安全避险六大系统-安全监控监测系统(2)

1、井下人员定位系统与井下人员定位系统与通信联络系统通信联络系统1 1 引言引言2 2 井下人员定位系统井下人员定位系统3 3 矿井通信联络系统矿井通信联络系统4 4 煤矿电气安全煤矿电气安全5 5 煤矿物联网及其在煤矿安全生产中的应用煤矿物联网及其在煤矿安全生产中的应用 1 1 引言引言国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发（国发201023201023号）号）要求煤矿和非煤矿山要安装要求煤矿和非煤矿山要安装监测监控系统监测监控系统井下人员定位系统井下人员定位系统紧急避险系统紧急避险系统压风自救系统压风自救系统供水施救系统供水施救系统通信联络系

2、统等技术装备通信联络系统等技术装备 煤矿井下具有瓦斯等易燃易爆气体和煤尘，煤矿井下具有瓦斯等易燃易爆气体和煤尘，煤矿用井下人员定位系统和矿井通信联络系统，煤矿用井下人员定位系统和矿井通信联络系统，有电气防爆等特殊要求。有电气防爆等特殊要求。 因此，下面我重点介绍因此，下面我重点介绍煤矿用井下人员定煤矿用井下人员定位系统位系统和和矿井通信联络系统矿井通信联络系统。 2 2 矿井通信联络系统矿井通信联络系统 国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系六大系统统”的通知（安监总煤装的通知（安监总

3、煤装20101462010146号）号）要求煤要求煤矿要按照在灾变期间能够通知人员撤离和实现与矿要按照在灾变期间能够通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善矿井通信避险人员通话的要求，进一步建设完善矿井通信联络系统。联络系统。 矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。具。 2.1 2.1 特点特点 煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井通信系统煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井通信系统不同于一般地面通信系统，具有如下特点：不同于一般地面通信系统，具有如下

4、特点： （1 1）电气防爆；）电气防爆； （2 2）传输衰耗大；）传输衰耗大； （3 3）设备体积小；）设备体积小； （4 4）发射功率小；）发射功率小； （5 5）抗干扰能力强；）抗干扰能力强； （6 6）防护性能好；）防护性能好； （7 7）电源电压波动适应能力强；）电源电压波动适应能力强； （8 8）抗故障能力强；）抗故障能力强； （9 9）服务半径大；）服务半径大； （1010）信道容量大；）信道容量大； （1111）移动速度慢。）移动速度慢。2.2 2.2 分类分类矿井通信系统包括矿井通信系统包括: :(1)(1)矿用调度通信系统；矿用调度通信系统；(2)(2)矿井广播通信系统；矿井

5、广播通信系统；(3)(3)矿井移动通信系统；矿井移动通信系统；(4)(4)矿井救灾通信系统等。矿井救灾通信系统等。2.3 2.3 矿用调度通信系统矿用调度通信系统 矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆调度电话、矿用程控调度交换机（含安全栅）、调调度电话、矿用程控调度交换机（含安全栅）、调度台、电源、电缆等组成，如图度台、电源、电缆等组成，如图1 1所示。所示。 矿用本质安全型防爆调度电话实现声音信号与矿用本质安全型防爆调度电话实现声音信号与电信号转换，同时具有来电提示、拨号等功能。电信号转换，同时具有来电提示、拨号等功能。 程控调度交换机控制和管理整

6、个系统，具有交换、程控调度交换机控制和管理整个系统，具有交换、接续、控制和管理功能。接续、控制和管理功能。 矿用程控调度交换机矿用程控调度交换机 调度台调度台广播控制设备广播控制设备矿用本矿用本安电话安电话防爆广防爆广播设备播设备防 爆 广防 爆 广播设备播设备矿用本矿用本安电话安电话矿用本矿用本安电话安电话录音设备录音设备防爆显防爆显示屏示屏防爆显防爆显示屏示屏图图1 矿用调度通信系统和矿井广播通信系统矿用调度通信系统和矿井广播通信系统 调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、来电声调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、来电声光提示、录音等功能。光提示、录音等功能。 矿用调度通信系统不需要煤矿井下供电

