231.603、Ni231.096nm为标准，后采用Mn279.5和279.8nm代替Ni三线来检定分辨率。光栅放置在原子化器之后，以阻止来自原子化器内的所有不需要的辐射进入检测器。,(3)光纤传感危险源监测与分析系统,系统本着光纤不带电、本质安全的优势，建设本质安全型灾害检测预警系统； 建设光纤

17、传感安全监测监控网络，实现对顶板、冲击地压、瓦斯、火灾、水害、机电设备等综合性矿山安全监测监控、灾害预警系统；,光纤煤矿安全监测/灾害预警系统的优点,本质安全型：信息采集和传输全部通过光纤实现、不带电本质安全； 多点多参数：通过一根光纤可以在几十公里的范围内对多个点进行温度、矿压、顶板位移、水压、瓦斯等多参数实时监测； 多功能：利用一个光纤传感器探头可以对瓦斯、一氧化碳、乙烯、氧气等进行多种气体检测； 智能决策：矿山灾害受地质、采动、通风、支护等多种因素影响，光纤综合安全参数远程实时监测监控系统，解决了传统的单参数监测的局限性，为建立灾害预测预警系统奠定了技术基础。,光纤瓦斯传感器,光纤传感器

18、： 不带电； 校正周期长：6个月 不受潮湿影响 灵敏度高 （+/-0.05%） 测量范围大（0-10%;0-40%;0-100%）,2.2 煤矿安全监控系统概念 具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。（引用AQ1029-2007）,煤矿安全监控系统工作分为三个部分： 信息的采集 信息的传输 信息的处理

19、 煤矿安全监控系统五要素：计算机、信息传输接口、传输线、监控分站、传感器。,煤矿安全监控系统,传感器类型 甲烷、CO、O2、H2S等各种气体浓度传感器； 速度、位移、压力、温度、电流、电压、流量等各种参数传感器； 开闭、位置等各种状态传感器,甲烷浓度传感器 载体热催化式传感器：简单实用、价格低廉，易于实现物理量到电量的转换，工作电流较小，可以连续工作，低浓度段线性较好；2200元以内，目前国内甲烷检测的主流。但量程小：0-4%，寿命短：约1年，调校期短：15天，反应慢：30S，且易发生H2S和高浓度甲烷中毒，且稳定性较差。新鲜空气中工作时，零点发生漂移，在甲烷气体中工作时，灵敏度发生漂移。,系

20、列催化元件元件,Al2O3载体（氧化铝）,Pt丝,Pt丝,催化剂,载体催化元件,补偿元件,载体催化元件,补偿元件,总反应方程式:CH42O2 Pt Pd CO2H20热量,热导式传感器，测量范围0100，但只有在860CH4范围内满足精度要求，通常用作高浓度段瓦斯的测量；测值受环境温度等因素影响大，不易补偿； 红外传感器，测量范围可达0-100%，寿命5-8年，调校期12月以上，反应时间15S以内，价格8000元以内。,英国E2V的红外气体传感头,中国重庆院红外气体传感头,其他气体传感器 CO和O2传感器目前主要采用电化学原理，寿命1年左右；长寿命高可靠性传感器目前还没有达到实用化阶段。,光干

21、涉式传感器：光电转换技术。,基本工作原理 传感器将被测物理量转换为电信号，经3芯或4芯矿用电缆（其中1芯用于地线、1芯用于信号线、1芯用于分站向传感器供电）与分站相连，并具有显示和声光报警功能。 执行机构（含声光报警及显示设备）将控制信号转换为被控物理量，使用矿用电缆与分站相连。如：断电器根据分站输出的控制信号控制被控开关馈电或停电。,分站接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式（时分制或频分制等）远距离传送给主站（或传输接口），同时，接收来自主站多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和主站传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。,传感

22、器及执行机构距分站的最大传输距离一般不大于2Km。因此，一般采用星形网络结构（1个传感器或1个执行机构使用1根电缆与分站相连）单向模拟传输。,传感器及执行机构采用星形结构与分站连接,分站至主站之间最大传输距离达10Km，为减少电缆用量、降低系统电缆投资、便于安装维护、提高系统可靠性，通常采用2芯、3芯或4芯矿用信号电缆时分制或频分制多路复用（也有采用码分制），树形网络结构、或环形网络结构、或树形与星形混合网络结构，串行数字传输。,电源箱将井下交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2小时的蓄电池。,主站接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信

