GB 51024-2014 煤矿安全生产智能监控系统设计规范

专用

人人文库

中华人民共和国国家标准

煤矿安全生产智能监控系统设计规范

Ｃｏｄｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ

ｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｌｍｉｎｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ＧＢ５１０２４－２０１４专用

主编部门：中国煤炭建设协会

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：２０１５年５月１日

人人文库

中国计划出版社

２０１４北京

书

中华人民共和国国家标准专用

煤矿安全生产智能监控系统设计规范

ＧＢ５１０２４－２０１４

☆

中国计划出版社出版

网址：ｗｗｗ．ｊｈｐｒｅｓｓ．ｃｏｍ

地址：北京市西城区木樨地北里甲１１号国宏大厦Ｃ座３层

邮政编码：１０００３８电话：（０１０）６３９０６４３３（发行部）

新华书店北京发行所发行

三河富华印刷包装有限公司印刷

８５０ｍｍ×１１６８ｍｍ１／３２１．２５印张２９千字

２０１５年１月第１版２０１５年１月第１次印刷

人人文库☆

统一书号：１５８０２４２·５１６

定价：１２．００元

版权所有侵权必究

侵权举报电话：（０１０）６３９０６４０４

如有印装质量问题，请寄本社出版部调换

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第５２１号

住房城乡建设部关于发布国家标准

《煤矿安全生产智能监控系统设计规范》的公告

现批准《煤矿安全生产智能监控系统设计规范专用》为国家标

准，编号为ＧＢ５１０２４—２０１４，自２０１５年５月１日起实施。其

中，第５．２．５条为强制性条文，必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

２０１４年８月２７日

人人文库

前言

本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发〈２０１０年工程建

设标准规范制订、修订计划〉的通知》（建标〔２０１０〕４３号）的要求，

由中国煤炭建设协会勘察设计委员会、中国煤炭科工集团南京设

计研究院有限公司会同有关单位共同编制完成的。

本规范在编制过程中，编制组经广泛调查研究，认真分析、总

结和吸取了近年来矿井智能监控建设发展的实践经验，特别是近

年来矿井智能监控的新技术、新工艺和新的科研成果，并注意与相

关标准的衔接，同时经广泛征求意见，最后经审专用查定稿。

本规范共分５章，主要内容包括：总则，术语，系统设计，地面

机房，供电、防雷与接地。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解

释，中国煤炭建设协会负责日常管理工作，中国煤炭科工集团南京

设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过

程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或

补充之处，请将意见和建议寄至中国煤炭科工集团南京设计研究

院有限公司（地址：江苏省南京市浦口区浦东路２０号，邮政编码：

２１００３１），以便今后修订时参考。

本规范主编人人文库单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：

主编单位：中国煤炭建设协会勘察设计委员会

中国煤炭科工集团南京设计研究院有限公司

参编单位：煤炭工业合肥设计研究院

中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司

南京东大智能化系统有限公司

·１·

天津中煤电子信息工程有限公司

合肥工业大学高科信息技术有限责任公司

主要起草人：刘延杰于为芹李定明张云禄王向宏

向运平帅仁俊薛乃达潘正云管清宝

林昕胡腾蛟郭光钧夏乃兵唐明光

刘杰峰

主要审查人：刘毅曾涛吕建红冯强沈涓

魏臻徐自军王瑞明鲜力岩姚义

胡家运翟炯

专用

人人文库

·２·

目次

１总则…………………（１）

２术语…………………（２）

３系统设计…………………（３）

３．１一般规定………………（３）

３．２监控及自动化子系统……（４）

３．３综合监控及自动化系统…………………（５）

３．４信息管理系统……………（６）

３．５系统网络………………专用（７）

４地面机房…………………（１０）

５供电、防雷与接地…………（１２）

５．１供电……………………（１２）

５．２防雷与接地……………（１３）

本规范用词说明………………（１５）

引用标准名录…………………（１６）

附：条文说明…………………（１７）

人人文库

·１·

书

Ｃｏｎｔｅｎｔｓ

１Ｇｅｎｅｒａｌｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ………（１）

２Ｔｅｒｍｓ……………………（２）

３Ｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ……………（３）

３．１Ｇｅｎｅｒａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ……（３）

３．２Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎ…（４）

３．３Ｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎ……（５）

３．４Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ…………（６）

３．５Ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓ……专用（７）

４Ｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｒｏｏｍｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ…（１０）

５Ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｌｉｇｈｔｎｉｎｇａｎｄｅａｒｔｈｉｎｇ…（１２）

５．１Ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ……………（１２）

５．２Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇａｎｄｅａｒｔｈｉｎｇ…………………（１３）

Ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎｏｆｗｏｒｄｉｎｇｉｎｔｈｉｓｃｏｄｅ………（１５）

Ｌｉｓｔｏｆｑｕｏｔｅｄｓｔａｎｄａｒｄｓ……（１６）

Ａｄｄｉｔｉｏｎ：Ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ……………（１７）

人人文库

·２·

书

１总则

１．０．１为贯彻执行我国煤炭工业矿井安全生产的各项法律法规

和方针政策，规范煤矿安全生产智能监控系统的工程设计，保证智

能监控系统设备的合理配备，提高煤矿安全生产管理水平，实现煤

矿管理现代化，制定本规范。

１．０．２本规范适用于设计生产能力０．４５Ｍｔ／ａ及以上的新建、改

建和扩建的煤炭工业矿井安全生产智能监控系统的设计。

１．０．３煤矿安全生产智能监控系统设计应从我国国情及矿井具

体条件出发，因地制宜地采用新技术、新设备、新专用材料；淘汰落后设

备，做到技术先进、节能环保、经济合理、安全适用。

１．０．４煤矿安全生产智能监控系统的设计除应符合本规范外，尚

应符合国家现行有关标准的规定。

人人文库

·１·

２术语

２．０．１煤矿安全生产智能监控系统ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ

ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｌｍｉｎｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

