安全监测监控系统

安全监测监控系统

1、小红沟煤矿安全监测监控系统现状

小红沟煤矿于2002年7月装备了矿井安全监控系统。该系统为北京瑞赛科技有限责任公司及长安自动化工程集团研制的kj2000监控系统。Kj2000系统是在原有KJ4系统基础上改进开发出的新产品，该系统不仅具有煤矿安全生产监测监控的功能，而且还具有核子称计量、瓦斯抽放、电力监测、矿井提升监测、工业电视监控等多项功能。根据实际情况，小红沟煤矿只安装了矿井安全生产监控系统。

1、系统结构

Kj2000安全生产监控系统由地面中心站、调制解调器、井下分站、井下电源、各种矿用传感器和矿用机电控制设备及kj2000p安全生产监测软件组成。具体结构如下图：

2、系统原理

Kj2000的主系统建立在地面中心站，中央控制主机由工控计算机组成，系统是按“主机－－－分站－－－传感器”体系结构设计的，地面中心站是整个系统的控制中心，安装在矿调度室中心机房。井下部分包

括：kj2007G型分站、各种安全生产监测传感器和断电仪等，井下传感器对矿井井下各种安全、生产参数进行实时监测和处理，并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站各中心站处理，并能按要求直接发出声，光报警和断电控制信号。地面中心站经过调制解调器（MODEM）采用专用通讯电缆与井下分站联结通讯。地面主机处理数据并将处理后的数据通过地面网络发送到各级领导办公室及各部门使用的多功能终端、多媒体工作站和多屏系统。供各级领导了解掌握、管理指挥安全与生产。

3、使用情况

小红沟煤矿kj2000系统共使用分站9台，其中地面2台，井下7台，全部为kj2007G型分站，分站安放位置都选择在取电较容易、环境相对较好的地点，便于人员的安装使用维护。井上下测点布置48个，基本上能满足井上下的环境监测及生产动态监测。控制方面只实现瓦斯超限断电及风电闭锁，其它的控制功能暂未实现。该套安全监系统从安装至今已两年多时间，除安装初期服务器经常性死机重启外，目前系统运行基本正常。

2、该系统存在的主要问题

1、系统传输误差大。传感器示数与中心站显示存在较大数据传输

误差（误差均大于0.5%）。数据传输误差超差直接导致监测准

确性的下降，不能切实起到为矿井安全生产保驾护航的作用，

作为一安全应用软件本身存在较大安全隐患。

2、异地断电功能不完善。断电功能应为监控系统一主要功能，该

系统以前配备断电器为36V断电器，36V断电器只能断某一台设

备的电，不能断总馈，后更换厂家提供的660V的BK2B断电器之

后，异地断电功能出现问题，断电之后，瓦斯正常无法正常复

电。只能实现本地断电（瓦斯传感器与断电器接同一分站），

断电功能使用上大打折扣。

3、系统的报警功能需进行整改。该系统的报警功能存在问题，在

某一传感器超限时,系统报警非常滞后，有时传感器快趋于正常

后才开始报警，有的甚至不报。不便于值班人员及时发现问题

并处理，存在一定的安全隐患。

4、系统主备热切换完成不了，主机数据只有人工备份，倒入备机

后方能显示。

5、系统数据存储不满足要求，历史数据存储只能保存三个月，达

不到存储一年及以上的标准要求。

6、按照使用说明，该系统G型分站在停电后，备用电源至少可供电

2小时，但在实际使用过程中，有的分站蓄电池只能供电30～

40分钟，无法满足监控标准要求。在近一年多的使用过程中，

有两台分站数码管出现问题，偶尔不能显示数值（不影响信号

正常传送），重启动分站后能恢复正常。咨询厂家后未得到准

确答复。

7、目前系统无柱状图功能，不便直观反映设备的开停时间、开机

率，不能及时有效的为设备的合理使用及日常维护提供准确的

依据。

8、系统用户数为10用户，目前已有8用户，用户终端容量太小，需

扩容。

9、该系统只能实现井上下环境监测及生产过程监测监控，因未挂

接其它子系统，系统的分析预测预报、控制等功能基本上都未

实现，且该系统绘制动态功能比较欠缺，需进一步改造升级。

3、解决途径

上述kj2000安全监测监控系统在我矿使用过程中出现的问题，虽未影响到系统的运行，但软件的缺陷及硬件设备的质量差都使这套保护煤矿安全生产的系统存在较大的安全隐患，软硬件改造升级势在必行。改造升级方案如下：

