煤礦數字化智慧礦山整體解決方案⑩系統具有膠帶機低速打滑、機頭堆煤，滿倉，超溫灑水，煙霧，滾筒超溫，沿線急停,跑偏,縱撕，斷帶等多種保護；并具有良好的可擴展性，選擇的模塊留有備用容量，可方便的進行擴展，如：增加膠帶機的保護功能、增加與其它膠帶機的閉鎖功能等。系統接入主煤流運輸集控子系統建設完成以后，子系統具備工業以太網接口模塊直接接入環網。數據通過標準的TCP/IP數據協議傳輸到調度中心集控室，以OPC方式實現與調度中心通信，實現集中控制。系統應用1.工況圖顯示工況圖動態顯示整個系統所有膠帶機、給煤機、轉載膠帶運行的工況，以及主要保護及有關參數信息。2.信息圖顯示實時顯示各膠帶機、給煤機開/停狀態和煤倉煤位高度。如膠帶機開停狀態、檢修狀態及運行速度，拖動電機電壓、電流、開關時間、停機時間等參數。如圖5-6。同時實時顯示膠帶機和各種保護傳感器的工作狀態，顯示膠帶機的故障類型。3.歷史查詢電機電流、電機溫度、帶速、產量和瞬時流量歷史趨勢圖查看、相關數據報表顯示和歷史數據查詢。如圖5-7所示。

5.3.3井下排水監控子系統（接入）XX煤礦井下排水控制系統已招標，未建設，本方案只考慮接入。系統概述礦井主排水系統是煤礦大型設備的一個重要組成部分，其正常運行與否直接關系到整個礦井的安全生產。XX煤礦井下設有主排水泵房和二盤區水泵房，井下主排水泵房配置3臺PJ200B×5型高揚程多級離心泵，1臺工作，1臺備用，1臺檢修。正常涌水時1臺水泵工作，最大涌水時2臺水泵同時工作。井下二盤區水泵房配置3臺PJ200×3型礦用耐磨多級離心泵，1臺工作，1臺備用，1臺檢修。正常涌水時1臺水泵工作，最大涌水時2臺水泵同時工作。井下主排水泵房和二盤區水泵房各設置1套井下水泵自動化系統，采用可編程控制器（PLC）設備，通過對水倉水位信號及各排水管路電動閥、電磁閥和水泵配電柜相關開關參數的采集，實現水泵開、停及電動閥、電磁閥的自動化控制。系統通過通信接口接入綜合監控系統網絡，將相關數據傳輸至礦井調度中心，可根據礦井生產管理的需要，實現泵房無人值守。系統功能（1）系統根據水位和壓力控制原則，自動實現水泵的輪換工作。（2）系統具有通訊接口功能，PLC可同時與操作屏及地面監測監控主機通訊，傳送數據，交換信息，實現水泵四遙功能。（3）系統可根據投入運行泵組的位置，自動選擇啟動射流泵，若在程序設定的時間內達不到真空度，便有報警輸出。（4）在操作屏上動態監控水泵及其附屬設備的運行狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數，超限報警，故障點自動閃爍。具有故障記錄，支持歷史數據查詢等功能。（5）系統保護功能有以下幾種：1）超溫保護：水泵長期運行，當軸承溫度或定子溫度超出允許值時，通過溫度保護裝置及PLC實現超限報警。2）流量保護：當水泵啟動后或正常運行時，如流量達不到正常值，通過流量保護裝置使本臺水泵停車，自動轉換為啟動另一臺水泵。3）電動機故障：利用PLC及觸摸屏監視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障，并參與控制。4）電動閘閥故障：監視閘閥開度、限位等狀態，并參與水泵的聯鎖控制。（6）系統控制具有自動、半自動和手動檢修3種工作方式。自動時，由PLC檢測水位、壓力及有關信號，自動完成各泵組運行，不需人工參與；半自動工作方式時，由工作人員選擇某臺或幾臺泵組投入，PLC自動完成已選泵組的啟停和監控工作；手動檢修方式為故障檢修和手動試車時使用，當某臺水泵及其附屬設備發生故障時，該泵組將自動退出運行，不影響其它泵組正常運行。PLC柜上設有該泵的禁止啟動按鈕，設備檢修時，可防止其他人員誤操作，以保證系統安全可靠。系統可隨時轉換為自動和半自動工作方式運行。（7）在地面控制中心可以實現的具體功能如下：1）顯示功能：動態顯示井下泵房運行的工況，以及水流量的大小。實時顯示個水泵中各種保護傳感器的工作狀態，并對低電壓、漏電、過電流、真空度、流量開關、定子溫度、軸承溫度、水位超限等故障類型進行診斷分析顯示。2）控制功能：具有遠程控制水泵的開/停功能，以及泵房其他設備的遠程控制控制功能，如電動閘閥、電磁閥的開合控制。3）保護功能：系統對水泵排水系統過程中出現的故障有保護功能。4）報表功能：把各種模擬數據如電流、溫度做成報表的格式，供操作人員查詢參考。5）水泵操作：單臺水泵自動啟動的過程為：打開空氣閥，啟動射流抽真空系統、檢測真空度、關掉空氣閥、啟泵、檢測水泵出水口壓力、打開水泵出水口電動閥。停機過程則為先關水泵出口電動閥,后通過啟動柜停止水泵。系統接入XX井下排水監控子系統已經完成招標，待建設，子系統具備工業以太網接口模塊，可以直接接入就近環網交換機。其接入圖如圖5-8所示。圖5-8井下排水系統接入圖

5.3.4礦井通風監控系統（接入）礦井通風機自動化監控系統目的：實現實時監測通風系統參數、通風機的性能參數、電機的電氣參數、軸承溫度、電機振動、數據管理、報表管理、性能測試、遠程通訊等功能；實現通風機房無人值守。系統概述XX風井主扇通風系統已建設，系統選用2臺FBCDZ-10-№38型軸流通風機，平時1臺工作，1臺備用檢修。另選2臺啟閉風門。XX煤礦通風控制系統設置1套由可編程控制器（PLC）組成的主通風設備監控系統，在風硐內設置瓦斯、風速、負壓等傳感器，通過對主通風系統的各種傳感器參數及開關狀態的數據采集，實現對通風機的監測與控制，并完成記錄、顯示、超限報警、繪制圖形和曲線、打印各種報表等任務。XX煤礦局扇通風系統共設置12個局扇點，局扇采用變頻控制。系統設計XX煤礦主扇通風機在線監測系統已經建成，系統監測站采用ABPLC為核心，配置風量、風壓、電流、電壓、壓力、溫度等帶有標準輸出信號支持遠程監測的傳感器。通風在線監測系統通過交換機接入上位機，實現數據本地上傳及實時監測。設計通過交換機預留接口，將通風機監控信息接入地面環網交換機，通過地面1000M工業以太網傳送到調度指揮控制中心的綜合自動化平臺監控工作站，從而實現網絡化監控。設計在12個局扇點設置PLC控制站，控制核心選用ABPLC。控制站配置相應的通訊模塊與局扇電控系統預留通訊接口進行通訊，將局扇相關信息采集到PLC控制站。控制站配置工業以太網模塊，實現局扇控制系統信息的上傳功能。控制站外殼采用隔爆控制箱，控制電源供電選用隔爆電源。系統功能通風監控系統按無人職守配置，具體控制功能如下。（1）利用高精度的差壓、負壓傳感器，依靠PLC高速的數據處理能力，實現風量的準確計算。（2）實現風機運行參數風量、負壓、電流、電壓、振動、溫度等的遠程在線監測。（3）采用高可靠性的上位機組態軟件和抗干擾性強的工控機系統及不間斷電源系統，實現風機的遠程故障診斷功能。（4）實現風機運行中的數據記錄、故障報警及報表打印功能。（5）顯示報警功能：故障報警顯示。系統接入主扇通風系統已建成，子系統主控站具備工業以太網接口模塊，直接接入就近布置的井下環網交換機，并入環網。數據通過標準的TCP/IP數據協議傳輸到調度中心集控室，以OPC方式實現與調度中心通信，實現遠程監測。局扇通風監控系統通過控制站配置的以太網通訊模塊直接與就近環網交換機相連，并入環網。數據通過標準的TCP/IP數據協議傳輸到調度中心集控室，以OPC方式實現與調度中心通信，實現遠程監測。系統應用工況圖動態顯示整個系統所有通風機運行的工況，動態顯示風機靜壓、電機功率、風機全壓、風機流量、排氣溫度、風速、風機效率等模擬參數。監控畫面見圖5-12、圖5-13所示。