由矿井监控及自动化子系统、矿井综合监控及自动化系统、矿

井信息管理系统组成的，基于计算机网络技术、软件技术、信息管

理技术等，用于煤矿安全生产管理的总体监控系统。

２．０．２矿井监控及自动化子系统ｓｕｂｓｙｓｔｅｍｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ

ａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｎｅ

用于矿井某一安全和生产设备、生产环节专用、环境或系统的监

测、监控和自动化系统，实现对被控设备和环境的实时状态、数据

（或图像）信息进行采集、传输、监测、控制、联锁、显示、报警、重要

数据的存储、打印等功能，并能将信息实时传送至矿井的综合监控

及自动化系统。

２．０．３矿井综合监控及自动化系统ｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎ－

ｓｉｖｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｎｅ

用于对全矿安全生产的综合管控平台；实现矿井各监控及自

动化子系统的集成与融合，并能将安全生产信息传送至矿井信息

管理系统。

２．０．４矿井信息管理系统ｍｉｎｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ

ｓｙｓｔｅｍ人人文库

由矿井安全生产信息和矿井办公信息构成的信息管理系统。

·２·

３系统设计

３．１一般规定

３．１．１煤矿安全生产智能监控系统设计原则应符合下列规定：

１应具有安全性和可靠性；

２应具有容错性和冗余性；

３应具有开放性和兼容性；

４应具有互联性和可扩展性；

５应具有实时性和可维护性。

３．１．２煤矿安全生产智能监控系统的装备标准专用应根据矿井设计

生产能力、开采技术条件、生产装备和信息与自动化技术发展水平

等因素，经综合分析论证合理确定。

３．１．３煤矿安全生产智能监控系统的功能划分与设备配置应根

据系统集成与融合、系统功能、设备性能、机房布置、传输方式、供

电方式、防雷与接地方式等因素确定。

３．１．４煤矿安全生产智能监控系统总体结构，宜由矿井监控及自

动化子系统、矿井综合监控及自动化系统、矿井信息管理系统组

成。

３．１．５煤矿安全生产智能监控系统设计除应符合本规范的规定

外，尚应符人人文库合现行《煤矿安全规程》及现行国家标准《煤炭工业矿井

设计规范》ＧＢ５０２１５等有关规定。

３．１．６煤矿安全生产智能监控系统地面建筑设计除应符合本规

范的规定外，尚应符合国家现行标准《智能建筑设计标准》

ＧＢ／Ｔ５０３１４和《民用建筑电气设计规范》ＪＧＪ１６的有关规定。

３．１．７煤矿安全生产智能监控系统地面建（构）筑物火灾自动报

警系统设计，应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》

·３·

ＧＢ５０１１６和《建筑设计防火规范》ＧＢ５００１６的有关规定。

３．２监控及自动化子系统

３．２．１矿井监控及自动化子系统的自动化水平和范围，应根据采

煤、掘进、运输、提升、通风、压风、供电、排水、地面生产系统等矿井

主要生产和辅助生产系统要求，因地制宜合理确定。

３．２．２矿井主要生产和辅助生产系统的控制方式，应根据生产环

节或系统要求确定，可采用自动化、半自动化、集中控制等方式。

３．２．３矿井各监控及自动化子系统可包括下列系统：

１安全监控系统；

２井下作业人员管理系统；

３瓦斯抽采（放）监控系统；

４煤矿自然发火监测系统；专用

５矿山压力监测系统；

６地面火灾自动报警系统；

７制氮站监控系统；

８防火灌浆站监控系统；

９井下带式输送机集中控制系统；

１０井下轨道运输及无轨胶轮车运输信号监控系统；

１１主井提升监控系统；

１２副井提升监控系统；

１３通风监控系统；

１４排人人文库水监控系统；

１５采煤工作面生产监控系统；

１６空气压缩机站监控系统；

１７矿井水处理站监控系统；

１８生活污水处理站监控系统；

１９日用消防泵房监控系统；

２０锅炉房监控系统；

·４·

２１地面生产集中控制系统；

２２供配电监控系统；

２３煤炭产量监测系统；

２４井下降温系统；

２５瓦斯综合利用系统；

２６矿井视频监控系统；

２７矿井调度室大屏幕显示系统；

２８地面建筑设备管理系统；

２９公共安全系统；

３０矿井能耗监控系统；

３１地面机房监控系统；

３２其他监控系统。

３．２．４矿井安全监控系统应对紧急避险设施内专用的氧气，以及紧急

避险设施内、外的甲烷、一氧化碳、二氧化碳及温度等环境参数进

行实时监测。

３．２．５矿井井下作业人员管理系统应在井下紧急避险设施出入

口或应急逃生出口分别设置监测分站，并应对出入紧急避险设施

的人员进行实时监测。

３．２．６矿井视频监控系统应在井下紧急避险设施出入口或应急

逃生出口以及避难硐室内设置本质安全型摄像机。

３．２．７矿井监控及自动化子系统设计除应符合本规范的规定外，

尚应符合国家现行标准《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标

准》ＧＢ５０５８１人人文库、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》

ＡＱ１０２９和《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》

