西峪煤矿安全监控系统的发展历程

杜家锦，张志斌

（1.万家庄煤业有限公司，山西 临汾 041240；2.西峪煤矿，山西 太原 030021）

西峪煤矿安全监控系统的发展历程

杜家锦1，张志斌2

（1.万家庄煤业有限公司，山西 临汾 041240；2.西峪煤矿，山西 太原 030021）

西峪煤矿KJ90型煤矿安全监控系统于2002年7月安装完毕开始试运行，2002年12月通过局组织的验收后正式运行。2008年4月改造完成后的监控系统为KJ90NA型。2010年11月，采用基于工业以太环网+现场总路线平台的KJ90NB安全监控系统替代原来的采用总路线传输方式的KJ90NA安全监控系统。经过十多年的发展，西峪煤矿安全监控系统已经达到国内先进水平，对煤矿安全生产起到了重要作用。

西峪煤矿；KJ90型；KJ90 NA型；KJ90NB型；安全监控系统

1 K J90型煤矿安全生产监控系统

西峪煤矿安全监控系统于2001年9月公开招标，煤炭科学院重庆分院中标，提供KJ90型煤矿安全生产监控系统。于2002年7月安装完毕开始试运行，2002年12月通过局组织的验收后正式运行。KJ90型煤矿安全生产监控系统在当时属于国内较先进的监测系统，其功能主要有：（1）系统可在地面中心站连续监测处理多种环境和工况参数，可处理分站64个，监测模拟量参数可达512个，开关量状态512个，还有512个控制量。模拟量和开关量可实现任意互换。（2）系统具有井下瓦斯超限强制闭锁交叉断电功能，断电逻辑可由用户设置。具有传感器、分站、中心站三级断电能力，并有风、电、瓦斯闭锁功能。紧急情况下，地面中心站值班人员可向井下分站直接发送指令，直接切断井下被控电气设备的电源。（3）系统能对采集到的数据进行实时分析处理功能。各类数据以数字、曲线等形式进行屏幕显示和打印，并形成相应的历史数据，系统可以储存5a以上的历史数据，供有关人员随时查阅和打印。（4）系统有较强的自检诊断功能，能及时发现系统自身配置设备的故障，并在屏幕上以文本或图形方式直观显示，同时发出报警，并指出故障位置和原因。所有设备事故均形成事故表、供维护人员查询打印，并可查询非正常状态的起止时间及持续时间。（5）系统具有实时曲线跟踪显示、打印功能、屏幕拷贝功能。（6）系统监测处理参数的类型有瓦斯、风速、负压、温度、湿度、一氧化碳，氧气、烟雾、设备开停、风门开关、馈电状态等。

2 K J90N A型煤矿安全生产监控系统

随着国家对煤矿瓦斯治理要求的进一步提高和煤矿安全生产监控系统技术的发展，西峪煤矿原有的KJ90型煤矿安全生产监控系统经过6 a的运行，传输方式落后、设备陈旧，新购回的设备与系统又不太兼容，导致监控系统故障频繁。

西峪煤矿按照《AQ1029—2007煤矿监控系统及监测仪器使用管理规范》对整个监控系统进行改造，工程从2008年2月开始，于2008年4月改造完成，改造后的监控系统为KJ90NA型，效果表现在：（1）改造后更换了计算机（服务器）、数据接口，并对监控系统软件升级，增加了风门传感器、温度传感器、馈电传感器；并增加了地面语音声光报警功能，及时准确提醒值班人员发现问题。（2）建立了监控系统专用机房，实现了监控屏幕和主机分开，并在专用机房安装了空调，保证主机正常运行，减少了对工作人员的辐射，真正做到了以人为本。（3）实现了两台服务器自动切换功能，遇到一台出现故障，另一台服务器能在短时间内自动切换，保证了监控系统的实时监控。（4）通过系统软件升级，增加了分站开关量和模拟量彻底转换，操作起来更加方便。经对软件升级，大大减少了误码现象，使监控系统运行更加稳定。

