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行，2002年12月通過局組織的驗收后正式運行。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)達到國內先進水平，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，煤炭科學院重慶分院中標，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行，2002年12月通過局組織的驗收后正式運行。KJ90型煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在當時屬于國內較先進的監(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，監(jiān)測模擬量參數(shù)可達512個，開關量狀態(tài)512個，還有512個控制量。模擬量和開關量可實現(xiàn)任意互換。（2）系統(tǒng)具有井下瓦斯超限強制閉鎖交叉斷電功能，斷電邏輯可由用戶設置。具有傳感器、分站、中心站三級斷電能力，并有風、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備的電源。（3）系統(tǒng)能對采集到的數(shù)據(jù)進行實時分析處理功能。各類數(shù)據(jù)以數(shù)字、曲線等形式進行屏幕顯示和打印，并形成相應的歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以儲存5a以上的歷史數(shù)據(jù)，供有關人員隨時查閱和打印。（4）系統(tǒng)有較強的自檢診斷功能，能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)自身配置設備的故障，并在屏幕上以文本或圖形方式直觀顯示，同時發(fā)出報警，并指出故障位置和原因。所有設備事故均形成事故表、供維護人員查詢打印，并可查詢非正常狀態(tài)的起止時間及持續(xù)時間。（5）系統(tǒng)具有實時曲線跟蹤顯示、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、風速、負壓、溫度、濕度、一氧化碳，氧氣、煙霧、設備開停、風門開關、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一步提高和煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)技術的發(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的運行，傳輸方式落后、設備陳舊，新購回的設備與系統(tǒng)又不太兼容，導致監(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》對整個監(jiān)控系統(tǒng)進行改造，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）改造后更換了計算機（服務器）、數(shù)據(jù)接口，并對監(jiān)控系統(tǒng)軟件升級，增加了風門傳感器、溫度傳感器、饋電傳感器；并增加了地面語音聲光報警功能，及時準確提醒值班人員發(fā)現(xiàn)問題。（2）建立了監(jiān)控系統(tǒng)專用機房，實現(xiàn)了監(jiān)控屏幕和主機分開，并在專用機房安裝了空調，保證主機正常運行，減少了對工作人員的輻射，真正做到了以人為本。（3）實現(xiàn)了兩臺服務器自動切換功能，遇到一臺出現(xiàn)故障，另一臺服務器能在短時間內自動切換，保證了監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控。（4）通過系統(tǒng)軟件升級，增加了分站開關量和模擬量徹底轉換，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）通訊平臺只能運行特定的系統(tǒng)。（3）不具備通訊冗余和自恢復功能。（4）無法實現(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)故障對整個系統(tǒng)造成干擾。為使西峪煤礦運行的安全監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸更先進，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)控中心機房配置2臺地面環(huán)網(wǎng)交換機（CQCC6200）、井下環(huán)網(wǎng)交換機采用本安型環(huán)網(wǎng)交換機（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)有以下特點及功能：（1）改造后的系統(tǒng)容量由原來的容納64臺分站擴容到大于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)反應時間加快，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）控制時間大大縮短，手控時間原來不大于30 s，現(xiàn)在不大于1 s。異地控制時間，原來不大于60 s，現(xiàn)在不大于5s。（6）改造后的傳輸平臺運行穩(wěn)定、可靠性好、線路機械強度高，通訊協(xié)議采用標準的TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議。（7）改造后的系統(tǒng)徹底解決了數(shù)據(jù)傳輸方面的技術瓶頸，系統(tǒng)節(jié)點容量大幅度增加，傳輸距離更遠，抗干擾和雷擊能力更強，整個傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定程度和數(shù)據(jù)的準確程度得到進一步提高。（8）系統(tǒng)改造后，個別節(jié)點發(fā)生故障不影響整個系統(tǒng)的正常運行，便于查找和排除故障，縮短了系統(tǒng)故障處理的時間，使系統(tǒng)可靠程度進一步提高。（9）徹底根除了系統(tǒng)的誤碼問題。（10）主通訊故障準確診斷，大大提高了排除故障的效率。

4 結束語

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，已經(jīng)達到國內相當先進水平，實現(xiàn)了對井下瓦斯、一氧化碳、風速、風壓、溫度、風機開停、風門開關等的自動、連續(xù)、集中監(jiān)測和瓦斯超限、報警斷電，為避免瓦斯和火災等事故發(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，大學本科，從事煤礦安全生產(chǎn)管理工作。

徐樹文