金矿方案

第1页共21页系统设计方案项目预期目标矿山安全避险系统建成后，能实现井上井下矿区内外的语音通信、调度功能；人员井下区域定位、轨迹回放、紧急报警功能；井下风速、CO监测功能。井下无线信号能覆盖马头门、主要中段大巷等人员集中活动区域场所。管理人员平时可利用系统进行日常的考勤管理和语音调度。在发生安全事故时，工人可通过标识卡及时地将事故报警信息发送至地面，为救援赢得时间。事故发生后，地面管理人员也可通过此系统将紧急撤离信息及时地通知到每位井下工人，同时事故抢险人员可以及时掌握人员的动态分布及人员位置、数量，第一时间找到被困人员的位置，为事故抢险提供重要依据和导向。井下井上可以通过手机或固定电话互相通话，提高工作效率，并在紧急情况时能通过手机、电话、定位卡等通知井下人员紧急撤离。井下的一氧化碳、风速的监测数据等信息可以实时传到井上监控中心，监测数据有任何异常，系统还将实现自动报警。安全避险系统建设在设计过程中综合考虑了以下基本原则：（1）满足井下无线移动通信、人员定位考勤功能、一氧化碳及风速等环境监测等多功能要求；（2）在达到规定的安全指标的基础上，确保系统的性能指标，如覆盖率指标，要把主要行人的巷道尽可能覆盖；（3）控制系统成本，节省开支，保证系统的适用性；（4）提高可维护性，降低维护成本，降低系统寿命周期内总体运行费用；（5）系统要容易施工、维护方便、可靠耐用；（6）模块化设计，无论是硬件还是软件，各个分层间结构清楚，完全标准化，便于系统升级和网络扩容；（7）采用标准TCP/IP接口，兼容性好，接口方式灵活，能满足矿井信息化建设不断发展的要求，可与各种应用软件或数据库实现对接，接口标准，便于未来进一步开发，相互传递数据。龙口市金汇黄金责任有限公司金矿设计方案龙口市金汇黄金责任有限公司金矿矿区属于小型矿山，目前有2个开采中段，人行通道为主井，备用通道为风井，巷道长度不超过200米，原有个中段码头门设有视第2页共21页频监控，井下各中段马头门及炸药、雷管存放点都有视频监控，通信联络系统原有16门程控交换机，井下各中段马头门及井上矿长值班室都有固定电话相同（但原有电话只是普通电话，不具备调度功能）、图像监控能在矿长值班室观看及录像，，但无论是通信联络系统和视频监控系统都无法传输到矿部，新建设系统设置4个环网交换机，分别位于主井口，井下2个主要作业面及矿部监控中心，光纤从主斜井进入，从5号井引出，形成光纤环网，井下2个中段各设置1个通信定位基站，主井口设置一个通信基站，风井口设置1各定位器，用于监控紧急出口人员统计，井下设置5个定位器，用于监控进入重点区域或工作面的人员情况，井下设置4个一氧化碳和风速监测点，用于监控井下的一氧化碳浓度及风速状况，在主井口设置人员定位卡有效性监测装置。通过以上建设，可以全面监测井下人员及环境状况，同时，在井下及井口基站附近（直线无遮挡）250米范围可以实现矿用手机的无线通话，同时监控中心也可以通过固定电话同井下固定电话和矿用移动电话建立联络。在矿区监控中心监视器上显示井下人员定位系统软件及井下巷道的矢量地图。系统组成示意图CVHHHHH主服务器备用服务器46寸液晶电视电话机语音网关控制中心环网交换机井口环网交换机-35水平环网交换机-65水平环网交换机LED显示屏有效卡检测仪监测基站LED控制电脑综合基站-35水平定位器5号井口定位器-65水平定位器炸药库定位器雷管库定位器综合基站综合基站一氧化碳传感器风速传感器一氧化碳传感器风速传感器系统组成主要设备描述第3页共21页KJ272-F定位通信基站通信分站安装在巷道或工作面，用来接收定定位卡/手机的无线信息，并将接收到的信息传送至上一个分站或传输接口，也将来自上一个分站/传输接口的信息发送至定位卡/手机上，或传输给下一个分站。基站特点技术指标无线通信方式，可根据实际情况移动。一旦某一区域不再需要使用，如采掘面的煤炭挖完，可把该区域内的分站移到其他需要的地方或者回收上来备用。