AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》

第一篇：AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》

煤炭安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）

国家安全生产监督管理总局发布 1 范围

本标准规定了煤矿安全监控系统的产品分类和技术要求。

本标准适用于煤矿使用的煤矿安全监控系统(以下简称系统)。术语和定义

2.1 煤矿安全监控系统 supervision system of coal mine safety 具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。

2.2 传感器 transducer 将被测物理量转换为电信号输出的装置。

2.3 矿用甲烷传感器 methane transducer for mine 连续监测矿井环境气体中甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警功能。

2.4 矿用风速传感器 air velocity transducer for mine 连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。

2.5 矿用风压传感器 wind pressure transducer for mine 连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的装置。

2.6 矿用一氧化碳传感器 carbon monoxide transducer for mine 连续监测矿井中煤的自然发火区及胶带输送机胶带等着火时产生的一氧化碳浓度的装置。

2.7 矿用温度传感器 temperature transducer for mine 连续监测矿井环境温度高低的装置。

2.8 矿用二氧化碳传感器 carbon dioxide transducer for mine 连续监测矿井环境气体中二氧化碳浓度的装置。

2.9 矿用氧气传感器 oxygen transducer for mine 连续监测矿井环境气体中氧气浓度的装置。

2.10 矿用烟雾传感器 smoke transducer for mine 连续监测矿井中胶带输送机胶带等着火时产生的烟雾浓度的装置。

2.11 矿用风筒开关传感器 air pipe switch transducer for mine 连续监测风筒是否有风的装置。

2.12 矿用风门开关传感器 air door switch transducer for mine 连续监测矿井风门开关的装置。

2.13 矿用馈电传感器 feed transducer for mine 连续监测矿井中馈电开关或电磁启动器负荷侧有无电压的装置。

2.14 执行器(含声光报警器及断电器)actuator 将控制信号转换为被控物理量的装置。

2.15 声光报警器 acoustooptic alarm 能发出声光报警的装置。

2.16 断电控制器 switching off controller 控制磁力启动器和馈电开关等的装置。

2.17 甲烷断电仪 methane breaker 井下甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源的装置。

2.18 风电闭锁装置 interlocked circuit breaker

当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，能自动切断被控设备电源的装置。

2.19 甲烷风电闭锁装置 methane interlocked circuit breaker

当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，或空气中甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源的装置。

2.20 分站 substation 接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理，控制执行器工作。

2.21 电源箱 power supply chassis 将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2h的蓄电池。

2.22 传输接口 transmission interface 接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号、并送相应分站。传输接口还具有控制分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。

2.23 主机 host 一般选用工控微型计算机或普通微型计算机，双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等。

2.24 故障闭锁功能 fault interlocking function

当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所控制区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。

2.25 馈电异常 abnormal feed 被控设备的馈电状态与系统发出的断电命令/复电命令不一致。

2.26 模拟量输入传输处理误差 analog input transmission error 传感器输出值(显示值)与中心站计算机显示值之间的误差。

2.27 模拟量输出传输处理误差 analog output transmission error 中心站计算机输入值与执行器输入值之间的误差。

2.28 最大巡检周期 cycle of maximum loop check 系统在满容量条件下，传感器输出变化到中心站计算机显示所需要的时间。

2.29 监测值 monitoring value 系统实时监测到的模拟量数值。

2.30平均值 average value 对单位时间内多次监测值取平均值。其时间间隔一般为5min(或10min)、1h、8h、24h、10d、30d(1个月)、3个月、6个月和12个月。若单位时间内对模拟量x采样次数为N、每次监测值为xi(i=1,2,3,„,N)，则模拟量x的平均值应满足下列关系：

=(x1+x2+…+xN)/N 2.31 最大值 maximum value 对单位时间内多次监测值取最大值。

2.32 最小值 minimum value

对单位时间内多次监测值取最小值。

2.33 实时显示 realtime display 在任何显示方式下，将报警、断电、馈电异常等重要信息实时自动显示。

2.34 调用显示 selection display 根据需要选择所关心的模拟量(或开关量)显示。

2.35 报警显示 alarm display

当模拟量大于或等于报警浓度(或开关量为报警状态)时，自动将超限时刻及当前数值(或状态)等在屏幕上列表显示。

2.36 报警记录查询显示 inquiry display of alarm recording 根据需要将某一时间内报警模拟量(或开关量)的报警时刻和解除报警时刻、累计报警次数、累计报警时间、报警期间最大值和每次报警期间最大值等记录调出显示。

2.37 断电显示 switching off display

当模拟量大于或等于断电浓度(或开关量为断电状态)时，自动将当前模拟量数值(或开关状态)、断电命令及时刻、断电区域、馈电状态等在屏幕上列表显示。

2.38 断电记录查询显示 inquiry display of switching off recording 根据需要将某一时间内断电和复电命令及时刻、断电区域、馈电状态及时刻、累计断电次数、累计断电时间、断电期间最大值和每次断电期间最大值等调出显示。

2.39 统计值记录查询显示 inquiry display of statistical data recording 根据需要将某一段时间内模拟量的平均值、最大值等调出，并列表显示。

2.40 馈电异常显示 abnormal feed display 当断电命令与馈电状态不一致时，自动显示地点、名称、断电或复电命令时刻、断电区域、馈电异常时刻等。

2.41 馈电异常查询显示 inquiry display of abnormal feed 某一段时间内的断电命令与馈电状态不符记录次数、累计时间、每次起止时间等调出并显示。

2.42 状态变动显示 state alteration display 将当前状态变化的开关量(由“开”变“停”或由“停”变“开”)的状态变动时刻和状态变动状况(由“开”变“停”或“停”变“开”)等显示。

2.43 状态变动记录查询显示 inquiry display of state alteration recording 根据需要将某一段时间内开关量状态变动次数、变动时刻和变动状态等调出，并列表显示。

2.44 曲线显示 curve display 将模拟量监测值和统计值随时间变化的状况用带坐标和门限值的曲线等直观地显示出来。

2.45 状态图显示 state diagram display 将开关量状态随时间变化状况用带时间坐标的直线表示。

2.46 柱状图显示 cylindrical diagram display 将开关量单位时间内的开机效率(单位时间内开机时间)用直方图直观显示。

2.47 模拟图显示 mimic diagram display 在具有说明巷道、设备布置等背景图上，将实时监测到的开关量状态，用相应的图样在相应的位置模拟显示，同时将实时监测到的模拟量数值在相应位置显示。3.1 型号

产品型号应符合MT286的规定。

3.2 分类

3.2.1 按复用方式分类

a)时分制系统；

b)频分制系统；

c)码分制系统；

d)复合复用方式(同时采用频分制、时分制、码分制中两种或两种以上)系统。

3.2.2 按网络结构分类

a)树形；

b)环形；

c)星形；

d)总线形；

e)复合形(同时采用星形、环形、树形、总线形中两种或两种以上)。

3.2.3 按调制方式分类

a)基带；

b)调幅；

c)调频；

d)调相；

e)其他。3.2.4 按工作方式分类

a)主从；

b)多主；

c)无主。技术要求

4.1 一般要求

系统应符合本标准的规定，系统中的设备应符合有关标准及各自企业产品标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套。

4.2 环境条件

4.2.1 系统中用于机房、调度室的设备，应能在下列条件下正常工作：

a)环境温度：15～30℃；

b)相对湿度：40%～70%；

c)温度变化率：小于10℃/h，且不得结露；

d)大气压力：80～106kPa；

e)GB/T 2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。

4.2.2 除有关标准另有规定外，系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作：

a)环境温度：0～40℃；

b)平均相对湿度：不大于95%(＋25℃)；

c)大气压力：80～106kPa；

d)有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。

4.3 供电电源

4.3.1 地面设备交流电源：

a)额定电压：380V/220V，允许偏差±10%；

b)谐波：不大于5%；

c)频率：50Hz，允许偏差±5%。

4.3.2 井下设备交流电源：

a)额定电压：36V/127V/380V/660V/1140V,允许偏差：

——专用于井底车场、主运输巷：+10-20%；

——其他井下产品：+10-25%；

b)谐波：10%；

c)频率：50Hz，允许偏差±5%。

4.4 系统设计要求

4.4.1 系统组成

系统一般由主机、传输接口、分站、传感器、执行器(含断电器、声光报警器)、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。

4.4.2 硬件

4.4.2.1 中心站硬件一般包括传输接口、主机、打印机、UPS电源、投影仪或电视墙、网络交换机、服务器和配套设备等。中心站均应采用当时主流技术的通用产品，并满足可靠性、可维护性、开放性和可扩展性等要求。

4.4.2.2 传感器的稳定性应不小于15d。（煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器，煤矿用高低浓度甲烷传感器、瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器和矿用电化学式一氧化碳传感器的稳定性和传输距离执行本标准，其他传感器执行各自现行标准。）

