國家煤監(jiān)局：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案

    2016年12月29日，國家煤監(jiān)局印發(fā)了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》。國家煤監(jiān)局在通知中指出：為提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確性、靈敏性、可靠性、穩(wěn)定性和易維護(hù)性，增強(qiáng)煤礦安全保障能力，國家煤礦安監(jiān)局組織制定了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》；請各省級煤礦安全監(jiān)察局將此方案轉(zhuǎn)發(fā)至轄區(qū)煤礦企業(yè)，請安標(biāo)國家中心將此方案轉(zhuǎn)發(fā)至煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)和礦用產(chǎn)品檢測檢驗(yàn)中心等相關(guān)單位。各部門、各單位、各煤礦企業(yè)要結(jié)合實(shí)際，認(rèn)真貫徹執(zhí)行。

　　一、目標(biāo)任務(wù)

　　(一)促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控新技術(shù)新裝備的推廣應(yīng)用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的需要。

　　(二)促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預(yù)測預(yù)警水平，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。

　　(三)支持安全監(jiān)管監(jiān)察，促進(jìn)煤礦企業(yè)合理有效使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要作用，提升井下日常安全生產(chǎn)技術(shù)保障水平。

　　二、基本原則

　　1.統(tǒng)籌規(guī)劃、試點(diǎn)先行、有序推進(jìn)。統(tǒng)一技術(shù)方案，示范先行、穩(wěn)步推進(jìn)，針對不同的礦井類型分步實(shí)施。

　　2.政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、協(xié)同配合。發(fā)揮省級煤礦安全監(jiān)察局的作用，突出煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造中的主體地位，引導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)積極進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和升級，督促檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和安標(biāo)中心積極配合開展產(chǎn)品檢驗(yàn)和MA認(rèn)證。

　　3.繼承發(fā)揚(yáng)、需求優(yōu)先、扎實(shí)有效。在充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行升級改造；推廣架構(gòu)簡單系統(tǒng)和激光、紅外等先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)裝備，確保升級改造有效。

　　4.新安裝系統(tǒng)與煤礦在用系統(tǒng)分類處理。新安裝的系統(tǒng)滿足新標(biāo)準(zhǔn)(煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀使用管理規(guī)范)要求，煤礦在用系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)經(jīng)技術(shù)改造后滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　三、主要內(nèi)容

　　1.傳輸數(shù)字化

　　在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)幕A(chǔ)上，將傳感器(模擬量)至分站升級為數(shù)字傳輸，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促進(jìn)智能傳感器發(fā)展。

　　2.增強(qiáng)抗電磁干擾能力

　　安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設(shè)備采用抗干擾(EMC)技術(shù)設(shè)計(jì)，通過以下試驗(yàn)：地面設(shè)備3級靜電抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級為A；2級電磁輻射抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級為A；2級脈沖群抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級為A；交流電源端口3級、直流電源與信號(hào)端口2級浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)，評價(jià)等級為B。

　　試驗(yàn)條件：形成完整的系統(tǒng)架構(gòu)，組成設(shè)備的類型齊全；至少一臺(tái)分站達(dá)到滿載要求；交換機(jī)及接口的每個(gè)電口至少帶載一臺(tái)設(shè)備。

　　試驗(yàn)加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設(shè)備均分別進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn)行，即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。

　　3.推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備

　　推廣使用架構(gòu)簡單系統(tǒng)以及激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵(lì)使用多參數(shù)傳感器。

　　突出礦井的采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷，煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中，采區(qū)回風(fēng)巷，總回風(fēng)巷瓦斯傳感器推薦使用激光、紅外等全量程傳感器。突出、高瓦斯礦井的回風(fēng)隅角建議采用無線傳感器。建議加裝粉塵監(jiān)測設(shè)備。

　　4.提升傳感器的防護(hù)等級

　　將采掘面?zhèn)鞲衅鞯姆雷o(hù)等級由IP54提升到IP65。

　　5.完善報(bào)警、斷電等控制功能

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分級報(bào)警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮　⑼咚钩蕹掷m(xù)時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報(bào)警級別，實(shí)施分級響應(yīng)。各級別報(bào)警濃度值的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況決定。

　　推行邏輯報(bào)警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報(bào)警，促進(jìn)各類傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。具體邏輯關(guān)系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。

