监测监控系统分站系统
井下六大系统及其作用
煤矿六大系统组成煤矿六大系统包括：监测监控系统、井下人员定位系统、井下紧急避险系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统。
监测监控系统概述和图片监测监控系统包括：环网交换机后备电源KJ19-L通讯线路避雷器监控分站防爆摄像仪矿用隔爆兼本质安全型多路电源声光报警器本系统是针对矿山地面、矿山井下有毒有害气体、环境参数、通风设施及机电设备运行状况，进行监测监控的综合性监测监控系统，包括通风系统监测、视频监控和地压监测。
是金属、非金属矿山安全避险“六大系统”建设项目之一。
本系统可大可小，组合灵活，适用于我国大、中、小型矿井，是符合我国金属、非金属矿山安全生产实际需要的监测监控系统。
系统具有防雷击保护装置，能有效将沿线进入设备的感应雷击电压箝位在安全电压范围内，可承受架空线、地缆、横向、纵向、正极性、负极性等雷击及过压冲击，以保护地面计算机等外围设备，以及地面、井下各分站等免遭雷击损坏。
人员定位系统概述和图片人员定位系统包括：环网平台系统读卡分站人员定位分站识别卡电源箱人员定位系统由主机、传输接口、分站（读卡器）、识别卡、传输线缆等设备及管理软件组成的系统，具有对携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等信息进行监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。
该系统是集计算机技术、无线传感网络技术、现场总线技术等多学科技术综合应用为一体的高科技产品。
该系统采用基于ZigBee的无线传感器网络技术实现井下人员的精确定位。
ZigBee技术是一种新兴的无线网络技术，它具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等优点，是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术提案，它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以采用ZigBee技术开发的井下人员定位系统具有安装方便、组网灵活、通讯效率高等特点。
煤矿井下安全避险“六大系统”
报警处理 立即处理、措施得当、及时上报
值班管理 24小时值班，现场交接班
安装要求 井下分站、防爆电源、传感器安装位置、数量符合规定要求
运行状况 报警断电 调校维修
井下分站、传感器运行正常，数据显示准确 通气进行检查试验 检查管理牌扳、记录，微机储存资料等
监察现场， 查阅有关
资料
供电要求 检查供电电源，电缆使用情况
监察 手段
安全标志 安全标志合法，且在有效期内；入井设备符合防爆要求
系统功能
主备机管理 联网运行 显示查询
具备闭锁功能、防雷保护、接地装置、自我诊断、报警和打印功 能 主机必须双机热备份，备机5分钟内启动，双回路供电
与主管部门联网运行
屏幕显示，查询图形、报表、历史记录
查阅相关 证件、文 件、图纸、 记录等资
总容量满足避险需要，满足服务区域人员要求，备用系数符合要求
具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯照 明、人员生存保障，技术指标、基本功能、额定防护时间符合标准要 求
仪器按标准配备，数量、种类符合规定，定期维修，使用正常
食品、饮用水、照明设施等符合要求，自救器符合规定
标识清晰、明显、醒目
• “六大系统”是一个有机整体，要注重“六大系统”之间的有机衔接， 确保有效运转并发挥整体效能；要建立完善规章制度，健全管理机构， 明确工作职责，落实工作责任，对“六大系统”实施动态管理；要健 全和不断完善应急预案，科学确定避灾路线，加强人员培训和联合应 急演练，确保培训到位，力求实现系统可靠、设施完善、管理到位、 运转有效。
通知 （安监总煤装[2011] 33号） 4、煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知 （安监总煤装〔2012〕15号）
矿压监测矿山井下六大系统建设规范
成都市东旭仪器设备有限公司矿压监测矿山井下六大系统建设规范 C一．术语和定义1 监测监控系统 monitoring and supervision system由主机、传输接口、传输线缆、分站、传感器等设备及管理软件组成的系统，具有信息采集、传输、存储、处理、显示、打印和声光报警功能，用于监测金属非金属地下矿山有毒有害气体浓度，以及风速、风压、温度、烟雾、通风机开停状态、地压等。
2 主机 host 用于接收监测信号，并具有校正、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、控制打印输出等功能的计算机装置。