ＡＱ１０４８的有关规定。

３．３综合监控及自动化系统

３．３．１矿井综合监控及自动化系统功能应符合下列规定：

１应具备对子系统信息的采集、传输、整合等功能；

·５·

２应实现综合监控及自动化、综合显示、综合报警、数据存

储、信息发布和信息上传等功能；

３应实现对网络的管理、故障诊断和维护等功能。

３．３．２矿井综合监控及自动化系统宜配置通用监控组态软件、数

据采集软件、数据库软件、中间件软件、操作系统软件、安全管理软

件等，并宜选用通用、标准、开放的模块化组件软件。有条件的矿

井可冗余配置。

３．３．３矿井综合监控及自动化系统应根据监控及自动化子系统

参数的实时性要求，确定数据采集周期和控制指令反应时间。

３．３．４矿井综合监控及自动化系统数据存储设备容量应满足重

要安全生产数据、图像存储时间不小于１ａ的要求。

３．４信息管理系统专用

３．４．１矿井应根据具体情况确定矿井信息管理范围和信息管理

水平。矿井信息管理系统宜由矿井安全生产信息系统和矿井办公

信息系统组成。

３．４．２矿井信息管理系统软件宜包括数据库软件、操作系统软

件、安全管理软件、应用软件等，并宜选用通用、标准、开放的模块

化组件软件。应用软件应具有可升级的能力。

３．４．３矿井安全生产信息系统宜建立管控一体化软件平台，并宜

形成集数据整合、处理、通信、监控、综合智能判断、显示和存储等

综合数据应用软件系统。

３．４．４矿井安全生产信息系统宜具有对矿井综合监控及自动化

系统的信息处理人人文库、分析和故障诊断功能，并可实现对生产计划、安

全状况、设备性能、系统能耗及运营水平等安全生产信息的管理。

３．４．５矿井安全生产信息系统应建立矿井灾害应急预案处理系

统。矿井灾害应急预案应包括避险设施位置和避险路线，并应具

备与报警和监控系统的联动功能。

３．４．６有条件的矿井安全生产信息系统宜建立支持决策的专家

·６·

辅助系统和地理信息系统。

３．４．７矿井办公信息系统应根据企业的部门设置、管理水平建立

应用软件系统，宜建立与集团公司（或上级）信息系统信息交换。

３．４．８矿井办公信息系统功能应符合下列规定：

１应具有矿井运营所需的人、财、物、产、供、销、技术等办公

信息综合管理功能；

２应具有数据存储、信息发布、网络会议、综合查询等功能。

３．５系统网络

３．５．１煤矿安全生产智能监控系统网络应根据需求，统一构建网

络结构。

３．５．２矿井监控及自动化子系统网络传输方式，应根据各子系统

的安全要求、功能要求、技术条件等因素确定，可专用采用现场总线、工

业以太网或工业以太网＋现场总线等传输方式。

３．５．３矿井各监控及自动化子系统网络宜采用转换接口接入基

于ＴＣＰ／ＩＰ协议标准的综合监控及自动化网络。

３．５．４矿井综合监控及自动化网络宜基于ＴＣＰ／ＩＰ协议标准和

工业以太网技术。主干网络传输速率不宜低于１０００Ｍｂ／ｓ。

３．５．５矿井综合监控及自动化网络干线宜采用光纤传输方式。

拓扑结构宜符合下列规定：

１有源光纤网络宜采用环形或双环形结构；

２无源光纤网络宜采用双总线或双环形结构；

３地人人文库面与井下宜分别构成环网；

４地面与井下环网宜采用两条不同路径敷设的光缆连接。

３．５．６矿井综合监控及自动化网络应采用工业级设备，应支持多

种网络拓扑结构和冗余方式。网络故障重构自愈时间不应大于

３００ｍｓ。

３．５．７矿井综合监控及自动化网络核心层宜配置不少于２台核

心交换机，并应互为热备。

·７·

３．５．８矿井综合监控及自动化系统应根据需求配置硬件，宜配置

服务器或小型机、综合监控工作站、数据存储、安全管理、显示和打

印等设备。有条件的矿井可冗余配置。

３．５．９矿井综合监控及自动化有源网络和无源光纤网络应符合

下列规定：

１有源网络的最大传输距离应符合下列规定：

１）１００Ｍｂｐｓ光端口，多模光纤最大传输距离不应小于

２ｋｍ，单模光纤最大传输距离不应小于２０ｋｍ；

２）１０００Ｍｂｐｓ光端口，多模光纤最大传输距离不应小于

５００ｍ，单模光纤最大传输距离不应小于１０ｋｍ；

３）电端口，矿用阻燃电缆最大传输距离不应小于１００ｍ。

２无源光纤网络的最大传输距离应符合下列规定：

１）光线路终端和光网络单元之间的最大专用传输距离不应小于

１０ｋｍ。支持的最大分路比不应低于１∶３２。

２）光线路终端和光网络单元之间的最大传输距离不应小于

２０ｋｍ。支持的最大分路比不应低于１∶１６。

３．５．１０矿用无源分光器宜选用具有１∶２（均分、５％＆９５％、

２５％＆７５％、４０％＆６０％），１∶４（均分），１∶８（均分），１∶１６（均

分），１∶３２（均分）等规格。

３．５．１１矿用网络交换机应符合ＩＥＥＥ８０２．３协议，并应符合下

列规定：

１应具备以太网光端口，并应支持全双工／半双工；宜具备以

太网电端口人人文库。

２宜具备ＣＡＮ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＬＯＮＷＯＲＫＳ、ＦＦ等工业现场

总线接口，并宜具备ＲＳ－４８５和ＲＳ－２３２等数据接口。

３宜支持环形等冗余网络结构。

４应具备初始化参数设置和掉电保护功能，初始化参数可通

过网络或编程接口输入和修改。

５应具备ＶＬＡＮ功能。宜支持ＳＮＭＰ等管理功能。

·８·

６宜具备流量控制、网络管理功能。

７应具备电源、工作状态、通信状态、自诊断和故障指示功

能。

３．５．１２矿井综合监控及自动化网络应与矿井信息管理网络联

网，并应采取实现两个网络物理隔离的网络安全措施。

