煤矿安全生产监控新技术

煤矿安全生产监控新技术1第1页，共28页，2023年，2月20日，星期一（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警1.体系结构

煤矿安全生产监控新技术2第2页，共28页，2023年，2月20日，星期一（一）煤矿安全生产快速反应联动监控及重大灾害预警1.体系结构

采用工业以太环网+现场总线技术构建煤矿井下信息综合传输平台

煤矿安全生产监控新技术

传统系统新型系统容量：小于64大于255速率：2400K最大100/1000M时间：30s小于10S恢复：持续中断小于0.03S3第3页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统煤矿安全生产监控新技术4第4页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术功能概述以Wi-Fi无线网络技术为基础，以矿井工业以太环网为主干传输平台，由上位机、基站、读卡器、人员标识卡、手机等组成，采用有线网络与无线终端相结合的方式，具有语音、视频传输、定位、实时读取监控系统数据、一键呼救等功能。5第5页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术主要功能特点1★系统基站能同时支持语音通信和无线人员定位管理功能；★系统凭借宽带的优势突破了传统无线通讯类设备频带和信道数量的限制，每台基站支持10至12部手机同时通话，并可同时采集200张人员定位卡信息；6第6页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术主要功能特点2★系统实现了远程本质安全供电和通讯设备本质安全，使无线通讯设备的覆盖范围达到了延伸进回风区域和工作面的安全要求；★系统可通过网关设备与调度系统无缝连接，实现与其他语音系统的互联互通。7第7页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术主要功能特点3自动识别功能：自动识别能力强，乘车出入井人员无需下车，就可自动识别；门禁功能：根据需要在煤矿井下限制员工进入的特殊区域或盲巷可设置门禁功能。如有未经许可人员接近该区域报警；8第8页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术主要功能特点4电子巡更：对特殊工种人员和干部的跟班管理考勤管理：可实现入井人员的考勤管理与统计、下井补贴、班中餐统计等；实时显示：井下人员实时监测，位置自动显示;9第9页，共28页，2023年，2月20日，星期一2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统

煤矿安全生产监控新技术主要功能特点5轨迹处理:利用独特的时间戳技术进行逻辑整理和运算,确定人员的运动方向和轨迹.联网功能：全局远程联网，使网上所有终端在使用权限范围内都能共享信息，并可与工资系统互联。10第10页，共28页，2023年，2月20日，星期一

基站最大射频发射功率：20dBm；射频发射频率范围：2.4GHz～2.4835GHz；无线传输速率：54M；基站之间有线传输距离距离：1km；基站正向到手机之间无线通讯距离：500m（无遮挡、无近频干扰的条件下）；煤矿安全生产监控新技术2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统11第11页，共28页，2023年，2月20日，星期一手机防爆形式：ExibⅠ工作电压范围：3.7VDC～4.2VDC；最大工作电流：350mA；电池类型：1250mAH锰酸锂充电电池；工作频率：2.412GHz～2.472GHz；最大射频发射功率：10dBm；最高接收灵敏度：-80dBm；通话时间3h，待机时间80h；手机到基站正向的最大有效距离为500m。煤矿安全生产监控新技术2.工业以太环网平台——无线通讯及人员定位系统12第12页，共28页，2023年，2月20日，星期一3.工业以太环网平台——瓦斯抽放监控系统煤矿安全生产监控新技术13第13页，共28页，2023年，2月20日，星期一3.工业以太环网平台——瓦斯抽放监控系统煤矿安全生产监控新技术功能概述（1）实现对瓦斯抽放系统中管道、工况、环境、供水、供电、供气等参数进行实时监测，（2）根据以上参数对抽放系统中瓦斯泵、水泵、冷却塔、管道阀门等设备进行自动控制，实现瓦斯泵站的无人值守。

14第14页，共28页，2023年，2月20日，星期一4.工业以太环网平台——矿井电网监控系统煤矿安全生产监控新技术15第15页，共28页，2023年，2月20日，星期一4.工业以太环网平台——矿井电网监控系统

煤矿安全生产监控新技术主要由高、低压微机综合保护器、电力分站、监控主机、地面变电所监控单元等组成。可实现矿井供电网实时监测、故障诊断、有效避免越级跳闸和无计划停电。功能概述16第16页，共28页，2023年，2月20日，星期一5.工业以太环网平台——皮带运输控制系统煤矿安全生产监控新技术17第17页，共28页，2023年，2月20日，星期一功能概述主要由地面自动控制软件、监控上位机、PLC控制主站、分站、操作台、就地控制箱以及拉线闭锁、跑偏、速度、温度、打滑、撕裂、堆煤、烟雾、洒水、电机开停状态、通讯、电流等保护传感器和设备组成。控制主站通过以太网与环网就地连接，主站与分站间通过控制总线通信。5.工业以太环网平台——皮带运输控制系统煤矿安全生产监控新技术18第18页，共28页，2023年，2月20日，星期一6.工业以太环网平台——通风机在线监测系统煤矿安全生产监控新技术19第19页，共28页，2023年，2月20日，星期一功能概述6.工业以太环网平台——通风机在线监测系统

系统由监控上位机、监控站、风机运行参数传感器等组成。辅助以工控组态监控软件，可以实现风机在线监测，实时显示、绘制曲线，并提供历史数据查询。煤矿安全生产监控新技术20第20页，共28页，2023年，2月20日，星期一7.工业以太环网平台——排水控制系统煤矿安全生产监控新技术21第21页，共28页，2023年，2月20日，星期一功能概述7.工业以太环网平台——排水控制系统系统由集控台、主控制器、就地操作箱、各种传感器（真空压力、流量计、水位）等组成。可监测水仓水位、流量、压力、真空度、温度、闸阀开度等一系列参数，并合理运用电网信息调度水泵运行。煤矿安全生产监控新技术22第22页，共28页，2023年，2月20日，星期一

现有系统只实现了事后的瓦斯超限报警，没有充分利用监控信息资源，进行瓦斯等灾害的超前预测预报。8.工业以太环网平台——重大灾害预警技术瓦斯突出危险？爆炸危险？火灾、水灾？超限报警、断电监测监控数据煤矿安全生产监控新技术23第23页，共28页，2023年，2月20日，星期一

充分利用煤矿监控系统数据，进行深度挖掘处理、自动计算，结合瓦斯预警规则实现多因素、多指标的瓦斯涌出灾害实时超前预警，并自动发出断电和人员撤离指令。流程图：煤矿安全生产监控新技术24第24页，共28页，2023年，2月20日，星期一突出危险区域的预测

突出危险区域的预测上界比实际动力现象上界的埋深标高浅0-50m，实际危险区域预测准确率达85%，如下图：煤矿安全生产监控新技术25第25页，共28页，2023年，2月20日，星期一北采区：粉红色为有突出危险区域、澄色为无危险区域，与河南理工大吻合。突出危险性区域预测界面：煤矿安全生产监控新技术26第26页，共28页，2023