第一篇：新疆昌平矿业一0四煤矿井下爆破监控系统设计技术方案--王新安
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目 录
1.概述..........................................................................................................................................................3
1.1.总体设计思想...................................................................................................................................3
1.2.项目名称.............................................................................................................................................3
1.3.项目承建单位.....................................................................................................................................3
1.4.设计原则.............................................................................................................................................3
1.5.建设原则...........................................................................................................错误！未定义书签。2.总体需求分析........................................................................................................错误！未定义书签。
2.1放炮事故的危害分析.......................................................................................错误！未定义书签。
2.1.1近几年放炮引起的事故在煤矿事故中所占的比重....................................错误！未定义书签。
2.1.2放炮事故的主要类型....................................................................................错误！未定义书签。
2.1.3放炮事故增加的原因剖析............................................................................错误！未定义书签。
2.1.4消灭放炮事故的对策....................................................................................错误！未定义书签。
2.2应用需求分析...................................................................................................错误！未定义书签。3.总体方案................................................................................................................错误！未定义书签。
3.1.方案设计规范和标准.....................................................................................错误！未定义书签。
3.2.系统基本功能.................................................................................................错误！未定义书签。
3.3.功能实现办法.................................................................................................错误！未定义书签。
3.4.系统组成...........................................................................................................................................3
3.5.操作方法与步骤及原理...................................................................................................................4
3.6.基本功能实现的原理与途径.........................................................................错误！未定义书签。
3.7.技术参数.........................................................................................................错误！未定义书签。
3.8.系统组成与主要设备技术参数.....................................................................错误！未定义书签。
3.8.1 矿用连锁发爆器系统（V1.0）...................................................................................................5
3.8.2 无线接收器系统(无线接收器系统)V1.0....................................................错误！未定义书签。
3.8.3 传输分站系统V1.0......................................................................................错误！未定义书签。
3.8.4 安全起爆距离标识器系统V1.O.................................................................错误！未定义书签。
3.8.5 人员识别卡系统
V1.0...............................................................................错误！未定义书签。
3.8.6 地面中心站:..................................................................................................错误！未定义书签。
3.9.使用环境条件：.............................................................................................错误！未定义书签。
3.10.安装与调试：...............................................................................................错误！未定义书签。
3.11.软件部分功能介绍.......................................................................................错误！未定义书签。