4.4.2.3 由外部本安电源供电的设备一般应能在9～24V范围内正常工作。（其供电距离不应小于2Km）

4.4.3 软件

操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。软件应有详细的汉字说明和汉字操作指南。

4.5 基本功能 4.5.1 数据采集

4.5.1.1 系统必须具有甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。

4.5.1.2 系统必须具有馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。

4.5.1.3 系统必须具有瓦斯抽采(放)量监测、显示功能。

4.5.2 控制

4.5.2.1 系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。

a)甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；

b)甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；

c)与闭锁控制有关的设备(含甲烷传感器、分站、电源、断电控制器、电缆、接线盒等)未投入正常运行或故障时，切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。

4.5.2.2 系统必须由现场设备完成甲烷风电闭锁功能：

a)掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.0%时，声光报警；掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.5%时，切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%时，自动解锁；

b)掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0%时，声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1.0%时，自动解锁；

c)被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到或超过0.5%时，声光报警、切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%时，自动解锁；

d)局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，声光报警、切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当局部通风机或风筒恢复正常工作时，自动解锁；

e)局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3.0%，必须对局部通风机进行闭锁使之不能起动，只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1.5%时，自动解锁；

f)与闭锁控制有关的设备(含分站、甲烷传感器、设备开停传感器、电源、断电控制器、电缆、接线盒等)故障或断电时，声光报警、切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源1min内，继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。严禁对局部通风机进行故障闭锁控制。

4.5.2.3 安全监控系统必须具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作权限管理和操作记录功能。

4.5.2.4 安全监控系统应具有异地断电/复电功能。

4.5.3 调节（非强制性，企业在产品设计时可根据实际等情况进行选择，按企业要求进行审查和验收。）

系统宜具有自动、手动、就地、远程和异地调节功能。

4.5.4 存储和查询

系统必须具有以地点和名称为索引的存储和查询功能：

a)甲烷浓度、风速、负压、一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值；

b)模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)；

c)报警及解除报警时刻及状态；

d)断电／复电时刻及状态；

e)馈电异常报警时刻及状态；

f)局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻；

g)瓦斯抽采(放)量等累计量值；

h)设备故障／恢复正常工作时刻及状态等。

4.5.5 显示

4.5.5.1 系统必须具有列表显示功能：

a)模拟量及相关显示内容包括：①地点；②名称；③单位；④报警门限；⑤断电门限；⑥复电门限；⑦监测值;⑧最大值；⑨最小值；⑩平均值；断电／复电命令；馈电状态；超限报警；馈电异常报警；传感器工作状态等；

b)开关量显示内容包括：①地点；②名称；③开／停时刻；④状态；⑤工作时间；⑥开停次数；⑦传感器工作状态；⑧报警及解除报警状态及时刻等；

c)累计量显示内容包括：地点、名称、单位、累计量值等。

4.5.5.2 系统应能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等。

4.5.5.3 系统必须具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值等曲线。

4.5.5.4 系统必须具有开关量状态图及柱状图显示功能。

4.5.5.5 系统必须具有模拟动画显示功能。显示内容包括：①通风系统模拟图；②相应设备开停状态；③相应模拟量数值等。应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。

4.5.5.6 系统必须具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括：①传感器；②分站；③电源箱；④断电控制器；⑤传输接口和电缆等设备的设备名称；⑥相对位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不下，可漫游、分页或总图加局部放大。

4.5.6 打印

系统必须具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)。报表包括：①模拟量日(班)报表；②模拟量报警日(班)报表；③模拟量断电日(班)报表；④模拟量馈电异常日(班)报表；⑤开关量报警及断电日(班)报表；⑥开关量馈电异常日(班)报表；⑦开关量状态变动日(班)报表；⑧监控设备故障日(班)报表；⑨模拟量统计值历史记录查询报表等。

4.5.7 人机对话

系统必须具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。

4.5.8 自诊断

系统必须具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。

4.5.9 双机切换

系统必须具有双机切换功能。系统主机必须双机备份，并具有手动切换功能或自动切换功能。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作。

4.5.10 备用电源

系统必须具有备用电源。当电网停电后，保证对甲烷、风速、风压、一氧化碳、主要通风机、局部通风机开停、风筒状态等主要监控量继续监控。

4.5.11 数据备份

系统必须具有数据备份功能。

4.5.12 模拟报警和断电

传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能。

4.5.13 防雷（不考核井下电源防雷）

系统必须具有防雷功能。分别在传输接口、入井口、电源等采取防雷措施。

4.5.14 其他

4.5.14.1 系统应具有网络通信功能。

4.5.14.2 系统应具有软件自监视功能。

4.5.14.3 系统应具有软件容错功能。

4.5.14.4 系统应具有实时多任务功能，能实时传输、处理、存储和显示信息，并根据要求实时控制，能周期地循环运行而不中断。

4.6 软件功能

4.6.1 操作管理

软件必须具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作，并具有操作记录。

4.6.2 主菜单

在各种显示模式下都必须有主菜单显示，主菜单包括：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。

在主菜单下必须设置以下子菜单： a)参数设置：系统参数、模拟量、开关量、累计量、其他；

b)页面编辑：列表、曲线、模拟图、其他；

c)控制：控制逻辑、操作、其他；

d)列表显示：报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；

e)曲线显示：报警、断电控制、馈电异常、调用、其他；

f)状态图与柱状图显示：状态图、柱状图、其他；

g)模拟图显示：通风系统、瓦斯抽采(放)、系统自检、其他；

h)打印：编辑、报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；

i)查询：报警(模拟量、开关量)、断电控制(模拟量、开关量)、馈电异常(模拟量、开关量)、调用(模拟量、开关量)、设备故障、其他；

j)帮助：参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图与柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、其他。

4.6.3 分类查询

a)报警查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部报警的模拟量和开关量显示或打印;b)断电查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部断电的模拟量和开关量列表显示或打印;c)馈电异常查询：根据输入的查询时间，将查询期间内的全部馈电异常的开关量和模拟量显示或打印;d)调用查询：根据输入的被查询量和查询时间，将查询期间内被查询量显示或打印。

4.6.4 快捷方式

在任何显示模式下，均可直接进入所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。

4.6.5 中文显示与打印

软件必须具有汉字显示、汉字打印和汉字提示功能。

4.6.6 更改存储内容

软件必须具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容(参数设置及页面编辑除外)功能。

4.6.7 模拟量数据表格显示

4.6.7.1 显示内容

模拟量数据表格显示包括如下内容：①传感器设置地点；②传感器所测物理量；③单位(可缺省)；④报警门限(除用于监察外，可缺省)；⑤断电门限(除用于监察外，可缺省)；⑥复电门限(除用于监察外，可缺省)；⑦断电范围(除用于监察外，可缺省)；⑧监测值；⑨平均值；⑩最大值；最小值；报警/解除报警状态及时刻；断电/复电命令及时刻；馈电状态及时刻；实时时钟等。

4.6.7.2 实时显示

模拟量报警、模拟量断电、馈电异常必须实时显示。

4.6.7.3 调用显示

根据所选择的模拟量显示其相应内容：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警门限(可缺省)；⑤断电门限(可缺省)；⑥复电门限(可缺省)；⑦监测值；⑧最近一次统计的最大值；⑨平均值；⑩最后一次报警或解除报警时刻；最后一次断电或复电时刻等。

4.6.7.4 报警显示

当模拟量大于或等于报警门限时，自动显示超限时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警门限(可缺省)；⑤断电门限(可缺省)；⑥复电门限(可缺省)；⑦监测值；⑧最近一次统计的最大值(可缺省)；⑨平均值(可缺省)；⑩报警时刻；最后一次断电/复电时刻；断电区域(可缺省)；馈电状态、时刻及措施(报警后所采取的安全措施，其中所采用的安全措施为人工录入，采用措施时间自动生成，以下同)等。

4.6.7.5 断电显示

当模拟量大于或等于断电门限时，自动显示断电命令及时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警门限(可缺省)；⑤断电门限(可缺省)；⑥复电门限(可缺省)；⑦监测值；⑧报警及时刻；⑨断电及时刻；⑩断电区域(可缺省)；馈电状态及时刻、安全措施等。

4.6.7.6 馈电异常显示

当模拟量断电命令与馈电状态不一致时，自动显示馈电异常时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警门限(可缺省)；⑤断电门限(可缺省)；⑥复电门限(可缺省)；⑦监测值；⑧报警及时刻；⑨断电及时刻；⑩断电区域(可缺省)；馈电状态及时刻；安全措施等。

