11月25日,為充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要作用,提升煤礦安全保障能力,國家煤礦安監(jiān)局?jǐn)M于“十三五”期間開展煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作。為保證該項(xiàng)工作順利進(jìn)行,在前期大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,國家煤礦安監(jiān)局科技裝備司組織起草了《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案(征求意見稿)》,現(xiàn)向社會公開征求意見,請于2015年12月31日前以書面或電子文檔形式將意見反饋國家煤礦安監(jiān)局科技裝備司。
以下為征求意見稿全文
《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案》
為保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作的有序、有效進(jìn)行,確保達(dá)到預(yù)期效果,根據(jù)安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀、監(jiān)測監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展和煤礦安全生產(chǎn)的客觀需求,制定本方案。
一、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造基本目標(biāo)
1.促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控新技術(shù)新裝備的推廣應(yīng)用,提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性,適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的需要。
2.促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控多元融合和信息共享,提高煤礦安全預(yù)測預(yù)警水平,實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。
3.支持安全監(jiān)管監(jiān)察,促進(jìn)煤礦企業(yè)合理有效使用安全監(jiān)控系統(tǒng),充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要作用,提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用水平。
二、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造基本原則
1.統(tǒng)籌規(guī)劃、試點(diǎn)先行、有序推進(jìn)。制定國家層面的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造總體方案、技術(shù)方案,明確總體技術(shù)要求,及時完成標(biāo)準(zhǔn)換版;在分類試點(diǎn)的基礎(chǔ)上穩(wěn)步推進(jìn),針對不同的礦井類型分步實(shí)施。
2.政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、協(xié)同配合。在國家煤礦安監(jiān)局的領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)下,發(fā)揮各級安全監(jiān)管監(jiān)察機(jī)構(gòu)的作用;突出煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造中的主體地位和作用;引導(dǎo)安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)積極進(jìn)行產(chǎn)品升級,督促檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和安標(biāo)中心積極配合開展相關(guān)工作。
3.立足現(xiàn)狀、著眼需求、確保有效。在充分利用煤礦現(xiàn)有安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上,根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)的實(shí)際需求,進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造;確保通過升級改造,提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平和應(yīng)用水平,適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展的需要。
4.新安裝系統(tǒng)與煤礦在用系統(tǒng)分類處理。新安裝的系統(tǒng)滿足全部新要求,煤礦在用系統(tǒng)應(yīng)滿足基本要求,其余要求可分步實(shí)施。
三、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造主要內(nèi)容
1.全數(shù)字化
在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上,將各類傳感器、執(zhí)行器至分站升級為數(shù)字傳輸,實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化。
2.增強(qiáng)抗電磁干擾能力
安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設(shè)備采用抗干擾(EMC)技術(shù)設(shè)計(jì),通過以下試驗(yàn):地面設(shè)備3級靜電抗擾度試驗(yàn),評價等級為A;2級電磁輻射抗擾度試驗(yàn),評價等級為A;3級脈沖群抗擾度試驗(yàn),評價等級為A;交流電源端口3級、直流電源與信號端口1級浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn),評價等級為B。
試驗(yàn)條件:形成完整的系統(tǒng)架構(gòu),組成設(shè)備的類型齊全;至少一臺分站達(dá)到滿載要求;交換機(jī)及接口的每個電口至少帶載一臺設(shè)備。
試驗(yàn)加載方法:系統(tǒng)中不同類型組成設(shè)備均分別進(jìn)行試驗(yàn);試驗(yàn)在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn)行,即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。
3.推廣應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備
突出、高瓦斯礦井的采掘工作面及總回風(fēng),瓦斯傳感器必須使用激光傳感器等全量程傳感器;突出、高瓦斯礦井的回風(fēng)隅角,建議采用無線傳感器;高硫煤層采掘工作面的瓦斯傳感器,建議采用光學(xué)原理傳感器;建議加裝粉塵監(jiān)測設(shè)備。
推廣使用低功耗傳感器、自診斷型傳感器,鼓勵使用多參數(shù)傳感器。
4.提升傳感器的防護(hù)等級
將傳感器的防護(hù)等級由IP54提升到IP65。
5.完善報(bào)警、斷電等控制功能
實(shí)現(xiàn)分級報(bào)警,根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等,設(shè)置不同的報(bào)警級別(響度或頻度),實(shí)施分級響應(yīng)。各級別報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況決定。
推行邏輯報(bào)警,根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內(nèi)在邏輯關(guān)系,實(shí)施邏輯報(bào)警,促進(jìn)各類傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù),監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用,防止違法行為。具體邏輯關(guān)系可由煤礦企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。
完善就地?cái)嚯姽δ?,提高斷電的可靠性,并加?qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測。
推行區(qū)域斷電,可由根據(jù)煤礦企業(yè)根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。
6.支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合
實(shí)現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術(shù)的有機(jī)融合。