23、号、并送相应分站。主站主要完成地面非本质安全型电气设备与井下本质安全型电气设备的隔离，主站还具有控制分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，系统自检等功能。,主机一般选用工控微型计算机或普通台式微型计算机、双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等。 投影仪、模拟盘、大屏幕、多屏幕、电视墙等用来扩大显示面积，以便于在调度室远距离观察。,2.3煤矿安全监控系统的特点与分类,2.3.1监控系统的特点 煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波

24、动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远。因此，矿井监控系统不同于一般工业监控系统，矿井监控系统同一般工业监控系统相比具有如下特点：,(8)不宜采用中继器。煤矿井下工作环境恶劣，监控距离远，维护困难，若采用中继器延长系统传输距离，由于中继器是有源设备，故障率较无中继器系统高，并且在煤矿井下电源的供给受电气防爆的限制，在中继器处不一定好取电源，若采用远距离供电还需要增加供电芯线。因此，不宜采用中继器。,针对矿井监控的特殊性，有必要借 鉴一般工业监控原理和先进技术，进行矿井监控理论和系统的研究，这对于促进矿井监控理论和技术发展、促进产品标准化与通用化，降低设备成本、提高系统可靠性、保障煤炭高产、高

25、效安全生产，具有重大的理论意义和实用价值。,2.4技术要求,为满足矿井安全监控要求，监控系统除应满足矿井监控信息传输要求和矿井监控系统通用要求外，还应满足下列要求： （1）系统应具有甲烷、风速、压差、一氧化碳浓度、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停、风筒开关、风门开关、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。 （2）系统应具有甲烷浓度超限声光报警和断电复电控制功能。 （3）系统应具有甲烷风电闭锁功能。 （4）系统应具有馈电状态监测功能。,（5）系统应具有中心站手动遥控断电复电功能，断电复电响应时间应不大于系统巡检周期。中心站手动遥控断电复电功能是防止瓦斯超限违章作业的措施之一。当瓦斯超限时，中心站

26、值班人员可通过系统切断有关区域的电源，待瓦斯浓度降低，通风系统工作正常后，中心站值班人员可通过系统遥控有关区域复电。中心站手动遥控断电复电功能，由中心站发送命令，传输系统传至相应分站，因此，断电复电响应时间应不大于系统巡检周期。,（6）系统应具有异地断电复电功能。异地断电复电功能是解决接于A分站甲烷等被测量超限时，控制接于B分站的被控设备断电，以提高系统的灵活性。在主从式系统中，A分站的监控信息，需经传输系统传至中心站后，再经传输系统传至B分站，因此，断电复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。 （7）系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对甲烷、风速、负压、一氧化碳、局部通风机开停、风筒状

27、态等主要监控量继续监控、继续监控时间应不小于2小时。,（8）系统应具有自检功能。当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备，以供查询及打印。 （9）系统主机应双机备份，并具有手动切换功能（自动切换功能可选）。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统的正常工作。,（10）系统应具有实时存储功能。存储内容包括：甲烷、风速、负压、一氧化碳等重要测点模拟量的实时监测值；模拟量统计值（最大值、平均值、最小值）；报警及解除报警时间及状态；断电复电时间及状态；断电命令与馈电状态不符报警时间及状态；设备开停时间及状态；累计量值；设备故障恢复正常工作时间及状态等。

28、在这些存盘项目中，除重要监测点模拟量的实时监测值存盘记录应保持24小时外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于5分钟。,（11）系统应具有列表显示功能。模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警浓度、断电浓度、复电浓度、监测值、最大值、最小值、平均值、断电复电命令、馈电状态、超限报警、断电命令与馈电状态不符报警、传感器故障、封锁与解锁等。开关量显示内容包括地点、名称、开停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态、封锁与解锁等。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量值等。,（12）系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色

29、显示最大值、平均值、最小值3种曲线。在一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。在同一屏上同时显示不小于3个模拟量是为了分析事故和甲烷等重要监测物理量的变化规律，例如：为分析事故需了解工作面甲烷，回风巷甲烷和总回风巷甲烷浓度的变化情况。,（13）系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。显示内容包括地点、名称、最后一次开停时刻和状态、工作时间、开机率、开停次数、传感器状态、封锁与解锁等，并设时间标尺。,（14）系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。为满足