4.6.7.7 报警记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的累计报警次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警浓度(可缺省)；⑤累计报警次数；⑥累计报警时间；⑦报警期间最大值及时刻；⑧每次报警期间最大值及时刻；⑨每次报警时间；⑩每次报警起止时刻；每次报警措施；查询起止时刻等。

4.6.7.8 断电记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的累计断电次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④断电门限(可缺省)；⑤复电门限(可缺省)；⑥累计断电次数；⑦累计断电时间；⑧查询期间最大值及时刻；⑨每次断电最大值及时刻；⑩每次断电时间；每次断电命令及起止时刻；断电区域(可缺省)；馈电状态及时刻；安全措施；查询起止时刻等。

4.6.7.9 馈电异常记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内累计馈电异常次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③断电区域(可缺省)；④馈电异常累计时间；⑤累计次数；⑥每次馈电异常时间；⑦起止时刻；⑧措施；⑨查询起止时刻等。

4.6.7.10 统计值记录查询显示

根据所选择的模拟量及查询时间，显示查询时间内模拟量的平均值、最大值等，显示内容包括：①地点；②名称；③单位(可缺省)；④报警门限(可缺省)；⑤断电门限(可缺省)；⑥复电门限(可缺省)；⑦查询期间最大值及时刻；⑧平均值；⑨每次统计起止时刻；⑩最大值；平均值；最小值等。4.6.8 开关量状态表格显示

4.6.8.1 显示内容

开关量状态表格显示包括以下内容：①所监测设备地点；②所监测设备名称；③报警状态(除用于监察外，可缺省)；④断电状态(除用于监察外，可缺省)；⑤断电范围(除用于监察外，可缺省)；⑥当前状态；⑦状态变动时刻；⑧报警/解除报警时刻；⑨断电/复电时刻；⑩馈电状态及时刻等。

4.6.8.2 调用显示

根据所选择的开关量显示其相关内容：①地点；②名称；③报警及断电状态(可缺省)；④设备状态及时刻；⑤报警/断电及时刻；⑥断电区域(可缺省)；⑦馈电状态及时刻；⑧措施及时刻等。

4.6.8.3 报警与断电显示

当开关量为报警／断电状态时，自动显示报警与断电时刻和状态等，显示内容包括：①地点；②名称；③报警/断电状态(可缺省)；④设备状态及时刻；⑤断电/报警及时刻；⑥断电区域(可缺省)；⑦馈电状态及时刻；⑧措施及时刻等。

4.6.8.4 馈电异常显示

当开关量断电命令与馈电状态不符时，自动显示馈电异常状态及时刻等，显示内容包括：①地点；②名称；③报警/断电状态(可缺省)；④设备状态及时刻；⑤断电/报警及时刻；⑥断电区域(可缺省)；⑦馈电状态及时刻；⑧措施及时刻等。

4.6.8.5 状态变动显示

当开关量状态发生变化时，显示当前状态变化的开关量的状态变动时刻和状态变动状况等，一般保持5min或10min。显示内容包括：①地点；②名称；③报警及断电状态(可缺省)；④设备状态及时刻；⑤断电/报警及时刻；⑥断电区域(可缺省)；⑦馈电状态及时刻等。

4.6.8.6 报警及断电记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内开关量累计报警次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③报警／断电状态(可缺省)；④累计报警及断电次数；⑤累计报警及断电时间；⑥每次报警及断电时间；⑦起止时刻；⑧措施及采取措施时刻；⑨查询起止时刻等。

4.6.8.7 馈电异常查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内的开关量断电命令与馈电状态不符次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③断电区域(可缺省)；④馈电异常累计时间；⑤累次次数；⑥每次时间；⑦起止时刻；⑧措施及采取措施时刻等。

4.6.8.8 状态变动记录查询显示

根据所选择的查询时间，显示查询时间内开关量状态变动次数等，显示内容包括：①地点；②名称；③报警及断电状态(可缺省)；④累计报警／断电时间；⑤累计动作次数；⑥每次动作状态及时刻等。

4.6.9 模拟量曲线显示

将模拟量监测值和统计值随时间变化的状况用带坐标和门限值的曲线直观地显示出来，并可无极放大或弹出放大窗。坐标的竖轴为监测值和统计值，横轴为时间。用平行于横轴的黄色虚线给出报警浓度，用平行于横轴的红色虚线给出断电浓度，用平行于横轴的兰色虚线给出复电浓度。实时监测值、最大值、平均值、最小值等用不同颜色表示。在屏幕上方标明传感器设置地点、所测物理量名称、起始／终止日期和时间、断电门限(可缺省)、复电门限(可缺省)、报警门限(可缺省)、断电范围(可缺省)、监测值、最大值、平均值、最小值等曲线的颜色等。为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应点的时刻、监测值、最大值、平均值、最小值、断电起止时刻及累计时间、报警起止时刻及累计时间、馈电异常起止时刻及累计时间、措施及采取措施时刻等。并随着游标的移动，起始、终止日期和时间变化。

4.6.10 开关量状态图与柱状图显示

4.6.10.1 开关量状态图显示

将开关量状态随时间变化的状态用直线显示。在屏幕上方标明传感器的设置地点、所测物理量名称、起始／终止日期和时间、报警状态(可缺省)。为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应区间的起止时刻、报警及断电状态、馈电状态、措施等。

4.6.10.2 开关量柱状图显示

将开关量单位时间内的开机效率(单位时间内开机时间)用直方图直观显示。坐标竖轴为开机效率，横轴为时间。在屏幕上方标明传感器设置地点、所测物理量名称、起始／终止日期和时间、报警状态(可缺省)。为便于读值，应设置游标，游标所到之处应标出对应区间的开机效率、开机时间、开停次数等。

4.6.11 模拟图显示

在具有说明巷道、设备布置等背景图上，将实时监测到的开关量状态，用相应的图样在相应的位置模拟显示；将实时监测到的模拟量数值在相应位置显示。同时用红色等标注报警、断电及馈电异常。点击设备模拟图或模拟量显示值，可以弹出相关信息的选择菜单，供进一步查询。

对于较复杂的系统，模拟图可以分为总图及局部详图，并具有漫游、弹出详图等功能。采用GIS技术的模拟图显示还具有地理位置显示等功能。

4.6.11.1 通风系统模拟图显示

通风系统模拟图显示包括如下内容：

a)能够说明通风系统网络及设备配置的模拟图;b)根据实时监测到开关量状态，实时显示通风网络风流、设备工况(如主要通风机、局部通风机、风门、风窗等);c)在相应位置实时数字显示甲烷浓度、风速(或风量)、风压、一氧化碳浓度、温度等。

4.6.11.2 瓦斯抽采(放)系统模拟图显示

瓦斯抽采(放)系统模拟图显示包括如下内容：

a)能够说明瓦斯抽放系统管路和设备配置的模拟图形等;b)根据实时监测到的开关量状态，实时显示相关设备工况(如抽放泵、阀门等);c)在相关位置实时数字显示甲烷浓度、温度、风压、流量等。

4.6.11.3 监控系统自检模拟图显示

显示系统运行情况、设备布置情况和故障状况包括如下内容：

a)能够说明监控系统设备(传输接口、分站、传感器等)布置和电缆敷设的模拟图形等;b)根据系统自检情况，将具有故障的设备用不同颜色显示出来(如正常时为蓝色，故障时为红色)等。

4.6.12 报警

当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，发出报警信号。必要时，向有关人员手机发出报警信号。4.6.12.1 声音报警

当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，报警喇叭或蜂鸣器应发出声响或语音提示，点击后关闭。

4.6.12.2 光报警

在表格显示方式中，当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，有关该模拟量或开关量的文字、数值和图符等用红色显示，或用红色显示加闪烁。

在模拟量模拟曲线显示和图形显示方式中，当模拟量监测值超限(需要报警或断电)、馈电异常(断电命令与馈电状态不符)或开关量状态为报警状态时，相应的曲线和图样应变为红色，数值变为红色，或红色显示加闪烁。