7、，因此，矿用调度通信系统不需要煤矿井下供电，因此，系统抗灾变能力强。系统抗灾变能力强。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，不会当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，不会影响系统正常工作。影响系统正常工作。 当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。 矿用调度通信系统抗灾变能力优于其他矿井通矿用调度通信系统抗灾变能力优于其他矿井通信系统。信系统。 2.4 2.4 矿井广播通信系统矿井广播通信系统 矿井广播通信系统一般由地面广播录音及控制矿井广播通信系统一般由地面广播录音及

8、控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成，如图成，如图1 1所示。所示。 地面广播录音及控制设备具有广播、录音、控地面广播录音及控制设备具有广播、录音、控制等功能，一般由矿用程控调度交换机和调度台承制等功能，一般由矿用程控调度交换机和调度台承担。担。 防爆广播设备将电信号转换为大功率声音信号，防爆广播设备将电信号转换为大功率声音信号，及时广播事故地点、类别、逃生路线等。及时广播事故地点、类别、逃生路线等。 防爆显示屏显示事故地点、类别、逃生路线等防爆显示屏显示事故地点、类别、逃生路线等信息。信息。2.5 2.5 矿井移动通信系统矿井移动通信

9、系统 矿井移动通信系统一般由矿用本质安全型防爆矿井移动通信系统一般由矿用本质安全型防爆手机、矿用防爆基站、系统控制器、调度台、电源、手机、矿用防爆基站、系统控制器、调度台、电源、电缆（或光缆）等组成，如图电缆（或光缆）等组成，如图2 2所示。所示。 系统控制器系统控制器移移动动台台基站基站基站基站调度台调度台基站基站移移动动台台移移动动台台移移动动台台移移动动台台移移动动台台图图2 矿井移动通信系统矿井移动通信系统 矿用本质安全型防爆手机实现声音信号与无线矿用本质安全型防爆手机实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、来电提示、拨号、短信等电信号转换，具有通话、来电提示、拨号、短信等功能，部分本

10、安防爆手机还具有图像功能。功能，部分本安防爆手机还具有图像功能。 矿用防爆基站实现有线矿用防爆基站实现有线/ /无线转换、并具有一无线转换、并具有一定的交换、接续、控制和管理功能。定的交换、接续、控制和管理功能。 系统控制器控制和管理整个矿井移动通信系统系统控制器控制和管理整个矿井移动通信系统的设备，具有交换、接续、控制和管理等功能。的设备，具有交换、接续、控制和管理等功能。 调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、广播、调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、广播、来电声光提示等功能。来电声光提示等功能。 矿用防爆基站和防爆电源设置在井下，矿用本矿用防爆基站和防爆电源设置在井下，矿用本质安全型防爆手机主

11、要用于井下。质安全型防爆手机主要用于井下。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。响系统正常工作。 因此，严禁矿井移动通信系统替代矿用调度通因此，严禁矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统。信系统。 2.6 2.6 矿井救灾通信系统矿井救灾通信系统 矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆移动台、矿用防爆基站（含话机）、矿用防爆基站移动台、矿用防爆基站（含话机）、矿用防爆基站电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电缆（或光缆）等组成，如图缆（或光缆）等

12、组成，如图3 3所示。所示。 矿用本质安全型防爆移动台实现声音信号与无矿用本质安全型防爆移动台实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、呼叫、来电提示等功能。线电信号转换，具有通话、呼叫、来电提示等功能。 地面基站通信终端地面基站通信终端防爆基站防爆基站移移动动台台移移动动台台移移动动台台 矿用防爆基站实现有线矿用防爆基站实现有线/ /无线转换、具有交换、无线转换、具有交换、接续、控制、管理、通话、呼叫、来电提示等功能。接续、控制、管理、通话、呼叫、来电提示等功能。 地面基站通信终端具有通话、呼叫、来电提示等地面基站通信终端具有通话、呼叫、来电提示等功能。功能。 图图3 矿井救灾通信系统矿井救灾

13、通信系统 2.7 2.7 矿用矿用IPIP电话通信系统电话通信系统 矿用矿用IPIP电话通信系统一般由矿用本质安全型防电话通信系统一般由矿用本质安全型防爆爆IPIP电话、矿用防爆交换机、矿用防爆电源（一般电话、矿用防爆交换机、矿用防爆电源（一般有维持系统工作有维持系统工作2 2小时的备用电源，可与矿用防爆交小时的备用电源，可与矿用防爆交换机一体化）、调度台、地面普通交换机、光缆等换机一体化）、调度台、地面普通交换机、光缆等组成。组成。 调度台和地面普通交换机设置在地面。调度台和地面普通交换机设置在地面。 矿用本质安全型防爆矿用本质安全型防爆IPIP电话和矿用防爆交换机电话和矿用防爆交换机设置在