30、大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有一幅显示全矿概况的总图外，一般按使用功能划分多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、胶带运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图、避灾路线图等。,（15）系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。 （16）系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能

31、（定时打印功能可选），以便于报表分析。,（17）系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。 （18）系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。 （19）系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统正常工作。 （20）系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。 （21）系统分站应能存储2小时以上的监测数据。当系统电缆等发生故障，恢复正常后可以将存储的数据传输给地面中心站。,（22）系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。 （23）地面设备应具有防静电措施。 （24）系统应工作稳

32、定，性能可靠，出厂前要进行连续7天的稳定性试验，系统软件死机率应小于1次720小时。 （25）系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。 （26）电源波动适应范围：90110（地面）；75110（井下）。,2.5性能要求,（1）实时性监控软件的监测、数据计算、判断、处理、传输、控制等功能应具有实时性，能周期地循环运行，而不中断。 （2）数据处理精度监控软件在完成数据运算、处理时，所带来的各种运算、处理误差应小于0.5%。 （3）死机率在连续运行过程中，软件引起的死机率应小于1次/月。,（4）键盘响应在连续运行过程中，软件应能响应操作人员从键盘输入的命令，并要求从键盘输入到执行该条命令的最长

33、间隔时间小于30S。 （5）中文功能监控软件必须具有汉字显示、用汉字及字符打印表格的功能。 （6）自检功能监控系统软件宜具有对接入系统的传感器、分站的工作状态、传输电缆故障位置的自检功能。,（7）信息输出和存储功能监控软件应具有显示、打印、报警和存储功能。 （8）生成功能监控软件应具有在不中断正常监控功能的条件下由用户随时生成、修改各种参数及表格的功能。,3 煤矿安全监控系统的相关标准和文件要求,3.1国家安全生产行业标准 AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求(规范生产厂家) MT/T1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 AQ1029-2007煤矿安全监控系统及

34、检测仪器使用管理规范(规范使用单位，并作为监察执法依据),AQ6202-2006煤矿甲烷检测用载体催化元件 AQ6203-2006煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器 AQ6204-2006瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器 AQ6205-2006煤矿用电化学式一氧化碳传感器 AQ6206-2006煤矿用高低浓度甲烷传感器 AQ6207-2007便携式载体催化甲烷检测报警仪 AQ6209-2007数字式甲烷检测报警矿灯,AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求增加的内容： 接入系统的传感器的稳定性由7天提高到15天 传感器到分站的传输距离由1公里提高到2公里。 主菜单和一级子菜单显示格式

35、统一。(统一界面、统一报表、统一菜单、统一功能) 增加了异地断电、风电瓦斯闭锁、抗电磁干扰等功能要求,载体催化式低浓度甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、数字式甲烷检测报警矿灯等 旧标准与新标准的主要区别,旧标准 稳定性:7天 响应时间:30秒 基本误差:大,新标准 稳定性:15天 响应时间:20秒 基本误差:小,AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范增加的内容： 增加传感器数量，加大监控密度 修改了部分报警值、断电值 地面中心站值班增加规定 对联网工作提出要求,3.2规范性文件,关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见（安委办200621号） 关于进一步加

36、强煤矿安全监控系统建设和监督管理的通知（安委办200711号） 国家煤矿安全监察局关于贯彻落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范的通知（煤安监技装200729号）,关于进一步加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的通知（安监总煤装200841号） 另外，煤矿安全规程、国有煤矿瓦斯治理规定（200521号令）、国有煤矿瓦斯治理安全监察规定（220522号令）、国家安全生产监督管理总局局长第234号令等对煤矿安全监控系统也有明确要求。,监测监控是防范瓦斯事故的有效手段，必须做到监控有效。监测监控就是利用先进的技术手段，及时掌握井下瓦斯含量和瓦斯浓度，在瓦斯超限等异常情况发生时，及时采取措施