4.6.13 存储记录

4.6.13.1 统计值记录

定时将模拟量平均值、最大值、最小值等存储在磁盘等存储介质上。

4.6.13.2 模拟量报警记录

当模拟量报警、解除报警、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。

4.6.13.3 模拟量断电记录

当模拟量断电、复电、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。

4.6.13.4 模拟量馈电异常记录

当馈电状态由正常变为异常、或由异常变为正常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。

4.6.13.5 开关量状态变动记录

当开关量状态发生变动时，计算机自动将该开关量的状态变动状况和变动时刻记录在磁盘等存储介质上。

4.6.13.6 开关量报警及断电记录

当开关量由非报警及断电状态变为报警及断电状态、或由报警及断电状态变为非报警及断电状态、或填写备注时，自动将相关内容及时刻记录磁盘等存储介质上。

4.6.13.7 开关量馈电异常记录

当馈电异常变为正常、正常变为异常、填写备注时，自动将相关内容及时刻记录在磁盘等存储介质上。

4.6.13.8 监控设备故障记录

当监控设备(分站、传感器等)故障、恢复正常、填写措施时，记录其状态及时刻。

4.6.14 打印

4.6.14.1 模拟量日(班)报表

模拟量日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③传感器设置地点；④所测物理量名称；⑤单位(可缺省)；⑥报警门限(可缺省)；⑦断电门限(可缺省)；⑧复电门限(可缺省)；⑨平均值(本日或本班平均值)；⑩最大值及时刻(本日或本班最大值)；报警次数(本日或本班累计报警次数)；累计报警时间(本日或本班累计报警时间)；断电次数(本日或本班累计断电次数)；累计断电时间(本日或本班累计断电时间)；馈电异常次数(本日或本班断电命令与馈电状态不符累计次数)；馈电异常累计时间(本日或本班断电命令与断电状态不符累计时间)等。

4.6.14.2 模拟量报警日(班)报表

模拟量报警日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③传感器设置地点；④所测物理量名称；⑤单位(可缺省)；⑥报警门限(可缺省)；⑦报警次数(本日或本班累计报警次数)；⑧累计报警时间(本日或本班累计报警时间)；⑨最大值及时刻(本日或本班报警期间最大值)；⑩平均值(本日或本班报警期间平均值)；每次报警时刻及解除报警时刻；每次报警时间；每次报警期间平均值和最大值及时刻等；每次措施及采取措施时刻。

4.6.14.3 模拟量断电日(班)报表

模拟量断电日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③传感器设置地点；④所测物理量名称；⑤单位(可缺省)；⑥断电门限(可缺省)；⑦复电门限(可缺省)；⑧断电范围(可缺省)；⑨断电次数(本日或本班累计断电次数)；⑩累计断电时间(本日或本班累计断电时间)；最大值及时刻(本日或本班断电期间最大值)；平均值(本日或本班断电期间平均值)；每次断电累计时间、断电时刻及复电时刻；每次断电期间平均值和最大值及时刻；断电区域；馈电状态及其时刻、累计时间；措施及采取措施时刻。

4.6.14.4 模拟量馈电异常日(班)报表

模拟量馈电异常日(班)报表包括下列内容：①表头；②打印日期和时间；③地点；④名称；⑤断电区域(可缺省)；⑥累计次数(本日或本班模拟量断电命令与馈电状态不符累计次数)；⑦累计时间(本日或本班模拟量断电命令与馈电状态不符累计时间)；⑧每次馈电状态累计时间及起止时刻；⑨措施及采取措施时刻等。

4.6.14.5 开关量报警及断电日(班)报表

开关量报警及断电日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③所监测设备地点；④所监测设备名称；⑤报警及断电(可缺省)；⑥累计时间(本日或本班累计报警及断电时间)；⑦累计次数(本日或本班累计报警及断电次数)；⑧每次累计时间及起止时刻等；⑨断电区域(可缺省)；⑩馈电状态及起止时刻、累计时间；措施及采取措施时刻。

4.6.14.6 开关量馈电异常日(班)报表

开关量馈电异常日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③被监测设备地点与名称；④断电区域(可缺省)；⑤累计时间(本日或本班馈电异常累计时间)；⑥累计次数(本日或本班馈电异常累计次数)；⑦每次馈电状态；⑧每次累计时间及起止时刻；⑨措施及采取措施时刻等。

4.6.14.7 开关量状态变动日(班)报表

开关量状态变动日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③所监测设备地点；④所监测设备名称；⑤累计运行时间(本日或本班累计运行时间)；⑥累计变动次数(本日或本班累计变动次数)；⑦状态变动状况及时刻等。

4.6.14.8 监控设备故障日(班)报表

监控设备故障日(班)报表包括如下内容：①表头；②打印日期和时间；③故障设备(传感器或分站)设置地点、编号、名称、所测物理量；④累计时间(本日或本班累计故障时间)；⑤累计次数(本日或本班累计故障次数)；⑥每次累计时间及起止时刻；⑦措施及时刻；⑧在有传输电缆故障监测的系统中，还应包括电缆故障位置内容等。

4.6.14.9 模拟量统计值历史记录查询报表

统计值记录查询报表包括如下内容：①表头；②查询起始日期、时间和终止日期、时间；③取平均值、最大值、最小值的时间间隔及每一时间间隔的起止时刻；④传感器设置地点；⑤所测物理量名称；⑥单位(可缺省)；⑦报警门限(可缺省)；⑧断电门限(可缺省)；⑨复电门限(可缺省)；⑩平均值和最大值及时刻(查询期间内平均值和最大值)；每段时间内平均值和最大值等。

4.7 主要技术指标

4.7.1 模拟量输入传输处理误差

模拟量输入传输处理误差应不大于1.0%。

4.7.2 模拟量输出传输处理误差

模拟量输出传输处理误差应不大于1.0%。

4.7.3 累计量输入传输处理误差

累计量输入传输处理误差应不大于1.0%。

4.7.4 最大巡检周期

系统最大巡检周期应不大于30s，并应满足监控要求。

4.7.5 控制执行时间

控制时间应不大于系统最大巡检周期。异地控制时间应不大于2倍的系统最大巡检周期。甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于2s。

4.7.6 调节执行时间

调节执行时间应不大于系统最大巡检周期。

4.7.7 存储时间

甲烷、温度、风速、负压、一氧化碳等重要测点的实时监测值存盘记录应保存7d以上。模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽采(放)量等累计量值、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录应保存1年以上。当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于5min。

4.7.8 画面响应时间

调出整幅画面85%的响应时间应不大于2s，其余画面应不大于5s。

4.7.9 误码率 误码率应不大于10-8。

4.7.10 最大传输距离

传感器及执行器至分站之间的传输距离应不小于2km；分站至传输接口、分站至分站之间最大传输距离不小于10km。

4.7.11 最大监控容量

系统允许接入的分站数量宜在8、16、32、64、128中选取；被中继器等设备分隔成多段的系统，每段允许接入的分站数量宜在8、16、32、64、128中选取。分站所能接入传感器、执行器的数量宜在2、4、8、16、32、64、128中选取。

4.7.12 双机切换时间

从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间应不大于5min。

4.7.13 备用电源工作时间

在电网停电后，备用电源应能保证系统连续监控时间不小于2h。

4.7.14 统计值时间

模拟量统计值应是5min的统计值。

4.7.15 本安供电距离

向传感器及执行器远程本安供电距离应不小于2km。

4.8 传输性能

系统的信息传输性能应符合MT/T899的有关要求。

4.9 电源波动适应能力

供电电压在产品标准规定的允许电压波动范围内，系统的电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.10 工作稳定性

系统应进行工作稳定性试验，通电试验时间不小于7d，其性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.11 抗干扰性能（暂不执行）

4.11.1 设于地面的设备应能通过GB/T 17626.2—1998规定的严酷等级为3级(接触放电)的静电放电抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.11.2 系统应能通过GB/T 17626.3—1998规定的严酷等级为2级的射频电磁场辐射抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.11.3 系统应能通过GB/T 17626.4—1998规定的严酷等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.11.4 系统应能通过GB/T 17626.5—1999规定的严酷等级为3级的浪涌(冲击)抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

4.12 可靠性（暂不执行）

系统平均无故障工作时间(MTBF)应不小于800h。

4.13 防爆性能

防爆型设备应符合GB 3836的规定。

4.14 矿用一般型性能

矿用一般型设备应符合GB 12173的规定。

第二篇：煤矿安全监控系统设计方案和技术要求

*****矿业有限公司

安全监控系统设计方案和技术要求

编制：监控室 2011年11月5日

安全监控系统设计方案和技术要求

一、瓦斯监控系统设计原则和依据

始终遵循系统应具备高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，以满足高产、高效的现代化矿井对监测、监控等管理信息有效获得的需要。设计依据为

《煤矿安全规程》（2010年版及2010年补充条款）； 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》（MT/T1004-2006）《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）

《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）《煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器》（AQ6203-2006）《煤矿甲烷检测用载体催化元件》（AQ6202-2006）《瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器》（AQ6204-2006）《煤矿用电化学式一氧化碳传感器》（AQ6205-2006）《煤矿监控系统线路避雷器》（MT/T1032－2007）《矿用光纤接、分线盒》（MT/T1033－2007）《矿用信息传输接口》（MT/T1007-2006）

《煤矿用温度传感器通用技术条件》（MT381－2007）《矿用分站》（MT/T1005-2006）《矿用信号转换器》（MT/T1006-2006）

《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》（MT/T1008-2006）《煤矿用信息传输装置》（MT/T899-2000）《煤炭工业矿井设计规范》； 《煤矿安全装备基本要求》； 《煤矿监控系统总体设计规范》； 《煤矿监控系统中心站软件开发规范》；

