摘要：文章詳細介紹了平煤股份一礦結合礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)本身特點，將現(xiàn)用的KJ2000N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級為滿足國家最新標準的KJ2000X全數字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了全數字化數據傳輸，經過實踐應用充分發(fā)揮了該系統(tǒng)的高可靠性、實用性、先進性、開放性及可擴展性，能夠滿足煤礦建設高產、高效、安全現(xiàn)代化礦井對安全生產監(jiān)測監(jiān)控的需求，可有效提高礦井的防災抗災能力。

關鍵詞：煤礦安全;監(jiān)控系統(tǒng);升級改造;實踐應用

一、問題提出

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對井下環(huán)境參數進行監(jiān)測、對機電設備的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，并實現(xiàn)超限報警、斷電、通知撤人等功能，是煤礦安全生產最基本、最重要的安全保障。由于現(xiàn)有的大部分仍基于AQ6201 - 2006《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》研發(fā)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)已經不能體現(xiàn)當代的先進技術水平，現(xiàn)在迫叨需要滿足新標準擁有新技術的新一代安全監(jiān)控系統(tǒng)來為煤礦安全生產提供更有力的保障。對此，平煤一礦將現(xiàn)用的由北京瑞賽長城航空測控技術有限公司生產的KJ2000N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級為由該公司研發(fā)生產的滿足國家最新標準的KJ2000X全數字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是根據國家最新標準運用先進技術研發(fā)生產的新一代全數字化安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過實踐應用取得了良好的效果。

二、KJ2000X全數字化煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)基本情況

KJ2000x安全監(jiān)控系統(tǒng)采用新型的千兆（百兆）工業(yè)以太網加現(xiàn)場總線傳輸方式，實現(xiàn)全數字化數據傳輸，主干網采用光纜為主的通訊介質，井下礦用隔爆兼本安型網絡交換機為核心部件，形成光纖冗余環(huán)網結構。系統(tǒng)由如下設備組成：

l.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中心站：包括終端、采集、GIS圖形定義與顯示、雙機熱備、煤與瓦斯突出等的預測預警軟件。

2.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)交換機：包括礦用隔爆兼本安型網絡交換機，可以組成千兆（百兆）光纖環(huán)網，實現(xiàn)多系統(tǒng)Vlan劃分，提供CAN總線通信接口、RS485總線通信接口。

3.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)分站：RS485信號采集。

4.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器：礦用全型號傳感器，全數字化信號傳輸。

5.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)斷電器：具有RS485通信接口，實現(xiàn)數字化控制。

三、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案

（一）將中心站軟件由原KJ2000N監(jiān)控系統(tǒng)軟件升級為KJ2000X數字化監(jiān)控系統(tǒng)軟件

1.重新配置一臺服務器，并安裝KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件、采集程序及其他相關軟件，作為KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)運行主機。

2.在KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件上將原系統(tǒng)交換機、分站、傳感器等相關配置信息進行一比一配置。

3 .KJ2000X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置全部完成后，將原監(jiān)測中心站核心交換機網絡接口由原監(jiān)控主機掛接至新監(jiān)控主機，實現(xiàn)井下數據的傳輸。

（二）新交換機組網

1.中心站重新安設一臺核心交換機，與原核心交換機采用電口直連方式共同連接監(jiān)控主機。

2.將井下現(xiàn)用交換機，自原環(huán)網一側逐一替換為新型交換機。

3.井下交換機更換完畢后構成環(huán)網結構，采用電口連接模式與中心站新核心交換機連接，同時拆除原中心站核心交換機。

（三）更換并下分站、電源箱、模擬量傳感器

以交換機為單位，逐一替換原交換機下掛接分站，更換分站時，同時更換新型分站所配接的電源箱、電池箱及傳感器。

四、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后系統(tǒng)主要優(yōu)點

（一）全數字化傳輸并具備標準化的傳輸制式

井下網絡交換機通過光纜連接形成TCP/IP工業(yè)以太環(huán)網，交換機與分站之間采用CAN總線通訊，分站至傳感器采用RS485信號，實現(xiàn)所有井下設備通訊的標準化和數字化。

（二）具備電磁兼容能力

對監(jiān)控系統(tǒng)包含的所有井下設備進行了重點技術攻關，通過了過流檢測、過壓檢測、脈沖檢測、控制電路、模塊化設計一系列措施，通過實際現(xiàn)場應用能夠大大加強遠距離帶載能力，提高傳感器長距離供電傳輸，同時采用抗靜電、電磁輻射、瞬變脈沖、浪涌干擾設計，各類設備均己通過抗干擾性能3倍級指標要求。

（三）界面友好，操作簡單，配接新款激光傳感器

此次升級我們保持了以往的軟件界面和操作風格，值機人員無需特殊培訓即可輕松適應新軟件的操作，避免由于不熟練可能導致的誤操作等現(xiàn)象。并且激光傳感器具有標校周期長，誤報率低的特點。

（四）系統(tǒng)可支持多網、多系統(tǒng)融合、可實現(xiàn)多系統(tǒng)之間的應急聯(lián)動

中心站軟件采用ArcGis技術，并為其他系統(tǒng)如人員定位、應急廣播，供電監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)測、無線通信、設備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等預留接口，并可形成統(tǒng)一軟件平臺，實現(xiàn)多系統(tǒng)軟件融合。通過多系統(tǒng)軟硬件融合，讓之前各個相對獨立的子系統(tǒng)形成一個有機的整體，可實現(xiàn)在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，自動發(fā)布廣播并對人員定位識別卡發(fā)出警報。

（五）自診斷、自評估功能：實現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題

1.傳感器、控制器的設置及定義;

2.傳感器維護、定期未標校提醒;

3.傳感器、控制器、電源箱等設備及通信網絡的工作狀態(tài);

4.中心站軟件自診斷，包括雙機熱備、數據庫存儲等功能。

（六）應急聯(lián)動機制

在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應急聯(lián)動。監(jiān)控系統(tǒng)各設備均配套大容量鋰離子蓄電池后備電源，可保證交換機、分站等設備在交流電停止后持續(xù)工作不低于4小時，部分低功耗設備，后備電源時間可達6至8小時以上。

五、結論

KJ2000X數字化監(jiān)控系統(tǒng)具有本安電源在線監(jiān)測、故障診斷、鋰電池待機及遠程充放電測試等功能。實時數據顯示能顯示各監(jiān)測點的當前狀態(tài)或數值，當系統(tǒng)設備故障或模擬量超限時，系統(tǒng)顯示故障設備名稱、報警測點名稱及數值，并將故障信息和報警信息存人數據庫，供查詢統(tǒng)計分析。信息查詢方式靈活，可進行分類，時間分段和日期查詢，查詢信息以數值、曲線和柱圖多種方式顯示。可同時顯示六個測點的曲線并可通過游標獲取相應的數值及時間，顯示曲線可進行橫向或縱向放大，查詢時間段可設定。具有很強的自檢診斷功能，能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設備故障，并在屏幕上以文本或圖形方式直觀顯示，同時發(fā)出報警。還能在屏幕實時彈出信息窗，所有設備事故均形成事故表，供維護人員查詢打印，并將其記入運行報告文件。該系統(tǒng)在使用過程中穩(wěn)定可靠，為礦井安全生產提供了有力的安全保障。

作者簡介：錢媛（1991-），女，河南平頂山人，畢業(yè)于河南理工大學，現(xiàn)在平頂山天安煤業(yè)股份有限公司一礦監(jiān)測隊工作，主要從事礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)技術管理工作。