37、、化解风险，杜绝事故。,装 备 齐 全 数 据 准 确 断 电 可 靠 处 置 迅 速,“监控有效”的基本要求是：,“装备齐全”-就是监测监控系统的中心站、分站、传感器等设备要齐全，安装设置要符合规定要求，系统运作不间断、不漏报。,“数据准确”-就是瓦斯传感器必须按期调校，其报警值、断电值、复电值要准确，监控中心能适时反映监控场所瓦斯的真实状态。,“断电可靠”-就是当瓦斯超限时，能够及时切断工作场所的电源，迫使停止采掘等生产活动。,“处置迅速”-就是要制定瓦斯事故应急预案，当瓦斯超限和各类异常现象出现时，能够迅速作出反应，采取正确的应对措施，使事故得到有效控制。,国务院安委会办公室关于进一步加

38、强煤矿瓦斯治理工作的指导意见(安委办200817号)就“监控有效”做了详尽的阐述：,装备齐全所有煤矿都必须按照煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)的要求安装煤矿安全监控系统。安全监控系统的中心站、分站和传输电缆、传感器等设备要齐全，数量和安装设置要符合规定。中心站应双回路供电，并双机或多机备份，备份主机能在5分钟内投入工作；有不小于2小时在线式不间断电源，有接地、防雷装置及录音电话；矿调度室内有主机或显示终端；联网主机有防火墙等网络安全设备；井下分站应设置在进风巷道或硐室中；井下设备之间使用专用阻燃电缆或光缆连接。,数据准确要健全完善各种规章制度，确保安全监控系统正

39、常运行。要制定安全监控岗位责任制、操作规程、值班制度、维护调校等规章制度，完善图纸台账，配备足够的管理、维护、检修、值班人员，并经培训持证上岗；监控主机能显示所有传感器的真实信息，监控中心能适时反映监控场所和对象的真实状态；甲烷传感器必须按照规定的报警、断电和复电值以及断电范围进行设置，必须采用新鲜空气和标准气样用正确的方法调校。没有能力对系统和传感器进行维护、调校的小煤矿，要与技术服务机构签订协议，及时维护、定期调校，保证系统运行稳定、数据准确可靠。,断电可靠要正确选择监控设备的供电电源和连线方式，保证监控系统的断电和故障闭锁功能。监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧；每隔10天必须对

40、甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试，保证甲烷超限断电、停风断电功能和断电范围的准确可靠，中心站应正确显示报警断电及馈电的时间、地点。采、掘工作面等作业地点瓦斯超限时，应声光报警、自动切断监控区域内全部非本质安全型电气设备的电源并保持闭锁状态。,处置迅速各地和煤矿企业要建立和完善瓦斯事故应急预案，落实应急措施。各地要加快监控系统区域联网和技术服务体系建设，完善网络中心和服务机构非正常处置程序和应急预案，确保网络和系统正常运行并发挥其监测、控制和预警作用。煤矿企业要加强监控中心的值班、值守，明确值班、带班人员的责任，当瓦斯超限和各类异常现象出现时，要迅速做出反应，采取正确的应对措施，及时处

41、理瓦斯异常问题。大型煤矿要建立救援队伍，配足救援装备；不具备建立救援队伍条件的小型煤矿要与周边专业救援队伍签订协议，保证事故的及时抢险和救助。新建矿井和具备条件的生产矿井要建设井下应急避难所，具备为遇险人员提供供氧（风）、通讯、食品、饮水等功能。,4 山西煤矿安全监控系统装备 和使用情况,4.1装备情况 在2006年版煤矿安全规程未颁布前，我省就提出了在全省煤矿（包括低瓦斯矿井）推广应用安全监测监控系统，至2007年底全省生产矿井（列入关闭矿井除外）全部装备了煤矿安全监控系统。,根据国家煤矿安全监察局关于组织开展煤矿瓦斯治理现状普查的通知（煤安监函200831号）的安排部署，2008年10月，

42、山西煤矿安全监察局认真组织开展了全省煤矿瓦斯治理现状普查工作，对上报数据进行了认真汇总、分析。从上报数据看，全省矿井装备安全监控系统型号较多，多达10余种，其中装备KJ76N（90套）、KJ70N（33套），KJ90N（22套），KJ-95N（20套），KJ83N（17套），占统计矿井总数的82.7%。,据统计，全省共安装甲烷传感器5504个，甲烷传感器安装率98%；回采面甲烷传感器进风巷安装87个，上隅角230个，回风巷586个，排瓦斯巷11个；掘进面甲烷传感器工作面安装1091个，回风流1024个；202处矿井采区回风巷安装有甲烷传感器，214处矿井设置了专职调校人员，大部分矿井仪器调校周