《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》； 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》；

《煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件》（MT 209）； 《设备可靠性试验》（GB 5080.1～7）；

《电气设备的抗干扰特性基本测量方法》（GB4859-84）；

二、技术规格及要求(一)硬件参数

1、分站

容量：不少于16路模拟量或开关量输入（模拟量与开关量可以随意互换，不受端口的限制）、8路控制输出；

断电控制：不少于8路(可以不需外接断电器直接完成断电控制任务)输入电源：支持多种电压127/220/380/660V； 本安电源：18VDC或24VDC；

输入信号：200～1000Hz，1～5mA、1/5 mA、触点； 与中心站通讯速率2400bit/s； 分站至传感器传输距离：不小于2 km；

分站与传输接口、分站与分站之间传输距离：不小于10 km。处理误差：±0.5%；

断电容量：36V/5A、660V/0.3A； 防爆型式：Exib I 矿用本安型； 上传接口：支持总线协议的光口或电口。

2、电源箱

127/220/380/660V 供电在75%～110%波动范围内可正常工作； 具有手动断电开关。

3、传感器 1)甲烷传感器

测量范围：0.00%CH4～4.0%CH4

基本测量误差:0.00%CH4～1.00%CH4 ≤±0.10%CH4

1.00%CH4～2.00%CH4 ≤±0.20%CH 2.00%CH4～4.00%CH4 ≤±0.30%CH4

信号输出：频率：200Hz～1000Hz（脉冲宽度大于0.3ms）（优选）；

电流：1mA.DC～5mA.DC ；

信号带负载能力：0Ω～500Ω

报警方式：二级间歇式声光报警

声强≥85dB

光强：能见度>20m 热催化元件寿命：一年以上 工作电流：≤80mA（18V.DC）工作电压：9V ～ 24V.DC

2）一氧化碳传感器

测量范围：0ppm～500ppm 基本测量误差: 0.00ppm ～ 19.0ppm ≤±2ppm

20.0ppm ～ 99.0ppm ≤±4ppm

100ppm ～ 500ppm ≤±5.0%(相对误差)信号输出： 0～500ppm线性对应200Hz～1000Hz或（1mA－5mA）

信号负载能力：0～500Ω

报警方式：间歇式声光报警

3）温度传感器

测量范围：0.0℃～100.0℃ 基本测量误差：≤±1.0℃

信号输出：0.0℃～100.0℃(或-25.0℃～+125.0℃)线性对应200Hz～1000Hz(或1mA～5mA)信号带负载能力：0Ω～400Ω 检测速度：≤30s

4）负压传感器

工作电压：8V.DC～24V.DC 工作电流：≤35mA(18V.DC)测量范围：0KPa～-5KPa 检测速度：≤30s 基本测量误差: ≤3% 信号输出：0 KPa～-5KPa 线性对应200Hz～1000Hz(1mA～5mA)信号带负载能力：0Ω～500Ω

5）风速传感器

测量范围：0.3m/s～15m/s 基本误差：≤±0.3m/s 传感器输出信号制式：

电流： 1mA.DC～5mA.DC 频率： 200Hz～1000Hz（脉冲宽度>0.3ms）

传感器显示：3位LED数值显示 分辨率为0.1m/s 工作电压：18V

工作电流：≤100 mA.DC 电源波动范围：12 V.DC～21 V.DC 6）风门开闭传感器

工作电压：18V 工作电流：<100mA 工作电源波动范围： 9VDC～24VDC 相应时间：<1s 输出信号型式： 1）1mA/5mA制式(二线传输)2）触点式

3）＋5mA/－5mA制式(四线传输)防爆类型：矿用本质安全型，标志为“ExibI” 防护等级：IP54 动作距离：不大于50 mm ；(感应头与感应源的有效距离不大于50mm)输出信号传输距离：2.0Km 分布电容：≤0.06μF/km； 分布电感：≤0.8mH/ km； 直流电阻：≤12.8Ω/km)。

7）矿用断电器

工作电压：18V DC 断电容量：660V/0.3A AC 控制方式：电压控制

本安信号输入输出口：1个 断电输出口：1个 馈电输入口：1个

馈电输入电压：660V.AC 馈电信号输出：1/5mA或±5mA（误差：±20%）； 到电源箱及分站的最大传输距离：2km； 8）投入式液位传感器

工作电压：１８V 工作电流：≤80mA 电压波动范围：12V～21VDC 输出信号: 频率：200Hz～1000Hz（脉冲宽度大于0.3ms）电流：1mA.DC～5mA.DC 信号传输距离:2.0km 测量范围：0 ～ 5m 基本测量误差: ≤1% 9）设备开停传感器 工作电压：18V 最大工作电流：30mA

电源波动范围：12V～21V 被测设备供电电缆范围：电缆外径：16～80mm 动作值：动作电流≥5A 响应时间：≤1s 传感器输出信号制式及允许误差： 关状态时，输出1mA.DC(或-5mA)开状态时，输出5mA.DC(或+5mA)输出信号误差≤±25% 输出信号传输距离： 2.0km

(二)系统功能要求

1、硬件

(1)分站及传感器要求智能化，调校均采用红外遥控方式。(2)分站根据设定的断电控制参数和所设定的逻辑，进行控制。(3)分站实时数据采集与发送。

(4)分站含备用电源，当交流断电时，分站与传感器由备用电源供电，可连续供电2小时以上。

(5)系统分站有多种系列供用户优化配置，分站初始化后，可存储地面中心站对该分站的报警断电等控制设置，并接收的中心站指令进行相应的控制。

(6)在分站完全断电情况下之后恢复供电，即使分站与中心站失去通讯联络，分站也能够继续、独立地进行工作，自动恢复记忆，按照事先给定的要求实现瓦斯超限报警、断电和复电控制功能，断电逻辑可实现瓦斯风电闭锁装置和瓦斯断电仪的全部功能。断电距离大于2km，断电时间小于2S。

(7)分站模拟量与开关量可以随意互换，不受端口的限制。

(8)监控分站支持一根四芯电缆带2台传感器的应用，距离不得小于2km。(9)系统与分站失去通讯联络时，分站能存储之前至少两小时数据，恢复通讯后可将此数据传回中心站主机，以弥补历史数据。

(10)分站具备故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的监控设备未投入正常运行或故障时，立即切断相关电源并闭锁；当与闭锁控制有关的监控设备工作正常

并稳定运行后，自动解锁。

(11)使用的各类传感器要求全是矿用本质安全型产品，具有MA认证。(12)局部通风机停止运转，停风区域中甲烷浓度达到3.0% CH4时，系统切断局部通风机的电源并闭锁，当停风区域甲烷浓度低于1.5% CH4时，系统能自动解锁。

(13)断电控制器具有馈电功能，具有回控指令比较，可确保可靠断电，当监测到馈电状态与系统发出的断电指令不符时能够实现报警和记录。

(14)设于地面的设备应能通过GB/T17626.2——1998规定的严酷等级为3级（接触放电）的静电放电抗度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定；

(15)系统应能通过GB/T17626.3——1998规定的严酷等级为2级的射频电磁场辐射抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定；

(16)系统应能通过GB/T17626.4——1998规定的严酷等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定；

(17)系统应能通过GB/T17626.5——1998规定的严酷等级为3级的浪涌（冲击）抗扰度试验，其电气性能应符合各自企业产品标准的规定。

2、软件

(1)要具有很高的扩展性（系统支持最大分站数不少于64台）和开放性；(2)本系统配备的主机及系统联网主机必须双机备份，并应24h不间断运行；当工作主机发生故障时，备份主机应在5min内投入工作。

(3)实现真正的实时响应及前后台监测数据的无缝链接；(4)软件要适应基于工业以太网+现场总线通讯技术；(5)监控数据存储时间达10年以上；

(6)监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月报表等工作。

(7)屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，显示页可随意调出。在监测显示画面中，可根据监测量实现功能强大的模

拟动画显示。

(8)瓦斯监控系统中心站及网络终端以局域网（NT）方式联网运行，使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表，网络通信协议支持TCP/IP、NETBUI等。

(9)可以在中心站连续集中监测处理多种环境和工况参数，模拟量和开关量可实现任意互换。

(10)监控软件提供控制软件包，控制逻辑可由用户设置编排。具有任一分站的测点超限而由另一台分站控制断电的异地交叉断电功能。同时还具有传感器就地、分站程控、中心站手控三级断电能力，并具有风、电、瓦斯闭锁功能。在紧急情况下，系统操作人员可在中心站向分站直接发送控制命令，从而控制电器设备的断电。