14、井下。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电设置在井下。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。等，会影响系统正常工作。 因此，严禁用矿用因此，严禁用矿用IPIP电话通信系统替代矿用调电话通信系统替代矿用调度通信系统。度通信系统。 2.8 2.8 系统作用系统作用 矿井通信系统的作用是：矿井通信系统的作用是： （1 1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援等。等。 （2 2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员

15、撤人、逃生路线等。井下作业人员撤人、逃生路线等。 （3 3）日常生产调度通信联络等。）日常生产调度通信联络等。 （4 4）矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。）矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。 2.9 2.9 救援案例救援案例 20072007年年7 7月月2929日河南省陕县支建煤矿发生透水事日河南省陕县支建煤矿发生透水事故，共有故，共有6969人被困。人被困。 被困人员通过电话及时将被困人数、位置和状被困人员通过电话及时将被困人数、位置和状况向地面汇报，为救援提供了准确信息，缩短了救况向地面汇报，为救援提供了准确信息，缩短了救援时间。援时间。 同时通过该电话安抚被困人员，增强了被困人同时通

16、过该电话安抚被困人员，增强了被困人员生还信心。员生还信心。 最终被困最终被困6969人成功获救。人成功获救。2.10 2.10 现存问题现存问题 矿井通信系统是煤矿安全生产、紧急避险、应矿井通信系统是煤矿安全生产、紧急避险、应急救援的重要工具。急救援的重要工具。 但部分煤矿没有按照但部分煤矿没有按照煤矿安全规程煤矿安全规程等有关等有关要求，装备矿井通信系统；要求，装备矿井通信系统； 矿用本质安全型防爆电话装备数量和地点均不矿用本质安全型防爆电话装备数量和地点均不符合符合煤矿安全规程煤矿安全规程等有关要求；等有关要求； 许多煤矿没有装备防爆语音广播设备。许多煤矿没有装备防爆语音广播设备。2.11

17、 2.11 技术及装备要求技术及装备要求 煤矿必须装备矿用调度通信系统；积极推广使煤矿必须装备矿用调度通信系统；积极推广使用矿井移动通信系统和矿井广播通信系统。矿山救用矿井移动通信系统和矿井广播通信系统。矿山救护队应装备矿井救灾通信系统。护队应装备矿井救灾通信系统。 （1 1）矿井通信系统应符合有关标准要求，取得）矿井通信系统应符合有关标准要求，取得矿用产品安全标志准用证和防爆合格证。矿用产品安全标志准用证和防爆合格证。 （2 2）用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电）用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全

18、型信号。用于煤矿井下的电话必须是矿用本质安全型信号。用于煤矿井下的电话必须是矿用本质安全型防爆电话。全型防爆电话。 （3 3）煤矿必须装备矿用调度通信系统。）煤矿必须装备矿用调度通信系统。用于煤矿井下的调度电话必须是矿用本质安全用于煤矿井下的调度电话必须是矿用本质安全型防爆电话。型防爆电话。调度电话应直接连接设置在地面的地面一般兼调度电话应直接连接设置在地面的地面一般兼本质安全型调度交换机（含安全栅），并由调度交本质安全型调度交换机（含安全栅），并由调度交换机远程供电。换机远程供电。为防止煤矿井下因事故停电，影响系统正常工为防止煤矿井下因事故停电，影响系统正常工作，作，严禁调度电话由井下就地供

19、电，或经有源中继严禁调度电话由井下就地供电，或经有源中继器接调度交换机。器接调度交换机。调度电话至调度交换机应采用矿用电缆连接。调度电话至调度交换机应采用矿用电缆连接。调度电话至调度交换机的无中继通信距离应不调度电话至调度交换机的无中继通信距离应不小于小于10km10km。 （4 4）矿井地面变电所、地面通风机房、主副）矿井地面变电所、地面通风机房、主副井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐上下山绞车房、水泵房、带式输送