3.11.1 系统软件运行环境.....................................................................................错误！未定义书签。
3.11.2 放炮监控系统软件功能简介.....................................................................错误！未定义书签。
3.11.2.1 矿用连锁发爆器系统（LDFBQ-1）管理软件系统..............................错误！未定义书签。
3.11.2.2 浏览器部分软件主界面..........................................................................错误！未定义书签。
4.系统设备配置单.........................................................32 5技术、进度保证、安全的措施................................................3
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1.概述 1.1.总体设计思想
根据104煤矿目前的放炮管理的状况，为了达到放炮管理的“本质安全”，杜绝放炮过程出现的雷管不响、人员误入放炮不安全区域、哑炮、瓦斯与有害气体等不安全因素进行检测，对放炮过程中的监控管理，为了实现“本质安全管理”，对整个放炮过程的实施闭锁管理。1.2.项目名称
104煤矿“井下放炮监控系统V1.0” 1.3.项目承建单位
本项目由北京龙德时代技术服务有限公司承建，技术协助单位包括清华大学、北京科技大学。1.4.设计原则
北京龙德时代技术服务有限公司开发的井下放炮监控系统的设计贯穿了“本质安全”理念，就是“不安全就不能放炮，不安全就不能生产”的理念。实现放炮管理由“措施管理”到“本质安全管理”的飞跃。放炮过程中的不安全因素的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入、三人连锁、安全距离控制。根据情况可以实现 “十个不能，一个监控”来实现现场的实时监控，具体如下：
十个不能：
1、警戒人员没有到位置，就不能放炮。
2、安全距离不够，就不能放炮。
3、不进行三人连锁，就不能放炮。
4、网络电阻不合格，可能有瞎跑，就不能放炮。
5、瓦斯超限，就不能放炮。
6、煤尘超限、就不能放炮
7、喷雾设施没有打开，就不能放炮
8、有人在危险区域，就不能放炮。
9、风量不足，就不能放炮。
10、没有停电，就不能放炮。
一个监控：矿山各级领导能够通过网络对放炮全过程进行实时监控。放炮数据自动上传监控主机，并生成日报表、周报表、月报表。
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1.2.操作方法与步骤及原理 步骤1 系统上电
首先用磁性钥匙打开磁性开关，给控制电路供电；此时液晶屏会显示开机主界面。步骤2 放炮区域检测
放炮监控终端开机后会自动检测放炮区域，如果在区域内，则可以进行后续操作；如果不在区域内，则不能进行后续操作。
步骤3 人员信息验证
放炮区域检测通过后，根据液晶提示，便可通过专门人员三人连锁卡验证，验证通过后，方可进行网络电阻测量的操作步骤。
步骤4 网络电阻测量
将放炮网络的两端分别连接到两个专用测量端子上，如果电阻值超出允许范围，将提示放炮网络连接有问题，应该马上检查，一切合格后再重新进行操作；如果电阻值在允许范围内，液晶提示进行充能操作。
步骤5 充电和放炮
用专用钥匙将开关7的位置拨到“充电”位置，进行充电。当充电指示灯亮起时，说明充电完成，可以放炮，此时，将放炮钥匙拨到“放炮”位置即可完成一次放炮操作。
步骤6 操作完成后，一定不要忘记带上防尘帽。
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3.8.1 矿用连锁发爆器系统（V1.0）
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话：Q
Q：
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共 6 页 王新安***
第二篇：煤矿井下视频监控系统施工方案
煤矿井下视频监控系统
施工方案
2014-04
1.概述
视频监控系统的特点是对监控目标的可视性和直观性，煤矿工业 视频监控系统可直观地监视矿区各重要生产环节、设备运行和人员动态等情况。重点监控如井口、工业广场、煤场、采煤面上下口、井底车场、皮带机、给煤点，装载点、炸药库、磅房、办公场地等；除在调度室实现对监控点的实时监控外，同时还可以通过光纤网络将图像上传至监控中心，实现视频系统联网，相关人员亦可依据授权上网查看实时监控图像。
煤矿事故的发生，造成了严重的人员伤亡、经济及政治损失。要降低煤矿事故的发生率，除了各级管理部门加强监督和管理之外，还须完善煤矿安全监控系统的装备建设，工业视频监控系统就是煤矿安全监控系统的一个重要组成部分。通过工业视频监控系统对煤矿进行全面有效的监视控制，及时发现事故苗头和隐患，及时发出预警采取相应措施，做到防患于未然，降低事故的发生率，为煤矿的安全生产保驾护航。而且工业电视系统能通过接口与其它系统进行有机结合，在某些地点可实现无人值守，进而达到安全高效生产的目的。生产数字化。
煤矿视频监控系统，将给煤矿的管理工作带来极大的方便，领导、管理人员可以根据工作需要，通过网络查看各个生产区域的现场情况，延伸管理人员的观察范围，使管理人员在办公室就可及时、准确地了解到现场的情况，做出相应的决策，有效地提高了办公、生产效率，提高矿井的生产能力，加大安全管理力度。
2.需求分析
在发达国家，煤矿已实现高度机械化，井下工作人员很少，作业规范，巷道通畅，一旦发生事故，易于撤离，伤亡不大。而在我国，采煤机械化程度还相对较低，矿工队伍很大一部分是文化水平较低、培训时间有限的农民工，甚至存在井下抽烟等严重违章现象。这样的千军万马集中在高度危险的作业环境中，极易发生事故，造成重大伤亡。
我们在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现主要存在以下几类问题：
地面与井下人员的信息沟通不及时；
地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况； 一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。
目前，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣与地面人员间沟通不便，如果利用远程视频监控系统，地面监控人员则可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。同时要求上级有关监管部门可以通过网络远程查看进行状况，提出整改方法。
现在一些煤矿使用的视频监控系统都是早期的模拟监控，性能和稳定性不高，具有很大的局限性。
模拟视频信号容易产生衰耗、畸变、延时，并且易受井下各种 设备干扰，使图像质量下降，用于煤矿复杂的工作现场时，效果不好。
其次，视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于几百米时，不便于系统的维护和升级。
最后，传统的模拟视频监控系统，由于可靠性和性能差，灵活性和扩展性差，查询取证时十分烦琐，难以维护，不能实现多监控中心和多级监控管理，不适合当前有关领导部门对煤矿安全生产监督、管理的要求。
随着传输技术和计算机技术的发展，数字化的视频传输应用将得到广泛普及，在煤矿安全监控系统中引入数字化远程视频监控系统也是大趋势。3.设计依据和原则 1）.设计依据
《 中华人民共和国矿山安全法》
《低压电气设计规范》（GB50054—95）
《工业企业通讯设计规范》（GBJ42-81）
《工业企业通信接地设计规范》（GBJ115-87）
《中华人民共和国安全防范行业标准》（GA/T74-94）
《信息技术设备（包括电气事务设备）安全规范》（GB4943-1995）
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
《防静电工作区技术要求 》（GJB 3007—1997）
《煤矿安全规程》
《爆炸性环境用防爆电气通用设备要求》
《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
