矿用应急救援广播系统

1、矿用应急救援广播系统矿川应急救援广播系统梗阳煤业矿用应急救援广播系统技术方案中国矿业人学信电学院2010年11月7日第i页矿用应急救援广播系统亠11 a刖5本方案设计过程中始终遵循系统应具备可靠性、先进性、稳定性、实用性原则，满足现 代化矿井生产调度、语音广播的需要，最终为安全生产、调度指挥、科学管理提供对靠的 工具。系统设计主要依据1. 煤矿安全规程2. 煤矿设计规范3. 智能调度室装备规范4. mt209煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求5. gb3836. 1爆炸性坏境川防爆电气通川设备要求6. gb3836. 4爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备7. gb50

2、348安全防范工程技术规范& gb/t50314郸能建筑设计标准9. 中华人民共和国公共安全行业标准10. gbj303建筑电气安装工程质量检验评定标准11. fbj93工业自动化仪表工程施工及验收规范12. gbj232电气装置安装工程施工及验收规范第ii页矿用应急救援广播系统目录概述错误！未定义书签。一、技术方案3 1概述32设 计依据及要求43系统结构组成54系统功能特占65系统实施方案86系统关键设备126. 1 cmkxy (2009)型智能安全广播控制主机126.2 kxy12矿用木安型音箱136. 3 kdw660/12b矿用隔爆兼木质安金型电源156.4 cmkxy (

3、mc) -ms 管理软件16二、工程施工及验收222. 1工程施工安装222. 2工程验收22三、技术培训、售后服务23四、近期应用实例24附件：矿用应急援广播系统配置清单25第1页矿用应急救援广播系统第2页矿用应急救援广播系统一、技术方案1概述公共广播作为一种信息传输平台，u经愈來愈紧密联系着人们的生活，其既能播放音 乐，又能作业务宣传和寻呼广播，还能作为公共场所火灾、报警的紧急疏散广播，是一种 通用性极强的语音系统；广泛应用在煤矿、工厂、小区、商场、宾馆、办公小区、机场、 码头、车站等场所，是现代生活与工作中不可缺少的部分。国家煤矿安全局三令五中要求把煤矿安全生产放在首位。煤炭生产金业积极

4、响应政府号 召，想法设备选用先进牛产设备确保煤矿安全。现在的安全教育都是通过开会的方式向矿 工传达，但是并不可能天天召集所有矿工开会，所以经常出现开会时说说，会后就忘记， 无法督促提高矿工的安全意识。矿里的信息交流都是通过电话或者开会的方式。无法满足 现代化矿井安全的需耍。为此建立一个数字信息化的数控广播系统势在必行。让矿工在空 余的时间可以接受安全教育、接收调度指挥命令或者通过轻松音乐缓解矿工的疲劳。如在 煤矿井下候车室可以播放安全标语、新闻和轻松的咅乐，解决以前矿工上井前在候车室无 事可干、无聊耗时间的问题。既能宣传安全教育乂能陶冶矿工情操。最主要是在矿井安全 出现紧急情况时，可以在调度指

5、挥屮心，通过广播系统向井下最危险的地点下达安全指 令，紧急避险，从而冇效的指导人员的安全撤离，达到2010年全省煤炭工作会议上捉出 的遇到险情能在三分钟内传达到井下每一个职工的要求。我公司根据国内煤矿工况实际，结合语音广播现状与发展方向，有机结合数字技术、单 片机编解码技术、高级软件编程技术等，开发数字化可寻址煤矿智能广播系统，也即矿用 科能应急救援广播系统，是目前国内最为领先的煤矿广播技术。以其“优质、经济、稳 定、实用”等特点，已经得到了全国众多煤矿的认口j,是集公共语音、安全播报、调度指 挥与安全监测为一体的新一代数字化可寻址矿用智能应急救援广播系统，是煤矿帘能广播 最佳解决方案。第3页