43、期为710天，有4处矿井仪器调校周期为15天或1个月。,4.2更新改造情况 至今年上半年有200余处矿井按新标准完成了升级改造，补充完善井下监控分站和各类传感器，未升级改造的其余20多处矿井多为年底拟关闭矿井。升级改造后的煤矿基本配齐了各种气体监测仪器和各类传感器，对井下作业场所的瓦斯等环境参数实施综合监测监控。,4.3联网情况 全省国有重点煤矿企业集团、省监狱管理局全部实现内部联网，阳煤集团、山西焦煤集团、潞安矿业集团、晋城矿务局等或县（区）范围内联网，有些市、县（区）正在进行区域联网调研工作。一些煤矿实现了瓦斯超限报警短信发送。,4.4培训情况 山西煤监局于2009年7月分两期举办了监测监

44、控系统操作人员交流学习班，认真贯彻实施煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（编号AQ1029-2007），指导煤矿正确安装、维护、使用和管理煤矿安全监控系统，加快系统升级改造步伐；部分煤矿也培训了安全监控系统管理人员、操作人员以及传感器调校人员，通过学习培训，提高了系统维护操作技能和应急处置能力，确保监测监控系统运行正常、数据准确、处置迅速，为防范瓦斯事故发挥了重要作用。,5 当前煤矿安全监控系统存在的主要问题,数据不准确,1 传感器显示数据超过误差范围，甲烷传感器、风速传感器尤为突出。 2 监控系统经常出现冒大数、误报警、误断电情况，如某矿井在一个月内曾发生1000多次误报警。 主要原因：

45、 维修、调校不及时； 线路接触不良或电磁干扰； 传感器失效，未及时更换。,变频设备电磁干扰引起误报警解决措施 变频设备产品标准应对电磁兼容性加以规定，硬件和软件应采取抗电磁干扰措施。 监控系统的生产厂家执行煤矿安监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）中4.11.抗干扰性能指标。 煤矿井下采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。,断电不可靠,1 监控系统不能断电。 不能切断断电范围内的所有电源。 主要原因： 人为阻止断电控制或没有连接断电控制，如采煤机(小于10%)； 断电范围内电压等级多，受监控分站接口数量的限制，不能同时实现断电(70%-80%)； 机电部门与通风部门协调不够，供电线路敷设

46、时未考虑断电要求。,正确接线 安装馈电传感器 正确定义断电值 淘汰DW80馈电开关,确保瓦斯超限自动断电解决措施,BKD1-500/1140.660型矿用隔爆型真空馈电开关瓦斯电闭锁接线原理图,传感器安设数量和备用量不足 1 模拟量和开关量传感器普遍存在安 设数量不足的问题。 2 因备用量不足，监控系统的分站、传感器升井检修期间，系统无法正常运行。,传感器安设位置不当 1 传感器挂在煤帮上，悬挂位置不当。(距顶板不大于300mm,距巷壁不小于200mm) 2 传感器没有按规定设置在合理的位置。(如在采煤面传感器位置布置图),10m,1015m,报警浓度:T0,T1,T21.0%CH4 断电浓度

47、:T0,T11.5%CH4, T21.0%CH4 复电浓度T0,T1,T21.0%CH4 断电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,对安全监控系统安装和联网工作重视不够，进展迟缓 1 个别矿井仍未升级改造安全监控系统。 2 大部分产煤市(县)未实现监控系统联网。 3 产煤市(县)未建立区域性煤矿安全监控系统技术服务机构或安全监控设备检修中心 4 安全监控工、检修人员配备不足。 5 具备煤矿安全监控系统检测检验资质的中介机构只有一家。,1 有的矿井安全监控工及检修、值班人员未经培训，做到持证上岗。 2 人员素质低，解决问题的能力差。,培训不到位,6 今后工作措施及要求,6.1 做好煤