（一）在原有kj2000安全监测监控系统基础上进行升级改造。

1、联系原生产厂家解决系统软件自身存在的一些问题，及硬件设备质量方面的问题，确保该套系统运行稳定、可靠、准确。

2、在系统稳定准确运行同时，升级系统软件，解决软件中存在的一些问题，丰富软件的实用功能。（如柱状图显示功能、动态图绘制功能等）

3、挂接其它子系统，如电力监测子系统、提升监测子系统、人员跟踪定位子系统、工业摄像子系统等，确保井上下实现环境监测、生产过程监测、人员监测、顶板压力监测、采区要害场及设备的监测等，另外要提高系统的控制功能，实现主要水泵房的主水泵的控制及皮带集控，以及地面选煤场的自动控制等。（见附图一）

此方案优点是在原有系统基础上进行改造升级，因许多设备可以复用，可减少一部份投入。缺点是软件缺陷多，改造相对困难，如挂接子系统，厂家研制开发需一定时间，增大了项目改造的工期。

（二）用森透里昂kj31系统替换现有kj2000安全监控系统。

此方案优点是因全新安装，软硬件上存在问题可一一解决。换用kj31系

统后可与集团公司其它各矿保持统一，便于集团公司的统一管理。缺点是因重新安装将造成现有资源浪费，且投资金额大，人员也需重新培训上岗。

两种方案资金预算

方案软件投入

（万元）硬件投入

（万元）

所需工期其它

方案一1020视子系统研发情

况而定

方案二601~2个月人员需重新

培训上岗

经过两种方案比较，通过方案一对kj2000安全监测监控系统改造升级比较符合实际情况。

4、通过改造后能达到的预期效果

1、改造升级后的系统因解决了软硬件自身存在的一些问题，系统运行将会更加稳定可靠，监测监控更加准确。真实反应井下的实际情况，保证安全生产。

2、通过所挂接子系统，可全面掌握井下的供电安全、提升安全、顶板安全，通过可视化监控实时监测人员的安全，通过水泵的时实控制减少矿井水害的危协，通过运输皮带集控，实时掌握运输安全，通过软件所带的火灾预测预报功能，做好矿井火灾预测预报。

3、利用监控系统现有风速、负压、风门、设备状态传感器结合矿井通风系统科研单位研制出的通风成果，开发调控通风系统,并接入kj2000系统中，使其可对矿井通风系统运行、风量分配状况实现可视化监测，系统状态优化分析和实时调控，使矿井通风系统更趋合理、可靠。

4、随着机械化程度的提高和开采强度的加大，矿井粉尘危害加剧。由于与正常生产之间的矛盾，一些粉尘防防治措施难以有效实施。在

kj2000系统改造升级过程中增设粉尘浓度传感器和粉尘沉积量传感器，并把自动洒水、喷雾、水幕等灭尘装置接入系统，地面中心站及通风部门终端就能对井下人员作业场所粉尘状况进行监测分析，并能在计算机旁遥控灭尘装置工作，既能有效灭尘，又不使用过多的水而影响工作场所。

总之改造升级后系统，除了具备井上下各类监测功能外，同时也具备了监测控制功能（见附图一）。利用了计算机监控系统，及先进技术手段为煤矿生产服务，一方面提高煤炭生产的效率，有效的避免矿井各

种灾害事故的发生，另外一方面也加快煤矿现代化建设的步伐。

附图一：