6、矿用应急救援广播系统2设计依据及要求1. 严格按照声学标准、现场实际情况及甲方功能需求设计出最合适的背景音乐，做到科学化、标准化和规范话：矿用应急援广播系统与一般音响系统不同，是一个 先进的矿用系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过 程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后 提交止规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。特别专项资金项冃，必 须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。2. 根据我公司多年來对煤矿矿用应急援广播系统设计、施工的经验，考虑系统用途的先进性和功能扩展性：现代信息技术的发展，新产品、

7、新技术层出不穷。因此本 系统在投资费用许可的情况下应充分利用语咅体系最新技术，以使系统在尽可能长的时间 内与社会发展和适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需 要，设计方案必须貝备前瞻性和町扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而 il具冇较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预留了各种接口，极便于系 统的扩展和升级。3. 安全性和可靠性是是重要条件么一：煤矿矿用应急援广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、对靠，木方案 已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并 从线路敷设

8、、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面，都必须满足可靠性 的要求。特别重要的-点是木方案选用的所有关键设备，均取得国家主管部门的强制认 证，并承诺在工程设备的捉供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。4. 系统整体规划为“音源数字化、播放自动化、管理智能化、扩展自由化、操作人性化”的可寻址矿用应急援广播系统，采川fsk数字编码控制技术，有线调频传输 多路（可扩充）煤矿广播节目。第4页矿用应急救援广播系统3系统结构组成系统采用“数字播出、共缆传输、编码控制、辅助监控”的全新理念搭建，由数字节l! 源或模拟节h源输出单路或多路咅频信号，直接送给智能广播控制主机，经内置的调制解 调器、

9、口动编码器的调频调制，把声音调制到调频载波上，再经频率复用合成器合成射频 信号至一根光缆经过光端机送到终端矿用木安型音箱。同时控制信号由主控计算机通过 rs232串口与列能广播控制主机连接；编码控制采用非常成熟稳足的fsk方式，-与咅频信 号共缆传输。系统主要设备包括信号源部分、系统管理软件及管理用上位机、智能安全广播控制主 机、信号传输部分、矿用本安型音箱等。系统结构图如下:cd/vcd.dvd井下kdw660,12b电源kxy12木安中广 播咅第kdw66ij/12b电源kdw660 /12b电源kdw660m2b电源kxyi2木安耳广kdw661i,1213电源kdw660h2b电源kx

10、y12木安观kxy12g安型丿播音箱kdw66uh2b电源kdy66i"2b电湘kdw660,12陀源kdw660/12b咱源kxyi2本安住广播音箱kxy12本迪广播音箱kxy12本安型广 播音箱kxy12本安唱广 插音箱kxy12木安也广播咅ib矿用应急救援广播系统信号源包括各种类型的输入音源，系统支持8路音源的同时输入，同时内置fm调频收 音机模块。可以是麦克风、话筒等模拟音源，也可以配置dvd、vcd等播放设备，用于播 放dvd、vcd、cd、mp3光盘节目，同时,可以借助主控计算机及智能安全广播管理软件, 播放各种存贮与电脑银盘的语音文件；fm调频收音机町以接收当地的调频语

11、音节h,为丿i： 下输送“新闻联播”等重要节f1内容。管理用上位机也叫主控计算机，安装系统管理软件，既作为一路单独的音源输入，同时 是幣系统的管理中心。通过管理软件，可以了解智能控制主机的当前工作状态，比如咅源 音量、fm调频频率、输出输入的对应关系等；还可以对智能控制主机进行参数设定及控 制，例如咅源音量调节、砸调频、输出输入控制、设备分区、单个矿用音箱的开停、报警 信号的处理等。智能安全广播控制主机是输入、输出音源的承载和中转设备，可以单-独使用，借助机上 按钮实现输入输出的控制，也可与管理用上位机配合使用。该机配置开关量采集模块， 支持现场信号的采集，采集到现场报警信号后强制切换到语音报