3 分站 substation 监测监控系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时接收来自传输接口多路复用信号的装置。
4 传感器 transducer 将被测物理量转换为电信号输出的装置。
5 有毒有害气体传感器 deleterious harmful gas transducer 连续监测地下矿山环境气体中一氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体浓度的装置。
6 开停传感器 on off status transducer 连续监测地下矿山中机电设备"开"或"停"工作状态的装置。
7 监测监控设备 mine monitoring equipment 矿山井下用于监测监控的传感器、分站及线缆等的总称。
8 便携式气体检测报警仪 portable deleterious gas alarm detector 具备气体浓度显示及超限报警功效的便携式仪器。
成都市东旭仪器设备有限公司二．建设原则1 金属非金属地下矿山应依据 GB16423-2006 的要求和矿山实际建设完善监测监控系统。
2 监测监控系统应进行设计，并按设计要求进行建设。
鼓励将监测监控系统和人员定位系统、通信联络系统进行总体设计、建设。
3 监测监控系统应能实现以下管理功能： --实时显示各个监测点的监测数据，并可以图表等形式显示历史监测数据； --设置预警参数，并能实现声光预警； --视频监控应支持按摄像机编号、时间、事件等信息对监控图像进行备份、查询和回放。
监测监控系统的组成及工作原理 (课堂PPT)
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• 通过上面对矿井监控系统的分析，可以看出， 矿井监控系统不同于一般工业监控系统。因此， 直接用一般工业监控的理论和技术解决矿井监 控的问题是行不通的。不是不符合电气防爆要 求，就是传输距离太近，或网络结构不适合用 于矿井监控系统，或不能进行总线供电，或节 点容量太小等等。因此，有必要研究适合矿井 监控系统的理论和技术。
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（2）还可通过煤矿安全监控系统监控瓦斯抽放
系统、通风系统、煤炭自燃、瓦斯突出等。
（3）煤矿安全监控系统在应急救援和事故调查 中也发挥着重要作用，当煤矿井下发生瓦斯 （煤尘）爆炸等事故后，系统的监测记录是确 定事故时间、爆源、火源等重要依据之一。
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七、 使用与维护要点
1）选用符合《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通 用技术要求》等，取得矿用产品安全标志准用 证和防爆合格证的系统。 （2）按照《煤矿安全规程》和《AQ10292007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规 范》设计、安装、使用、管理与维护系统。
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六、 系统作用及使用
2. 作用
（1）当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道 停风时，煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源 并闭锁同时报警：①避免或减少由于电气设备失爆、 违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯 爆炸；②避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩 擦碰撞火花及危险温度等引起瓦斯爆炸；③提醒领导、 生产调度等及时将人员撤至安全处。④提醒领导、生 产调度等及时处理事故隐患，防止瓦斯爆炸等事故发 生。
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(2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距 离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿 井监控系统的传输距离至少要达到10千米。
监测监控系统分站系统解析
7.2.4 电路结构及工作原理
KJF39型监控分站共有两个主要部件：
信息板和电源板。
电路集中在主控信息板上，监控分站通 过监测管理软件可实现单片机与地面主机的 通讯、模拟量和开关量数据接收、处理以及 风电瓦斯闭锁等控制。LED数码管用于显示 监控数据和状态。监控分站硬件框图如图所 示。