48、矿安全监控系统的改造收尾和装备工作 凡在用煤矿安全监控系统不符合煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）的，必须限期进行系统更新或改造。改造完的煤矿企业要按照AQ1029标准的规定，将监控设备安装到位。甲烷、馈电、设备开停、风压、风速、一氧化碳、烟雾、温度、风门、风筒等传感器的安装数量、地点和位置必须符合要求。中心站要装备2套主机，1套使用、1套备用，确保系统24小时不间断运行。,改造的重点：一是采用统一显示格式的系统软件；二是按新的MA标志证书确认的系统配置安装或更换稳定性为15天以上的传感器或传感元件等关联设备，严禁使用未经国家授权的安全生产检测检验机构进行安全联检的关联设备

49、。,6.2 切实做好安全监控系统的维护管理，发挥其预警和断电作用 。 煤矿企业要健全完善各种规章制度，确保安全监控系统正常运行。 要制定瓦斯事故应急预案、安全监控岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度，配备足够的管理、维护、检修、值班人员，对监控系统实施管理和维护。管理、维护人员必须熟悉监控系统的性能，掌握管理、维护技能，经培训合格后持证上岗。,定期调校，确保数据准确。 必须按使用说明书的要求对安全监控设备进行定期调校。新装备的按煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）制造并取得新的煤矿安全标志的系统，接入系统的传感器稳定性大于15天，传感器调校期应为10天；在用系统已按本通知

50、第一条要求进行改造并经上级主管部门验收合格后，传感器调校期可延长到10天；未经改造的在用系统的传感器稳定性只有7天，传感器必须每隔7天调校一次。在用甲烷传感器应在井下调校，调校的同时应测试瓦斯断电闭锁功能和数据跟踪误差。,正确接线，确保断电可靠 安全监控系统最重要的功能是瓦斯超限后自动切断被控设备的电源，并保持闭锁状态。甲烷传感器必须按照规定的位置、地点和报警、断电浓度以及断电范围进行设置，并按规定的周期对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试，保证甲烷超限断电和停风断电功能的准确可靠。安装断电控制时，断电控制器与被控开关之间必须正确接线。,为防止人为取消系统的断电功能，必须安装馈电传感器

51、或馈电状态显示，监测开关负荷侧有无电压。应按AQ1029标准正确定义甲烷传感器的断电值。要使用合格的电气开关，对设备老化、技术落后、超过规定使用年限、更新不经济或无法修复的安全测控仪器，要按照有关规定强制报废或淘汰。,煤矿企业要完善应急处置措施，充分发挥监控系统预警作用。 要保障系统主机双机或多机备份，中心站双回路供电并配备不小于2小时在线式不间断电源；中心站实行24小时值班制度，对系统报警、断电、馈电异常信息，立即采取断电、撤人、停工等应急处置措施。,6.3 加强系统中心站值班工作 要吸取河南郑煤集团公司大平煤矿2004年10.20事故和辽宁阜新矿业集团公司孙家湾煤矿2005年2.14事故教

52、训，煤矿安全监控系统地面中心站值班应设置在矿调度室内，执行24小时值班制度。发现瓦斯超限断电但馈电传感器显示开关仍然有电的异常信息时，中心站值班人员必须立即通知有关部门采取措施加以解决。当系统显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其它区域时，矿井有关人员应按瓦斯事故应急预案，利用系统的异地断电功能遥控切断瓦斯可能波及区域的电源。,6.4 实现安全监控系统区域联网，推进区域技术服务机构建设 重点产煤县（市、区）的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井必须实现区域联网，并逐步将低瓦斯矿井纳入区域监控网络；有条件的地区要实现多级联网。实现区域联网的各产煤县（市、区）应建立健全网络中心值班制度、岗位责任制、瓦斯日报制

53、度、安全监控数据分析汇报制度等各项管理制度，培训和配备足够的专业技术人员和具有高中以上文化程度的值班人员，确保网络正常运行并发挥其监测、控制和预警作用。,各煤矿安全监管部门要根据联网情况，按照“分级监管、分级响应”的原则，建立非正常处置程序和应急预案，对瓦斯超限、停风、馈电状态异常等情况做出准确及时反应，并根据预警情况，在实践中进一步完善应急措施，为防止重特大瓦斯事故提供重要保障。,煤矿企业要落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）的有关规定，保障煤矿安全监控系统的维护、管理和使用。具备条件和能力的大中型煤矿，都应积极筹措资金，培训人员，建立监控系统管理机构；重点产