5.3.5礦井壓風機監控系統礦井壓風機是煤礦生產的主要設備之一，它運行性能的優劣及其可靠性、安全性直接關系到礦井生產的正常。空氣壓縮機自動化監控系統目的：實現就地及遠程自動控制，對電動機及壓風系統運行參數進行實時監測，當運行參數出現異常時，能夠及時報警通知調度指揮人員進行處理，無人值守。系統概述XX煤礦壓風機房在建，工業場地壓縮空氣站選用4臺M350-2S型兩級壓縮螺桿式空壓機，3臺工作，1臺備用，并配套單機、聯機控制系統。每臺空壓機配1臺控制器，實現氣量、壓力、溫度信號檢測及空壓機保護、控制等功能。系統設計在壓風機房設置1套聯機控制系統包括PLC可編程控制柜一臺、一臺就地監控主機，可檢測、控制、顯示每臺空壓機工作狀態，使各臺機組協調運行，并將信息上傳至礦調度中心，可實現空壓機站無人值守。壓風機監控系統主要完成：（1）壓風機本體的監控。通過串行通訊將壓風機主控器和可編程控制柜進行信息交換，實現對壓風機的遠程監控。（2）對高壓柜系統監測。對空壓機電機電流、電壓、功率因數、功率等電量進行實時檢測，監控單元應具有RS-485通訊接口的電量專用采集單元。（3）壓風系統通過就近的工業以太網交換機，將壓風機監控信息通過地面1000M工業以太網傳送到調度指揮控制中心，從而實現網絡化監控。系統結構如圖5-14所示。壓風機控制系統接入前提：原廠商必須提供相關通訊協議，提供OPC接口。系統功能（1）工況圖動態顯示整個系統所有壓風機運行的工況，以及主要參數信息如總管壓力、總管流量等的顯示。（2）實時顯示壓風機和各種保護傳感器的工作狀態，顯示壓風機的故障類型，如機柜電氣故障、高壓機柜故障、油過濾堵塞、油細分離器堵塞、空氣濾清堵塞、排氣高溫等故障類型以及分站之間通信是否正常。（3）對每個壓風機的模擬參數，如總管壓力、總管流量進行實時曲線圖的顯示。（4）自動實現壓風機的開停等控制。（5）系統對壓風機運行過程中出現的空氣濾清堵塞、油細分離器堵塞等故障有保護功能。（6）對模擬參量如排氣溫度、總管壓力、總管流量等進行處理，形成報表打印并保存。系統接入系統可以通過PLC配置的以太網模塊接入就近的環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心，實現集控。5.3.6礦井水處理系統系統概述礦井水處理工藝流程：礦井井下涌水先進入調節水池，再經渣漿泵提升進入高效混凝沉淀池處理，出水經消毒后部分直接回用于黃泥灌漿用水和選煤廠生產用水，其余自流入重力無閥過濾器進行過濾處理，處理后進入生產消防水池進行回用。產生的污泥排入污泥濃縮池，經重力濃縮后，通過污泥泵送入選煤廠的煤泥池進行壓濾處理，壓濾后的煤泥出售。主要構筑物及設備有：調節水池、提升泵房、混凝反應沉淀池、重力無閥過濾器、加藥間設備。系統設計在礦井水處理站控制室設1套PLC可編程控制系統，主控裝置采用PLC可編程序控制器。對井下排水的混凝、沉淀、過濾、消毒等工藝過程進行集中監控，監測各水池液位、儀表顯示及泵、閥門等設備的運行狀態，實現各類泵、電動閥門的自動控制，并具有故障報警、故障停車等功能。系統PLC配置以太網接口模塊，通過就近的工業以太網交換機接入綜合自動化平臺，實現遠程控制功能。接入示意圖如圖5-16。圖5-16礦井水處理監測系統圖系統功能（1）集中操作方式:集中方式實現對設備或整個工藝流程的啟停控制。（2）操作:處理站設備旁邊設就地控制箱，實現單臺設備的啟停控制，該操作方式主要供單機調試、維護使用。（3）遙信:系統能夠與礦調度中心監控站通訊，實現信息傳遞和交換。（4）遙測:系統能夠實現在調度中心監測泵的運行狀態、能夠檢測液位、藥位、流量等模擬信號。（5）遙控:系統能夠實現在調度中心控制泵、實現整個流程的自動控制，并可故障報警，故障停車，可以實現無人值守功能。系統接入系統通過PLC以太網模塊就近接入到工業以太網交換機，將信息數據傳至調度中心，在調度中心實現遠程監控。

5.3.7生活水、污水處理廠監控系統（接入）系統設計XX煤礦生活水、污水處理廠監控系統已建設。系統設置1套水處理監控系統，配置1套可編程控制器（PLC）設備。控制站配置相應的通訊模塊與泵站電控系統和組合開關控制系統預留通訊接口（如Modbus通訊協議）進行通訊，對礦井污水處理的工藝過程進行集中監控，監測格柵除污機、提升泵、組合污水處理設備、反沖洗水泵、回用水泵等設備的運行狀況，監測水池液位、儀表顯示及閥門狀態，實現各設備和電動閥門的自動控制，并具有故障報警功能。系統有關信息傳輸至礦井調度中心，根據生產管理的需要，可在調度中心進行泵、閥門的遠程監控。系統功能（1）完成水泵系統及水倉水位等參數的采集。（2）在上位機上控制各臺水泵的起停和顯示各臺水泵系統設備狀態。（3）可以根據現場情況實現自動控制各臺水泵的起停。（4）發出故障聲光報警。（5）將采集的各種數據通過網絡傳輸到上位監控計算機，以及接受上位監控。（6）計算機發出的操作指令并執行，并且能夠通過上位監控計算機修改泵房監控系統的參數或程序（有權限限制）。系統接入水處理子系統已經建設完成，子系統具備工業以太網接口模塊直接接入環網；系統還可以通過上位機配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，則可就近連接至環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心。系統接入圖如圖5-17所示。圖5-17生活水、污水水處理監控系統接入圖

5.3.8水源井水處理系統（接入）系統概述水源井水處理系統設計為2套×100t/h反滲透除鹽裝置，出水水質需滿足國家飲用水衛生標準。水處理工藝系統分為兩個子系統，即預處理系統和脫鹽系統。預處理系統主要用于去除水中的懸浮物、膠體等，保證出水有機物含量及污染指數（SDI）等指標滿足反滲透進水要求,即SDI≤4。脫鹽系統主要用于去除水中各種溶解固形物即鹽分，出水滿足國家飲用水衛生標準的要求。預處理系統采用盤式過濾器，脫鹽系統采用反滲透工藝系統設計XX煤礦水源井水處理系統已經建成，控制系統是采用CompactLogix系列PLC集中控制，控制室設PLC柜2臺，低壓配電柜3臺，就地儀表柜2臺，高壓泵軟啟動柜2臺，工控機1臺。電控系統主要由PLC控制設備起停，并接至上位工控機，對主要設備、儀表、除鹽水系統運行參數(電導、流量、壓力及PH等)進行集中監視和控制。設計只需將系統接入到集控平臺。系統功能（1）完成水泵系統及水倉水位等參數的采集。（2）在上位機上控制各臺水泵的起停和顯示各臺水泵系統設備狀態。（3）可以根據現場情況實現自動控制各臺水泵的起停。（4）發出故障聲光報警。（5）將采集的各種數據通過網絡傳輸到上位監控計算機，以及接受上位監控。（6）計算機發出的操作指令并執行，并且能夠通過上位監控計算機修改泵房監控系統的參數或程序（有權限限制）。系統接入水源井水處理系統已建設完成，系統采用CompactLogix系列PLC集中控制，但系統未預留通訊接口，因此系統可以通過配備PLC以太網模塊接入就近的環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心，實現遠程集控。或通過在水處理機房的上位機配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，則可就近連接至環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心。

5.3.9鍋爐房監控系統（接入）鍋爐房自動化監控系統實現無人值守，具有故障診斷、控制、數據統計報表等功能。系統概述XX煤礦集中鍋爐房已建，本方案只考慮接入。系統設計鍋爐房的主控系統采用和利時DCS控制系統，監控系統為和利時MACS組態。實現了對4臺鍋爐給煤、鼓風、引風、水泵的變頻控制，對爐膛負壓、煙氣氧含量、總水流量、煤量、電量等參數的監測。本方案只考慮將鍋爐房控制系統通過環網接入到集控中心。系統功能在控制室內實現對鍋爐、換熱站運行中的技術參數（溫度、壓力、水位、流量）和經濟指標（供熱量、耗電量、用水量）的檢測、記錄和運行設備的控制及其它要求。1.監測功能鍋爐進、出口水溫和水壓。鍋爐循環水流量。爐膛出口煙氣溫度。爐膛負壓。循環水泵進、出口水壓。循環水泵負荷電流。2.報警功能鍋爐出口水溫過高。鍋爐出口水壓過低。爐排故障停轉。熱水系統的循環水泵故障停運。除氧水箱水位過低和過高。自動保護裝置動作。系統接入通過鍋爐房控制系統配備的通訊接口，接入就近連接至環網交換機，或通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心。接入前提：原廠商必須提供相關通訊協議，提供OPC接口。接入示意圖如圖5-18所示。圖5-18鍋爐房系統接入示意圖系統應用鍋爐房監控系統工況圖顯示如圖5-19。圖5-19鍋爐房監控系統