本章主要介绍监控系统组成、功 能及典型分站式监控系统实例。
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理， KJ83 监 控 操 作 系 统 与 应 用 ， KJ95 、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通信工作原理等。
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（5）系统软件具有短信息收发功能，可以将 异常数据以短信的方式发送到管理人员的手机上
（6）系统配有专用的组态图形编辑软件，用 于动态图元素和煤矿巷道的绘制。所有的动态、 静态图形都可由矿方操作人员绘制。
（7）系统软件具有二次数据定义的功能。实 施各种复杂的逻辑关系，如不同分站的断电控制、 几个风门的联动报警、将风速计算为风量、将提 升的箕斗数计算为产量等；
（5）当装置所配接的设备出现故障或断电时，装置 输出切断被控区域动力电源信号并闭锁；当配接设备恢 复正常时，装置能自动解锁。
（6）当装置所配接的设备接通电源1min内，继续闭 锁被控区域动力电源；当配接设备正常工作时，系统装 置方能自动解锁。
3. 根据中心站定义，分站具有接受异地分站控制 或控制切断异地电气设备功能；
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（8）系统的监控设备、配套传感器、执行器种类 齐全，传感器配有遥控器，调校方便、使用寿命长
（9）系统配套的分站都能实现风电甲烷闭锁、甲 烷超限断电仪的功能；脱离系统分站可独立运行并 且能实现风电甲烷闭锁；传感器参数在地面中心站 定义生成，下发到分站，实现分站免编程。
2024年监测监控系统管理规定（2篇）
2024年监测监控系统管理规定1、监控维护、修理人员必须经过专门培训，经考试合各后方可上岗。
监控制值班人员不得脱岗，当发现异常或故障时，应在2分钟内汇报安全矿长，调度员应及时调清情况安排处理，并汇报值班领导及矿调度。
2、凡应安设监控装置的地点，必须在作业规程或安全技术措施中明确监控分站，传感器的安设种类、数量、位置、报警点、断电点、断电范围、动力开关、闭锁开关的安设地点、控制电缆和电源线的敷设，控制区域等做出明确规定，并绘制系统图，报矿总工程师批准。
通风安全科严格按规程措施的要求进行安装。
3、凡应安设监控装置的采掘工作面及其它作业地点，在开工前，必须由施工使用单位根据已批准的作业规程或安全技术的措施提出安装申请单分送通风、机电部门。
通风部门接到安装申请单后，负责监控装置的安装、调试和维护工作，使用单位负责提供接通电源及控制线，在进行连接时，必须有人监控人员在场监护。
4、监控装置必须按产品使用说明书的要求，在入井前经过48小时通电运行、调试和监控分站防爆合格后方可下井安装。
安装后要进行运行前各项指标调试，合格后，方可交付使用，否则，必须立即更换或上井检修。
5、井下装置要定期进行调试、校正，每周进行一次调试和试断电、调试各项技术指标应符合规定，调试时就使用地面空气和标准气样进行调试，甲烷传感器每7天由监测工和瓦检员、机电工在现场对甲烷超限断电功能进行测试，在测试和使用过程中，断电功能失效后，必须立即停止作业头面的施工，及时处理，处理好后才能恢复施工。
完毕后必须认真填写调试维护记录。
6、井下装置发生故障时，先由瓦检员就地代替传感器进行检查，但断电装置必须在8小时内修好，投入使用，否则必须停产修复，在井下处理故障时，必须严格执行规程规定，严禁擅自甩掉装置不用，如确需暂时停止装置运行时（包括检修、更换装置关连的电气设备）必须经矿总工程师书面批准。
7、如果监控装置与人工检测出现误差时，在测值在正负0.2%范围内，应以测值大的浓度为准，以确保安全，在此期间，任何人不得擅自停用监控装置。
井下六大系统及其作用
煤矿六大系统组成煤矿六大系统包括：监测监控系统、井下人员定位系统、井下紧急避险系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统。
监测监控系统概述和图片监测监控系统包括：环网交换机后备电源KJ19-L通讯线路避雷器监控分站防爆摄像仪矿用隔爆兼本质安全型多路电源声光报警器本系统是针对矿山地面、矿山井下有毒有害气体、环境参数、通风设施及机电设备运行状况，进行监测监控的综合性监测监控系统，包括通风系统监测、视频监控和地压监测。
是金属、非金属矿山安全避险“六大系统”建设项目之一。
本系统可大可小，组合灵活，适用于我国大、中、小型矿井，是符合我国金属、非金属矿山安全生产实际需要的监测监控系统。
系统具有防雷击保护装置，能有效将沿线进入设备的感应雷击电压箝位在安全电压范围内，可承受架空线、地缆、横向、纵向、正极性、负极性等雷击及过压冲击，以保护地面计算机等外围设备，以及地面、井下各分站等免遭雷击损坏。