(11)系统对采集到的数据进行实时分析处理，以数值、曲线、柱图等多种形式进行屏幕查询显示和打印，并形成相应的历史统计数据(每个模拟量测点的最大值、最小值、平均值；每个模拟量测点24小时内的最大值、最小值、平均值及确切时间；每个模拟量测点超限或故障的时间及次数累计值；每个开关量测点24小时内的开停及故障累计次数和累计时间)，系统采用变值变态存储技术，可存储十年以上的历史数据，供有关人员随时查阅和打印。

(12)系统具有自检诊断功能，能及时发现系统自身配置设备事故，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。还能在屏幕实时弹出信息窗，供维护人员查询打印，并将其记入运行报告文件。可查询非正常状态的开始时间及持续时间。

(13)系统能提供有采样间隔最少5min的数据实时密采功能，并且实时密采数据可每天连续存储，至少存储1年的实时数据。

(14)系统对各分站监测点的瓦斯浓度或其它模拟量参数每天形成班、日报表，可随时查询打印；开关量每天形成班、日报表。

(15)联机定义或修改系统中的各种传感器、分站及控制器的类型、安装位置及控制通道。对模拟量传感器的上下限报警、断电值可多级别定义。允许用户随时接入或删除分站、传感器、断电器。

(16)系统表格格式可由用户任意编排，或由矿方提供具体报表格式，以

满足各监测管理数据报表的形成输出。

(17)系统监测处理参数的类型，模拟量有瓦斯、CO、温度等；开关量有设备开停、烟雾、风门开闭等。

(18)监控软件要具有很强的作图能力，并提供有相应的图形库，操作员站可在不间断监测的同时，容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改。

(19)系统软件可设多级口令保护，只有授权人员才能登录操作，有效防止了系统数据的损坏和病毒感染。软件运行可靠性高。误操作时有声音、对话框提示。

(20)在实时监视画面，可对屏幕任意显示测点单击鼠标右键，弹出快捷菜单，快速的查询该点的数据、曲线、定义、运行状况等信息。

(21)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。在同一屏上，同时显示不小于3 个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。

(22)(23)系统应具有模拟量、开关量状态图同屏显示功能。

系统软件应具有操作权限管理功能，对参数的设置、控制等必须使用密码操作，并保留操作记录。同时应具有防止修改存储内容的措施（参数设置和页面编辑除外）。

(24)系统软件应具有实时性，可实时传输、处理、存储和显示信息，并根据要求实时控制。并具有显示、打印、报警和存储功能，显示、打印和提示全部采用汉字。

(25)地面中心站为开放式系统，应配备与上级联网的全套网络设备和安全监控软件，支持异地远程访问，上级主管部门和领导可通过WEB浏览器远程访问现场数据，实现监控信息的远程实时共享。

(26)对所有监测数据和重要操作事件均采用数据库（如ACCESS、SQL SERVER等）保存，用户可根据需要自行设定保存期限，为用户二次开发和事件的追述提供良好的条件；

(27)动态瓦斯突出预警功能

系统可扩展达到动态瓦斯突出预警功能，对煤矿安全监控系统实时采集的瓦斯数据进行过滤处理施行实时诊断分析(当出现异常后，十分钟后就可诊断

出结果)，根据诊断结果如出现危险或威胁，则及时发出不同等级的预警信号，提醒工作人员采取相应防治突出预防措施。同时也可对工作面历史数据进行查询，诊断历史的突出危险情况。 预测工作面煤的地压活动走势。 预测工作面煤的破坏指标走势。 预测工作面煤的瓦斯倍率走势。 预测工作面各个状态指标走势。

第三篇：煤矿安全监控系统

KJ599煤矿安全监控系统

系统介绍：

山东科大中天电子公司以煤矿安全监控预警与智能化安全开采成套技术及其全过程实施管理信息化为主导产业，强力打造专家服务团队、技术研发团队与现场实施团队，不断拓展实用矿山压力控制等理论与研究方法体系，确保公司的产品研制与现场应用始终处于同行业领先水平。

科大中天以井下岩层运动为中心，自主研发了“KJ385矿山压力位移监测系统”，并通过“煤矿重大事故远程预警与实施管理信息系统”将矿压、瓦斯、水文等数据进行实施分析，实现了煤矿安全高效开采的信息化、智能化、可视化。

KJ599煤矿安全监控系统（以下简称系统）的设计、制造按照AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》等相关标准进行，完全符合国家的相关标准要求。该系统不仅能够准确、及时地反映井下环境参数，达到对灾害的早期预测、对事故进行必要的处理，而且还能为生产调度及时提供各种设备的运行状况，进而有效地指挥生产。

主要用途和适用范围：

系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。系统将计算机检测技术、数据通讯技术和传感器技术融为一体。实现了复杂环境下对煤矿安全状况的自动监测和分析。

适用于我国各类大、中、小型煤矿的安全监测监控。

附：2014年近三月煤矿事故统计（5月到7月）

5月1日21时左右，江西省宜春市袁州区西村镇东杉煤矿（乡镇煤矿）发生一起其他事故，死亡1人。

5月3日16时40分，重庆市银海煤业有限公司连铭煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）2名工人在井下N1312采煤工作面回风巷掘进工作面掘进回风巷时，因风筒出风口距工作面达20几米，引起风量不足，导致1名工人深度昏迷，经抢救无效于20时40分死亡。

5月13日，山西阳煤集团五矿赵家分区（山西宏厦第一建设公司施工）发生煤与瓦斯突出，造成4人死亡；

5月13日6时20分，四川省泸州市古蔺县煤矿（东段）有限公司322主提升道发生一起运输事故，死亡1人。

5月14日，中煤榆林能源大海则煤矿（国有重点）发生一起其他事故，死亡13人。5月17日15时20分，神华集团海勃湾矿业有限责任公司在内蒙古乌海市的公乌素煤矿三号井，采煤二队综采工作面93—96#支架处在过断层，在此处装药作业过程中94#支架处片帮，矸石砸中配合放炮员作业的一名支架工头部，经抢救无效死亡。

5月20日16时，重庆市巫溪县棉元煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）井下+740m水平首采工作面上出口处发生一起顶板事故，死亡1人。

5月22日8时25分，辽宁铁法煤业（集团）有限公司晓明煤矿，1名电工在中央主扇房进行清扫高压开关柜灰尘作业时不慎触电，经抢救无效死亡。

5月24日16时，重庆市黔江区龙桥煤业有限公司龙桥煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）井下+485m水平33号石门溜煤上山掘进工作面距碛头5米处，发生一起其它事故，死亡1人。5月25日，贵州省六枝工矿集团公司玉舍煤业有限公司11182（Ⅱ）机巷底板抽放巷发

生煤与瓦斯突出事故，造成6人死亡，仍有2人被困。

5月30日1时40分，重庆市綦江区鑫盛煤业发展有限公司木朗煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）发生一起顶板事故，死亡1人。

6月2日20时55分，淮南市东华实业公司谢区新一矿-252mB8采煤工作面架棚时发生漏顶，造成一职工被埋，经抢救无效死亡。

6月3日，重庆市南桐矿业公司砚石台煤矿一个急倾斜柔性掩护支架回采工作面发生瓦斯爆炸事故，造成22人死亡、1人受伤。

6月5日6时50分，重庆铜梁永红煤业有限公司（乡镇煤矿，证照齐全）+315m水平南翼回风下山掘进工作面处理悬矸时，发生一起顶板事故，死亡1人。

6月6日14时10分左右，重庆市永川区邓家岩矿业有限公司（乡镇煤矿，证照齐全）井下工人违章用钻杆代替木质或竹质炮棍装药卷，导致雷管炸药爆炸，造成事故，死亡2人。

6月7日12时，綦江区安稳煤炭有限公司（乡镇煤矿，证照齐全）井下技改二区通风上山（+396m-+580m水平）下口处理堵塞物时，发生一起其它事故，死亡1人。

6月7日14时15分，阜新矿业（集团）有限责任公司兴阜煤矿，3416综放工作面运输顺槽调运物料时发生断绳跑车，将正在运输顺槽维修作业的1名电工撞伤，经抢救无效死亡。

6月8日7时40分，内蒙古赤峰市元宝山区平庄镇向阳一矿一采区回风上山220-230段维修巷道时突然发生冒顶，造成一名现场维修作业人员死亡。

6月8日11时20分，重庆市长寿区凤城镇复元黄山煤矿（乡镇煤矿、证照齐全）井下-5m水平南翼采煤工作面运输巷装载点处理悬矸时，发生一起顶板事故，死亡1人。

6月8日18时30分，重庆市北碚区华川煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）地面矸石山卸矸处发生一起其它事故，死亡1人。