12、警线路，输出语音报警。信号传输采用光缆共缆传输方式传输音频载波信号及fsk寻址编码控制信号，现在煤矿 大部分都冇井筒光缆，可以利用已冇的光缆传输广播信号，尽量利用现冇的资源，避免资 源浪费及重复投资。矿用木安型音箱之间可以采用光缆或电缆互联，也可以采用光缆及电 缆的复合传输通道，具体可以根据现场使川条件确定。矿丿1木安型音箱是具体的语音设备，可以安装在井下大巷、工作面、井底侯车室等场 所，平常情况下可以实时广播背景音乐、新闻、通知，在危险的时候可以语音通知人员撤 离；结介控制主机信号采集模块，还可发出报警声音。4系统功能特点矿用矿用应急援广播系统是专为煤矿开发的融合当今前沿计算机、多媒体、通信

13、、单片 机技术的新一代广播系统，具有传统定压广播不具备、不可比拟的优点。第6页矿用应急救援广播系统多路广播功能：系统可以实现多套节h同时传输，可以支持8个物理链路。咅源 种类丰富：音源种类丰富，可以是麦克风、话筒、dvd/vcd等传统音响设备，也可以是电 脑、mp3等现代数字设备；同时，系统内置fm调频收音机，接收当地公共电台广播节目。 当使用电脑进行播放时，可以播放电脑支持的全部数字语音文件，另外可支持网络播放， 矿领导可在本办公室内通过电脑对井下广播讲话。可分区功能：可口动或手动进行按区域或逻辑分组广播、分区域广播（如办公区、井 卜候车室、食堂），做到单独控制，如单独对办公区播放通知；也可

14、进行全矿广播。远程控制功能：对以通过计算机进行单台音箱的开停控制，界而友好，操作方便，真 正实现了可寻址到点控制。日常安全宣传、教育：播放煤矿安全规章制度、安全措施、企业文化及其它注意事项 等，增强职工的安全意识。与安全监控、综合口动化系统有机融合：共享安全监控、综合自动化系统有关数据， 经过定制，当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时，系统口动在特定区域发出安全 告警，指挥相关人员采収必要的措施。（注：本功能需额外要定制，系统已预留接口。）结合应急预案，进行自动或人工应急救援：当系统监测到安全监控系统告警，井下出 现重大安全事故时，可以根据事先设泄程序，调动相关应急预案，指挥现场人员撤离；

15、也 可以人工调用应急预案语音，播放给指定区域；还可以通过麦克风，直接指挥有关人员撤 离。（注：本功能需要额外定制，系统己预留接口。）开关量输入：硬件上支持4路开关量信息输入，配合矿业现场其他设备，进行语音告 警提示，避免事故的发生。可根据需要设置启动警报点附近的音箱或全部音箱。传输距离长：可以采用全光缆方式传输，抗冲击、无干扰、高保真、传输距离可以达 到60公里，特别适合煤矿井下恶劣环境。第7页矿用应急救援广播系统 口动播放功能：管理用上位机同时兼做数字节廿源，通过系统上位机管理软件可实现 手动、口动定时播放。煤矿可将安全教育、安全规章等常用语音文件，存储在硕盘上，实 现全口动非线性播出。无需

16、人工干预，即可口动播放，实现了真正无人值守。可按照周期 制作不同的播放方案，实现按时循环播放。高品质的语咅：专业的语音芯片设计，独特的机械、工艺设计，做到声音洪亮，不失 真，改变了过去煤矿井下扩音电话音质差的根本问题。咅乐铃声、背景咅乐功能：歌曲、咅乐及安全教育口号、标语，悠扬的音乐代替高达 90分贝刺耳的电铃声；背景咅乐口动或手动播放到指定区域，使矿工不再承受噪咅干扰。传统设备智能化管理：智能安全广播控制主机与电脑连接，接受电脑控制指令，在软 件统一管理设置下控制多台设备的自动开关，定时自动播放。煤矿可以根据需耍添加智能 安全广播控制主机（或以后添加,平滑升级）,实现计算机对vcd, cd,