　　完善就地?cái)嚯姽δ埽岣邤嚯姷目煽啃裕⒓訌?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測。

　　推行區(qū)域斷電，可由煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。

　　6.支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合

　　實(shí)現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術(shù)的有機(jī)融合。

　　多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓勵(lì)新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。在地面統(tǒng)一平臺(tái)上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應(yīng)急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應(yīng)融入。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視頻監(jiān)測、無線通信、設(shè)備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。

　　7.格式規(guī)范化

　　系統(tǒng)主干網(wǎng)應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。

　　分站至主干網(wǎng)之間宜采用工業(yè)以太網(wǎng)，也可采用RS485、CAN、LonWorks、Profibus。“十三五”末應(yīng)采用工業(yè)以太網(wǎng)。

　　模擬量傳感器至分站的有線傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN；無線傳輸采用WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID。

　　系統(tǒng)改造后支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。

　　8.增加自診斷、自評估功能

　　實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。自診斷的內(nèi)容至少應(yīng)包括：

　　(1)傳感器、控制器的設(shè)置及定義；

　　(2)模擬量傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒；

　　(3)模擬量傳感器、控制器、電源箱等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；

　　(4)中心站軟件自診斷，包括雙機(jī)熱備、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、軟件模塊通信。

　　9.加強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

　　安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有大數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用功能，至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：

　　(1)偽數(shù)據(jù)標(biāo)注及異常數(shù)據(jù)分析；

　　(2)瓦斯涌出、火災(zāi)等的預(yù)測預(yù)警；

　　(3)大數(shù)據(jù)分析，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析等；

　　(4)可與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對接數(shù)據(jù)。

　　10.應(yīng)急聯(lián)動(dòng)

　　在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動(dòng)與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。

　　11.提升系統(tǒng)性能指標(biāo)

　　(1)系統(tǒng)巡檢周期不超過20s；

　　(2)異地?cái)嚯姇r(shí)間不超過40s；

　　(3)備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r(shí)間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時(shí)必須更換，提高到僅能維持2h時(shí)必須更換；

　　(4)具有雙機(jī)熱備自動(dòng)切換功能；

　　(5)模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%；

　　(6)分站的最大遠(yuǎn)程本安供電距離(在設(shè)計(jì)工況條件下)實(shí)行分級管理，分別為2km、3km、6km。

　　12.增加加密存儲(chǔ)要求

　　為有利于安全監(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理，對采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域的瓦斯超限、報(bào)警、斷電信息應(yīng)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，采用如MD5、RSA加密算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。

　　13.方便用戶使用、維護(hù)、培訓(xùn)

　　軟件界面友好，方便調(diào)用，強(qiáng)化幫助功能。

　　四、實(shí)施方法

　　(一)各省級煤礦安全監(jiān)察局指導(dǎo)并督促煤礦開展升級改造工作，結(jié)合本地區(qū)淘汰落后產(chǎn)能規(guī)劃，落實(shí)升級改造任務(wù)。煤礦企業(yè)應(yīng)依據(jù)本方案制定升級改造實(shí)施方案，并報(bào)省級煤礦安全監(jiān)察局。

　　(二)在用安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造分步實(shí)施。大型礦井、煤與瓦斯突出礦井的在用安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作應(yīng)在2018年底前完成；其他礦井應(yīng)在“十三五”末完成。

　　(三)在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造，可選擇采取以下方式：

　　1.全部更換。對于經(jīng)評估后沒有改造價(jià)值的，應(yīng)安裝新的安全監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2.部分改造。對于改造中安全監(jiān)控系統(tǒng)的個(gè)別組件與取得安全標(biāo)志的安全監(jiān)控系統(tǒng)配置存在差異、又涉及本安關(guān)聯(lián)的，應(yīng)按照實(shí)際連接情況進(jìn)行本安系統(tǒng)整體評定，出具本安系統(tǒng)整體評定報(bào)告，必要時(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)并出具報(bào)告；實(shí)施改造的單位保證使用性能滿足本方案的要求，并出具測試報(bào)告。對已經(jīng)進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評定的同類情況，在其他礦井升級改造時(shí)不再進(jìn)行。

　　3.安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造過程中，如果僅涉及軟件更新，由生產(chǎn)單位自行試驗(yàn)保證。

責(zé)編：鄧蕊玲