6月9日20时左右，江西省赣州市于都县利村煤矿（乡镇煤矿）发生一起顶板事故，死亡1人。

6月11日，贵州省六枝工矿集团公司新华煤矿一炮掘工作面发生煤与瓦斯突出事故，造成10人死亡。

6月14日19时10分，淮北矿业集团临涣煤矿一名采煤工在Ⅱ924综采工作面机巷清理皮带机余煤时，被卷入机尾滚筒内，经抢救无效死亡。

6月15日，湖南省怀化市辰溪县双木湾煤矿发生透水事故，造成9人被困井下。

6月16日，新疆吐鲁番地区星亮矿业有限公司二矿在混合提升斜井下放溜煤嘴过程中，矿车跳销发生跑车，造成4人死亡、2人重伤。

6月17日4时左右，重庆市綦江区大庆煤业有限公司后庆煤矿（乡镇煤矿、证照齐全）井下+519m水平运输巷与石门交叉处，发生一起运输事故，死亡2人。

6月19日9时左右，重庆天弘矿业有限责任公司盐井二矿（国有重点、证照齐全，新建矿井）井下-150m水平东翼石门掘进工作面（巨能集团重庆千牛建设有限公司组织施工）耙渣机进行耙矸作业时，前方导向滑轮固定装置脱落，将1名掘进工打伤，经抢救无效死亡。

6月20日12时40分，大足县顺安达矿业有限责任公司（乡镇煤矿、证照齐全）井下+118m水平南翼采煤工作面在下放载煤机作业时，发生一起其它事故，死亡1人。

6月23日16时30分左右，江西省九江市武宁县鲁溪镇小泉煤矿（乡镇煤矿）发生一起其他事故，死亡1人。

6月24日8时50分左右，江西丰城矿务局尚庄煤矿（国有重点）发生一起其他事故，死亡1人。

6月26日15时50分，淮南市八公山区焦宝石煤矿-140mB4采煤工作面架棚时发生漏顶，造成一名职工被埋，经抢救无效死亡。

6月26日19时50分左右，涪陵区盈盛煤业有限公司（乡镇煤矿，证照齐全）井下+270M水平3101采面下部作业点煤壁发生片帮，1名矿工在逃离过程中，被垮落的煤炭击倒掉入溜煤眼后卡在溜煤眼的支护之间，被垮落的煤炭掩埋，经抢救出井送往医院途中死亡。

6月27日11时，云阳县帆水煤业有限责任公司田湾分公司（乡镇煤矿，证照齐全）井下+835M水平风巷维修时，发生一起顶板事故，死亡1人。

6月27日，榆林市横山县韩岔乡庙渠煤矿（乡镇）发生一起顶板事故，死亡1人。6月29日14时40分，新余市分宜县麻竹坑煤矿（乡镇煤矿）发生一起运输事故，死亡1人。

7月1日0时48分，呼伦贝尔华能扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿运输队在处理综采工作面顺槽胶带运输机断带过程中，一名作业人员被卷入卸煤辊筒，经抢救无效死亡。

7月5日，新疆生产建设兵团第六师大黄山豫新煤业有限责任公司一号井发生瓦斯爆炸事故，造成17人死亡。

7月6日23时20分，赤峰瑞安矿业有限责任公司综采队2号皮带运输机司机坠落储煤仓，死亡一人。

7月9日15时左右，重庆璧山县大路煤业有限公司胜利煤矿（乡镇煤矿，证照齐全）井下+210m水平南巷联络顺槽巷道发生一起顶板事故，死亡2人。

7月11日，四川省雅安市雨城区大众煤业有限公司井下掘进工作面无风微风作业，放炮作业产生大量有毒有害气体，作业人员盲目进入工作面发生中毒窒息，造成3人死亡。

7月11日19时30分，江西鸣山矿业有限责任公司（国有重点）发生一起瓦斯爆炸事故，死亡3人。

7月11日22时28分，皖北煤电集团祁东煤矿一名职工在采区煤仓清理煤仓淤煤时不慎跌倒，被垮落的淤煤掩埋，经抢救无效死亡。

7月13日1时30分，四川省宜宾市高县两河口煤矿1354采面发生一起顶板事故致1人受伤入院，经抢救无效于3时38分死亡。

7月15日8时11分，淮北矿业集团袁店二井煤矿综采区检修班在7223机巷向下松车时，矿车之间的联杆轴销断裂造成放大滑，一名职工被挤伤颈部，经抢救无效死亡。

7月15日16时40分，内蒙古生力集团中伟爆破有限责任公司工作人员在鄂托克旗棋盘井新胜煤矿（露天）采坑1316平盘实施爆破作业，6名工作人员正在装药，药管炸药突

然起爆，造成3人死亡，2人重伤，1人轻伤的事故，伤者全部送往医院进行救治，情况稳定。

7月17日3时50分，铁煤集团内蒙古东新煤炭集团有限责任公司伊金霍洛旗敬老院煤矿51201综采工作面综采队夜班在正常组织生产过程中，站在支架大脚上的支架工李宝柱在操作147号支架降架过程中，未能及时停止降架，将自己挤压在电缆槽与支架之间，后被送往神东医院经抢救无效于7月17日早上6时死亡。

7月17日13时30分，重庆巫溪县快活煤矿（乡镇煤矿、证照齐全）井下+609m水平主大巷东二号溜煤眼上山30米处维修巷道时，发生一起其它事故，死亡1人。

7月18日12时30分，重庆大足县兰家湾煤炭有限公司（乡镇煤矿、证照齐全）井下+180m水平N20913采煤工作面下顺槽启动刮板运输机时，发生一起运输事故，死亡1人。

7月18日17时，江西省安福县涟安矿业有限责任公司（乡镇煤矿）发生一起运输事故，死亡1人。

7月19日13时许，广元市旺苍县二坪山煤矿1271风井发生一起运输事故导致1人受伤，经抢救无效于7月19日15时30分死亡。

7月19日13时16分左右，淮南矿业集团潘二矿-530米西二运输石门发生一起运输事故，一职工乘坐电机车车头过风门墙时，头部被挤伤，经抢救无效死亡。

7月23日上午9时27分，湘煤集团嘉禾矿业有限公司浦溪井2251南风巷掘头发生瓦斯爆炸，事故造成5人死亡。

7月27日12时30分左右，江西上饶县田墩镇三胜煤矿（乡镇煤矿）发生一起顶板事故，死亡1人。

7月28日5时30分，江合煤化（集团）有限公司江合煤矿（该矿位于北碚区境内、国有重点煤矿、证照齐全）井下西北二采区-300m水平14252上段-200m水平中巷第四个溜煤眼发生一起事故，死亡1人。

7月29日9时30分，重庆能源投资集团公司所属中梁山煤电公司重庆邵新煤化有限公司邵新煤矿（国有重点煤矿、证照齐全）井下K2一采区溜渣上山第三个挡栏处发生一起其它事故，死亡1人。

7月30日10时55分许，江西煤业集团有限责任公司沿沟煤矿（国有重点）发生一起水害事故，死亡1人。

第四篇：煤矿安全监控系统

1.在正文第一段前面插入标题“煤矿安全监控系统”，将标题字符设为黑体、三号字，标题居中对齐，段后间距设为1.5行；

2.将正文第一段“煤矿井下综采工作面集中了采煤机„„”加红色单实线段落边框；

3.给正文第二段“针对井下的环境条件„„”文字加填充色为红色、图案样式为15%的底纹，并将该段行距设置为固定值25磅；

4.添加页眉，内容为“煤矿安全”，且设置为两端对齐；

5.设置整篇文档的纸张为A5(14.8厘米×21厘米)，上边距和左边距分别为1厘米和1.5厘米；

6.在文档最后插入一个6行4列的表格，表格的列宽设为2.5厘米。

煤矿井下综采工作面集中了采煤机、刮板运输机、液压支架、转载机等大型机电设备。各设备间的协调工作要求较高，而且井下工作环境条件恶劣，存在多种影响设备正常工作和人身安全的不确定因素，故用于综采工作面的设备监控系统应是一个能在特殊条件下工作的监控系统。

针对井下的环境条件，监控系统的网络结构，应尽可能简单，减少网络连线，分站、子站应尽可能采用传感器检测与控制一体化结构，变功能单一的子站结构为综合分站结构，增强对环境的适应性。

我国大部分矿井含有瓦斯等有害气体，监控系统在结构设计和电器设计上要首先考虑将系统设计为本安或增安型结构。

工作面的环境、采煤方式、工作面的地质条件的变化等都可引起监控对象的结构形式、运行方式的改变，因此系统设计应充分考虑工作面的变化因素，选择灵活的结构方案，便于系统的减小和扩充。

由于煤矿井下综采工作面是一个人、设备、地质条件三个方面结合的有机体，任何控制系统的差错都可能造成人员伤亡、设备损坏和顶板事故。除了对监控系统本身应具有较高的可靠性和安全性外，对人为的操作错误，要有完善的闭锁控制措施。