17、 dvd等音源的智 能化管理。良好的开放性与对扩展性：系统貝有良好的开放性和对扩展性，对组成线状、树装 网络，并可增设信号出口，根据具体的需求任意添加音箱。校高的稳定性与可靠性：采用rf弱信号传输方式，极大地提高了系统的可靠性，系 统传输网络中无功率信号，单只音箱的故障不影响系统工作，整机在没有信号的情况下h 动处于关闭状态，待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动，无需人员的控制。数字视频联动：口j以和数字视频系统相结合，达到数据、语音、视频联动。（注：本 功能需要额外定制，系统已预留接口。）5系统实施方案根据梗阳煤业的现场实际情况，木矿的应急援广播系统采用（光缆+电缆）混合模式作 为语音

18、传输信道，语音信号从地而控制主机通过光缆传送到每个区域的光缆音箱，然后从 光缆音箱再引出音频电缆到下一级电缆音箱，这样既可以解决远距离音频传输的电磁干扰 严重、噪咅高等问题，也便于短距离内使用电缆以后使用过程中进行移动或移位。使用此 种传输模式井下的所有的矿用本安型音箱第8页矿用应急救援广播系统都能够达到最好的语音效果。根据梗阳煤业巷道和安全通道分布情况,，采川在这区域屮的光缆接线盒引岀光缆至光 接口咅箱，然后从光接口音箱再向大巷的两端引电缆，即下一级接电口咅箱。井下咅箱分 布拓扑图如下图所示。根据本矿井的巷道长度共设置音箱20台，具体布置如下：1、小澡堂1个2、大澡堂2个3、灯房口 1个4入

19、井通道1个5、井口皮带1个6、主井皮带9个7、皮带机尾1个10、井下调度站门前1个 11安全通道2个给矿用本安型音箱供电的矿用隔爆兼本安型不间断电源就近接入照明的127v电压，然 后引出-路12v木安电源给音箱供电。本方案的系统结构图如下图所示。第9页矿用应急救援广播系统广播系统分布拓扑图第10页打点器，行号报警器cdvcd/播音哇话接idvd监听音箱智能广播控制主咅频光端彳i光缆分线盒kxy12雇安型丿kxyi2本安型广 播音精光缆分线盒电址kxyi2木安型广光地斜井光缆光蛙kxy12仁安甲广 樟咅箱分线盒kxy12本安汕'kxy12乐交空i擾音箱o 光缆分线盒kxyi2木安/广kx

20、yi2木安克广电经kxyi2木安醴广kxyi2木安史广 播音箱电妣kxy12木安取广kxyi2木安帀广 弟咅箱kxyl2木安蚁广kxy12木安取广kxy12衣安型广kxy12衣妄甲广 槿咅箱kxyi2衣安型广 摆咅箱kxyi2本安型广 播咅箱kxyi2hi' 播音箱kxy12木安型广 播音箝kxyi2木安也广kxy12木安型广kxyi2?<w 播音箱kxyi2本丈出! 播音箱w12本交呱广 播音箱矿用应急救援广播系统田任e迁田击音箱实际布置示意图第11页矿用应急救援广播系统6系统关键设备6. 1 cmkxy (2009)型智能安全广播控制主机智能安全广播控制主机是输入、输出音源的

21、承载和中转设备，可以脱机单独使用，也可 与管理用上位机配合使用。咅频矩阵功能(1) 供电电源供电电压：ac220vo(2) 信号输入共8路音频输入，其中第8路为报警信号输入端。其中：m1c输入：2路，具有音量调节功能；电脑声卡：1路;内置收音机模块；其它音频信号输入：4路。开关量信号输入：4路。第12页矿用应急救援广播系统4路开关量输入与输出4路対应，当相应的开关量信号被触发，则控制相应的输岀播 放第8路的报警信号15秒的时间，15秒后则自动切回到报警前的语音信号。（3）信号输出咅频信号输出：8路，可以通过软件和硬件实现播放任意一路输入语咅信号或麦克风信 号。（4）人机界面采用3英寸lcd面板