３．５．１３矿井信息管理网络宜采用基于ＴＣＰ／ＩＰ协议标准和以太

网技术的局域网，并宜支持多种网络拓扑结构。主干网络传输速

率不宜低于１０００Ｍｂ／ｓ。

３．５．１４矿井信息管理网络干线宜采用光纤传输方式。其拓扑结

构宜采用星形或双星形结构。核心层宜配置２台核心交换机或１

台双引擎核心交换机，并宜互为热备。

３．５．１５矿井信息管理系统应根据需求配置硬件，宜配置服务器、

ＰＣ工作站、数据存储、安全管理、显示和打印等专用设备。

３．５．１６矿井信息管理网络应根据矿区总体规划，实现与上级（矿

区或集团公司）计算机中心网络联网，并应采用安全设施制定网络

安全策略。

３．５．１７矿井信息管理网络应在矿井地面生产、行政和其他辅助

办公及单身公寓等建筑建立综合布线系统和建筑群综合布线系

统。

３．５．１８矿井综合布线系统信息点的数量宜符合下列规定：

１主要建筑的办公用房面积宜按５ｍ２～１０ｍ２设置不少于１

个数据信息点；

２单身公寓每个房间宜设置不少于１个数据信息点；

３其人人文库他宜按需求设置数据信息点。

３．５．１９矿井综合布线系统设计除应符合本规范的规定外，尚应

符合现行国家标准《综合布线系统工程设计规范》ＧＢ５０３１１的有

关规定。

·９·

４地面机房

４．０．１矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房，宜与矿井行

政办公楼合建或独立建设。

４．０．２矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房宜包括安全

生产智能监控系统、大屏幕显示系统、通信系统等设备机房及电源

室、进线室等机房。

４．０．３对于设置在多层或高层建筑物内的矿井安全生产智能监

控系统地面中心站机房，在确定机房的位置时，应对设备运输、管

线敷设、雷电感应和结构荷载等问题进行综合专用分析和经济比较。

采用专用空调的机房应具备安装空调室外机的建筑条件。

４．０．４矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房的位置选择

应远离强震源和强噪声源，并应避开强电磁场。当无法避开时，应

采取电磁屏蔽措施。

４．０．５矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房建筑平面布

置应符合下列规定：

１机房平面宜布置进线和电源室、设备室、监控室、矿井调度

室等合用的综合机房，并宜布置办公室、休息室、备件室、卫生间等

辅助用房。机房面积宜留有设备增容和远期发展的余地。

２机房的位置宜接近用户中心，并宜便于出／入户布线和机房

间布线。电人人文库源室宜布置在与各系统中心站设备连接线最短的位置。

３机房的建筑平面和空间布局应具有灵活性。各系统合用

的综合机房主体宜采用大开间大跨度的柱网结构。内隔墙宜具有

可变性。

４机房不应与变配电室及电梯机房贴邻布置。

５机房不应设在水泵房、厕所和浴室等潮湿场所的正下方或

·１０·

贴邻布置。当受条件限制无法满足要求时，应采取防潮措施。

６机房不宜贴邻建筑物外墙。

７与机房无关的管线不应穿越机房。

４．０．６对于设置视频监视器墙和大屏幕显示系统的矿井调度室，

在确定其使用面积和净高时，应符合下列规定：

１矿井调度室使用面积应根据视频监视器墙和大屏幕显示

设备的数量、外形尺寸和布置方式确定，并应预留今后发展需要的

使用面积，且不宜小于１００ｍ２；

２矿井调度室净高应根据视频监视器墙和大屏幕显示设备高

度及通风要求确定，且不宜低于３．０ｍ。大屏幕与值班人员的视距

宜根据大屏幕尺寸规格、安装结构形式和房间面积大小等因素确定。

４．０．７矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房除矿井调度室

外，其他机房净高应根据机柜高度及通风要求确定，专用且不宜低于２．６ｍ。

４．０．８矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房的楼面等效

均布活荷载，应根据各机房设备的荷载要求确定。

４．０．９矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房宜装设防静

电地板。采用活动地板时，地板的安装高度不宜低于２５０ｍｍ。

４．０．１０采用大屏幕显示屏时，图像质量指标宜符合下列规定：

１ＰＤＰ显示屏屏幕尺寸为１０６．６８ｃｍ及以下的图像分辨率

不宜低于１０２４×７６８，屏幕尺寸为１０６．６８ｃｍ以上的图像分辨率不

宜低于１３６６×７６８；

２ＬＣＤ显示屏屏幕尺寸为４８．２６ｃｍ及以下的图像分辨率不

宜低于１２８０×１０２４，屏幕尺寸为４８．２６ｃｍ以上的图像分辨率不宜

低于１６００×１２００人人文库；

３ＤＬＰ投影显示屏屏幕尺寸为１２７ｃｍ及以上的图像分辨率

不宜低于１０２４×７６８。

４．０．１１矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房设计除应符

合本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《电子信息系统机房设

计规范》ＧＢ５０１７４的有关规定。

·１１·

５供电、防雷与接地

５．１供电

５．１．１矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房用电负荷应

为二级负荷，并应由两回路电源供电。当一回路电源发生故障时，