通信基站通信分站无线通信输距离500米（典型值）小巧，轻便，非常便于安装和维护有通具有通信基站和网络交换机的双重功能可综合用于人员定位和无线通信系统大范围内同时快速、可靠的识别许多定位仪，并具有微功率、识别率高、高抗干扰性、稳定可靠等优点第4页共21页通信参数KJ272-K矿用本安型定位卡工作电压：DC12V工作电流：≤0.95A存储时间：分站存储数据时间应大于2小时有线信号接口-接口数量：3个光口-传输方式：矿用铠装光缆-传输距离：10km主要技术指标分分站站与与手手机机通通信信分分站站与与标标识识卡卡通通信信无线频段：2.4GHz通信协议：ZigBee(IEEE802.15.4)接收灵敏度：≤-85dBm无线通信距离：250米分分站站与与分分站站通通信信接收灵敏度：≤-85dBm无线通信距离：500米容量:1万个定位卡无线频段：2.4GHz有线：MGTSV矿用阻燃光缆通信协议：RS485第5页共21页定位卡相当于“井下身份证”，所有下井人员和机车各携一张，该卡不断地自动向通信分站发送信号,遇异常情况时可发送报警信号，也可接收撤离通知。KT132-S矿用本安型手机主要技术指标工作电压：DC3V；发射电流≤100mA；激活电流≤5mA；待机电流≤0.5mA；报警工作电流≤100mA；报警工作时间：10秒；工作频段：2.4GHz；接收灵敏度：-85dBm；无线通信距离：500米电池参数名称：AAA碱性电池规格：3V/1200mAh；使用寿命：10个月，电池可更换。第6页共21页矿用本安型手机是专门为矿井设计的无线通话终端设备。通过该手机可方便实现井下与井下、井下与井上通话。该手机具有便捷、可移动性、使用方便等特点。KJ272-J传输接口电池参数主要技术指标主要技术指标工作电压：DC3.7V手机最大工作电流≤400mA手机待机电流≤50mA接受灵敏度：≤-75dBm无线通信距离：500米振铃响度：大于75dB名称：锂聚合物电池规格：3.7V/950mAh充电时间：一般4～8小时电池寿命：500次充电第7页共21页传输接口安装于井下或地面，可以通过电缆/光缆相互连接，实现整个系统的通讯。同时它还可以将通过RS485/光纤传输过来的数据进行处理，并传送到地面中心站。语音网关传输介质：矿用铠装光缆传输类型：RS485传输方式：全双工传输距离：10km传传输输接接口口与与分分站站通通信信传传输输接接口口与与网网络络交交换换机机通通信信传输类型:10M/100M自适应网线传输方式：全双工有线传输速率：10Mbps/100Mbps第8页共21页语音网关主要功能是实现井下手机与井下固定电话以及外部公网电话的互相通话。煤矿总机8101810281036046058105603602601手机井下内部分机井上内部分机传输接口网络交换机井上井下基站基站基站8104监控主机外线电话外线电话网关分机语音网关相关参数语音端口数8路音频端口配置（RJ11）4FXO，4FXSLAN端口配置（RJ45）1个10Base-T/100Base-TX以太网接口串行接口（DB9）1个RS232接口业务功能支持矿用手机、语音网关话机和语音网关交换机接口之间的通话。电话线传输距离500米电源输入DC12V2A功耗最大功率：24W外形尺寸（宽*高*深）310x41x165mm第9页共21页单机重量1.0KG环境要求工作温度：-10~50℃存储温度：-30~60℃适度（非凝结）：10~90%系统功能5)实时监控全国领先的GIS的井下地图显示，生动再现井下全貌，监控人员可实时观测到所有人员车辆的真实分布情况，所见即所得。6)精确定位9254-矿井综合通信系统--人员管理系统--无线通信系统-实时监控精确定位轨迹回放井下报警无线通话通话监控通话查询大屏显示远程管理考勤统计紧急撤离收发短信调度管理短信查询第10页共21页每个井下人员和机车上携有一张定位卡，该卡不断地自动向地面监控中心发送信息，系统据此可准确判断出其当前位置，发生事故时可迅速锁定人员遇难地点,为救援赢得时间。