22、。（5）数据存储:可以存储各种音量及输入输出通道的当前设置，掉电不丢失。（6）通信方式-与管理上位机采用rs485通信方式。6.2 kxy12矿用本安型音箱kxy12矿用本安型音箱咅箱是矿用矿用应急援广播系统的关键设备，把功放器件与光发 射接收器件融合在一起，采用进口大功率立体声高保真音频功放芯片，共同置于不锈钢壳 体中，使声音、传输、控制一体化，音质优美动听、使用寿命长、安全可靠等优点，同时 配接电缆接口或光纤接口，输出电信号或光信号。木音箱用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。可以安装在井下大巷、工作面、井 底侯车室等场所，平常情况下可以实时广播背景音乐、新闻、通知，在危险的时候可以语

23、音通知人员撤离，并发出报警声音。本音箱结构紧凑，体积小，重量轻，防爆，抗震，防 潮，适合于煤矿井下使用。第13页矿用应急救援广播系统防爆制式：防爆型式：矿用木安型防爆标志：exib i夕卜形尺寸夕卜形尺寸:300 mmx 180 mm x 90mm重量：约3kg关联设备kdw660/12b矿川隔爆兼木质安全型稳压电源主要技术参数供电电源：直流12v （kdw66/12 b本安电源供电）工作电流：w 1000ma声音强度：285db第14页矿丿ij应急救援广播系统一路光纤输入：波长1310nm,接收灵敏度-20dbm一路光纤输出：波长1310nm,输出光功率(-6-3) dbm路音频输入：不小于

24、lvp-p路音频输出：(r4)vp-p声级强度：输入1 khz信号，在50米范围声级强度不小于85db(a)一路rs485信号6.3 kdw660/12b矿用隔爆兼木质安全型电源kdw660/12b矿用隔爆兼木质安全型电源是融合了隔爆技术、本安技术、开关电源技术和 ups技术的高科技产品，有二组输入与一组输出等级nj供选择，适用范围较广。另外该电 源具有启动快、保护功能齐全的特点，故障排除后能自动恢复工作。本电源箱适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下、露天煤矿、选煤厂等工作场所，用 于向重要的现场木质安全型用电设备提供木安电源以及向通信分站等第15页矿用应急 救援广播系统要求不间断供电的隔爆型

25、设备提供不间断的直流稳压电源。防爆制式:防爆型式：矿用隔爆兼本安型防爆标志:exdib i外形尺寸外形尺寸：410 mmx 344 mmx 185mm重量：约4. 8kg主耍技术参数输入电压：ac660v (ac470vac900v)或者 ac127v (ac85vac265v)额定输出电压： dc12v输出电压偏离值：w5%额定输出电流：1000ma周期与随机偏移，峰峰值:vp-p250mv开路电压：w12.5v过压保护动作值：w13v短路电流：w1150ma备丿1电源功能：额定电流下不小于2小时(可选功能)6.4 cmkxy (mc) -ms 管理软件系统主界而第16页矿用应急救援广播系统

26、图1系统主界而如图1所示为系统主界面，系统的播放列表有手动打开和触发打开两种方式，系统的播 放列表包括对播放音乐的顺序播放控制，音频主机的控制，单个音箱的控制。在播放过程 屮也町以选择插播音乐或者单独对某台音频主机或者音箱进行控制。系统把要播放的地区 进行划分区域，不同的区域可能有不同的音频信号，如某一个区域在播放电脑音乐，另一 个区域在收听收音机。咅频主机管理界而第17页公共广椿系统-徐州珂尔玛科技有限公司操作0）设置（s）工具（x）帮助）启动触发 2009-7-6 16:22:0(諂咼我妙护打紛二登陆锁定 播放 編辑插播 录音测试 帮助摄小化退出播放列表i播放列表状态音频主机列表i音箱列表