5.3.10主副井提升監控系統（接入）系統概述XX煤礦礦井主立井裝備2套JKMD-4X4(Ⅲ)型落地式多繩摩擦輪提升機，各配1臺3000kW交-交變頻同步電動機、全數字交流提升機電控裝置。礦井副立井裝備1套JKMD-5.5X4(Ⅲ)型落地式多繩摩擦輪提升機，配2200kW交-交變頻同步電動機、全數字交流提升機電控裝置。XX煤礦主副井提升監控系統建設已完成，主控提升采用S7-400控制器。控制保護采用S7-300控制器。PLC配有以太網接口。本方案只考慮接入。通過上位機系統以OPC方式接入綜合自動化平臺。在調度中心實現副井提升監控子系統遠程監測。系統功能（1）能夠自動采集、顯示提升機的各種運行參數，提升機運行；（2）能夠根據監測到的信號判斷提升機的工作情況，故障時能及時發出報警信號。（3）系統應能與礦井綜合調度系統無縫連接，實現數據的共享。系統接入設計通過在主井絞車機房配備的上位機，配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，從而就近連接至設在主井絞車機房的環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至調度中心。接入要求：原廠商必須提供相關通訊協議，提供OPC接口。接入示意圖如圖5-20所示。圖5-20提升系統接入示意圖系統應用系統應用圖顯示如圖5-21所示。圖5-21提升系統應用圖

5.3.112#副立井監控系統（接入）系統概述XX煤礦2#副立井提升控制系統已招標，系統以OPC方式接入綜合自動化平臺。在調度中心實現2#副立井提升監控子系統遠程監測。系統功能（1）調度中心上位機能實時監控2#副立井絞車的工況信息，并能遠程實現相關設備的正常順序啟動、停止控制；（2）控制系統具有集控(遙控)、就地、手動、檢修等多種控制方式，各種控制方式互相連鎖；（3）絞車運行參數的在線監測，包括電機參數:電機電流、電機軸溫及減速器溫度等；（4）顯示報警功能:故障報警顯示；（5）畫面顯示:采集的數據通過網絡反映到總監控系統監視器上；（6）事件順序記錄、故障診斷報警功能。系統接入設計通過在2#副立井絞車機房配備的上位機，配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，從而就近連接至設在通風機房的環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至調度中心。接入要求：原廠商必須提供相關通訊協議，提供OPC接口。

5.3.12電力監控系統系統概述根據目前煤礦變電所現實情況，采用變電所自動控制系統，可以大幅度提高供電可靠性，即使突然跳閘，也可立即自動重合閘試送電，并且在跳閘后可以查閱相關數據分析原因，有針對性地采取措施，防止同類事故再次發生，另外，可以實現無人（少人）值班。變電所自動控制系統采用分層、分布、分散開放式多CPU全微機結構，包括微機保護、控制、監測、中央處理、遠動傳送、后臺監控等功能，可實現四遙（遙控、遙信、遙測、遙調、遙視）達到無人值班目的。系統為全中文Windows操作平臺，標準數據庫系統，具有性能可靠、功能齊全、操作直觀、維護方便等特點。礦井電力自動化監控系統：實時顯示被監測線路的開關分合閘狀態、三相電壓、電流、零序電壓、零序電流、有功功率、絕緣電阻、功率因數等電量數據；能記錄電流、電壓曲線，統計電能、日報表、月報表；并隨時可以任意查詢全礦井任一監測點的任一時段的所有歷史數據。實現無人值守。XX煤礦設110kV變電站一座，礦井內部均由110kV變電站直接供電。系統設計1.地面變電所自動化系統XX煤礦礦井地面供配電采用110kV和380/220V二級交流電壓。一、二級用電負荷采用雙電源供電，當其中一回電源故障時，另一電源可擔負全部一、二級負荷用電。110KV變電站監控系統為已建監控系統，實現了對全部設備進行監視、測量、控制記錄和報警功能。系統按接入設計，設計通過在地面變電所機房安裝上位機并配備以太網卡，將該電力綜合自動化監控系統與變電所內設置的工業交換機相連，接入到礦井綜合自動化系統的地面光纖工業以太環網上。通過地面光纖工業以太環網上傳信息，在礦井生產調度指揮中心可觀察到該變電所監控系統的各種參數和運行狀態。2.井下變電所自動化XX煤礦設置井下中央變電所。中央變配電所內設防爆高壓開關柜17臺。采用上海山源綜合保護器。礦井井下電力監控系統主要由三部分組成：（1）電力監控中心：礦井井下電力監控系統在礦井調度監控中心機房設置一套井下電力監控服務器及監控軟件。（2）網絡結構：以礦井千兆工業以太環網作為礦井井下供配電監控系統的主干網。（3）變電所監控分站：在每個變電所內設置一個井下測控分站，測控分站將變電所的高壓開關、低壓開關的微機綜合保護通過RS485口接入測控分站，測控分站通過以太網接口和光纖網絡實現與地面電力監控主站的通訊。向上提供TCP/IP以太網接口。通過就近的工業環網交換機接入礦井千兆工業以太環網。通信管理單元收集本站內所有參數信息提供給綜合自動化監控平臺。同時，對各上位機下達的控制命令進行發送，到相應的設備區執行。在井下變電所安裝的測控分站主要做變電所與電力監控主站間數據通訊轉發，并兼負變電所綜合選漏和錄波預處理，并提供OPCSERVER給礦井綜合自動化的工業組態平臺。測控分站內置后備電源，停電后可延續三小時的運行。井下測控分站主要由高性能工業嵌入式通訊服務器、后備工作電源、視頻接入、光纖接續盒、工業光纖以太網交換機等組成。支持多規約、多波特率、多通訊方式。軟件內核部分采用嵌入式實時多任務操作系統，通訊及監控軟件采用外掛式軟件模塊，可方便地進行功能擴充。接入示意圖如圖5-24。系統功能1.實時測量與監視功能測量110KV系統每個回路的Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0、Ia、Ic、3I0、P、Q、COSФ、絕緣電阻、有功電量、無功電量；監視開關分合位置、保護信號情況。2.告警功能開關變位告警、保護動作告警、電壓電流越限告警。3.開關機構和控制電源監視功能能夠監測開關機構異常，并發出告警，能夠監測控制電源完好性，并發出告警，以便及時檢修，避免保護動作時開關拒動。4.事故推畫面功能當某變電所發生開關跳閘、保護動作等事件時，將自動調出事故回路所在的畫面。5.事件記錄存儲檢索功能當開關變位、保護動作、發生預告信號、控制操作、修改定值時，均生成帶時標的事件記錄，存儲在磁盤中。6.定值管理功能可以對選定的回路進行定值查詢、設定與打印。設定時為了定值設定的安全可靠，分定值預設和定值固化兩步進行。7.電度計量功能可按時段統計存儲各回路電度量的峰、平、谷電量，并形成報表予以打印。8.權限管理功能有管理員級權限和客戶權限，管理員可以分配每臺工作站的權限，以保證系統操作的安全性。9.故障錄波分析與打印功能當保護動作時，可自動啟動錄波功能，也可由調度下命令啟動某回路進行錄波，主站可再現電壓電流波形，分析各個時刻的幅值相位，諧波分析等，也可打印出錄波曲線。10.控制操作功能控制操作有三種：高低壓開關的分合閘控制操作、保護信號復歸操作和啟動錄波操作；開關分合操作分預分預合，控制執行兩步操作，以確保開關操作的安全性。11.歷史數據存儲與檢索功能對電壓、電流、功率、功率因數、電度量等存儲小時值、日值、月值，存儲的時間長短只受磁盤容量的限制。12.曲線存儲與檢索功能可存儲電壓電流功率等的日曲線月曲線，存儲的時間長短只受磁盤容量的限制。13.報表設計與檢索打印功能軟件自帶報表設計工具，可進行各類報表的設計，現實與打印時，自動將數據從數據庫中取出，并填在表中。報表功能可以統計并顯示電量的班報、日報、月報的監測、存儲，查看。14.打印功能可進行屏幕打印、各類曲線打印、事件記錄打印、報表打印、錄波打印。15.圖形畫面組態功能有強大的電力組態工具，可制作變電運行所需的各類圖形、曲線。16.web瀏覽功能可提供web瀏覽功能，使在局域網中的任何計算機，經授權均能瀏覽各類曲線、報表和實時圖形。通過該功能，可實現煤業集團遠程監視供電系統的運行工況。17.設備檔案的管理可在畫面上，點擊開關可調出開關的檔案資料，實現開關及相關設備的臺帳管理。18.規約轉換和數據轉發可實現多種通訊規約的轉換，并向調度轉發數據。提供OPCServer接口，配合集中控制平臺進行集成。19.對井下監控分站軟件進行遠程升級。20.自診斷功能系統能及時發現分站、高開綜合保護器故障，并予以報警。21.遠程遙控調整開關的整定參數功能本方案電力監控系統的產品具備從主站直接通過網絡實現對保護器的遙信、遙調、遙控、遙脈功能，并具備故障錄波上傳主站顯示和自動分析波形的功能，為用戶定位故障情況，提供最基本、最準確的各相電流電壓波形信息。22.故障定位功能因為煤礦故障情況主要就是越級跳閘和接地選漏功能，此功能應該是接地故障的線路的選擇性問題，我們現有的設備可以通過實際供電線路的電纜的型號、長度、線徑、絕緣措施等真實數據，參照我們提供的漏電電流整定參考原則，詳細整定出每一路的準確漏電電流值并下發到保護器定值表中，可以大大提高漏電選擇的正確性，該方法在東北大平礦，山西晉煤集團，同煤集團等多個煤礦得到驗證。另外本方案選擇的保護器具備了異頻信號選擇性的新技術，更可靠的實現漏電線路的選擇。系統接入地面變電所自動化系統由上位機接入就近的工業以太環網，將數據傳輸到礦調度中心。井下變電所自動化系統由測控分站通過以太網接口和光纖網絡實現與地面電力監控主站的通訊，向上提供TCP/IP以太網接口。通過就近的工業環網交換機接入礦井千兆工業以太環網，將數據傳輸到礦調度中心。5.3.13瓦斯抽放監控系統系統概述XX煤礦為高瓦斯礦井，在風井場地設瓦斯抽采泵站，瓦斯抽采泵選用10套2BE3720-2BY3型水環真空泵設備。設計對瓦斯抽放系統中的參數：瓦斯濃度、流量、溫度、壓力、設備開停狀態參數等進行監控，形成完整的瓦斯抽采監控子系統，以利于建設單位全面地、有效地對礦井瓦斯抽采系統進行掌握。系統設計在井下瓦斯預抽工作面、邊采邊抽工作面、采空區、掘進工作面設置瓦斯抽采分站和傳感器，對每個瓦斯抽采支管的瓦斯流量、溫度、負壓、濃度等參數進行監測。瓦斯抽采分站通過安全監控系統總線將現場參數傳送到地面調度中心。在地面瓦斯抽采泵站設置瓦斯抽采分站和傳感器，對引自井下的瓦斯抽采管進、出氣瓦斯參數，抽采泵和循環水泵工作參數，泵房、管子間環境瓦斯濃度，冷、熱水池的水位、水溫參數，泵站供電狀況（電壓、電流、開關閉合）等進行監測。系統設計現場設置瓦斯抽放監控系統一套，主控裝置采用PLC可編程序控制器。控制站配置相應的通訊模塊與泵站電控系統和組合開關控制系統預留通訊接口（如Modbus通訊協議）進行通訊，控制主站監測管道瓦斯濃度、壓力、流量、負壓、溫度，瓦斯泵的真空度、壓力、軸溫，貯氣罐壓力，水管路的缺水保護，蝶閥開關限位、開度及水倉水位等。管道流量及瓦斯濃度、壓力、負壓、溫度等參數可以直接從現場設置的管道氣體多參數檢測儀表箱接出，管路蝶閥控制為電動操作，水倉安裝超聲波水位計，在瓦斯泵上安裝壓力變送器、真空度變送器及泵軸溫監測傳感器，瓦斯泵房內監測瓦斯濃度傳感器動態實施監測泵房內瓦斯濃度。系統結構圖如圖5-26所示。圖5-26瓦斯泵站系統圖系統功能（1）PLC控制程序采用模塊化結構，系統可按程序模塊分段調試，分段運行。該程序具有結構清晰、簡捷、易懂，便于模擬調試，運行速度快等特點。（2）PLC自動檢測水位信號，計算單位時間內不同水位（3）系統具有通訊接口功能，PLC可同時與操作屏及地面監測監控主機通訊，傳送數據，交換信息，實現泵自動監測功能。（4）在操作屏上動態監控水、泵及其附屬設備的運行狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數，超限報警，故障點自動閃爍。具有故障記錄，支持歷史數據查詢等功能。（5）系統保護功能有以下幾種：超溫保護：泵長期運行，當軸承溫度或定子溫度超出允許值時，通過溫度保護裝置及PLC實現超限報警。流量保護：流量達不到正常值，通過流量保護裝置發出報警或停止水泵運行。電動機故障：利用PLC及觸摸屏監視泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障，并參與控制。系統接入PLC控制主站有以太網接口就近連接到風井設置的環網交換機。