7)轨迹回放可对人员和机车的运动轨迹进行跟踪回放，掌握其详细工作路线和时间，在进行救援或事故分析时可提供有效的线索或证明。92542495第11页共21页8)井下报警井下的人员或设备出现异常的情况时，可通过定位卡向系统发出报警求救信号，地面监控界面立即显示出报警提示，对警报发出人和所在地点一目了然。9)紧急撤离地面人员掌握到异常情况，需要指挥井下人员迅速撤离时，可通过系统向所有人员发出紧急指令，并可动态掌握撤离进行情况。92有情况！第12页共21页10)考勤统计系统详尽记录了所有井下人员的工作时间，由此可方便地对个人、班组、部门进行考勤统计，或根据工种、职务等进行统计。11)远程管理可通过互联网对系统进行操作，实现远程管理和监控，管理人员出差在外也可随时查看井下实况，特别是发生事故时不在现场也可及时掌握第一手情况，进行救援指挥。井口即时有序统计项目详细实用,其结果可保存为Excel表格，或形成报表打印可与矿方其他办公系统无缝结合，充分共享信息。第13页共21页12)大屏显示地面监控终端可连接大型屏幕，更加醒目地动态显示井下人车实况，便于监控中心和井口的监控人员掌握井下情况。13)无线通话井下手机之间可以互相通话，也可井上、井下的固定电话或井上手机通话。14)通话监控互联网第14页共21页以不同的图标表示手机的使用状态，并可掌握谁与谁在通话以及通话时长、通话地点。空闲正在拨号正在通话离开网络15)通话查询可对系统内所有通话记录进行查询、统计，包括通话双方号码、使用者姓名、通话时间、通话时长，并可打印为报表。在进行救援或事故分析时，通话查询可提供有效的线索或证明。16)收发短信监控中心可通过电脑终端向井下手机单发或群发短信，手机与手机之间也可以相互发送。第15页共21页17)短信查询所有的短信发送记录都保留在系统中。可通过手机号查询谁向谁发过短信，发送时间以及短信内容。18)调度管理强拆/强插监控中心可切断手机之间的通话或者插入与双方一起通话。多方通话监控中心可与多部手机同时通话。第16页共21页手机功能（1）通讯录功能，可增加、删除电话号码，可存储50条电话号码。（2）通话记录功能，可查看“未接来电”、“已接来电”、“已拔电话”。（3）日期/时间设置、显示功能。（4）信号强度显示功能，超过信号覆盖区域显示无信号。（5）自动锁键盘功能。（6）设置背光时间。（7）来电提醒方式可设置：铃声、振动。（8）可设置信息提示音、铃音及音量。（9）充电完成和充电提示功能。（10）手机配有充电器，保证充电良好并具有充电指示功能。环境监测系统实时上传数据，兼容不同类型的传感器，如CO传感器、温度传感器、风速传感器等。实时监测，支持CO、风速、温度等环境物理量的动态监测。监控主机实时显示所有监测点的环境参数。多级报警，当环境参数异常时，传感器会发出声光报警，传感基站同时报警，并且地面监控中心也会报警提示值班人员，确保第一时间发现险情。统计分析，系统对所有环境数据进行存储，提供各种查询统计，并可形成报表打印。环形矿山工业以太网随着以太网技术在工业上的应用以及工业千兆环形以太网技术的发展，工业以太网的安全性、实时性以及带宽得到了很大的提高，同时各厂家纷纷提出支持以太网协议的设备，随着各厂家设备应用的成熟，工业以太网在传输数据信息的同时，实现视第17页共21页频，音频，数据三网合一必将是数字化矿山工业网络平台的发展方向，他它可以为数字化矿山提供一个统一的网络传输平台。1.工业级交换机环网优点1）链路自动冗余备份冗余环网中，MOXA工业级以太网交换机，它能自动冗余备份，能自动协商到达最近节点的路径，如果一处线路损坏，网络拓扑重新配置，达到正常网络状态只需10毫秒，支持工业环境电压18－36VD，冗余电源。2）较长的传输距离环型结构采用光纤介质类型，在传输中有低损耗的特性，使得传输线路的无中继传输距离变长，相