20、机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采掘工作面、突出煤层室等主要机电设备硐室、采掘工作面、突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、采采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、采区和水平最高点、井下避难硐室（或救生舱）等区和水平最高点、井下避难硐室（或救生舱）等必须设有直通矿调度室的调度电话。必须设有直通矿调度室的调度电话。 （5 5）积极推广应用矿井广播通信系统，当发生）积极推广应用矿井广播通信系统，当发生险情时，及时通知井下人员撤离。险情时，及时通知井下人员撤离。 用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型

21、备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型信号。信号。 系统应具有扩音广播功能，宜具有显示功能。系统应具有扩音广播功能，宜具有显示功能。发生险情时，系统应能通过广播和显示牌，通知事发生险情时，系统应能通过广播和显示牌，通知事故地点、类别、撤离路线等。故地点、类别、撤离路线等。 井下各行人巷道和作业地点应设置广播设备，井下各行人巷道和作业地点应设置广播设备，宜设置显示牌。宜设置显示牌。 （6 6）积极推广应用矿井移动通信系统，以提）积极推广应用矿井移动通信系统，以提高通信的及时性和有效性。高通信的及时性和有效性。 但需要注意的是，矿井移动通信系统和矿用但需要注意的是，矿井移动通信系统和矿用IP

22、IP电话通信系统均不能替代矿用调度通信系统，电话通信系统均不能替代矿用调度通信系统，这是因为矿井移动通信系统的基站和矿用这是因为矿井移动通信系统的基站和矿用IPIP电话电话通信系统的井下网络交换等设备均需井下供电，通信系统的井下网络交换等设备均需井下供电，其抗灾变能力远远低于不需井下供电的矿用调度其抗灾变能力远远低于不需井下供电的矿用调度通信系统。通信系统。 （7 7）矿井移动通信系统具有通信及时和便捷）矿井移动通信系统具有通信及时和便捷的优点，特别适合煤矿井下移动的作业环境和流的优点，特别适合煤矿井下移动的作业环境和流动作业人员。动作业人员。 煤矿井下带班领导、技术人员、区队长、班煤矿井下带

23、班领导、技术人员、区队长、班组长、瓦斯检查员、安全检查员、电钳工等流动组长、瓦斯检查员、安全检查员、电钳工等流动作业人员，宜配备矿用移动电话，以便及时通报作业人员，宜配备矿用移动电话，以便及时通报安全隐患、紧急避险和调度指挥。安全隐患、紧急避险和调度指挥。 （8 8）救护队应装备矿井救灾通信系统。）救护队应装备矿井救灾通信系统。 （9 9）完善管理制度，制定事故应急预案，在发）完善管理制度，制定事故应急预案，在发生灾变时迅速通知井下人员撤离避险。生灾变时迅速通知井下人员撤离避险。 3 3 井下人员定位系统井下人员定位系统 国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监国家安全生产监督管理总局国家煤矿安

24、全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统六大系统”的通知（安监总煤装的通知（安监总煤装20101462010146号）号）要求建设完要求建设完善煤矿井下人员定位系统。发挥井下人员定位系统善煤矿井下人员定位系统。发挥井下人员定位系统在定员管理和应急救援工作中的作用。在定员管理和应急救援工作中的作用。 煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置监测系统和煤矿井下作业人员管理系统。监测系统和煤矿井下作业人员管理系统。 煤矿井下人员位置监测系统具有煤矿井下人员位置监测系统具有: :人员位置、人员位置、 携卡人员出入井时刻、重点

25、区域出入时刻、携卡人员出入井时刻、重点区域出入时刻、 限制区域出入时刻、工作时间、井下和重点区域限制区域出入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、存储、查询、异常报警、路径跟踪、管理等印、存储、查询、异常报警、路径跟踪、管理等功能。功能。 在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员考勤等方面发挥着重要作用。考勤等方面发挥着重要作用。 3.1 3.1 特点特点 煤矿井下是一个特殊而又恶劣的环境，无线电煤矿井下是一个特殊而又恶劣的环境，无线电信号传输衰减大、信号传输衰减大、GPSGPS信号不能覆盖煤矿井下巷道、信号不能覆盖煤矿井下巷道、有甲烷等易燃易爆气体。有甲烷等易燃易爆气体。 因此，因此，GPSGPS不能用于煤矿井下。不能用于煤矿井下。 目前煤矿井下人员位置监测系统主要采用目前煤矿井下人员位置