5.3.14洗煤廠生產系統（接入）系統概述傳統的洗煤廠集中控制系統一般采用邏輯元件實現集控，通過硬接線實現聯鎖。由于元件的特性不一，在生產過程中經常會出現燒毀元件的現象，對生產影響很大。若需要修改聯鎖關系時，必須改變柜內的接線方式，靈活性不高。由計算機實現的集中控制系統能對全廠設備實現自動化管理，由操作員在集控室內直接控制設備的起停及過程參數的調節。在上位機界面中能夠直觀地顯示各種設備的起停狀態及故障狀態，便于操作員及時的掌握現場情況。通過以太網，可以將生產過程中的各種產品指數和過程參數傳送至調度室，從而使全礦能夠統一地安排人力資源及物力資源，實現安全、高效的生產。XX煤礦選煤廠設置集中控制系統，對生產系統各流程中設備進行自動控制，該控制系統還與煤倉煤位等參數聯鎖，同時對所有煤倉煤位等進行監測，用以對系統控制。系統功能1.監控功能洗煤廠洗選生產線全部設備的運行狀態可以通過兩臺上位機操作站監控并動態模擬顯示。通過上位機發出啟車信號自動啟動洗煤生產線的設備，對生產線的設備故障進行自動診斷，根據故障點位置按邏輯程序自動停車。中央集控室上位機可以單機啟車。2.調節控制功能洗煤廠各設備間的耦合程度高，單臺設備故障會直接影響整條生產線生產，因此在PLC編程中對合格介質懸浮液密度、合格介質懸浮液磁性物含量、重介旋流器入口壓力、合介桶液位等工藝參數PID調節作了優化編程，使其能在上位機輕松實現手/自動無擾動切換，從而不會影響生產線生產。3.報警功能系統具有故障報警（水泵、電機等啟停故障）和密度、液位、壓力等工藝參數超限報警。4.系統聯鎖功能系統可以現場操作、計算機聯動和自動運行，并相互聯鎖。5.通訊狀態顯示功能系統可以顯示PLC與上位機之間的通訊狀態。6.報表記錄功能系統可以準確的記錄每臺設備的運行情況（啟動時間、停止時間、值班操作員）可以根據需要打印該報表。7.曲線功能系統可以對密度、液位、壓力等工藝參數，以實時曲線、歷史曲線的形式直觀的顯示在上位機畫面上。8.權限功能為防止誤操作和非專業人員隨意改動參數，該系統分為三級權限分別為操作員（只能對一部分畫面進行操作）、管理員（增加減少用戶名修改密碼）、工程師（最高權限）。系統接入設計通過在選煤廠機房安裝上位機并配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，從而就近連接至環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至地面調度中心。接入前提：原廠商必須提供相關通訊協議，提供OPC接口。接入示意圖如圖5-27所示。圖5-27洗煤廠系統接入示意圖系統應用工況圖顯示如圖5-28所示。圖5-28洗煤廠系統檢測圖