《安全防范工程设计规范》（GB/T16571-1996）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《视频安防监控系统技术要求》（GB/T367-2001）2）.设计原则
任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。
同时系统选择的产品已根据煤矿安全生产的技术要求和国家安全标准进行独立设计，完全可以满足煤矿井下人员监测的自动化和信息化管理要求，同时可充分利用矿井已有的平台资源联网运行，有效节约投资。
1、先进性原则
工业电视监测系统采用的是先进的、开放的体系结构。整个系统能体现目前监控成熟技术的发展水平。
2、成熟性、实用性原则
监控调度中心是整个信息网络的心脏，作为全矿生产、安全的指挥调度中心，必须保证实用并切实满足多功能视讯控制的需要。能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足业务管理作为第一要素进行考虑，系统采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。
3、集成性、可扩充性、可维护性原则
为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。
4、经济型原则
在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标,追求最合理的配臵和尽可能高的性能价格比。
5、规范性原则
系统在选用控制技术和设备时，符合国际标准，充分利用各种产品的优势，将它们有机地结合起来。也就是说，要求系统的通信环境、硬件环境、软件环境相互间的依赖减至最小，充分发挥自身优势；同时，系统的互联为信息互通和网上控制创造有利条件。系统符合国家和行业相关标准，具有开放性。
6、稳定性原则
系统具有自动检测诊断功能,保障系统长时间稳定运行。
7、操作便利性、可靠性和安全性原则
为了满足显示系统每天24小时的连续运行，因而其设计必须遵 循可靠性的原则，在系统设计时，关键部位选用了高可靠性设备，对于重要的控制节点采用先进的高新技术来保障。系统易于被普通用户掌握、操作，易于维护，易于管理。在操作便利的前提下，建成后的系统具有高度安全性、可靠性和稳定性。系统具有统一的登录认证体系，只有授权用户才能够访问系统。4.系统设计
整个系统有井下视频采集、监控中心控制室和网内视频监看指挥系统三部份组成，网内指挥终端可通过网络访问监控中心的数字主机监看井下视频，还可以使用双向对讲向煤矿企业进行远程指挥。1）.系统示意图
考虑到各个监控点的具体情况不同，为了经济的实现监控的功能，我们针对不同的地点采用了不同型号的摄像机，具体如下：
磅房及主扇风机房内：由于在室内光线比较好；且所需监控的对象位臵比较固定；因此采用室内彩色摄像机，这样图像既清晰又明显；
办公楼口：考虑到监控的范围较大；在室外，光线好，人员流动量大；因此采用室外彩色全球摄像机，对全局进行监控；为了保证办公楼夜间的安全，在门口大厅内安装了红外阵列灯，以弥补门口摄像机在夜间无法工作的缺陷；
变电室内：由于光线好，监控范围大；且需看清设备灯的颜色；因此采用室内彩色全球摄像机，对室内的全部设备进行监控；
财务室内：主要在夜间监控门口部分，看清谁曾进来，因此采用范围为10米的红外彩色摄像机。
通风竖井井口、副斜井口、主斜井口、炸药库：同财务室，只是范围要求比财务室大，因此采用20米的红外彩色摄像机。
总厂大院、煤厂、设备库：由于监控范围广，需转动；晚上需红外；因此采用带解码器的室外彩色红外摄像机。
井下：由于环境复杂，光线低，因此采用经过煤安认证的红外摄像机。
2）.井下视频采集
煤矿井下环境恶劣：第一、煤矿内坑道光线很暗，且不能使用红 8 外灯，由于红外灯的寿命都比较短，加之煤矿井下24小时工作，会大大缩短红外灯的寿命以至于后期维护特别麻烦，另外红外灯需要反光才能取得良好的效果，但是井下的反光条件很差，漆黑一片根本无法反光。需要使用低照度摄像机；第二、坑道内只有660V、127V两种电压，需要考虑电源转换；第三、井下空气中瓦斯和粉尘含量较高，容易发生爆炸，所以必须使用经过煤安认证的隔爆防护罩。
针对井下的复杂环境，综合考虑各种因素，视频采集选择WATCE-902H摄像机，配备Computar H0614FICS-3高档镜头（6mm 手动光圈及调焦CS接口），其最低照度仅为0.0001Lux，但可以达到570线高清晰画面效果。
防护罩选择KBA115矿用隔爆型光纤摄像仪，该设备为全不锈钢构造，密封性能好，并且防腐、防尘、防水，可装定焦镜头，已经通过煤安隔爆等级认证D级标准，适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。防护罩内可以安装一台单路视频光端机用于视频传输，同时内 臵127V转12V的电源适配器可以满足井下的电力使用标准，符合集中供电的要求。
煤矿井道中采用光缆进行视频传输，因为使用光信号传输杜绝了以往传统视频线缆传输产生的电信号，减少隐患，而且光纤传输距离很长，可达30km，便于煤矿企业合理布线设臵监控中心。3）.监控中心控制室
视频传输到监控中心后使用接收光端机将光信号还原为视频信号，经过视频分配器后接入硬盘录像、矩阵进行视频监看，也可以输入到画面分割器使用大屏幕等离子电视监看。
中心控制室的视频服务器安装一台8～36路的数字监控主机，对井下状况进行实时视频监控和录像，也可以使用MARTRIX-CC064V08 10 视频矩阵切换到电视墙上放大监看。
硬盘录像机与矩阵的完美结合，不仅能实现监看视频上屏幕墙的问题，还可将各自优势特点发挥到极致。
超级切换：利用DVR控制图像在屏幕墙上的任意切换，实现矩阵控制平台与DVR平台的无缝连接，将矩阵系统并入数字网络，提升系统整体性能
网络控制：可同时浏览多达16台DVR的不同视频。灵活控制任何一台视频服务器上的云镜设备
完美录像：定时连续录像、动态报警录像、传感器报警录型，具备娴静的压缩技术，可调压缩比、桢率、录像质量
报警联动：报警输入输出联动摄像机电源、灯光，具有报警前5-999秒预录功能
抓拍打印：单桢及多桢画面同时抓拍，并将图像保存为JPG/BMPwenjian，随时打印
检索方便：按照文件、日期、时间、监控点、存储盘符进行便捷检索。
放大功能:可动态放大正在回放的视频，并可对全部或局部视频进行实时电子放大
密码保护：采取密码授权的方式保护系统设臵，防止无授权者修改系统。
4）.远程指挥中心
包括若干个指挥终端，安装在各级监管部门，各级领导在自己的办公电脑上使用IE浏览器访问各煤矿企业数字监控主机，就可以同时对不同的煤矿企业分别进行监看。指挥终端可以在煤矿企业局域网内，也可以在远端通过Internet或专网进行远程指挥。5）.系统功能
可以实现各级部门联网监控，指挥终端、中心控制室以及上级领导终端可通过语音对讲对煤矿开采企业进行远程指挥；
煤矿领导可通过互联网进行监控。
系统具有特定的视频效果：以矿井为单元，将一路或多路视频信号进行图像预览和录像。
系统具有实时日期和时钟视频叠加功能：对矿井全程视频图像进行实时日期和时钟预览和录像，保证采矿过程的完整性和真实性。其 12 日期和时钟在画面中的显示方式和显示位臵可根据现场实景进行位臵调整。
系统具有单画面、多画面和全屏等多种显示方式，预览显示画面在多画面显示方式下，其显示位臵可进行人为调整。
系统具有录像效果调节功能、网络传输质量，保证其图像在局域网和广域网上都能进行网络传输。
系统具有音、视频实时网络浏览功能，每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。
系统具有录像资料转制VCD光盘存储功能，便于资料的保存和资料审阅的便捷。
系统具有对剩余硬盘空间显示和容量不足警示功能，提供线性和循环录像两种模式。
系统具有客户端对录像资料的检索、管理和回放。
系统具有通过网络实现上级领导与矿井监控中心工作人员进行网络会话的功能，从而保障指挥的有效性和实时性。
系统具有易安装性和易维护性。
系统具有操作简单，界面简洁，功能直观明确。5.设备选型
典型的远程网络监控系统主要由前端设备和后端设备两大部分组成。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆、光纤等多种方式来实现。1）.前端设备
前端设备由摄像机、摄像机专用电源、云台、变焦镜头、防护罩、安装支架、光端机、解码器等组成。摄像机是视频监控的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送到控制室的监视器上。摄像机的好坏以及它产生的图像信号将影响整个系统的质量。