可实现自动切换。

５．１．２地面中心站机房电源质量应符合下列规定：

１额定电压应为２２０Ｖ／３８０Ｖ，允许偏差应为±１０％；

２频率应为５０Ｈｚ，允许偏差应为±５％；

３总谐波畸变率不应大于５％。专用

５．１．３井下设备电源质量应符合下列规定：

１额定电压应为３６Ｖ／１２７Ｖ／２２０Ｖ／３８０Ｖ／６６０Ｖ／１１４０Ｖ，允

许偏差应符合下列规定：

１）用于井底车场、主运输巷应为－２０％～＋１０％；

２）其他井下场所应为－２５％～＋１０％。

２频率应为５０Ｈｚ，允许偏差应为±５％。

３总谐波畸变率不应大于１０％。

５．１．４矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房应配置专用

配电箱。专用配电箱应设在电源室，配电箱的配出回路应留有裕

量。人人文库

５．１．５矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房供电电源容

量应按各系统、空调和照明等设备额定功率总和的１．５倍确定。

５．１．６单相负荷应均匀分配在三相线路上，三相负荷不平衡度应

小于１５％。

５．１．７矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房的备用电源，

应根据系统的需要配备在线式不间断电源。在电网停电后，备用

·１２·

电源应能保证系统连续工作时间不小于２ｈ。

５．１．８矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房备用电源，宜

按各系统集中供电配备，也可按各系统分散供电配备，并应符合下

列规定：

１集中供电时，备用电源的容量应按各系统设备额定功率总

和的１．２倍配备；

２分散供电时，备用电源的容量应按各系统设备额定功率的

１．２倍分别配备。

５．１．９矿井安全生产智能监控系统井下设备供电电源，应采用变

电所专用电源开关设备及专用供电线路，并应配备本安不间断备

用电源。在电网停电后，备用电源应能保证系统连续工作时间不

小于２ｈ，高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井宜保证系统连续工作时

间不小于４ｈ。专用

５．２防雷与接地

５．２．１矿井安全生产智能监控系统的电源线路、信号线路应采取

防雷措施，并应设置适配的浪涌保护器。

５．２．２矿井安全生产智能监控系统的下井电缆和光缆的铠装层、

屏蔽层、光缆金属件，应在入井口处采取防雷接地措施。

５．２．３装设在建筑物顶端或高于附近建筑物的室外摄像机，应设

置防雷保护装置。

５．２．４矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房由ＴＮ交流

配电系统供人人文库电时，接地形式应采用ＴＮ－Ｓ系统。

５．２．５矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房，必须采取等

电位连接与接地保护措施。

５．２．６矿井安全生产智能监控系统地面中心站机房的防雷与接

地宜采用共用接地系统。当防雷接地与交流工作接地、安全保护

接地、直流工作接地共用一组接地装置时，其接地电阻值应按接入

设备中要求的最小值确定。

·１３·

５．２．７矿井安全生产智能监控系统防雷及接地设计除应符合本

规范的规定外，尚应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》

ＧＢ５００５７和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》ＧＢ５０３４３的有

关规定。

专用

人人文库

·１４·

本规范用词说明

１为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不

同的用词说明如下：

１）表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

２）表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

３）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；专用

４）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

２条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……

的规定”或“应按……执行”。

人人文库

·１５·

引用标准名录

《建筑设计防火规范》ＧＢ５００１６

《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７

《火灾自动报警系统设计规范》ＧＢ５０１１６

《电子信息系统机房设计规范》ＧＢ５０１７４

《煤炭工业矿井设计规范》ＧＢ５０２１５

《综合布线系统工程设计规范》ＧＢ５０３１１

《智能建筑设计标准》ＧＢ／Ｔ５０３１４

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》ＧＢ５０３４３专用

《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准》ＧＢ５０５８１

《民用建筑电气设计规范》ＪＧＪ１６