5.3.15鋼絲繩在線檢測系統系統功能（1）實現在線檢測與實時監控功能；（2）能準確地檢測出在線鋼絲繩的斷絲、銹蝕、變形、金屬橫截面積損失等各類缺陷；（3）能夠準確判斷鋼絲繩斷絲部分的準確位置；（4）能夠提供聲光預警信號；（5）系統能按日期自動生成數據庫，保存檢測數據，具有打印曲線及報表功能，能夠自動統計同一捻距內鋼絲繩斷絲數；可對歷史檢測數據進行對比分析，數據保存時間不低于2年。（6）能夠在同一界面顯示一根、或多根鋼絲繩檢測曲線；（7）對鋼絲繩循環或往復運動時，系統可自動控制往復周期，進行連續地跟蹤監測；（8）能實時對處理數據，對超限數據，裝置可以自動發出聲光報警；可根據設定的危值和限值的量，進行各類不同形式的報警，以提示核查超限點；系統接入XX煤礦鋼絲繩在線檢測系統已經建設，在檢測機房有上位機，設計通過在副立風井機房配備的上位機，配備以太網卡，使其具有網絡傳輸功能，從而就近連接至設在主井絞車機房的環網交換機，通過1000M工業以太環網最終傳輸至調度中心。5.3.16礦井產量監測系統系統概述設置1套礦井產量監測系統，在主立井井口房至原煤倉的帶式輸送機上安裝1套電子皮帶稱。將現場的各項參數傳輸至礦井調度中心，實現對礦井原煤產量的實時監測、查詢及報表打印，并可通過對外傳輸網絡將信息上傳至上級管理部門。系統設計礦井電子秤計量系統由工控機、避雷器、數據通訊接口、智能儀表/分站、皮帶秤秤體、稱重傳感器等設備組成，系統架構圖如圖5-29所示：圖5-29電子秤計量系統架構圖系統包括地面主機系統、1臺地面電子皮帶秤，實現產量實時計量（當班、當日、當月、累計量）、斷線計量等功能。系統功能（1）電子皮帶秤能實時計量皮帶原煤輸送量。（2）井下各臺電子皮帶秤實時將產量累計數據傳送給地面主機，地面主機也可對井下皮帶秤遠程管理操作。（3）秤體部分自成系統，獨立運算，秤體部分的智能計算機還具有斷線計量保護功能，保證在主機系統斷電或通訊中斷的情況下，記憶斷線期間的產量，待主機系統或通訊恢復后，將數據傳送給主機，自動累加。（4）主要顯示功能包括：主畫面顯示設備名稱、皮帶機運行狀況、流量、負載、瞬時流量直方圖、皮帶機運行時間等。（5）數據查詢功能包括：班累計量、日累計量、月累計量、總累計量、流量歷史曲線、歷史紀錄查詢等。（6）具有故障自診斷、報警功能：通訊故障、傳感器故障、秤體故障自診斷，實時故障報警，一目了然。（7）具有遠程網絡瀏覽功能：礦領導安坐辦公室，遠程瀏覽生產狀況，遙控指揮。系統接入皮帶秤信號可以直接接入皮帶PLC的模擬量輸入端；也可以通過分站的協議轉換器的RJ45口輸出信號，接入就近的環網交換機，將數據傳輸到礦調度中心。5.3.17機車信集閉系統系統概述為提高線路通過能力，確保機車安全運行，根據設計規范要求設置軌道監控系統系統設計根據XX煤礦的實際情況，選用煤礦機車運輸監控系統，井下所有硬件設備均為礦用防爆型，適用于含有甲烷、煤塵的雙突礦井，作為最高防護等級的設備，很好的解決了煤礦設備防塵防潮等問題，能在惡劣環境中正常工作。系統地面中心站由工控機、機車運行顯示屏、智能通訊器等組成；井下現場設備主要由系統主控器、系統顯示器（信號機）、系統發射器、系統接收器、語言聲光報警器、系統車輛傳感器、司控道岔控制裝置等設備組成。電機車運輸信號監控系統架構圖如圖5-30所示。信號閉鎖電機車定位圖5-30電機車運輸信號監控系統機車運輸監控系統是用于惡劣環境的分布式工業控制系統，系統以工控機（或PLC）為控制核心，在主控室對井下的機車運輸實現實時監控和自動調度。能實時顯示井下各機車位置、車號及信號燈、區段占用情況，自動實現敵對進路的閉鎖，不允許敵對信號同時開放，保障機車運行的安全性。司機按照信號燈顯示的情況行駛，提高了機車運輸效率及安全性。系統能隨時反映每段設備和傳感器的工作狀態；故障自動診斷、報警，記錄運行過程數據，具有報警、自動記錄運行過程數據以及打印報表等功能。監控系統能實現岔位信號上傳并實現道岔的集中監視和控制，同時實現機車車載按鍵遙控功能。系統功能1、可視化監視功能：在計算機上以漢字、表格和圖形等形式實時顯示機車位置、車號、運行方向、機車運行速度以及井下各道岔位置和信號燈等運行狀態信息。2、控制功能：系統具有遠程集中控制、司機遙控和手動控制方式（1）集中控制方式是由調度員在地面集控中心的主控微機的圖形上通過點擊道岔指揮機車運行；（2）司機遙控為機車司機使用司機室的車載發射器遠距離遙控道岔動作；（3）手動控制方式為現場人員可以就地操作道岔動作。3、信息管理功能，可以對機車進行自動統計管理及生產任務統計管理，有實際的行車記錄及圖表，并能生成各種相關的生產管理報表，可按車號、按時間、按班次、按區間查詢。4、重演功能：能全天候24小時實時記錄系統運行情況，并能根據記錄的運行數據在顯示設備上重演規定時間內的實際運行過程，為分析事故原因、改進調度策略提供根據，記錄存儲時間為一年。5、故障診斷與維護功能:系統能隨時反應系統設備和傳感器的工作狀態，能自動進行本系統的故障診斷并完成報警，同時，遠程計算機也可以通過Internet在不影響系統工作的情況下對系統進行診斷和維護。6、上位機采用主備雙系統結構，確保系統運行的安全可靠性，當任一臺發生故障是，另一臺備用機均可以起到主機的監控作用，兩臺計算機互為備用，其中一臺兼作為工程師站，允許遠程編輯、調整設備的運行狀態和運行參數。7、上位機軟件實現以下功能：對機車實時跟蹤、定位、運行軌跡回放、位置查詢、機車數量和各道岔查詢、信號機查詢、各硬件設備、系統線路自檢功能的查詢，系統具備實時存儲和實時顯示功能，具備設備布置圖顯示功能，歷史數據的顯示、查詢、報表、打印。8、系統具備友好的人機對話功能，界面布局合理，便于操作人員操作使用。9、聯網功能：系統具有OPC軟件功能，硬件RJ-45接口功能，能平滑地接入自動化環網于自動化集中控制信息平臺，管理系統共享數據，可直接采用IE瀏覽器瀏覽本系統的監控畫面。系統接入系統主控器通過光電信號轉換通過光纜與就近的井下工業環網交換機相連，將信號傳至井底調度硐室，系統信號最終通過工業環網傳輸到礦調度中心。

5.3.18綜掘工作面監控系統（接入）綜掘工作面監控系統的目的是對掘進面各種設備和工況進行監測，對掘進面礦壓進行監測和分析，并將監測信息傳輸到地面調度指揮中心，實現對掘進面的集中調度與指揮。系統概述掘進工作面設備監控主要對象指綜合機械化掘進工作面的掘進機、轉載機、可伸縮皮帶輸送機，其中掘進機配套電控系統。集成自動化系統應能提供對以上設備的就地聯鎖控制，系統應能監測設備的運行狀況。系統設計在綜掘面設置防爆PLC控制站，主控裝置采用美國ABPLC。控制站配置相應的通訊模塊與掘進機電控系統和組合開關控制系統預留通訊接口（如Modbus通訊協議）進行通訊，將組合開關的各種電量信號采集到PLC控制站。同樣，利用通信模塊將掘進機等相關信息采集到PLC控制站。控制站配置工業以太網模塊，實現掘進面信息的上傳功能。控制站外殼采用隔爆控制箱，控制電源供電選用隔爆電源。系統功能在調度中心HMI系統上對掘進工作面設備的監測、分析的數據主要包括：1、掘進機開停信號。2、轉載機開停信號。3、主要配電開關的狀態。4、主要回路的電量信號。5、環境參數。系統接入系統設計參照綜采面監測系統，在各掘進工作面就近設置防爆PLC控制站用于采集掘進機、轉載機、可伸縮皮帶輸送機的參數，通過以太網與工業以太網交換機連接，把數據送到HMI和數字信息管理系統顯示和分析。

5.3.19其他子系統接入過程控制網絡與操作執行層（設備層）網絡間的集成主要是實現網絡間信息交換與信息共享。網絡設備選型要充分考慮到各子系統自身網絡所采用通信協議和通信模式的復雜性，具備提供開放的、標準的通信協議轉換能力網關產品。根據目前設備、技術的情況和未來技術發展的方向，各子系統信息的集成主要采取三種硬件接入方式：（1）對于PLC系統，就近設置的工業環網交換機直接與子系統控制器的以太網接口連接。如圖5-31所示。圖5-31排矸監控系統、防火灌漿站系統、水源井水處理系統等PLC控制的系統均可采取這種方式接入。（2）對于帶上位機的監測監控系統，就近的工業環網交換機直接與子系統上位機配置的以太網卡連接。安全監測監控系統、井下人員定位系統、井下火災束管監測系統、門禁考勤系統、鋼絲繩在線監測系統等可采取這種方式接入。（3）對于總線接入的子系統，控制器與提供接口轉換模塊連接，再接入就近的工業環網交換機。如圖5-33所示。圖5-33礦壓監測系統、液壓支架監控系統等總線式系統可采取這種方式接入。對于由系統集成商建設的子系統，系統集成商應緊密配合原始設備廠商完成子系統控制系統的設計、現場調試和相關培訓；在接入系統時，原廠商要提供OPC方式通訊的設備點位配置表和OPCServer軟件，以保證子系統在整個信息化平臺的應用。