本方案室外工业广场等要监控的范围较大、较广，所以选择高速球摄像机+全方位室外云台，来保证全天候全实时的对室外这些场所进行监控；地面其他位臵监控选择美观大方的彩色一体化摄像机，性能稳定而功能强大，外观漂亮。对于井下视频监控，我们采用矿用防爆光纤摄像仪，达到高质量的图象传输。2）.传输设备
传输部分由视频线缆、电源线缆、控制线缆等组成。本系统所有的信号线缆（光纤和同轴电缆）均采用一线贯通方式，中间无任何接点，具有良好的防护和抗干扰能力，既可保证图像的清晰度和稳定性，又便于对系统故障进行维修维护。
3）.终端设备
终端部分是系统的中枢，由硬盘录像机、矩阵、控制键盘、监视器、电视墙等组成。可直接连接多路视频输入，是集监视、录像、多种画面分割、画面切换、回放检索、打印、网络远程传输等功能于一 体的自动化管理设备。6.技术性能阐述
1）.H264录像制式性能特点 系统界面：
系统使用全中文界面，操作方便。 录像存储特性：
系统支持硬盘循环存储，硬盘存满后按顺序自动删除旧的录像信息，接着存储新的录像，支持定时录像。可对硬盘录像单个G删除而不是单个分区，实现硬盘的高效使用率。
远程监控性能：
可以通过ADSL和LAN宽带、局域网等途径由TCP/IP协议实现远程实时监视和控制，满足单路、多路录像文件的的方便检索查询及传输。很适合需要联网用户的使用。
录像文件的查询：
对于所摄制的录像文件可以通过时间、镜头、是否为报警录像来查询，迅速准确。在动态录像中，一般文件很小只有几秒钟，如果一个个查看很麻烦，系统中设臵了可以连续播放动态录像文件。
录像回放：
录像文件可以一帧一帧播放，可以细致区分场景图像变化。对于需要截取的图像可以随时以标准VCD清晰度截取打印。
支持云台控制摄像机： 系统里可以直接对摄像机视频参数进行各种设臵，免除了手动设臵摄像机的麻烦。如果同时安装云台，则还可以通过云台对摄像机进行平摇、倾斜、聚焦、窗口缩放等操作。
支持矩阵控制：
通过相关协议直接由计算机对矩阵进行控制，免除了人员手工调整的麻烦。
图像捕捉报警：
系统具有图像捕捉功能，图像背景变化，系统可以捕捉后可以发出报警信号。
录像、报警、控制一体化：
系统除了动态录像报警外，还可直接接入各类报警输入探测器（如红外探头）和各类报警输出设施（如报警器），系统高度智能化。
系统处理多任务功能：
可以设臵对多个不同地点进行实时监控和实时录像，回放不影响录像和监控，这些任务都可以同时进行。
多路回放：
可以做到同时回放8路录像文件。 智能化：
对于系统运行过程中的操作，在系统中都留有记录。系统会在视频卡状态不好时，持续发出指令，恢复其功能，并留有相关记录。很方便对系统的维护。
可添加时间发生器： MPEG4制式的监控系统除了回放时时在界面显示时间外，还可以通过设臵在录像时在画面上打上时间，这样在其他地方播放录像时也能知道确切的录像时间。
远程客户端功能：
只要网络带宽允许的话，在客户端可以同步与主机实时录像存盘以及播放；
在客户端可以控制远程主机控制的云台；在客户端可以选择多处监控主机的来浏览或者播放。2）.软件功能
采用专业的RTOS嵌入式操作系统，对视频的处理、录像全部达到世界一流水平，视频信号采用现代化的视频存储、视频回放、视频管理等多种功能。
多功能视频监控软件采用Browser/Server架构，具有以下主要功能：
网络管理：设臵键盘本机的网络参数，包括IP地址、子网掩码、网关、起始端口、WEB端口和物理地址。
用户管理：修改登录PTZ、DVR以及键盘设臵用户的访问权限，限高级管理员登录。
密码管理：当前登录用户可以修改本用户的密码。 设备管理：修改设臵控制设备的相关参数。
硬件设臵：设臵按键音、矩阵报警音和矩阵操作提示音的有无。
锁定设臵：设臵键盘延时锁定、液晶背光关闭的延时时间。 硬件检测：按键检测：检测每个按键是否正常；
摇杆检测：检测摇杆是否正常。
摇杆校准：摇杆中心值校准，控制盲区以及摇杆各个方向最大值设臵。
报警控制：【布防】当前报警点的布撤防操作。【组合】+【布防】对该键盘所在报警分区全部报警点执行布防/撤防操作。【取消】确认当前报警点的警情（即消警），矩阵停止报警。【组合】+【取消】对该键盘所在报警分区全部报警点执行消警操作。
系统控制：对镜头进行灵活的分组，远程控制，对系统日志，输入输出信号的管理；
录像控制：录像服务程序系统支持多种录像手段，计划录像，报警录像，实时录像；接受客户端的录像请求，按指定的时间或触发条件录像；自动清理过期录像资料、硬盘空间的自动录像。
第三篇：宏远煤矿放炮监控系统案技术方案
拜城县峰峰煤焦化有限责任公司
宏远煤矿
项目名称：
放炮监控系统KJ387(A)（又名智能放炮监控系统/井下爆破监控系统V1.0）
技术方案
北京龙德时代技术服务有限公司
2013年5月
目 录
1.概述.................................................错误！未定义书签。1.1.总体设计思想.....................................错误！未定义书签。1.2.项目名称..........................................错误！未定义书签。1.3.项目承建单位......................................错误！未定义书签。1.4.设计原则..........................................错误！未定义书签。1.5.建设原则..........................................错误！未定义书签。2.总体需求分析.........................................错误！未定义书签。2.1放炮事故的危害分析................................错误！未定义书签。2.1.1近几年放炮引起的事故在煤矿事故中所占的比重......错误！未定义书签。2.1.2放炮事故的主要类型..............................错误！未定义书签。2.1.3放炮事故增加的原因剖析..........................错误！未定义书签。2.1.4消灭放炮事故的对策..............................错误！未定义书签。2.2应用需求分析......................................错误！未定义书签。3.总体方案.............................................错误！未定义书签。3.1.方案设计规范和标准...............................错误！未定义书签。3.2.系统基本功能.....................................错误！未定义书签。3.3.功能实现办法.....................................错误！未定义书签。3.4.系统组成..........................................................3 3.5.操作方法与步骤及原理.............................................13 3.6.基本功能实现的原理与途径.........................................14 3.7.技术参数.........................................................15 3.8.系统组成与主要设备技术参数.......................................16 3.8.1 矿用连锁发爆器系统（V1.0）.....................................16 3.8.2 无线接收器系统(无线接收器)V1.0..................................18 3.8.3 传输分站系统V1.0...............................................18 3.8.4 安全起爆距离标识器系统V1.O.....................................20 3.8.5 人员识别卡系统 V1.0............................................20 3.8.6 地面中心站:.....................................................20 3.9.使用环境条件：...................................................21 3.10.安装与调试：....................................................21 3.11.软件部分功能介绍................................................23 3.11.1 系统软件运行环境...............................................23 3.11.2 放炮监控系统软件功能简介.......................................23 3.11.2.1 矿用连锁发爆器系统（LDFBQ-1）管理软件系统....................23 3.11.2.2 浏览器部分软件主界面.........................................27