54、煤县（市、区）要建立区域性煤矿安全监控系统技术服务机构，服务本区域和周边中小型煤矿；辖区内没有重点产煤县（市、区）、矿点较为分散的市（地）应以市（地）为单位建立区域性煤矿安全监控系统技术服务机构，满足本市（地）中小型煤矿的服务需求。,6.5 加强安全监控系统监管监察 各煤矿安全监管部门和煤矿安全监察分局要按照有关要求，加强对煤矿安全监控系统的监管监察，指导煤矿企业采取有力措施，把贯彻落实AQ1029标准工作真正落到实处，做到装备到位、数据准确、断电可靠。对2010年底仍未完成煤矿安全监控系统升级改造的煤矿，一律责令停产整顿，并提请地方政府予以关闭。,对监控系统不能正常使用，传感器安装地点不正确

55、、数量不足、数据不准、未按规定调校，断电闭锁装置失灵或未定期进行功能测试，以及测控数据没有传输到中心站的煤矿，要依法严肃查处。,第二讲 安全监控专业知识,重点： 了解对计算机的要求 矿井监控系统通用要求 矿井监控系统软件性能要求 KJ95N型监控系统,第一节 监控系统对计算机的要求 一、硬件的组成： 1、CPU：Intel 奔腾 1G以上 2、内存：512M以上 3、硬盘：20GB以上 4、显示器：17液晶显示器 5、光驱：40X以上CD-ROM光驱 6、打印机 7、以太网卡 二、软件的组成 1、Windows2000/XP中文操作系统 2、煤矿安全监控系统应用软件 3、关联设备的驱动程序,第

56、二节 矿井监控系统的通用要求,1、系统应具有模拟量、开关量和累计量的监测功能。 2、系统应具有声光报警，对模拟量和开关量具有手动控制与自动控 制功能。 3、系统应具有备用电源。当电网停电后，系统应能对主要监控量继 续监控时间应不小于2h。 4、系统应有自检功能。当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等 设备发生故障时，报警并记录故障时间、故障设备，以供查询及打印。 5、系统主机应双击备份，并具有手动切换功能（自动切换功能可选） 当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统正常工作。 6、系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：重要测点模拟量的 实时监测值；模拟量统计值（最大值、平均值、最小值）

57、;开关量动 作时间及状态；累计量值；报警及解除报警时间及状态；模拟量 输出值；模拟量输出统计值（最大值、平均值、最小值）; 开关量 输出时间及状态；设备故障/恢复正常工作时间及状态等。在这些存,盘项目中，除重要监测点模拟量的实时监测值和输出值存盘记录应保 持24h外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述 信息的时间长度不大于10min。 7、系统应具有列表显示功能。模拟量显示相关内容包括地点、名称、 单位、报警门限、监测值、最大值、平均值、传感器故障、封锁与解锁 等。开关量显示内容包括地点、名称、动作时刻、状态、动作次数、传 感器状态、封锁与解锁等。累计量显示内容包括地点、名

58、称、单位、累 计量值等。 8、系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上， 用不同颜色显示最大值、平均值、最小值三种曲线。在同一屏上，同时 显示不少于三个模拟量，并设时间标尺，显示出对应时间标尺的模拟量 值。 9、系统应具有柱状图显示功能。图形可直观地反映设备开机率，显 示内容包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、 开/停次数、传感器状态、封锁与解锁等，并设时间标尺。 10、系统应具有模拟动画显示功能。模拟图可惜形象、直观、全面,地反映安全生产状况，显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状 态、相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产需要，应具有漫游、总图 加局

59、部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有一副显示全 矿概况的总图外，一般按生产系统各环节的功能划分为多个系统图，如 通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、带式输送机系统模拟图、 提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图 和避灾线图等。 11、系统应具有生产设备布置图显示功能。设备布置图便于及时了 解系统配置、运行状态，便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行 结构、分站、电控箱、主站和电缆等设备名称、位置和运行状态等。若 系统庞大，一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。 12、系统应具有召唤打印功能。报表、曲线、柱状图、模拟图，初 始化参数等均可实现召唤打印功能（定时打印功能可选），以便于报表 分析。 13、系统应具有人机对话功能。该功能以便于系统生成、参数修改、 功能调用、控制命令输入。,14、系统应具有防雷击功能。采用防雷措施，防止雷电击毁设备， 引起井下瓦斯