5.3.20集團公司和XX礦系統平臺圖5-34是數據集成平臺總體架構圖，平臺分為監測系統層、數據接口層、存儲層、業務層和表現層。監測系統層：監測系統層是指安全生產監控系統、束管監測系統、水文綜合監測系統、頂板壓力監測系統等。數據接口層：實現將各個監測系統數據轉存到統一數據存儲平臺，接口方式主要有文本文件（xml、txt等）、數據庫、OPC。存儲層：實時監測監控系統實現動態數據的存儲，宜采用傳統的關系數據庫，這樣可以對采集數據進行挖掘和分析處理，靈活地滿足煤礦實際生產的各種需求。考慮到平臺的穩定性和通用性，平臺擬采用MSSQLServer作為后臺數據庫對監測監控數據進行統一存儲。業務層：業務層對統一數據庫平臺數據進行統計、分析、查詢，實現各個子系統和子系統之間的業務邏輯，并對業務邏輯進行封裝，以供表現層調用。圖5-34數據集成平臺總體架構圖表現層提供監測數據的在線的界面展示，主要通過WebGIS監測控件和組態控件來實現。安全生產監控系統、束管監測系統和水文綜合監測系統主要功能是實時在線的監測監控數據展示，在線進行查看和報警，通過WebGIS監測控件來實現。頂板壓力監測系統主要功能屬于組態性質的，在線進行監控展示，通過組態控件來實現。

5.4礦井通訊系統建設5.4.1礦井調度通訊系統XX煤礦調度通訊系統已招標，采用上海華亨調度通訊系統。調度電話交換機采用SH-3000數字程控交換機設備，提供E1、E/M、載波、磁石、環路、PHS、CDMA、GSM、VOIP、光纖等接口，E1支持R2、NO.1、DSS1（PRI）、QSIG、SS7、V5、2B+D等信令，IP支持H.323、MGCP、H.248、SIP協議，完成各種接口之間的匯接調度，并應能夠通過與礦井無線通信系統的聯網，實現對礦井有線、無線電話的統一調度功能。在風井場地、黃泥灌漿制漿站場地、消防救護基地各配置1套礦調度交換機的SH-3000RASM遠端模塊遠端模塊設備，遠端模塊應通過以太網標準接口、采用SIP標準協議與礦調度交換機互聯互通，容量不小于16用戶，實現各場地調度用戶的通信，應具備光端機功能，采用單模光纜，波長1310nm，應可傳輸20km。系統符合“數字化礦井”智能通訊建設原則，能夠實現煤礦日常生產指揮調度和應急救援通訊，用戶狀態顯示和位置顯示，礦井綜合自動化測控系統和智能通訊系統聯動報警功能。

5.4.2礦井無線通訊系統（wifi方案）系統概述無線通信系統是礦井移動場所的通信手段，更是礦井應急救援的重要通信工具，必須在緊急情況下提供備用信道，保證重要用戶的通信暢通無阻，提供靈活、可靠、有效的生產管理、指揮調度手段。XX煤礦為便于井下電機車運輸調度、井下流動人員間的聯系以及及時指揮搶險工作，井下設置WIFI無線通信系統。系統基地站設于地面調度室內，設計地面井下共選用手機150臺。系統覆蓋范圍井下配置1套礦用多信道無線移動通信系統，采用WIFI無線通信技術，在所有膠帶運輸巷道和輔助運輸巷道設無線基站，井下調度指揮人員、蓄電池電機車和無軌膠輪車司機、移動檢修人員、救護人員等配置手持機，為井下生產、運輸、檢修、搶險救災等提供便利的移動通信手段。地面采用WIFI無線通信系統實現礦井地面調度、管理、安全、電力、消防、救護、運銷等移動通信，配置手持機150臺。礦井消防站和救護隊各配置4套無線對講機，作為發生火災和其他礦井災害時指揮救災的專用通信設備。系統設計選型地面采用WIFI無線通信系統設置大功率基站，覆蓋主工業場地實現無線調度。選用《KT105A礦用無線通訊系統》，該系統由語音通訊服務器、監控pc、核心交換機、光電收發器、地面用固定電話、KT105A-F1礦用本安型無線基站、KT105A-J1礦用手機、KDW660/12B2礦用隔爆兼本質安全型電源、礦用阻燃通信光纜等組成，除語音通訊服務器、監控pc、核心交換機、光電收發器、地面用固定電話外均應有安全標志。1.系統優勢（1）全國首家認證、應用的WIFI系統、三證齊全、產品線齊全穩定、可靠成熟，擁有完全自主知識產權。（2）采用以太網絡和VOIP技術，全數字化，是通訊發展的趨勢。（3）可以多系統共用主體網絡，可以和礦井信息化建設（如遠程控制、集中調度、安全檢測、視頻監控、人員定位）共用千兆環網交換機和光纜，減少了施工量，節約資金。在沒有安裝環網的礦井，可以為遠程控制、集中調度、視頻監控等提供接口和光纜線路。（4）能夠復用礦務局與礦井之間、礦井與礦井之間的計算機網絡，實現跨區域、跨網段通訊。（5）一個基站允許16部手機同時通話，滿足應急救援的需要，占線的幾率比較低。（6）一個基站雙向覆蓋距離400米600米（受天線饋線長度、環境濕度、巷道空間等影響）。一個基站標配2個天線，在多岔口可以擴展到4個天線。天線分體設計便于覆蓋角度調整。（7）基站多種接入方式（大巷用光纜接入，100米以內用網線接入），基站全本安設計。（8）多種設備供電方式：近端供電和遠端供電。（9）多種交流電接入電壓：127V，380V，660V。（10）井下設備有備用電源，斷電后可持續工作兩個小時以上。（11）基站脫網工作，手機脫網通訊。即使井下基站與服務器中斷隔離，手機仍可以用撥打對方手機號碼的形式建立通話。（12）系統可以支持點對點短信，點對多點短信，遺漏電話提醒，短信群發。（13）手機待機時間可達80小時，持續通話5小時。（14）調度無人值守，手機可以和調度電話進行綁定，同時振鈴。（15）可以為井下攝像機提供鏈路。（16）井上、井下基站可以實現無線上網。（17）手機兼有對講功能：分組對講，網絡對講。（18）一鍵呼救功能。（19）系統頻率2.4G，屬于工業自由頻段，不用向無線電管理委員會申請。2.產品優勢（1）手機和基站間的直線傳輸距離可達300m，單個基站的直線覆蓋距離可達600m(在平直大巷)。（2）單基站同時通話手機數：16部，系統并發量不低于用戶數的25%。（3）系統井下設備備用電池持續工作時間：4小時（4）協議：TCP/IP、802.11b/g、WIFI。（5）無線發射頻率：2.4GHz(工業自由開放頻段)。（6）無線通訊帶寬:54M。（7）有線通訊帶寬:100M(可擴充1000M)。3.系統架構圖如圖5-35所示圖5-35無線通信系統拓撲圖系統功能（1）實現井上井下通訊一體化、有線無線一體化、調度通訊行政通訊一體化，用戶井上、井下漫游。（2）有控制臺（軟件）。1）組呼、群呼。2）調度強插、強拆。3）有會議功能：具備召開電話會議的功能。4）有錄音功能：多通道同時錄音、具備一個放音通道。5）實時監聽功能：隨時監聽分機的通話內容。（3）通話記錄查詢功能，可計費。（4）具有呼叫轉移功能（5）對手機可進行等級限制，設置不同的呼叫權限用戶（6）有系統維護功能：系統具備計算機管理及維護、系統測試、遠程維護功能（7）遺漏電話通知功能：手機關機或不在服務區，所有來電留有記錄，一旦手機開機或到達服務區時，以短信形式通知，包括來電號碼、撥打時間等信息；（8）綁定功能：可實現手機與手機，手機與固話之間的綁定，撥打任一終端時，同時振鈴。（9）一鍵撥號。（10）用戶狀態語音提示。（11）脫網通訊。（12）手機終端功能：1）來電顯示、狀態概要顯示。2）呼叫等待，呼叫保持。3）有密碼保護功能。4）短信息功能：可實現點對點手機短信功能。5）手機兼有對講功能：分組對講，網絡對講。6）一鍵呼救功能。系統接入該無線通訊系統組網是建立在TCP/IP網絡的基礎上，可搭載在煤礦工業以太環網上，提高以太環網的利用率，同時降低成本，減少施工量。距環網交換機近的井下基站通過光口直接與環網交換機連接，其它基站再采用2芯光纜進行級聯，以達到長距離傳輸；距離環網交換機遠的地方也可以用2芯光纜直接引入機房經光電收發器模塊轉換為電口，然后再接網絡交換機。根據觀音山煤礦井下交換機部署和巷道分布情況，井下采用星型與總線型相結合的組網方式，實現井下主要巷道的全覆蓋。該系統是基于voip技術的網絡語音通訊的一體話解決方案，除了本身內部網絡的ip電話可以暢通無阻的進行通訊以外還可以通過語音網關來實現與現有的語音程控交換機進行對接，從而將兩種不同協議的語音網絡輕松的實現互聯互通。并借助已有的語音網絡進行出局、調度、話費記錄等一系列的操作。設備選型.1.軟交換設備規格型號：KY200。具體功能：（1）支持200注冊用戶。（2）支持標準SIP協議。（3）4路FXO接口。（4）強插，強拆功能。（5）群呼、組呼功能。（6）定制電話會議。（7）實時監聽功能。（8）電話錄音功能。（9）通話記錄查詢功能。（10）簡單計費功能。（11）WiFi手機與固定電話綁定功能。（12）遺漏電話短信通知功能。（13）強大的控制臺功能。（14）產品外觀采用1U機架式服務器。（15）所有通道支持累計10分鐘的錄音。規格型號：SIPSYS-ES。具體功能：（1）支持200－1000注冊用戶。（2）支持標準SIP協議。（3）4或8路FXO接口（可選）。（4）強插，強拆功能。（5）群呼、組呼功能。（6）定制電話會議。（7）實時監聽功能。（8）電話錄音功能。（9）語音信箱功能。（10）通話記錄查詢功能。（11）簡單計費功能。（12）WiFi手機與固定電話綁定功能，同時支持振鈴。（13）遺漏電話短信通知功能。（14）強大的控制臺功能。（15）所有通道支持累計30天的錄音。2.軟件控制臺具體功能：（1）狀態顯示：顯示分機的號碼，姓名，工作狀態。（2）顯示會議、群呼、組呼的用戶狀態。用戶查詢功能。（3）可以通過用戶名或分機號碼方便地查找用戶的基本信息。（4）呼叫記錄查詢：系統呼叫記錄的查看/查詢。（5）呼叫功能：支持點擊分機呼叫和撥號盤呼叫兩種方式。（6）代接功能：調度員可以代接正在振鈴的分機。（7）轉接功能：支持盲轉功能。（8）強拆功能：掛斷正在通話的分機。（9）強插功能：點擊正在通話的分機，實現三方通話。（10）監聽功能：點擊正在通話的分機，監聽雙方通話。（11）錄音功能：點擊正在通話分機，進行錄音；或默認全程錄音；支持錄音文件的播放、查看、刪除。（12）短信群發：選中在線手機，統一發送。可以手動編輯，也可以在下拉框內存放常用或緊急報警信息。緊急信息發送前增加一步確認，以防止誤操作。（13）群呼功能：一鍵直接呼叫所有在線手機。（14）組呼功能：選中固定組（最多16個）進行組呼，支持成員交叉；或者臨時選擇多個在線手機，形成臨時組，一鍵呼出，該組呼出結束后自動取消，不保存。（15）會議功能：包括會議的設置，發起和管理。（16）界面美觀：人機界面良好，軟件美觀大方，便于一般人維護并操作。（17）平臺支持：本軟件適合主流的系統平臺，例如WindowsXP、Windows7。（18）系統支持：本軟件需要分別支持KY200和SIPSYS-ES。（19）用戶容量：最大支持1000用戶。