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1.概述 1.1.总体设计思想
根据宏远煤矿目前的放炮管理的状况，为了达到放炮管理的“本质安全”，杜绝放炮过程出现的雷管不响、人员误入放炮不安全区域、哑炮、瓦斯与有害气体等不安全因素进行检测，对放炮过程中的监控管理，为了实现“本质安全管理”，对整个放炮过程的实施闭锁管理。1.2.项目名称
宏远煤矿“放炮监控系统KJ387(A)” 1.3.项目承建单位
本项目由北京龙德时代技术服务有限公司承建，技术协助单位包括清华大学、北京科技大学。1.4.设计原则
北京龙德时代技术服务有限公司开发的井下爆破监控系统的设计贯穿了“本质安全”理念，就是“不安全就不能放炮，不安全就不能生产”的理念。实现放炮管理由“措施管理”到“本质安全管理”的飞跃。放炮过程中的不安全因素的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入、三人连锁、安全距离控制。根据情况可以实现 “十个不能，一个监控”来实现现场的实时监控，具体如下：
十个不能：
1、警戒人员没有到位置，就不能爆破。
2、安全距离不够，就不能爆破。
3、不进行三人连锁，就不能爆破。
4、网络电阻不合格，可能有瞎跑，就不能爆破。
5、瓦斯超限，就不能爆破。
6、煤尘超限、就不能爆破
7、喷雾设施没有打开，就不能爆破
8、有人在危险区域，就不能爆破。
9、风量不足，就不能爆破。
10、没有停电，就不能爆破。
一个监控：矿山各级领导能够通过网络对爆破全过程进行实时监控。爆破数据自动上传监控主机，并生成日报表、周报表、月报表。1.5.建设原则
1、与结合托克逊矿实际条件，充分利用目前矿已经安装布置的监控网络、安全监控系统的设
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施，做到费用最省，效益最好。
2、前瞻性和实用性：系统体现世界前沿的本质安全型矿井的理念和技术，为矿山企业提供的放炮监控系统，不仅考虑到行业的普遍性和业界顶尖技术与实践结果，而且符合煤炭企业的实际情况。
3、先进性：提供国内最好、最先进的产品。
4、在托克逊矿智能放炮监控系统实现以下“八个不能、一个监控”功能。1）警戒人员没有到位置，就不能爆破。2）安全距离不够，就不能爆破。3）不进行三人连锁，就不能爆破。
4）网络电阻不合格，可能有瞎跑，就不能爆破。5）瓦斯超限，就不能爆破。6）有人在危险区域，就不能爆破。7）风量不足，就不能爆破。8）一氧化碳超限，就不能爆破。
一个监控：矿山各级领导能够通过网络对爆破全过程进行实时监控。爆破数据自动上传监控主机，并生成日报表、周报表、月报表。
2.总体需求分析 2.1放炮事故的危害分析
放炮引起的矿山事故造成的死亡人数，占整个煤矿事故死亡人数的30%左右，每年因此死亡2000人左右，放炮引起的重特大事故占到了重特大事故的60%-80%多，而且，放炮事故占的事故比重还在不断上升。其根本原因在于，技术落后，以及因为技术落后导致的管理落后、标准落后等。2.1.1近几年放炮引起的事故在煤矿事故中所占的比重
通过上述报道，我们看到了在煤矿事故中放炮是一个重要的诱发因素，这个诱发因素有多大呢？让我们看看下列事实：
放炮事故造成的死亡非常惊人，放炮事故造成的人员死亡，占煤矿事故总死亡人数的30%左右，最近几年全国煤矿每年事故死亡5000-6000人左右，其中放炮造成的大约2000人左右。自建国到现在，全国煤矿放炮事故造成的死亡人数，已经达到100000人之多！
1．放炮是重大特大事故的最大诱发因素
根据对最近3年（2003-2005）的我国煤矿重大特大事故的统计分析，发现放炮事故占特大事故的60%以上。
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新疆省煤矿1999年-2006年，放炮引起的事故占到了重大特大事故的80%以上。
2．放炮是瓦斯爆炸和煤尘爆炸占爆炸事故的最主要的导火索
根据2004-2005年的数据，在重大特大瓦斯事故和煤尘事故中，放炮引起的达到了60%以上，电火花引起的约30%以上，另外的是其他火源引起。
3．安全管理好的省份放炮事故占的比重更大
新疆就是最好的例子，在重大特大事故中放炮事故有些年份占到了80%以上，重特大的事故几乎都是放炮引起的煤尘爆炸事故，远远大于全国的平均水平。这主要是因为他们推广新技术的力度大，在传统的事故多发的顶板、电火化引起的瓦斯事故等方面，事故得到了比较有效的遏制，放炮由于技术的进步不明显，事故没有得到有效遏制，事故率反倒相对上升。
4．放炮事故所占比重有上升的趋势
近年来，由于在科技、管理方面加大治理的力度，其他几类主要事故在煤矿事故中占的比重逐渐降低。顶板事故，随着综合机械化采煤、锚喷支护等技术的大面积推广应用，事故率已经大幅下降。由电火花引起的瓦斯爆炸事故，也由于防爆技术的不断完善，也在明显减少。相反放炮事故由于放炮技术以及放炮管理技术没有大的提高，造成放炮事故在相对增加。例如山西省最近几年的情况如下图。
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5．非煤矿山企业放炮引起的死亡事故也占到了36%以上
据官方公布的资料，2006上半年非煤矿山企业发生事故793起 985人死 ,从事故类别来看，上半年全国非煤矿山重大事故主要集中在冒顶片帮(坍塌)事故和放炮事故，共计30起、死亡106人，分别占重大事故起数和死亡人数的91.7%和83.5%。其中放炮引起的事故13起，死亡47人，分别占重大事故的36%和37%。
2.1.2放炮事故的主要类型 违章放炮引起的事故主要有五类
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全的理念。起爆器技术的落后，导致了大量的违章操作得不到有效制止，造成了大量的事故。
2．放炮管理技术的落后，造成国家有关放炮管理的规程、制度得不到根本执行，管理方面时松时紧，放炮事故也是时多时少。
1)由于缺少有效的管理技术，国家有关放炮管理的法规得不到有效执行国家有关部门制定了《爆破作业规程》、《煤矿安全规程》等放炮的标准，每个企业又针对自己的特点制定了本单位的放炮管理制度，每个工程都有放炮的针对措施，严格按照规程来，肯定不会出现放炮事故。但是，根据有关规程，放炮作业有14个大步骤，77个小步骤，繁多复杂，甚至不容易记住，作业过程最少需要3个人完成（正常需要6个人完成）。目前的管理技术，还是停留在“口传口、手传手”的原始水平阶段。严酷的事实证明，在没有“硬”的监督手段之下，工人们很容易违章操作，造成事故。
2)对于煤矿最危险的工序---放炮，竟然没有监控系统
近年来，国家强力推广安全监控系统，对于预防事故，减少事故起到的很好的作用。但是，对于发生事故最多、危害最大的放炮，竟然没有一个监控系统可以推广使用。
无论从何种意义上来讲都是煤矿安全监控系统、煤矿安全管理的一个非常大的缺憾。
3．管理体制不理顺，管理手段、管理技术落后是放炮事故发生的主要原因管理体制不理顺，多头管理、管理混乱，主要表现在下列三个方面: 一是放炮管理的牵头的部门混乱，有的归通风部门、有的归掘进部门、有的归安全检查部门，有的公安部门。除了通风部门负责牵头，管理体系能够理顺以外，其他部门牵头，放炮管理和瓦斯煤尘管理之间的协调容易出现脱节，也就容易造成事故。例如，山东放炮事故比较多的矿业集团和煤矿，往往都不是通风部门主管放炮，是由公安或者其他部门主管。从全国来看，由通风部门主管的单位，事故就少得多了.二是放炮员管理不理顺，放炮员和放炮作业不能统一管理，放炮员和放炮作业绝大部分仍然归掘进或者采煤区队直接管理，这样放炮员的专职性功能不确定，往往使放炮工作成为兼职工作。结果放炮的学习不容易组织，放炮技术得不到提高，放炮规章制度得不到全面贯彻。
三是发爆器的统一管理流于口头，到现在90%以上煤矿还是由放炮员私自存放管理，发爆器得不到有效的检查和维修，造成大量隐患发爆器在一线使用。
