礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用安全領(lǐng)域，具體說是爆破現(xiàn)場監(jiān)測監(jiān)控、頂板壓力監(jiān)測監(jiān)控、尾礦庫監(jiān)測監(jiān)控、礦井排水通風(fēng)監(jiān)測監(jiān)控和井下環(huán)境量監(jiān)測監(jiān)控組成的礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭資源豐富，但開采條件復(fù)雜，自然災(zāi)害嚴(yán)重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當(dāng)前煤炭市場需求旺盛的推動(dòng)下，部分煤礦存在突擊生產(chǎn)或盲目超產(chǎn)現(xiàn)象，造成近幾年礦井安全事故發(fā)生率居高不下。為保障煤礦的安全生產(chǎn)，除進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全管理意識(shí)外，關(guān)鍵是建立煤礦井下礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，形成煤礦井上、井下可靠的安全預(yù)警機(jī)制和管理決策信息通道。所以當(dāng)前現(xiàn)代化礦井的生產(chǎn)不僅要解決煤礦生產(chǎn)過程中存在的安全問題、生產(chǎn)自動(dòng)化的問題、又要了解各種與生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的信息。建立安全生產(chǎn)、調(diào)度和管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對井上、井下安全生產(chǎn)全面了解，靠及時(shí)準(zhǔn)確的信息指揮生產(chǎn)和防止各種事故的發(fā)生，已成為煤礦設(shè)計(jì)工作必須解決的問題。
[0003]近雖然近幾年國家對礦山安全越來越重視，但從實(shí)際使用的過程來看我們認(rèn)為主要存在以下幾個(gè)問題:
[0004]1.礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)功能單一；
[0005]2傳感器質(zhì)量和性能差；
[0006]與礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)配接的甲烷傳感器、CO傳感器等傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監(jiān)測煤炭自燃發(fā)火災(zāi)害預(yù)測的關(guān)鍵技術(shù)裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現(xiàn)場使用中，雖然系統(tǒng)主機(jī)、分站以及軟件已經(jīng)不斷進(jìn)行升級，但國產(chǎn)安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規(guī)程》中對甲烷傳感器的調(diào)校有嚴(yán)格的規(guī)定，調(diào)校工作需要專用器具和標(biāo)準(zhǔn)氣樣，對調(diào)校人員的技術(shù)水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員等原因而不能按時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和調(diào)校，甚至從不調(diào)校，嚴(yán)重制約了礦井有害氣體的正常檢測。
[0007]3.通信協(xié)議不規(guī)范，可集成性差；
[0008]因?yàn)闆]有一個(gè)符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統(tǒng)功能擴(kuò)展。在使用中，個(gè)別系統(tǒng)雖經(jīng)多次升級改造，仍不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的“信息孤島”，嚴(yán)重阻礙了礦井安全生產(chǎn)管理水平的進(jìn)一步提高。
[0009]4.診斷功能有待加強(qiáng)，系統(tǒng)的可維護(hù)性低；
[0010]現(xiàn)場設(shè)備在線故障診斷、報(bào)警、記錄功能不強(qiáng)，現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難，影響系統(tǒng)的可維護(hù)性。作為管理維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能對系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細(xì)地判斷故障的性質(zhì)和故障點(diǎn)。但實(shí)際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報(bào)警與真實(shí)超限之間的區(qū)別，為維護(hù)人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點(diǎn)。
[0011]5.現(xiàn)場管理和維護(hù)水平欠缺；
[0012]盡管我國各省市煤炭管理部門都強(qiáng)制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。另外，在大多國有煤礦還存在著監(jiān)測監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對已經(jīng)存在的監(jiān)測監(jiān)控管理制度執(zhí)行不嚴(yán)、對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴(yán)重地制約著礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]針對上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供功能齊全、易于管理和維護(hù)、可集成性強(qiáng)的礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用CAN總線和以太網(wǎng)結(jié)合，能夠適應(yīng)于復(fù)雜惡劣的作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)爆破現(xiàn)場的頂板壓力、尾礦庫、礦井排水通風(fēng)和井下環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測監(jiān)控，布線靈活，有效實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)外各類安全監(jiān)測和監(jiān)控。
