矿井安全CDMA无线远程监测方案

地面监控中心站

CAIMORE CDMA数据传输终端(CM6560V)

各种井下分站、井下隔爆兼本质安全型多路电源、远程断电器、各种矿用传感器和矿用机电控制设备

安全生产监测软件

1、 现场采集传输现场采集子站由二次仪表连接传感器通过RS-232通讯口与CDMA 无线数据终端连接，每一个CDMA无线数据终端装入一个中国电信的数据SIM 卡。为防止井下瓦斯煤尘火灾等事故危害人身和设备安全，在井下各采区工作面、掘进头及主要巷道、机电峒室等处设置瓦斯、温度、一氧化碳、风速、负压等各类环境监测传感器，在风门处设置风门开关对井下通风环境设施的状况进行监测，并对风机等机电设备的运行状况监测和控制，分站将监测信息传送到地面中心站。当瓦斯等参数超限时（可根据具体情况自行设置断电、复电值），可对有关设备进行实时断电。系统将充分利用煤矿现有传感器及技术资源，并保证所有传感器（采集频率为200-1000Hz 的标准信号。部分厂家的传感器输出为4-20mA，可以通过 “信号转换器”来转换为200-1000Hz 信号）在接入系统后能正常工作。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中，对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理，并将安全生产参数经由CDMA 无线数据终端及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理，并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过CDMA 无线数据终端采用CDMA 网络与井下分站联结通信。通过系统可以准确，全面地了解井下安全情况和生产情况，实现对灾害事故的早期预测和预报，并能及时地自动处理。生产调度人员可以掌握井下设备运行情况，准确地指挥生产。

2、监控中心矿井安全远程监测无线网络系统的监控中心为地面联网（公网固定IP或移动内网固定IP）的2 台计算机：监控主机和副机，当主机出现故障时，副机立即代替主机进行监控，计算机通过通信接口不断地与各个分站进行数据通信，分站和测点可分布于地面或井下任何地方，分站采集各测点传感器的信号，通过CDMA 无线数据终端与通信接口相连，向主机传递数据，同时分站又不停地对所接的传感器巡测，进行数据预处理、显示或根据需要控制输出。系统主机不断地把接收到的各分站测点数据实时处理、显示并定时存盘。

系统组成a． 安全数据采集　矿井原始数据采集（使用RS485、RS232等接口直接采集瓦斯、一氧化碳以及硫化氢等有害气体的浓度以及挖掘深度等数据）；l　告警阀值数据设定（设定有害气体的告警阀值，用以进行告警判断）；将实时数据通过远程无线网络传输到上一级单位；　上级单位接收下属各矿上报的实时数据，并存入本地实时数据库；b. 安全信息告警　告警信息生成（将矿井的原始数据和告警阀值进行比较，如果超过值则产生告警）；u　告警数据上报上级单位（将告警数据上报给上级单位）；u　逐级通知安全责任人（根据告警策略将告警信息逐级发送到安全责任人的手机上，督促其尽快处理）。在通知安全责任人时，可以根据告警策略的设置，分级分时通知安全责任人。当同时发生几种告警时，根据系统的设定可以自动选择发送优先级，例如同时发生瓦斯和硫化氢告警时优先发送瓦斯告警）。uc. 安全信息分析统计　 系统定期将安全信息进行汇总、统计，并可输出各种报表。d. 基本管理　信息源管理（对原始数据和告警阀值数据进行配置和管理）；　告警策略管理（配置安全数据的告警策略，例如通知安全责任人的顺序和时间等）；l　数据管理（数据库备份、恢复等功能）；l

系统特点a. 永远在线： CDMA 无线数据终端一开机就能自动附着到CDMA 网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；b. 按流量计费：CDMA 无线数据终端，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；c. 高速传输：CDMA网络的传输速度最快将达到230.4kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供120~140Kbps 的稳定数据传输；d. 组网简单、迅速、灵活：CDMA 无线数据终端系统可以通过Internet 网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；e. 通信链路由专业运营商维护：由于采用中国电信的CDMA 数据业务，因此链路维护也由中国电信负责，免除通信链路维护的麻烦f. 防雷击与静电：由于采用中国电信的CDMA 数据业务，所以在不影响上网的前提下，CDMA 无线数据终端的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备与产生静电导致危险的缺点。

系统功能（1）系统具备的功能有：监测瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳、馈电及风门开关等环境参数，还可以监测煤仓煤位、水仓的水位及主要机电设备开停等生产参数；监测电压、电流、功率等电力参数；机电设备运行保护参数。（2）配接更大的面积上显示更多的工艺流程模拟图、监测曲线、表格和文字。① 系统生成及操作；② 测点生成及操作；③ 工艺流程模拟图形显示；④ 各测点数据表格显示；⑤ 井上、井下各类模拟量参数的实时表格、柱状图、变化曲线显示；⑥ 井上、井下主要设备开停等开关量的实时值和开/停时间显示；⑦ 原煤产量等累计量的实时值和累计值显示；⑧ 各类报警除表格显示外，还有声讯信号；⑨ 时钟和日期显示；⑩ 系统相关设备及软件操作说明跟踪显示。（3）系统可配置显示屏，可以显示动、静态模拟图形、数据表格、历史曲线、分层显示采掘平面图、测点配置，实时数据显示等。也可通过显示屏控制主机编制矿井实时矿井安全信息或提示。（4）系统的人机界面十分友好，所有显示和打印有操作人员只要用鼠标进行简单的点击即可，任何人都可方便使用，即使偶尔有错误的操作也不会影响系统的正常工作。为了确保系统配置等信息不被破坏，专门为系统管理人员、普通操作人员定义了操作权限并配置相应的口令密码，只有口令密码正确才能进入系统进行操作权限范围内的操作。（5）系统所有被检测的参数、开/停信息及累计量累计、存储，并可连续保持一年（系统软件每三分钟存盘一次），如有特殊情况可保存更长时间，这些数据可随时用表格、二维曲线等形式显示出来，可以打印保存。对重要设备用户能够调整模拟量或设备开停信息和存储时间。（6）系统有简便的绘图工具。所有动态、静态图都可由矿上一般操作人员绘制（绘图时不影响主机实时监测功能）。（7）系统具有列表显示功能。模拟图及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警门限、断电门限、监测值、最大值、平均值、最小值、断电命令、馈电状态、超限报警、断电逻辑不符报警、传感器故障、封锁与解锁等。开关量显示内容包括地点、名称、开/停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态、闭锁与解锁等。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量值等。（8）系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值最小值曲线。在一屏上，同时显示6 个模拟量曲线，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量。（9）系统具有柱状图显示功能。能直观地反映开机率、开/停次数、传感器状态、闭锁与解锁等，并设时间标尺。（10）系统具有模拟动画显示功能。能形象、直观、全面地反映安全生产状况。点击设备图标即可显示该设备的有关内容，包括工艺流程模拟图、相应设备开停、相应模拟量数值和曲线等。（11）方便地由用户自行生成各类表格，打印所要求的各类数据表格、图形及曲线。（12）对各类报警信息进行处理，并实时进行存储和报警。传感器数值超限时声光报警提示，并在监控主机的相应的条目以变换背景颜色和闪烁的方式提醒用户发出报警信号的具体设备及安装地点。（13）系统具有防雷电功能，再加上接口和分站的光电隔离；为了确保万无一失，专门在主传输电缆联接监测主机端配置了法国生产的避雷器。