4．相关国家标准和行业标准落后,制约了放炮技术和管理水平的提高.标准的落后表现在两个方面: 一是《矿用电容式发爆器》的国家标准数十年来没有大的变化，直接造成我国煤矿数十年来，一直大量使用安全标准低，极容易出现违章操作的发爆器。煤炭行业的瓦斯闭锁发爆器标准的出
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现，由于产品的实用性受到甲方怀疑，以及推广工作的不力，相关产品一直没有推广开来。
二是管理标准落后，包括《煤矿安全规程》、《爆破作业规程》、《质量标准化标准》等标准的落后是另一个标准落后，管理标准落后是造成管理落后的主要原因,例如对于放炮这样一个煤矿中最危险的工序，缺少一个监测监控系统，《煤矿质量标准化标准》中对于放炮的管理缺少应该有的严格规定。2004版《煤矿安全规程》更有放宽放炮管理的嫌疑，该版《煤矿安全规程》取消了原有的可以说是非常有效的管理手段-----“三人连锁放炮”的规定，这造成了放炮管理要放宽的误导。这种政策性的反面导向造成的后果是非常可怕的！
5．事故统计口径存在问题，极大地淡化了放炮的重要性
查一下《中国安全生产年鉴》等政府部门的权威资料，你就会发现放炮事故仅仅占3%-11%，似乎占得比例非常小，不足以为虑。但是，其实这仅仅是放炮事故中的非常少的一部分！仅仅是放炮事故中的一类----就是放炮直接炸死人的事故。更大量的放炮引起的瓦斯、煤尘等 事故放到了瓦斯事故里，将放炮引起的突水放到了水害事故里等等。因此从统计口径上淡化了放炮的重要性，造成通报、宣传、汇报等情况下，不能直观地看到事故的原貌。极大地淡化了放炮引起的事故的比重。由此，误导了决策！
6．国家在制定有关政策方面，“忽视”了放炮.无可否认的受统计资料的影响，国家主管部门对于放炮的管理“忽视了”----没有达到应该有的重视程度。主要表现在科技投入不足、发爆器国家标准落后、《煤矿安全规程》对放炮管理的轻视、质量标准化标准不严格、统计口径忽视等等。2.1.4消灭放炮事故的对策
1．改变思维、创新观念，用“本质安全”的理念，统领放炮设施的设计制造、有关标准制定、管理制度的制定，从设备上从系统上确立不安全就不能放炮的“本质安全理念”。
2．加快技术创新，推广以“本质安全”的理念制造的井下爆破监控系统等，并依此带动标准的改变、制度的改变。
3．修改有关放炮器制造、使用、管理的国家标准，完善放炮管理的技术标准，淘汰旧的发爆器和放炮管理技术，积极推广新式的发爆器和井下爆破监控系统。
4．完善《煤矿安全规程》，恢复安全规程中三人连锁放炮的规定。
5．完善统计报告的事故分类方法，充分利用信息技术的成果，按照引起事故的原因细化事故分类，突出对于详细事故原因的分析，为完善安全措施，提供更直接的决策依据。
按照“本质安全”的新思维、新理念设计研发本质安全型发爆器和井下爆破监控系统，促进放炮技术和放炮管理技术的进步，无疑是遏制消灭放炮事故的根本所在。本质安全型发爆器和井下
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爆破监控系统的研发和应用，将全面实现“不安全就不能放炮”，是放炮技术和放炮管理技术实现飞跃，为从根本上遏制消灭放炮事故，实现矿山安全形势的根本好转提供了一个可靠的技术保障。2.2应用需求分析
我们提出的井下智能放炮监控系统，有如下目的和主要特点：
1、以本质安全型为基本的理念、为基本的出发点，以本质安全型的控制为根本。对于生产系统来讲，就是不安全就不能生产；对于安全设施、安全系统来讲，就是不安全就不能放行、不安全就提示、报警、闭锁；对于管理指挥系统来讲，不安全的命令就发不出去，不安全的信息得到及时的处理、报警、提示、闭锁；对于职工来讲，不安全行为、不安全的操作不能执行，不安全的人员不能上岗；
2、以自动化为实现手段，将本质安全的理念贯穿到矿山安全、生产、管理的各个方面：
在生产方面：通过现本安设备的推广或者通过对已有设备的、信息化改造，实现自动控制，通过监控系统和设备的一体化或者数据的共享，实现在不安全生产条件下，设备和系统自动停止运行，从而实现生产系统的本质安全。
3、在安全设施、安全系统方面，通过装备信息化的建设改造，实现不安全就不能进行进一步的作业。如，在放炮方面，装备本质安全型的井下爆破监控系统，实现瓦斯超限、煤尘超限、不进行三人连锁、安全距离不够、网络电阻不合格等等不安全条件下，不能放炮；在下井人员管理方面，实现超员就不能下井，通风系统管理方面，系统超限、故障等，系统自动报警提示，并发出自动撤人信息，自动启动撤人系统等等。
4、在安全管理方面，对于安全信息实现自动分析处理，实现不安全的人员不能下井作业，不安全的问题得到自动、及时处理，不安全的行为得到自动、及时制止。
3.总体方案 3.1.方案设计规范和标准
《煤矿安全规程》2011年； 《煤矿井下爆破作业安全规程》；
《煤矿安全监控系统通用技术要求》AQ6201-2006； 《煤矿井下人员管理系统通用技术要求》AQ6201-2007； 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》MT/T1004-2006； 《煤矿用信息传输装置》MT/T899-2000；
《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；
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《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90； 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-2000； 《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型》GB3836.2-2000；
《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》GB3836.4-2000； 《矿用一般型电气设备》GB12173-1990；
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB/T50169 《计算机软件开发规范》 GB8566 《计算机软件产品开发文件编制指南》 GB8567-88 《计算机软件需求说明编制指南》 GB9385-88 《电子设备用图形符号》GB/T5465----1996 《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-93 其他相关的规范和标准 3.2.系统基本功能
对放炮过程中的“不安全因素”的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入控制；三人连锁控制；安全距离控制。3.3.功能实现办法
1.放炮过程中的不安全因素的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入控制等；
通过 “八个不能，一个监控”来实现现场的爆破实时监控，具体实现如下：（1）警戒人员没有到位置，就不能爆破（确保警戒人员到达警戒位置警戒）（2）放炮安全距离不够，就不能爆破；（从而确保爆破的安全距离）
（3）不进行三人连锁，就不能爆破；（确保放炮时，责任人必须到现场完成自己的职责）（4）网络电阻超限，就不能爆破；（杜绝瞎炮、哑炮的产生）（5）瓦斯超限，就不能爆破；（确保瓦斯正常的情况下爆破）
（6）有人在危险区域，就不能爆破；（爆破中确保巷道工作人员在安全地点）（7）风量不足，就不能爆破；（爆破中确保通风正常）
（8）一氧化碳超限，就不能爆破；（爆破时确保一氧化碳数据正常）一个监控：矿山各级领导能够通过网络对放炮全过程进行实时监控。3.4.系统组成
根据宏远煤矿井下放炮情况，目前按照4个放炮地点安装。一个采面、两个掘进头。
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智能连锁放炮监测监控系统的主要组成如下：
1、井上主系统：主机1台，放炮管理机1台，数据传输接口系统1台，放炮监控系统软件1套（含网络管理软件），终端管理软件1套，地面延时电源1套，发爆器参数测试仪1台。
2、井下设备：
2.1、1621煤层西翼运输掘进巷：传输分站1台，安全起爆距离标识器1台、无线接收器3台，矿用连锁发爆器3台，人员识别卡40张、本安电源1台、以及通讯与供电线路等组成。4心通信线缆500米。
2.2、1546东运输巷：传输分站1台，安全起爆距离标识器1台、无线接收器3台，矿用连锁发爆器3台，人员识别卡40张、本安电源1台、以及通讯与供电线路等组成。4心通信线缆500米。
设备的布置原则是：
传输分站：每个掘进工作面 1台。采面2台，由本安电源18V电压供电。
安全起爆距离标识器：每个放炮地点1台。由放炮区域控制器电源供应。