[0014]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，包括顯示屏，還包括由UPS電源供電的融合通訊服務(wù)器，該融合通訊服務(wù)器通過數(shù)個(gè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)與設(shè)置在礦井下的數(shù)個(gè)區(qū)域控制器通訊，每一區(qū)域控制器對安裝在對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的終端監(jiān)測裝置進(jìn)行控制，并將終端監(jiān)測裝置監(jiān)測的信息通過對應(yīng)的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)傳送至所述融合通訊服務(wù)器，所述顯示屏顯示該融合通訊服務(wù)器上的信息。
[0015]作為優(yōu)選，還包括連接有監(jiān)視屏的多媒體服務(wù)器，該多媒體服務(wù)器通過地面交換機(jī)與所述融合通訊服務(wù)器通訊。
[0016]作為優(yōu)選，所述區(qū)域控制器為頂板壓力控制器，所述終端監(jiān)測裝置包括頂板離層傳感器、錨桿索應(yīng)力傳感器和激光測距傳感器，所述頂板壓力控制器分別控制該頂板離層傳感器、錨桿索應(yīng)力傳感器和激光測距傳感器的信號。
[0017]作為優(yōu)選，所述區(qū)域控制器為尾礦庫區(qū)控制器，所述終端監(jiān)測裝置包括浸潤線監(jiān)測儀、干灘監(jiān)測儀和庫水位監(jiān)測儀，所述尾礦庫區(qū)控制器分別控制該浸潤線監(jiān)測儀、干灘監(jiān)測儀和庫水位監(jiān)測儀的信號。
[0018]作為優(yōu)選，所述區(qū)域控制器為爆破區(qū)域控制器，所述終端監(jiān)測裝置包括三人連鎖檢測卡、人員監(jiān)視器、爆破監(jiān)控終端和安全距離定位器，所述爆破區(qū)域控制器分別控制三人連鎖檢測卡、人員監(jiān)視器、爆破監(jiān)控終端和安全距離定位器的信號。
[0019]作為優(yōu)選，設(shè)有綜合接入分站，該綜合接入分站與井下數(shù)個(gè)傳感器連接，傳感器的感應(yīng)信號傳送至綜合接入分站，綜合接入分站將感應(yīng)信號通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)傳送至融合通訊服務(wù)器。
[0020]作為優(yōu)選，所述綜合接入分站與信號轉(zhuǎn)換器連接，信號轉(zhuǎn)換器將傳感器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換后通過CAN總線傳送至綜合接入分站，綜合接入分站再將轉(zhuǎn)換后的信號通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)傳送至融合通訊服務(wù)器。
[0021]作為優(yōu)選，所述傳感器包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、風(fēng)速傳感器、管道負(fù)壓傳感器、粉塵濃度傳感器、溫度傳感器、氧氣傳感器、煙霧傳感器、二氧化氮傳感器、硫化氫傳感器和開停傳感器。
[0022]作為優(yōu)選，井下設(shè)有數(shù)個(gè)礦用防爆網(wǎng)絡(luò)攝像儀，每一所述網(wǎng)絡(luò)攝像儀將視頻信號通過對應(yīng)的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)傳送至所述融合通訊服務(wù)器。
[0023]作為優(yōu)選，所述環(huán)網(wǎng)交換機(jī)上的信息通過地面交換機(jī)傳遞至所述多媒體服務(wù)器或融合通訊服務(wù)器。
[0024]從以上方案可知，礦用安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本實(shí)用新型可根據(jù)煤礦安全檢測、監(jiān)控及管理系統(tǒng)的性能要求，設(shè)計(jì)出煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)的硬件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和C / S與B / S混合模式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，使用操作十分簡單方便。
[0026]2、系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，數(shù)據(jù)采用可多種加密技術(shù)，安全可靠。
[0027]3、系統(tǒng)開發(fā)可采用先進(jìn)和成熟的NET開發(fā)環(huán)境，融合XMUWebService等先進(jìn)的技術(shù)，具有高度的穩(wěn)定性、兼容性、擴(kuò)展性和效率性。
[0028]4、創(chuàng)新地將現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通過智能控制終端直接連接到以太網(wǎng)，同時(shí)通過TCP/IP協(xié)議解釋和提供Internet網(wǎng)絡(luò)連接接口，可實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程Web管理的應(yīng)用。
[0029]5、本系統(tǒng)可與服務(wù)器、安監(jiān)部門(或市、區(qū)應(yīng)急救援指揮中心)、遠(yuǎn)程客戶端等數(shù)據(jù)交換通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。
[0030]6、本系統(tǒng)集軟件與硬件為一體，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，適用于重大危險(xiǎn)源中要求實(shí)時(shí)、多任務(wù)的控制體系。
[0031]7、系統(tǒng)提供多種自我診斷功能；當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能迅速識(shí)別，自動(dòng)關(guān)閉有故障的設(shè)備，并做出報(bào)警通知。
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