人员定位系统概述和图片人员定位系统包括：环网平台系统读卡分站人员定位分站识别卡电源箱人员定位系统由主机、传输接口、分站（读卡器）、识别卡、传输线缆等设备及管理软件组成的系统，具有对携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等信息进行监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。
该系统是集计算机技术、无线传感网络技术、现场总线技术等多学科技术综合应用为一体的高科技产品。
该系统采用基于ZigBee的无线传感器网络技术实现井下人员的精确定位。
ZigBee技术是一种新兴的无线网络技术，它具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等优点，是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术提案，它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以采用ZigBee技术开发的井下人员定位系统具有安装方便、组网灵活、通讯效率高等特点。
矿山安全避险六大系统
矿山井下安全避险“六大系统“安全避险“六大系统”包含：监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和井下通信联络系统。
一.监测监控系统简介：监测监控系统主要用来监控和预警有毒有害气体、火、冲击地压等重特大事故。
监测监控系统监测有毒气体浓度、风速、温度、粉尘、风压、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，当出现超限或局部通风机停止运行运行或掘进巷道停风时，自动切换相关区域的电源并封锁，同时报警。
系统还具有预警，火灾监控与与预警、矿山压力监测与预警等功能。
监测监控系统在应急救援和事故调查中也发挥着重要的作用。
当矿井下发生瓦斯爆炸等事故后，系统的检测记录是确定事故时间、爆炸源、火源等重要依据之一。
根据监测的数据突变等信息分析事故时间。
根据监测的有毒有害气体浓度和时间顺序等分析事故源。
根据监测的设备状态分析火源。
根据监测的局部通风机、风门、主通风机、风速、风压、有毒有害气体浓度等分析有毒有害气体积聚原因。
根据监测的有毒有害气体的浓度变化，分析波及范围等。
监测控制系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口和电缆等组成。
传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）等设置在井下，其他设备设置在地面。
监测监控系统是防止有毒有害气体的浓度和其他安全事故预警的重要参数。
因此，采掘工作面及回风巷、掘进工作面及回风流等地点必须设置有毒有害气体浓度检测传感器。
当有毒有害气体浓度达到或超过报警浓度时，声光报警，提醒领导，生产调度等及时将人员撤至安全处，及时处理事故隐患，防止有毒有害气体爆炸等事故发生。
当有毒有害气体浓度达到或超过断电浓度时，切断被控区域电源，避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起报气体爆炸；避免或减少开采、掘进、运输等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起气体爆炸。
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（3）监控主机：将接收到的各种传感器实时信号 进行处理和存储，通过显示器、大屏幕等显示。
可显示各种传感器数据的实时或历史曲线、柱状 图等，打印各种报表；同时可通过数据上传软件将 监测数据上传至监控中心。
智智 能能 传传 感感 器器
智智 能能 传传 感感 器器Leabharlann 智智 能能 传传 感感 器器
图7-2 分站式现场总线监控系统
矿用现场总线
工作站
智能仪表
… 智能仪表 … 智能仪表
图7-3 矿井现场总线监控系统
上述两种总线：采用CAN总线技术既可以是主从 方式工作，也可以在无主方式下工作，当以无主方 式工作时，网络上的任意节点均可在任何时刻主动 向其他节点发送信息，提高了系统的可靠性，克服 了主从式网络主节点的传输瓶颈问题。
内容有KJ83安全监控系统和分站 主要功能、软件及硬件电路，KJ83N 型煤矿综合监控系统及分站工作原理， KJ83 监 控 操 作 系 统 与 应 用 ， KJ95 、 KJ4矿井监控系统的信息传输控系统 及其主站、分站通信工作原理等。
一、监控系统概述
煤矿安全监控系统的主要功能：