3 K J90N B型煤矿安全生产监控系统

KJ90NA安全监控系统运行以后，其稳定性有了很大提高，但由于仍采用总线传输方式，系统最多容纳64台分站；随着国家对煤矿井下安全监控系统要求的提高，KJ90NA安全监控系统传输平台已不能适应安全生产的需要，迫切要求升级改造。KJ90NA安全监控系统传输平台存在的问题有：（1）系统容量受限，最多容纳64台分站。（2）通讯平台只能运行特定的系统。（3）不具备通讯冗余和自恢复功能。（4）无法实现故障自我诊断。（5）传输速率低，抗干扰和雷击能力弱。（6）系统稳定性差。（7）主通讯误码、故障率高。（8）主干线出现故障对整个系统造成干扰。为使西峪煤矿运行的安全监控系统的传输更先进，更快捷，彻底解决KJ90NA安全监控系统传输误码等问题，西峪煤矿决定将KJ90NA型改造为KJ90NB型。2011年8月—11月，完成改造后的监控系统采用基于工业以太环网+现场总路线平台的KJ90NB型安全监控系统，系统软件由原来的KJ90版本升级为KJ2008版本。地面监控中心机房配置2台地面环网交换机（CQCC6200）、井下环网交换机采用本安型环网交换机（KJJ103）、布置于井下硅整流变电室、五采区1号变电室、三采区1号变电室、四采区1号变电室。采用8芯阻燃光缆连接通讯光缆，共铺光缆11Km。改造升级后的KJ90NB安全监控系统有以下特点及功能：（1）改造后的系统容量由原来的容纳64台分站扩容到大于255台分站的容量。（2）通讯速率大大提高，由原来的≤2400 bps提高到≥2 M～100 M。（3）系统反应时间加快，由原来的≤30 s到≤5 s。（4）通讯模式由原来的主从巡检升级为多主并发。（5）控制时间大大缩短，手控时间原来不大于30 s，现在不大于1 s。异地控制时间，原来不大于60 s，现在不大于5s。（6）改造后的传输平台运行稳定、可靠性好、线路机械强度高，通讯协议采用标准的TCP/IP网络协议。（7）改造后的系统彻底解决了数据传输方面的技术瓶颈，系统节点容量大幅度增加，传输距离更远，抗干扰和雷击能力更强，整个传输系统的稳定程度和数据的准确程度得到进一步提高。（8）系统改造后，个别节点发生故障不影响整个系统的正常运行，便于查找和排除故障，缩短了系统故障处理的时间，使系统可靠程度进一步提高。（9）彻底根除了系统的误码问题。（10）主通讯故障准确诊断，大大提高了排除故障的效率。

4 结束语

经过十多年的发展，西峪煤矿安全监控系统逐渐改进，已经达到国内相当先进水平，实现了对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风压、温度、风机开停、风门开关等的自动、连续、集中监测和瓦斯超限、报警断电，为避免瓦斯和火灾等事故发挥着重要作用。

Development of Safety Monitoring System in Xiyu Mine

DU Jia-jin1，ZHANG Zhi-bin2
(1.Wanjiazhuang Coal Co.,Linfen Shanxi 041240；2.Xiyu Coal Mine，Taiyuan Shanxi,030021)

The KJ90 safety monitoring system started trials in July2002 and officially launched in December2002 after the approval.In April2008 the system was transformed into the KJ90NA model on the basis of AQ1029-2007 Safety Monitoring System and Equipments Use and Management Norms.In November2010,the KJ90NB system (on the platform of industrial Ethernet-ring net and field-bus)replaced the KJ90NA system(on the bus transaction).Important to safety production in mines,the safety monitoring system in Xiyu mine has reached the domestic advanced level for more than ten years.

KJ90;KJ90NA;KJ90NB;safety monitoring system

TD76

A

1672-5050（2012）11-0079-02

2012-07-09

杜家锦（1964—），男，山西文水人，大学本科，从事煤矿安全生产管理工作。

徐树文