《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》ＡＱ１０２９

《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》ＡＱ１０４８

人人文库

·１６·

中华人民共和国国家标准

煤矿安全生产智能监控系统设计规范

ＧＢ５１０２４－２０１４

条文说明专用

人人文库

专用

人人文库

制订说明

《煤矿安全生产智能监控系统设计规范》ＧＢ５１０２４—２０１４，经

住房和城乡建设部２０１４年８月２７日以第５２１号公告批准、发布。

为了便于广大设计、生产、施工等单位有关人员在使用本规范

时能正确理解和执行条文规定，《煤矿安全生产智能监控系统设计

规范》编制组按章、节、条顺序编写了本规范的条文说明，对条文规

定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，并着重

对强制性条文的强制性理由作了解释。但是，本条文说明不具备

与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解专用和把握规范规

定的参考。

人人文库

·１９·

专用

人人文库

目次

１总则…………………（２３）

３系统设计…………………（２４）

３．１一般规定………………（２４）

３．２监控及自动化子系统……（２４）

３．３综合监控及自动化系统…………………（２４）

３．４信息管理系统……………（２５）

３．５系统网络………………（２５）

４地面机房…………………专用（２９）

５供电、防雷与接地…………（３１）

５．１供电……………………（３１）

５．２防雷与接地……………（３２）

人人文库

·２１·

专用

人人文库

１总则

１．０．１本条阐明了制订本规范的依据和目的。

（１）国家颁发的一系列与煤矿安全生产有关的法律法规和方

针政策，如《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿山安全

法》等，是对煤矿安全生产进行宏观指导的根本法规，是制订本规

范的基本原则和依据，必须认真贯彻执行；

（２）我国煤矿安全生产智能监控系统是在煤炭工业矿井监测

监控的基础上，在网络技术和信息技术迅速发展的背景下，经过逐

步摸索和不断发展，才有了现在的比较适合国情专用的智能监控系统。

经过十多年的发展，其间一直缺少一部工程设计标准用以指导系

统工程设计。因此，认真分析、总结十多年来煤矿安全生产智能监

控系统发展的先进技术和实践经验，特别是近年来煤矿安全生产

智能监控系统的新技术、新工艺和新的科研成果，编制一部煤矿安

全生产智能监控方面的工程设计标准，促进我国煤矿安全生产智

能监控持续发展，使煤矿安全生产水平不断提高，是制订本规范的

目的。

１．０．２本条明确了本规范的适用范围。

１．０．３本条明确了煤矿安全生产智能监控系统设计应遵循的基

本原则。人人文库

·２３·

３系统设计

３．１一般规定

３．１．１～３．１．４这几条是对煤矿安全生产智能监控系统设计的基

本原则、基本要求和煤矿安全生产智能监控系统整体构成的基本

规定。

３．２监控及自动化子系统

３．２．１、３．２．２这两条是对构成矿井监控及自动化系统各专业子

系统的要求。专用

３．２．４～３．２．６这几条根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关

于印发〈煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）〉的

通知》（安监总煤装〔２０１１〕３３号）、《煤矿井下紧急避险系统建设管

理暂行规定》（安监总煤装〔２０１１〕１５号）、《关于煤矿井下紧急避险

系统建设管理有关事项的通知》（安监总煤装〔２０１２〕１５号）制订。

３．３综合监控及自动化系统

３．３．１本条规定了矿井综合监控及自动化系统的功能要求。在

具备采集、传输、整合监控及自动化子系统的信息后，还要实现综

合监控及自动化、综合显示、综合报警、数据存储、信息发布和信息

上传，以及人人文库对网络的管理、故障诊断和维护等功能。

３．３．２本条规定了矿井综合监控及自动化系统软件配置的要求。

３．３．３本条规定了矿井综合监控及自动化系统的实时性要求。

３．３．４矿井综合监控及自动化系统数据存储设备容量，是考虑

从各监控及自动化子系统中选择重要安全生产数据、图像进行

存储。

·２４·

３．４信息管理系统

３．４．１信息管理系统属于矿井信息管理层面。除了综合监控及

自动化网络和矿井信息管理网络硬件设施外，这里的矿井信息管

理系统主要指软件部分。矿井安全生产信息系统是对矿井监控及

自动化层面信息进行采集、处理，在矿井信息管理层面分析及诊

断。矿井办公信息系统是包括矿井办公自动化和各种业务应用模

块的矿井日常管理软件，主要在矿井信息管理层面运行。

３．４．３本条除了对矿井安全生产信息系统的基本功能要求外，进

一步要求建立综合监控一体化软件平台，提出集数据整合、处理、

通信、监控、综合智能判断、图文显示和存储等为一体的更高功能

要求。

３．４．４本条是对矿井安全生产信息系统的基本专用功能要求。

３．４．５建立矿井灾害应急预案处理系统是矿井及时、有效应对突

发重大灾害的基本保证，需根据矿井具体条件，分析、确定可能产

生的重大灾害种类，制订相应的应急救援措施预案。

３．４．６建立矿井地理信息系统（ＧＩＳ），为矿山资源的合理利用、

开发和科学管理提供依据，还可以监测和分析预测灾害发生的可