3.語音網關語音網關一側連接傳統程控交換機，一側與IP網連接，實現IP網與PSTN的互連互通，將IP網絡與固定電話網絡、移動網絡完美結合，從而實現對于公網、專網有線、無線用戶的綜合指揮調度。同時利用語音網關提供的FXS接口可以將處于不同局域網的調度臺接入系統，以備局域網出現故障的時候，調度臺仍然可以完成基本的通話功能。根據系統不同容量的要求，可以選用不同類型的語音網關與PSTN互通。在小容量系統里，可以選用FXO語音網關，利用模擬中繼線接入PSTN。在大容量系統里，可以利用E1中繼網關，同時根據不同的現場情況可以選用ISDNPRI、一號信令或者七號信令接入。4.井上基站為了配合井上無線網絡的覆蓋我們提供了一款井上室外性的無線大功率基站（可選），除了能夠滿足語音通訊的同時還能夠為井上管理辦公提供無線上網、中短途數據傳輸等應用提供服務（需特殊定制）。在井口、調度室必須分別安裝一個小功率基站，滿足井上井下無線通訊的需要。5.KT105A礦用本安交換機具體參數如下：支持6路光信號端口，2路RJ45信號端口。防護等級：GB4208-93IP54。防爆形式：本質安全型。防爆標志：Exib[ib]Ⅰ。額定工作電壓：a路DC12V b路DC12V。最大工作電流：a路0.86Ab路0.86A。光信號支持10/100Mbps傳輸速度，傳輸距離控制在25Km之內。電信號支持10/100/1000Mbps傳輸速度，傳輸距離控制在80m之內。使用環境:無強烈振動和直接漏水、淋雨處。環境溫度:0℃-40℃。相對濕度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤塵等爆炸性混合物的礦井中。結構特征:交換機外形尺寸:513mm×420mm×110mm交換機重量:13kg6.KDW660/12B2型礦用直流穩壓電源為KT105A-J1礦用本安型交換機提供2組12V本安電源，并提供長達4小時的不間斷電源。具體參數如下：輸入電壓：127V/380V/660V，允許偏差-25%～＋10%；工作頻率為50Hz。輸出參數：雙12V電源，兩路輸出參數完全相同；輸出12V電壓，0.9A電流。具備備用電池，當無交流電源輸入時，輸出不小于4個小時。防護等級：GB4208-93IP54。防爆形式：隔爆兼本安。防爆標志：Exd[ib]Ⅰ。使用環境：無強烈振動和直接漏水、淋雨處。環境溫度:0℃-40℃。相對濕度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤塵等爆炸混合物的礦井中。結構特征：外形尺寸:410mm×340mm×185mm重量:41Kg7.KT105A-F1礦用本安型無線基站具體參數如下：防護等級：GB4208-93IP54。防爆形式：本質安全型。防爆標志：Exib[ib]Ⅰ。天線：兩個定向天線，可任意角度調整發射方向。額定工作電壓:12V。最大工作電流：0.6A。通信協議：標準TCP/IP通訊協議。天線阻抗：50Ω。光纖接口數量：1對。使用環境:無強烈振動和直接漏水、淋雨處。環境濕度:0℃-40℃。相對濕度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤塵等爆炸性混合物的礦井中。結構特征:分體式設計，方便安裝和角度調整。基站外形尺寸:360mm×340mm×100mm基站重量:7.6kg有線傳輸參數:通訊協議:標準TCP/IP通訊協議。傳輸方式:全雙工/半雙工自適應。光纖接口數量:1對。RJ45接口數量：1個。光纖通訊距離:25km。光發射功率:-3dBm—15dBm。光接收靈敏度:≤-35dBm。無線傳輸參數:通訊協議:TCP/IP架構,WIFI協議。天線阻抗:50Ω。工作信道:1-11信道。發射場強:-25±5dBm/m。接收靈敏度:≤-80dBm/m。8.KDW660/12B1型礦用直流穩壓電源為KT105A-F1礦用本安型無線基站提供一路12V本安電源，并提供長達4小時的不間斷電源。具體參數如下：輸入電壓:127V380V/660V，允許偏差-25℅～＋10℅；工作頻率為50Hz。輸出參數:雙12V電源，兩路輸出參數完全相同；輸出12V電壓，0.9A電流。具有備用電池，當無交流電源輸入時，輸出不小于4小時。防護等級：GB4208-93IP54。 防爆形式：隔爆兼本安。防爆標志：Exd[ib]Ⅰ。使用環境:無強烈振動和直接漏水、淋水處。環境溫度:0℃-40℃。相對濕度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤塵等爆炸性混合物的礦井中。結構特征:外形尺寸:335mm×325mm×160mm。重量:28Kg。9.KT105A-S（A）WIFI手機手機功能:（1）來電顯示。（2）狀態概要顯示。（3）呼叫等待，呼叫保持。（4）有密碼保護功能。（5）短信息功能:實現點對點的短信互發、轉發。（6）名片夾功能，最近通話查看。（7）鈴聲功能：可選鈴聲，內置振動。（8）支持漫游和切換。（9）支持免提。（10）支持脫網通訊。（11）支持回聲消除技術，噪聲抑制。（12）雙麥克風設計，支持工業用耳機。（13）支持分組對講。（14）支持一鍵求助功能。（15）支持點對點通訊。基本性能：額定工作電壓：DC3.7V。工作電流：不大于550mA。防護等級：GB4208-93IP54。防爆型式：本質安全型。防爆標志：ExibⅠ。使用環境:無強烈振動和直接漏水、淋水處。環境濕度:0℃-40℃。相對濕度:不大于95％(25℃)。用于含有甲烷和煤塵等爆炸混合物的礦井中。話機規格:（1）外形尺寸:119mm×53mm×23.6mm。（2）手機重量:183g。（3）手機電池:充電鋰電池,3.7V,1300mAh。（4）充電器:輸入AC100-220V輸出DC5V1A。（5）協議:SIPV2協議RFC3261/STUN、RTP。（6）LCD:彩色LCD2.2”128×160分辨率。無線通訊指標:（1）工作信道：1--11信道。（2）數據傳輸速率：1Mbps—11Mbps。（3）發射場強：-40~-10dBm。（4）接收靈敏度：≤-80dB/m。