无线接收器：每个掘进工作面配置3台，采面6台。
本安电源箱台：每个掘进工作面1台，采面2台，供应工作面所以设备电源。人员识别卡：每个面工作人员每人1张卡，掘进工作面40张.采面60张。矿用连锁发爆器：每个放炮工作面各3台。具体数量详见附表。
系统结构如放炮监控系统示意图。
井上井下通信：智能放炮监控主机安装在监控中心，从监控室到井下1621西大巷位置铺设1500米光缆。1546西大巷位置安装的光纤分站与井上进行数据通信，由光纤分站转换成CAN信号与各个工作面的放炮监控设备进行通信。
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宏远煤矿放炮监控系统设计图
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3.5.操作方法与步骤及原理 步骤1 系统上电
首先用磁性钥匙打开磁性开关，给控制电路供电；此时液晶屏会显示开机主界面。步骤2 放炮区域检测
放炮监控终端开机后会自动检测放炮区域，如果在区域内，则可以进行后续操作；如果不在区域内，则不能进行后续操作。
步骤3 人员信息验证
放炮区域检测通过后，根据液晶提示，便可通过专门人员三人连锁卡验证，验证通过后，方可进行网络电阻测量的操作步骤。
步骤4 网络电阻测量
将放炮网络的两端分别连接到两个专用测量端子上，如果电阻值超出允许范围，将提示放炮网络连接有问题，应该马上检查，一切合格后再重新进行操作；如果电阻值在允许范围内，液晶提示进行充能操作。
步骤5 充电和放炮
用专用钥匙将开关7的位置拨到“充电”位置，进行充电。当充电指示灯亮起时，说明充电完成，可以放炮，此时，将放炮钥匙拨到“放炮”位置即可完成一次放炮操作。
步骤6 操作完成后，一定不要忘记带上防尘帽。
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3.6.基本功能实现的原理与途径
1、警戒人员没有到位置，就不能爆破。
警戒位置安装一台无线接收器系统，放炮过程中无线接收器系统接收到警戒人员监控卡信息后，矿用连锁发爆器系统才能启动通过。警戒人员没有到位矿用连锁发爆器系统提示警戒人员没到位禁止爆破。
2、放炮安全距离不够，就不能爆破。
通过放炮监控终端和安全起爆距离标识器系统综合作用实现的，使用时按照煤矿安全规程设定好安全距离的，在放炮安全位置处设定一台安全起爆距离标识器系统，矿用连锁发爆器系统只有收到设定的安全起爆距离标识器系统发出的信号时，才能启动进入工作状态，否则，不工作。
3、不进行三人（多人）连锁，就不能爆破。
确保放炮时，责任人必须到现场完成自己的职责。通过三人连锁卡射频技术实现，通信无线传输下传给矿用连锁发爆器系统，实现三人联锁放炮。具有识别率高，识别快等特点如三人联锁中其中一人离开放炮监控周边一定距离，系统将自动闭锁，不能爆破。
4、网络电阻超限或者不合格（可能有瞎炮），就不能爆破。
瞎炮处理是放炮过程的一个很大安全隐患，瞎炮处理非常容易造成人员伤亡事故。矿用连锁发爆器系统，可以提前预测是否可能产生瞎炮，以便于提前采取措施，预防瞎炮的产生，实现本质安全。
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坚决杜绝因双绞线接线不牢、不标准而引起的落炮，从而有效的杜绝瞎炮、哑炮。这种不合格状态有三种情况：
一是，数值超标，就不能放炮；
二是，数值虽然不超标，但是一直在波动，就不能放炮；
三是，数值虽然不超标，但是一直在升高，就不能放炮。
5、瓦斯超限，就不能放炮。
就是从矿现有安全监控系统的地面主机获取瓦斯数据。系统可以根据矿上实际情况调取井下任意一个瓦斯探头数据、并可以在放炮监控主机中设置正常放炮的瓦斯数值，井下放炮点瓦斯数字一旦超过规定的数值，监控主机就会给井下连锁发爆器系统下达禁止放炮的指令，系统将自动闭锁，不能爆破。
6、有人在放炮危险区域，就不能放炮。
就是放炮时，首先监测放炮区域（警戒区域）是否有人，有人系统自动闭锁，不能放炮。是否有人的信息的判断方法，是在警戒区内设置3台无线传感器，通过判断接收在放炮区域内的人员携带的人员识别卡，来判断人员是否在危险区域，有人就终止作业，不能放炮。
7、工作地点风量不足，就不能放炮。
就是从矿现有安全监控系统的地面主机获取风速数据。系统可以根据矿上实际情况调取井下任意一个风速探头数据、并可以在放炮监控主机中设置正常放炮的风速数值，井下探头风速数字一旦不符合放炮规定的数值，监控主机就会给井下连锁发爆器系统下达禁止放炮的指令，系统将自动闭锁，不能爆破。
8、一氧化碳超限，就不能放炮。
就是从矿现有安全监控系统的地面主机获取一氧化碳数据。系统可以根据矿上实际情况调取井下任意一个一氧化碳探头数据、并可以在放炮监控主机中设置正常放炮的一氧化碳数值，井下放炮点一氧化碳数字一旦超过规定的数值，监控主机就会给井下连锁发爆器系统下达禁止放炮的指令，系统将自动闭锁，不能爆破。3.7.技术参数
1.系统容量：单套系统接口最大可接入传输分站系统128台。
2.系统可以监控的安全因素为10种以上，可根据需要增加或者减少监控因素。3.系统连接方式：系统连接方式为can,tp/ip,采用信号线缆或者光纤通讯，可直接接入千兆环网
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4.系统误码率：≤10～8。
5.放炮监控终端与系统之间的最大无线通讯距离3-10 m。6.供电：井下设备采用本安电源供电，远程供电距离不小于2 km。7.系统存储性能：有关记录在地面中心站保存半年以上。
8.软件画面响应时间：调出整幅画面85%的响应时间≤2 s，其余画面≤5 s。9.地面系统与井下控制器离线控制功能：即当地面主机与井下控制器中断通讯时，井下控制器具有离线管理功能，以确保井下放炮的正常运行。
10.设备故障处理功能：当放炮安全环境参数传感器出现设备故障时（数据超限、信号不通），这时，地面主机能够弹出对话窗，并报警，经过井下确认，地面领导批准后，可由操作员设置为故障命令，系统自动进行故障处理。（就是将故障作为合理数据来实施控制）
3.8.系统组成与主要设备技术参数
主要包括：井上中心系统主机、系统软件、延时电源、传输分站系统、矿用连锁发爆器系统、无线接收器系统、人员识别卡系统、安全起爆距离标识器系统、本安电源、系统传输线路等部分。
3.8.1 矿用连锁发爆器系统（V1.0）
① 防爆型式:矿用隔爆兼本质安全型 ② 防爆标志：Exd[ib]I ③ 引爆能力（发）： 200 ④ 脉冲电压峰值(V): 3000 ⑤ 允许最大负载电阻： 1220 Ω（镍铬桥丝2米铁脚线工业瞬发电雷管）⑥ 电源: 3节3.7V聚合物锂离子电池（型号：873445M，容量：1300mAh）⑦ 控制模块额定工作电压：DC 3.7V ⑧ 一节电池的最高开路电压：≤ DC 4.2V
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⑨ 一节电池的最大短路电流：≤ 3A ⑩ 放炮部分额定工作电压：DC 7.4V（两节873445M型，1300mAh电池串联）⑪ 两节电池的最高开路电压：≤ DC 8.0V ⑫ 两节电池的最大短路电流：≤ 6A ⑬ 本安参数： 语音口 开路电压：DC≤4.2 V；短路电流≤10mA ⑭ 通讯口 开路电压：DC≤10 V；短路电流≤20mA ⑮ 外接电缆长度: ≤300m;分布电感: ≤1mH/km;分布电容: ≤0.1μF/km ⑯ 引燃冲量（A².ms）:≥8.7且 ≤12.0 ⑰ 供电时间(ms):≤4 ⑱ 充电时间(S):≤20 ⑲ 外形尺寸:214*158*53mm ⑳ 重量:1.6kg 21 可设置多人连锁； 22 自动存储放炮数据； 23 计算机对其进行参数设置； 执行企业标准编号：GB7958-2000、Q/LDSD01-2008 25 使用环境条件：环境温度为-20～+40OC，相对湿度≤95%（25oC）,大气压力80～110 kPa,瓦斯浓度<1%.26
矿用连锁发爆器系统与数据传输装置间的数据传输 a）通信路数：1路； b）传输方式：即收即发；
c）传输速率：2400、4800、9600bps； d）最大传输距离：10Km e）传输信号电压幅值：1 V～5 V f）传输信号电流幅值：≤ 30 mA 27
矿用连锁发爆器系统与放炮监控器间的数据传输 a）通信路数：1路； b）传输方式：即收即发；
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c）传输速率：4800bps； d）最大传输距离：10Km e）传输信号电压幅值：1 V～5 V f）传输信号电流幅值：≤ 30 mA 3.8.2 无线接收器系统(无线接收器)V1.0 安装在放炮境界区域内，监控警戒区域是否有人存在。监控的原理是通过精密监控放炮警戒区域内的灯光来实现对人员的监控，因为井下人员必须携带矿灯，有人活动就一定有灯光存在。放炮时必须关闭放炮区域的一切照明设施和主动发光设施。