27、序号列表类型动作类型时间目标具体内容1电脑播放跟随上列f:kugou20090520154706.419.mp3播放次数：1,音屋：12电脑播放定时播放10 : 00f: kugou煤矿安全常识.wav播放次数：1,音量：13电脑播放跟随上列f：kugou轻松一笑肝3播放次数：1j音量：14电脑播放跟随上列f: kugouw 人-刀郎.mp3播放次数：1j音量：15电脑播放跟随上列f,kugou 罷昔觉.mf3播放次数：1j音16主机控制跟随上列开始12 : 00结束12 : 30主音频主机：输岀1 ：收音机音量：17主机控制跟随上列开始12 : 30结束12 : 30主音频主机：输出1：关闭

28、曰星 1矿用应急救援广播系统图2音频主机管理界面如图2为音频主机管理界面，每个音频主机包括8路输入音源和8路输出区域选择。其 中话筒、收音机固定在前三路。报警固定在第八路。咅频主机单控界面图3音频主机单控界面第18页矿用应急救援广播系统如图3为音频主机单控界面，通过此界血可以对单个音频主机进行控制，可以控制8路 输出区域的输入音源的切换。可以通过向上向下的按钮或者直接输入数字改变调频频率， 收音机音量通过拉动条进行控制。话筒1以及话筒2的音量都是通过拉动条进行控制。区域管理界而图4区域管理界面如图4,对以对所有要播放的地区划分区域，不同的区域对以有不同的音频信号。音箱管理界而第19页矿用应急救

29、援广播系统图5音箱管理界面如图5,可以根据区域的要求分配音箱，每个音箱都有不同的地址，可以对单个音箱分 别进行控制。播放列表管理毎日一播列表类型1手动打开也融发类型|8 :00:00 77；具体时间|2009- 6 -23 二j0:00:00 士毎周列表名称每 天日|飞&循坯序号列表类型动作类型时间1 电脑播放 跟随上列 8:00:00&& 8:00:00 f:kugou播放类型播放时间播放次数x移除退出f:kugou播放文件©定时播放8 :00:00 士结束时间i 8 :00:00预置音星(0-100)0试播qq暂停 口停止全曲长：4分38秒图6播放列表管理

30、界面如图6,町以对播放列表进行管理，播放列表包括対电脑播放音乐的控制、第20页o音箱管理护新増/修改 x删除 11导出退出音箱名称音箱地址所雇区域那公夭慨8矗8办公大楼办公犬楼4层7办公大楼办公大楼3层6办公犬楼办公大楼2层5办公大楼办公大楼1层4办公大楼井下主皮带机尾10井下主皮带井下主皮带机头9井下主皮带千米皮带中间3千米皮带千米皮带机尾2千米皮带千米皮带机头1千米皮带井下水泵房11井下水泵房井下变电所12井下变电所矿用应急救援广播系统音频主机的控制以及单个音箱的控制。电脑音乐的播放控制包括跟随上列和定时播放两 种形式，如杲足定时播放则要设置播放吋间。音频主机以及音箱都对以设置成跟随播放以

31、 及定时播放两种形式。第21页矿用应急救援广播系统二、工程施工及验收一个系统工程的整体质量，不仅取决于设备质量，而冃与工程安装施工质量有密切的关 系，只冇经过工程培训、11具备足够工程经验的工程技术人员才能进入工程现场，系统工 程施工严格按照设计方案施工图纸及国家有关标准执行。，公司将派出专业水平高的 技术人员进行施工，同时按照公司技术标准及质量保证体系严格全过程控制工程质量。2. 1工稈施工安装人员组织，现场了解，图纸资料熟悉，设计人员进行设计交底，现场人员应具备电气专 业施工、安装技能与知识，能在各自的工作岗位上保证工程质量，完成各自的任务，同时 现场人员要对用户负责。2.2工程验收工程施工结束后，工程师与用户一起对整个系统的性能进行全而测试，并向用户提交详 细的测试报告。为了方便用户的管理，在工程施工结束后，向用户提供完整的系统文档， 包括：设计方案；系统竣工图；系统操作使用说明书；其他有关的设计和