5.4.3礦井無線通訊系統（3G方案）系統設計系統采用我國自主知識產權、先進的3G移動技術——TD-SCDMA技術TD礦用無線調度通信系統，組建地面及井下無線通信網，實現井上、井下的移動通信。系統在提供傳統語音業務的基礎上還可提供3G數據業務。通過綜合智能調度交換機實現有線、無線通訊網絡的統一號碼管理、一體調度及統一網管。智能調度交換機綜合了通訊領域的各種TDM、VoIP及移動的先進技術，依托于企業已有的Intranet網絡，為企業構筑多業務一體化的通訊平臺。在用戶側，提供有線、無線、分組一體化的接入手段。系統可通過電信級接入網關提供有線模擬調度電話的接入。系統采用先進的軟硬件技術、電信級的設計，保證了設備的高可靠性。系統架構井下無線通信系統由地面組網設備及井下組網設備組成。地面設備主要包括礦井智能調度系統、綜合網絡控制器、基站控制器等設備，井下設備包括本安型基站和本安型手機。地面綜合網絡控制器與井下本安型基站、地面室外型基站之間采用光纖傳輸。組網示意圖如圖5-35所示。圖5-36系統方案組網示意圖組網說明：1.調度中心安裝智能調度交換設備一套，通過IP接口連接到內部網絡，通過E1接口7號信令與礦行政電話、礦有線調度通信系統、公用電信網相連。2.根據礦方的實際情況，地面安裝綜合網絡控制器一套；3.礦井井下根據實際情況及用戶無線覆蓋需求安裝礦用本質安全型無線基站。實現對主立井、副立井、井下材料庫、井下變電所、無軌膠輪車存放硐室、輔助運輸大巷、膠帶機運輸大巷、40101工作面、40201工作面等區域全面覆蓋。4.地面使用一臺室外型基站完成對辦公調度樓、聯合建筑、地面變電所、主副井口、通風機房等主要工作區域的覆蓋。配置全向智能天線。5.設置多媒體調度臺一套及網管系統一套，實現對無線網絡的統一管理和對無線用戶實現調度功能。6.配置一臺錄音服務器，完成電話的錄音功能。系統特點1.采用具有我國自主知識產權、先進的TD-SCDMA技術，技術領先；支持TD接入。語音編碼為12.2K的AMR編碼方式，數字無線信道編碼和數字傳輸體制使系統具有極強的抗干擾特性，提供和有線接入相同話音質量和可靠性的無線通信業務。針對礦山企業用戶優化的無線資源管理算法，含動態信道分配、接力切換、分組調度、功率控制等算法軟件，使得寶貴的無線頻譜資源得到有效利用，保證企業環境無線覆蓋良好，提高的無線通信質量。基站的功率和扇區都可根據無線覆蓋的實際環境進行靈活調整，同時可以選擇不同的天線和安裝方式，方便靈活，可以滿足不同的礦山企業無線環境的需求。2.支持多協議接口；提供單點最大支持5000用戶的接入容量，支持多點組網；支持FXO、PRI、SS7接入傳統電路交換網絡；支持SIP/MGCP與分組交換網絡的互通。3.在提供語音業務的基礎上可提供3G數據業務；4.多點互聯和自由漫游能力；TD礦用無線通信系統通過調度交換機實現多點互聯，所有節點采用統一編號計劃，節點間呼叫可直撥分機號完成，用戶感覺不出地理上的差異，方案特點：（1）各分支之間通過IP網絡連接，節點之間的話音支持VoIP。（2）終端漫游時采用基于集中注冊、認證和更新機制，入局通過歸屬地、出局從漫游地出局。（3）注冊的移動終端用戶均可在各個互連節點間移動。5.完善的PBX功能；TD礦用無線通信系統提供完善的PBX功能以滿足企業內部語音通信的需要；可以提供話務臺、語音郵箱等增值業務運用。支持會議電話、號碼同振等業務。6.支持有線、無線的統一管理；7.支持有線、無線的一體調度；8.豐富的增值業務；（1）集成了短消息平臺，支持點對點，點對多點的短信發送，支持SMPP接口，可以方便實現PC到手機的短信（2）支持丟話通知業務（3）支持可視電話業務，實現視頻通話、支持視頻會議（4）支持高速數據業務，使得視頻監控、環境監控的傳感器設備具有移動性，減少安裝維護費用（5）可搭載數字集群調度（6）支持多媒體文件傳送9.井下、地面之間傳輸采用光纖傳輸，避免線纜穿井的防雷問題，保證網絡的安全性；10.網絡側接口豐富，組網靈活；11.高可靠性；（1）電信級的設計保證設備可靠性達到99.99%（2）設備多級冗余保護，提高可靠性（3）特有無線資源池共享技術，滿足突發情況下的設備的資源需求；在正常情況下，使設備處于負荷均衡的狀態，保證設備始終處于穩定工作的狀態，提高產品的可靠性和穩定性12.高安全性；（1）擁有自主知識產權的3G國際通信標準，通信安全、保密（2）針對礦山井下特殊環境，基站本質安全型設計，設備安全13.靈活的組網能力；（1）不需要成對分配頻段資源，頻譜利用率高，覆蓋范圍廣，網絡規劃與維護簡單（2）小型化的設備，光纖拉遠分布式基站技術，采用無源光信號傳輸，施工方便，組網靈活14.良好的兼容性；（1）TD礦用無線通信系統可以和不同制造商生產的公網模式的TD終端兼容（2）可以和多家主流設備制造商生產的PBX和局用交換機互通15.適應礦山企業多種運行環境。（1）架構簡潔，系統造型小巧，設備安裝簡單，19英寸標準上架設計，可用于各種企業場合（2）基站根據實際情況，靈活、方便地安放在室內、屋頂、豎桿或側墻設備選型1.智能調度交換機智能調度交換機采用先進的軟硬件技術，保證了設備的高可靠性。設備采用模塊化插板式設計，支持多種接口板卡，可以根據需求靈活地提供不同的功能，并可根據容量平滑擴容。智能調度交換機支持復雜網絡環境下的多點平滑組網；支持PHS、WiFi、TD-SCDMA等無線通信系統的接入，支持同種系統的組網、漫游；支持有線、無線終端的統一調度，實現組呼、群呼、強插、強拆、會議、錄音、監聽等功能；同時支持上行PRI、SS7、SIP等多種信令接入方式。智能調度交換機實現了語音、數據和增值業務的融合，是礦山企業用戶生產調度、通信等綜合業務的基礎平臺。技術規格：用戶容量：最大5000用戶中繼數量：支持24E1VoIP端口：最大支持768通道輸入電壓：AC:90V～260VDC:-36V～-72V設備高度：2U滿配重量：20kg2.綜合網絡控制器綜合網絡控制器是TD礦用無線通信系統礦用無線通訊系統的綜合無線接入控制設備，集成了無線基站控制器以及分組業務核心網的功能。功能特性如下：（1）采用MicroTCA架構，小型化、高集成度、大容量。（2）集成了核心網分組域、無線網絡控制、基站控制功能，提供語音數據的統一接入、處理。無線資源池管理技術提高產品的可靠性和穩定性。（3）獨有的無線資源管理算法，使得無線頻譜資源得到有效利用，保證無線覆蓋良好。（4）提供12個連接基站的Ir接口，最多可以連接72臺基站。（5）通過GE/FE接口與調度交換機連接，支持3G相關的Iu、Iub（如GMM，CM/SM/GSMS，RRC/RANAP/NBAP、IUUP/PDCP/RLC/MAC/FP）等協議。技術規格：光接口數量：12連接基站數:72輸入電源：AC:176V～264VDC:-40.5V～-57V設備高度：2U滿配重量：10kg3.室外型基站地面室外型基站，具備多天線、自動校準的特性，用于完成地面上室外部分的無線網絡覆蓋，支持TD-SCDMA專有的智能天線、抗多徑干擾等先進技術。技術規格：天線通路數：8支持的最大載波數：9工作頻段：1880～1920MHz輸入電源：DC：-57V～-40V功耗：<220W防護等級：IP65重量：17kg安裝方式：抱桿安裝、懸掛安裝4.礦用本安型無線基站礦用本安型無線基站提供手機接入的無線接口，接收來自手機的射頻信號，與本安手機間構成無線鏈路，通過基站控制器、智能調度交換機提供終端用戶語音/數據通信。礦用本安型無線基站采用本安型電路設計，具有防爆、低功耗、低熱量、高可靠的特性，用于井下的無線網絡覆蓋，應用在有煤塵瓦斯爆炸性混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體場合。技術規格：單載波工作信道：23個工作頻段：1880～1920MHz供電電