第五篇：关于煤矿安全监控系统技术的研究

关于煤矿安全监控系统技术的研究

Zhi Chang, Zhangeng Sun & Junbao Gu School of Mechanical and Electronic Engineering, Tianjin Polytechnic University

Tianjin 300160, China

前言：无线射频的新的发展和运用使得RFID（射频识别）技术的应用越来越广泛。同时结合矿山与RFID技术的特点，我们建立了一个地下的安全完整的、实时灵活的监测系统。这套系统能在发生危险时自动报警并且提高搜索和救援的效率。该系统可以管理危害气体的浓度、规划工人的安排、进出巷道通过工作的访问控制、巷道人员的分布和工人的资料，实现地下管理的信息化和可视化，提高矿业生产管理水平和矿井安全生产水平。

关键词：射频识别，安全监控系统，电子标签，读写器

煤矿事故往往发生在中国近几年，除了矿业主的安全和法律意识薄弱，滞后的安全机构和采矿的人员和设备的不完善管理人员是重要原因。通过分析近期内一些十分严重的事故，一般存在以下常见问题：（1）地面人员和地下人员之间的信息沟通不及时；（2）地面人员不能动态地掌握井下人员的分布和操作情况，并且不能掌握地下人员的确切位置；（3）一旦煤矿事故发生，救援效率低，效果较差。因此，准确、迅速实施煤矿安全监控职能非常重要和紧迫，有效管理矿工，并确保救援高效率的运作。

文章中提出的煤炭采矿人员和车辆安全监测系统可以跟踪、监视和定位在矿井实时的有害气体，人员和车辆以及提供有关网络的矿井巷道，个人的定位，车辆的位置，危险区域的动态信息和地面人员相应线索。如果发生意外，该系统还可以查询有关人员的分配，人员数量，人员撤离路线，以提供从事故救援监视计算机科学依据。同时，管理人员可以利用系统的日常考勤功能实施矿工考勤管理。

一、RFID技术简介

射频识别是一种非接触式自动识别技术进行排序，可以自动识别的无线电频率信号的目标，迅速跟踪货物和交换数据。身份查验工作无须人工操作，并能在各种严峻的环境下工作。RFID技术可识别高速对象和多个标签同时识别，操作简单快捷。RFID技术是产生于第二次世界大战，它是在继承传统的编码技术，其主要的核心部分是电子标签，识别系统可以读取电子标签存储通过无线电波的资料排放的读者从几厘米到数米的作家，并确定货物的身份，人民和电子标签代表的对象。

1.1 RFID的系统组成

射频识别系统（见图1）通常由电子标签，读写器和计算机通讯网络组成。1.1.1电子标签

电子标签存储相关信息确定的对象，它通常是在确定的目标付诸表决，并通过它储存的信息可以读取和射频读写器写入通过非接触模式。1.1.2读写器

读者，作者是一个可以用来读取和写入射频技术的电子标签信息的设备。标签上的信息的读写器读取都可以处理，由计算机网络系统传输。1.1.3计算机通信网络

在RFID系统，计算机通信网络一般是用来管理数据和完整的通信传输功能。该读写器可以通过连接标准接口的计算机通信网络，实现通讯和数据传输。1.2 RFID的工作原理系统

RFID技术是一种非接触式信息传递的通过空间耦合交变磁场或电磁场（射频信号实现方式排序），并通过传输的信息确定的目标。它的工作原理可描述如下：在一个区域读写器发出的能量，形成电磁场，以及区域的大小取决于工作频率和天线尺寸，当电子标签通过此区域，系统检查了读写器和存储电磁波由读写器发出的信号能量是由标记电能需要，和标记的内部信息传递给读者，作家的对无线电波的形式，读者，作家接受了电子标签的数据，编码并实施故障检查判断数据的有效性，并传送数据，为数据处理计算机通信网络。标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。

以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling)及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。1.3 RFID的技术特点 1.3.1数据读取和写入

RFID读取器可以读取数据到数据库中没有接触，一旦和处理多个标签，并写入了下一阶段物流处理标签的物流处理的状态。1.3.2小型化和多样化的形式

RFID将不会受到大小或形式时，它读取数据有限，因此无须使用固定大小的文件或打印质量以适应精度。此外，电子标签的RFID可以应用在不同产品体积小，所以我们可以更灵活地控制生产线产品的生产，特别是应用程序。1.3.3反污染

RFID技术具有强大的抗水，污染性质，石油或毒品。而在黑暗或污染环境，RFID还可以读取数据。1.3.4重复使用

由于RFID是电子数据，可重复写入，所以标签可以重复使用。1.3.5渗透性

如果RFID是由纸张，木材，塑料或非金属或非透明材料覆盖，它可以进行交流，除了为这些铁杆或其他金属材料。1.3.6数据存储容量大

数据容量将扩大与记忆力的开发，以及由所运货物的材料质量越大，该卷的容量的要求，标签也增加，RDID不会受到限制。1.3.7系统安全

该系统由中央计算机存储的数据，工件将在很大程度上提高系统的安全。1.3.8数据安全

结帐方式或循环冗余校验方法将被用于确保数据的准确性在无线电频率标签储存。

二、总的设计和工作原理监测系统

2.1系统设计

除履行的功能需求，设计项目应充分考虑稳定性，可靠性，抗干扰能力，容错能力和异常保护，因此该系统的总设计应体现在以下几个方面。

（1）设计可以有效地识别和监测地下人员，实现人性化，信息化和自动化。（2）设计可以有效地提供人员的传递和输出，出勤和监测及相关管理信息，一旦事故发生，设计可确保救援的正常实施。（3）该系统的设计可具有本质安全，维护和扩展。

（4）设计可以有效地测试了有害气体的浓度，并迅速作出反应。2.2系统工作原理

地铁站设备发射的加密信息到外部的天线，形成一定的信号发射区。这种RFID卡由工人将被激活时，将进入发射区，并与目标识别加密携带的信息是由发射模块发射和变电站设备将接收这些信号，抽象的目标识别代码，发送代码到地面计算机系统完成系统的功能。当有害气体的浓度达到一定值时，对变电站设备的气体传感器的信息传输到A / D转换器，转换后的信息，他们传送到监测网络，实现了测试和监测。

三、该系统的组成和结构

安全监测系统包括地面部分和地下部分（见图2）。

该系统采用了SAP的产品挂设计，以确保为1〜3小时后正常，在不断的恶劣环境并提供电源系统运行断电。地下部分和地上部分采用了RS232标准的串行交互连接与传输网络。数据转换接口，主要是由组成的电源板，信号转换板和安全螺栓，它是在矿井口的人选，而主要是用来确保监测点之间的地下和地面监测信息交流中心，因此系统并不需要RFID技术和A / D转换器。图3是与地面和地下的通信信号交流。3.1地下部分

地下部分是监测系统的核心部分，它包括现场总线和一组用于监测和控制人员变电站系列。现场总线是变电站网络的连接和传递信息。一些变电站是用于定位的地下工作者和设备的实时性。人事定位模式和设备是信号强度监测方法，当电子标签由一个工人站附近进行一定的定位是，通过该站获得的信号是强烈的，所以我们可以判断标签的位置，而当电子标签中的两站叠加区域，两站的信号强度会有所不同，我们可以通过比较判断信号的强度，标记的位置。其他变电站主要组成由传感器，A / D转换器，微控制器和RFID模块，它们可以监视有害气体的实时性和获取信息的传输，当有害气体浓度超过安全值，在当地的工作平台和地下固定监测点同时发出警报。在地下部分变电站采用有线通信，串行接口与RS-232串行数据接口标准，传输总线和串行接口是为将来扩展系统的功能使用。3.2地面部分

地面部分主要包括管理运作体系，它是整个安全监测系统的基础，其主要职能是完成信息获取，实时处理和检查点存储。从地下不仅包括对有害气体的浓度，但对地下的人员和设备的信息，而这些大尺寸的数据都存储在数据库中通过诸如监测和控制基地的压缩信息。

四、结论

在这篇文章中，我们应用在煤炭开采管理的RFID技术，并设立了一个地下的安全与完整性监测系统，实时性和灵活性，这可能发生危险时自动报警，提高了搜索和救援效率。该系统可以管理的危害气体浓度，规划安排的工人，为进出巷道工程通过访问控制，巷道支护人员和工人的数据分布，实现信息化和可视化管理的地下，并在很大程度上提高采矿生产管理水平和矿井安全生产水平。安全监测系统是基于对煤矿安全生产，以及RFID模块是主要的设备，以及有线通信网络是韧带，以及监测中心PC计算机为中心的计算机管理系统。该系统可以改善矿工的安全机制，降低管理成本，该技术将是采矿安全生产监管的新趋势。

参考资料

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