1)环境监测：主要监测煤矿井下各种有 毒有害气体及工作面的作业环境，如甲烷气 体浓度、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、 温度、烟雾等，实时数字量显示。
传输接口 图7-5 KJ83煤矿安全监控系统原理图
传感器 传输接口 分站
1.监控系统组成：
KJ83煤矿安全监测、监控系统由地面中心站、 调制解调器、井下分站、各种矿用传感器、矿用机 电控制设备及KJ83安全监测、监控软件组成。
监控系统工作过程：
（1）监控主机接收各监控分站上传的信息，各 监控分站按照一定的采样周期对该分站所连接的各 传感器信号(开关量、模拟量和累计量)进行检测。
(3) 传输性能可靠 a. 信息传输采用FSK移频键控技术，抗干扰能 力强，传输故障率低。采用两芯电缆无极性传输， 输入输出隔离，具备独特的防雷特点；
b. 传输接口装置是一个智能接口，它能跟据中 心站软件对它的初始化参数巡检整个系统分站，减 少主机数据调用、处理控制时间，且使整个系统运 行可靠性提高；
一种实际矿井总线监控系统 ：
二、KJ83分站式安全监控系统
（1）KJ83型煤矿安全监控系统是由我国煤 炭科学研究总院研发的产品，主要用来监测、 监控煤矿井下各种有毒有害气体、各种机电 设备的工作状态。
（2）该系统软件采用数据库技术、多进程 和多线程的并行技术，增强系统的实时通信 能力，为用户提供高效、稳定、实时性强的 矿井安全监测参数数据采集、存储、管理和 分析功能，可运行于in98/2000/XP系列 Windows平台。
（3）供电方式为分站集中供电或传感器就地供电
（4）分站与井上主站之间采用异步数据通信方式
监控系统工作过程：
（1）由传感器对煤矿井下各种环境参数、重 要设备运行状态进行实时监测，并将信号实时显 示或发出报警信号，再传至地面中心站（主站）
（2）中心站监控软件显示分析、处理后将信 息发送给井下分站，由分站执行控制信号。
第七章 分站式监控系统
讲授：薛鹏骞 电子信息系自动化教研室
本章主要内容
1. 监控系统概述 2. KJ83 分站式监控系统的功能结构 3. KJ83N 型煤矿综合监控系统 4. KJ95 型矿井监控系统 5. KJ4-2000 型矿井监控系统
本章主要介绍监控系统组成、功 能及典型分站式监控系统实例。
一般矿井监控系统的组成：
（1）主要采用主站（或中心站）、分站、传感器 （包括执行机构）的3层结构。
（2）每一个传感器采用一根电缆与分站相连，构 成星形结构。
分站与主站一般采用树形结构(或环形、星形结 构)，分站与现场设备之间采用模拟信号传输。
信号制式采用模拟量1~5 mA或200~1000 Hz，开 关量为有无电位接点、1~5 mA和200~1000 Hz。
(1)系统容量 可配接64个监控分站； A型分站：8路模拟量、8路开关量输入，6路
开关量输出 ； B型分站：4路模拟量、4路开关量输入、4路
开关量输出；
(2) 信息传输 采用FSK移频键控两芯无极性传输 传输速率:1200bps 或2400bps 最大传输距离：不小于15km 误码率：≤10－8 系统巡检时间：≤25s 精度：相对误差≯0.5%
2)生产监控：主要监控井上、下主要生 产环节的各种生产参数和重要设备的运行状 态参数，如煤仓煤位、水仓水位等模拟量； 水泵、提升机、胶带机、采煤机等运行状态 和参数等，实现生产的自动监测与监控。
监控系统的组成：
主站
总线
分站
分站
分站
传传 感感 器器
传传 感感 器器
传传 感感 器器
图7-1 一般矿井监控系统
（3）中心站实时存储井下发送来的各类数据 和时间，生成数据库和报表，并进行超限提示、 报警等。
（4）同时通过局域网数据上传给管理层，以进 行信息决策。
一般矿井监控系统的缺点：
（1）系统存在传输电缆用量大，成本高，可靠性 差等问题
（2）而且传感器必须经分站接入系统，存在信息 传递的“瓶颈”问题。
（3）由于采用主从式结构，主站的可靠性将影响 整个系统，当主站发生故障时会造成系统瘫痪。
（4）KJF39 型 监 控 分 站 （ 以 下 简 称 分 站 ） ： 以AT89C52微处理器为核心的微处理机系统。
主要任务：将传感器对矿井实时采集的数据参数， 处理后实时地向地面主机传送；接收和执行地面主 机发出的各种控制命令，完成对关键生产场所的安 全监测与控制。
2.KJ83监控系统主要技术指标
(4) 数据存储 整个系统采用“变值变态、疏密结合、数据库 动态生成”的存储方法，使系统的数据存储更为合
（4）现有的煤矿监控系统大量使用了串行通信总 线, 如RS-232、RS- 485或基于上述的调制解调器传 输方式等。一般采用主从式结构，分站缺乏统一的规 范和通信协议。传感器和控制器等多为非智能化设备， 一些监控子系统也没有设置现场总线接口。
分站式矿井现场总线监控系统：
主站
矿用现场总线
分站
分站
分站