能性，为决策提供依据。矿井建立支持决策的专家辅助系统，有助

于矿井安全生产出现重大问题时的应对和决策。

３．４．７、３．４．８矿井办公信息系统包括了办公自动化和各种业务

应用模块。一般矿区对所属矿井的办公自动化系统要求联网互

通，因此在人人文库矿区关于信息化总体规划方案中应有所要求。

３．５系统网络

３．５．１、３．５．２采用ＴＣＰ／ＩＰ协议标准和工业以太网作为网络核

心技术的煤矿安全生产智能监控系统已成为当前的发展趋势。这

两条要求在构成煤矿安全生产智能监控系统网络结构中，是矿井

监控及自动化子系统、矿井综合监控及自动化和矿井信息管理的

·２５·

网络架构。这里主要指网络架构。

煤矿安全生产智能监控系统包括三个层面，信息管理层、综合

监控及自动化层、监控及自动化子系统层。最底层的监控及自动

化子系统层由各专业子系统组成，实现安全生产的现场运行，如安

全、生产、视频、监控系统及井下作业人员管理子系统等。

综合监控及自动化层采用ＴＣＰ／ＩＰ协议标准的工业以太网，

是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为

一体的集控系统，面向生产现场实现集中管理，分散控制的调度指

挥模式。对生产现场全方位信息实时采集反馈及控制，及时处理、

协调各生产系统工作，同时为矿井信息化管理层提供信息源，构建

高灵敏度的生产联动指挥“神经系统”。

信息管理层为采用ＴＣＰ／ＩＰ协议标准和以太网技术的局域

网，是矿井日常安全生产过程管理的综合信息平专用台，集成与生产组

织过程管理相关的各类专业信息，为矿井信息管理层的管理者提

供信息支撑平台，为矿井各级管理人员提供信息共享平台，为矿井

决策层构建矿井安全生产经营“驾驶舱”。

上述三个层面组成的系统是目前煤矿安全生产智能监控的发

展趋势和方向，其技术也日趋成熟，代表了当前矿井安全生产管理

的现代化水平。

３．５．３、３．５．４这两条要求矿井各监控及自动化子系统需具备标

准的以太网接口，支持ＴＣＰ／ＩＰ传输协议标准，实现与矿井综合监

控及自动化工业以太网的联网。尚不具备标准以太网接口的系

统，可利用工业以太网交换机内置的接口转换装置，或配置专用的

接口转换装人人文库置，实现与矿井综合监控及自动化工业以太网的联网。

同时，矿井各监控及自动化子系统应尽量采用标准、开放的ＯＰＣ

软件接口协议，以达到便利、规范化的实现与矿井综合监控及自动

化系统的数据通信。

３．５．５综合监控及自动化系统的网络结构，采用双环形和双总线

及井上、下两条不同路径敷设光缆连接环网，都是为了提高冗余度

·２６·

和可靠性。地面与井下分别构成环网是便于与地面、井下的监控

及自动化子系统连接，同时也提高了冗余度和可靠性。内容参考

了现行行业标准《矿用以太网》ＭＴ／Ｔ１１３１。

３．５．６、３．５．７商用级网络产品一般在性能、配置方面比工业级产

品更先进，但商用级产品在系统的可靠性、稳定性、特别是对环境

的适应性方面无法达到工业级产品的要求。为保证系统的可靠

性、稳定性，本条对采用工业级产品的原则作了规定。对重要设

备、重要线路采用冗余配置方式，能使系统在一台设备或一条线路

故障时，迅速转接到另一台设备或另一条线路继续工作。

３．５．９、３．５．１０这两条是关于以太网有源网络和无源光纤网络的

最大传输距离和无源分光器的选择，技术参数源于现行行业标准

《矿用以太网》ＭＴ／Ｔ１１３１。

３．５．１１本条是关于矿用以太网接入的矿用网专用络交换机的功能要

求，技术参数源于现行行业标准《矿用网络交换机》ＭＴ／Ｔ１０８１。

电气和电子工程师协会（ＩＥＥＥ）是一个国际性的电子技术与

信息科学工程师的协会，是目前全球最大的非营利性专业技术学

会。ＩＥＥＥ致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的

开发和研究，在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子

产品等领域已制定了９００多个行业标准，现已发展成为具有较大

影响力的国际学术组织。

ＩＥＥＥ８０２．３通常指以太网，一种网络协议。描述物理层和数

据链路层的ＭＡＣ子层的实现方法。

现场总线系统（ＦＣＳ）是全数字串行、双向通信系统。系统内

测量和控制人人文库设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控

制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制（如ＰＬＣ、ＬＣ等）和

应用智能仪表（如变频器、阀门、条码阅读器等）的局部网，又具有

在网络上分布控制应用的内嵌功能。由于其广阔的应用前景，众

多国外有实力的厂家竞相投入力量，进行产品开发。目前，国际上

已知的现场总线类型有四十余种，比较典型的现场总线有：ＦＦ，

·２７·

ＰＲＯＦＩＢＵＳ，ＬＯＮＷＯＲＫＳ，ＣＡＮ，ＨＡＲＴ，ＣＣ－ＬＩＮＫ等。

３．５．１２为保证网络的安全，本条规定了矿井综合监控及自动化

网络与矿井信息管理网络联网时，应采取物理隔离措施。并应根

据矿井具体情况制订网络安全性策略，确定网络安全设备及软件

的配置方案。

３．５．１３同本规范第３．５．１、３．５．２条的说明。

３．５．１４矿井信息管理网络都是在地面，采用单星形没有冗余，双

星形有高冗余，成本也较高。也可单星形中主干线配双线，提高冗

余度。

３．５．１６一般矿区对所属矿井的信息管理网络系统要求联网互

通，因此