多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式,也可以井下方式。鼓勵新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)采用井下融合方式。進(jìn)行井下系統(tǒng)融合時,建議視頻監(jiān)測原則上不接入。
在地面統(tǒng)一平臺上必須融合的系統(tǒng):環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應(yīng)急廣播,如有供電監(jiān)控系統(tǒng),也應(yīng)融入。其它可考慮融合的系統(tǒng):視頻監(jiān)測、無線通信、設(shè)備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。
7.格式規(guī)范化
規(guī)范傳感器、執(zhí)行器至分站,分站至中心站的信息傳輸格式,逐步實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸格式的統(tǒng)一。
傳感器、執(zhí)行器至分站的有線傳輸采用現(xiàn)場總線方式,包括RS485、CAN;無線傳輸采用無線傳感網(wǎng)絡(luò),包括WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID、藍(lán)牙4.0。
分站至中心站傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN。
8.增加自診斷、自評估功能
實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估,能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。自診斷的內(nèi)容至少應(yīng)包括:
(1)傳感器、控制器的設(shè)置及定義;
(2)傳感器、控制器、電源箱等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài);
(3)傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒;
(4)中心站軟件自診斷,包括雙機(jī)熱備、數(shù)據(jù)庫存儲、軟件模塊通信。
9.加強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用分析
安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有大數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用功能,至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)偽數(shù)據(jù)濾除及異常數(shù)據(jù)分析;
(2)瓦斯、煤與瓦斯突出等的預(yù)測預(yù)警;
(3)大數(shù)據(jù)分析,如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析等。
10.應(yīng)急聯(lián)動
在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下時,可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動。
11.提升系統(tǒng)性能指標(biāo)
(1)系統(tǒng)巡檢周期不超過25s,并具備對瓦斯涌出異常區(qū)域監(jiān)控設(shè)備加速巡檢功能,在瓦斯超限時瓦斯超限區(qū)域監(jiān)控設(shè)備的巡檢時間不超過10s;
(2)異地?cái)嚯姇r間不超過40s;
(3)備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳9╇姇r間由2h提升到3h,更換電池要求由僅能維持1h時必須更換,提高到僅能維護(hù)1.5h時必須更換;
(4)突出、高瓦斯礦井的采掘工作面甲烷傳感的免調(diào)校周期不低于6個月。
(5)具有雙機(jī)熱備自動切換,切換時間不得超過5s。
(6)模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%。
(7)分站的最大遠(yuǎn)程本安供電距離(在設(shè)計(jì)工況條件下)實(shí)行分級管理,分別為2km、3km、6km。
12.增加加密存儲要求
為有利于安全監(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理,對采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域的瓦斯超限、報(bào)警、斷電信息應(yīng)進(jìn)行加密存儲,采用如著名的加密算法MD5、RSA對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。由國家局指定加密密鑰,確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。
13.方便用戶使用、維護(hù)、培訓(xùn)
軟件界面友好,方便調(diào)用,強(qiáng)化幫助功能。
以上升級改造內(nèi)容,對于新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)必須全部滿足,對于在用中的安全監(jiān)控系統(tǒng),可采取逐步推進(jìn)、逐漸完善的方式,但經(jīng)改造后的安全監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足升級改造的基本要求。新安裝及在用安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求見表1。
表1 新安裝、升級改造后的在用系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求
四、技術(shù)實(shí)施方案
1. 新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,系統(tǒng)生產(chǎn)單位按照新要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造,并取得安全標(biāo)志。煤礦新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng),必須滿足新要求。
2. 在用安全監(jiān)控系統(tǒng),依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,煤礦企業(yè)應(yīng)在相關(guān)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的協(xié)助下,制定升級改造方案,并實(shí)施改造,升級改造方案報(bào)煤礦企業(yè)報(bào)屬地省級煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)。對于經(jīng)評估后沒有改造價值的,應(yīng)安裝新的安全監(jiān)控系統(tǒng)。
3.在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造,可選擇采取以下方式:
(1)全部更換。
(2)按安標(biāo)認(rèn)可的配置進(jìn)行部分更換。更換過程中涉及本安關(guān)聯(lián)的,應(yīng)按照實(shí)際連接情況進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評定,出具本安關(guān)聯(lián)評定報(bào)告;使用性能由生產(chǎn)單位保證。對已經(jīng)進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評定的同類情況,在其他礦井升級改造時不再進(jìn)行。
(3)在用傳感器、分站升級過程中,如果僅涉及軟件更新,不涉及防爆性能,由生產(chǎn)單位自行試驗(yàn)并保證。如果涉及防爆性能,改造后的設(shè)備需進(jìn)行自身的防爆檢驗(yàn)以及與所連接設(shè)備的本安關(guān)聯(lián)檢驗(yàn),出具關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)報(bào)告;使用性能由生產(chǎn)單位保證。以后同類情況不再進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)。
(4)升級改造過程中,通過增加數(shù)字轉(zhuǎn)換器以滿足全數(shù)字化要求的情況,并且應(yīng)進(jìn)行與所連接設(shè)備的關(guān)聯(lián)檢驗(yàn);使用性能由生產(chǎn)單位保證。
4.在試點(diǎn)改造的基礎(chǔ)上全面推進(jìn)升級改造工作。每家生產(chǎn)單位安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造試點(diǎn)結(jié)束后,應(yīng)組織專家評估,以總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)共性、關(guān)鍵性問題,確保達(dá)到升級改造效果。