a）供电电压：9VDC-24VDC； b）功耗：2W；
c）有线通讯方式：CAN,1路；
d）传输速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；
e）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×2×7/0.52）； f）通讯信号工作电压幅值：1 V～5 V； g）监视范围：0到100米； h）安装示意图：
3.8.3 传输分站系统V1.0 放炮区域控制器主要由信息采集处理模块、传输模块、后备电源、嵌入式软件组成。主要功能就是双向通讯---一方面将接收到的人员信息、放炮监控终端（FD200LS）信息、放炮操作信息传到地面；另一方面将地面的指令传到放炮监控终端（FD200LS），再一个功能就是给安全距离定位器供电。一个放炮区域控制器最多可以连接8个放炮监控器。
放炮区域控制器与放炮监控器之间采用CAN总线通讯，距离最大可以达到10千米。放炮区域控制器与放炮监控数据传输装置的信号传输可以采用CAN总线方式，也可以
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直接接光端机，采用光缆通讯的方式，也可以直接接因特网交换机。
放炮区域控制器内存容量为5000条记录。放炮区域控制器需要布置在安全环境好的巷道或者硐室为宜。每个放炮区域控制器需要一个矿用本安电源供电（不间断的供电不小于2小时），由此保证放炮区域控制器在断电等特殊情况下的连续工作。
技术参数
a）具有数据接口的双向通讯功能； b）具有与放炮监控器的通讯功能，并进行数据处理。
c）具有数据校验功能。
d）支持模拟CAN总线与CAN总线功能。主要参数
a）供电电源： DC 18V b）安全型式： 矿用本质安全型 ExibI 2.放炮区域控制器与传输装置的数据传输 a）传输路数：1路；
b）传输方式：主从式、半双工、CAN、单极性； c）传输速率：4800bps；
d）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×2×7/0.52）
e）通讯信号工作电压幅值：1 V～5 V f）通讯信号工作电流幅值：≤ 80 mA 3.放炮区域控制器与无线收发模块间的数据传输 a）通信路数：可编程多路；
b）传输方式：即收即发、单向、CAN、单极性； c）传输速率：2.4GHz；
d）最大传输距离：20m（电缆型号：MHYVR 1×4×7/0.52）
e）传输信号电压幅值：1 V～5 V
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f）传输信号电流幅值：≤ 20 mA 3.8.4 安全起爆距离标识器系统V1.O 供电功耗
a）额定工作电压：DC18V b）工作电流：≤ 100 mA 与控制器的通讯 a）传输路数：1路
b）传输方式：主从式、半双工、CAN； c）传输速率：5000bps d）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×4×7/0.52）e）通讯信号工作电压幅值：1V～5V f）通讯信号工作电流幅值：≤ 30 mA 3.8.5 人员识别卡系统 V1.0 主要技术参数 1.供电电源
a）额定工作电压：3V（由锂电池供电）b）工作电流：≤ 2mA 2.电池参数
a）型号：CR2450，一次性锂离子纽扣电池（生产厂家：常州市锂霸电池有限公司）b）开路电压：≤ 3.5 V c）短路电流：≤ 1.2 A 3.无线信号传输 a）传输方式：GFSK b）传输频率：2.4±0.08GHz c）发射场强： 0dBm d）最大传输距离:30m 4.最大编码容量：16777216个。5.外形尺寸：73mm×44mm×27mm 3.8.6 地面中心站: 设备配备:
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中心站的标准配置为：监控主机1 台、发爆器管理机1台2小时不间断电源 1套，打印机一台。采用CAN总线传输时。地面中心站主机采用工控机，配备1台。
最低配置为：
a)CPU： Pv或以上级别；
b)操作系统：Windows2000以上操作系统； c)内存：1G以上；
d)显卡：Windows系统兼容，8MB以上的显存，可以工作于800*600分辨率； e)硬盘：160G以上。f)19寸液晶显示
地面中心站（机房）是整个系统的控制中枢，通过串行接口与及井下所有通讯放炮监控传输装置与放炮区域控制器连接，通过网卡和网络交换机与地面局域网各终端连接。工控机（上位机）对井下所有放炮区域控制器巡回采集记录数据，刷新数据。3.9.使用环境条件：
1．安装于机房、调度室的设备，应在下列条件下正常工作： ① 环境温度:15℃～35℃； ② 相对湿度:40%～70%；
③ 温度变化率：小于10℃/h，且不结露； ④ 大气压力:80 kPa～106 kPa
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： ① 环境温度：0℃～30℃；
②平均相对湿度：不大于95%(+25℃)； ③ 大气压力：80kPa～106kPa；
④ 有爆炸性气体温和物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀气体； ⑤ 无显著摇动和剧烈冲击振动的环境。
3．无淋水、无强腐蚀性气体、无显著摇动和剧烈冲击振动的环境。4．无强电磁干扰的场所。3.10.安装与调试：
1．地表监控主机安装与要求：
地表监控主机的安装参照电脑安装文件进行；
监控主机及其相关连的设备要有专门的安放地点，要有良好的接地屏蔽措施；
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地表监控主机要设专人维护。
2．传输分站系统、安全起爆距离标识器系统的安装与要求：
产品的安装位置 ： 该产品可安装在放炮地点附近，固定到巷道壁上。① 传输分站系统的固定：
可安装在井下巷道一侧墙壁上。安装时先用防爆电钻按有关电气安装要求在巷道壁上适当的高度钻孔，然后将Φ8× 100mm的膨胀螺丝固定在巷道壁上，在膨胀螺丝上安装挂钩，将放炮区域控制器挂在挂钩上。
安全距离定位器的固定同放炮区域控制器。② 安全起爆距离标识器系统的固定：
是确定放炮安全位置的重要设施，安装时先用防爆电钻按有关电气安装要求在巷道壁上适当的高度钻孔，然后将Φ8× 100mm的膨胀螺丝固定在巷道壁上，在膨胀螺丝上安装挂钩，将安安全起爆距离标识器系统挂在挂钩上，并用打铁锁锁死，锁的钥匙由安全员持有，需要移动时，由安全员负责移动。③ 传输分站系统、安全起爆距离标识器系统的外部连接
传输分站系统固定安装完成后，拧开传输分站系统器外壳的两个闭锁螺丝，打开机壳外盖；同时拧开通讯和电源接口的缩口固定螺丝，取出封口胶垫，将通讯和电源电缆串接好缩口固定螺丝、橡胶垫圈后通过放炮区域控制器接口，拧紧缩口固定螺丝；把通讯和电源电缆固定到各自的接线柱上，检查机壳外盖的封闭胶垫圈完好后，上紧闭锁螺丝。安全距离定位器要连接到传输分站系统，连接要求同传输分站系统，安全起爆距离标识器系统的电源来自传输分站系统。
3．防爆电源的安装与要求: 产品的安装位置:防爆电源可安装在离井下传输分站系统25米以内符合安装条件的地点。电源的固定: 防爆电源可安装在井下巷道一侧墙壁上。安装时先用防爆电钻按有关电气安装要求在巷道壁上适当的高度钻孔，然后将Φ8× 100mm的膨胀螺丝固定在巷道壁上，把防爆电源固定在膨胀螺丝上。
4．人员识别卡系统使用要求：
人员识别卡属已安装系统的矿山井下放炮作业人员（放炮员、瓦斯检查员、班组长、安全员等）必带物品,要求随身携带,不得离开身体随意放置。产品使用时应遵循
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如下要求：
产品免受重大打击和碰撞；
产品免受水、油等液体侵蚀；
产品在0℃～+40℃环境存放和使用；
产品应挂在腰带上。
5．通信电缆安装、连接与要求: ① 通讯电缆应铺设在巷道的电缆钩上，保持合理垂度，美观、工整。② 竖井或斜井电缆应采用铠装加强电缆，固定敷设在井壁上。
③ 电缆接头应采用本安通讯接线合连接，红线接“＋”，黑线接“－”，严禁接错。④ 通信电缆属外购件，严格参照产品说明书有关要求执行。3.11.软件部分功能介绍
3.11.1 系统软件运行环境
操作系统为Microsoft Windows2000服务器以上版本，要求安装有IIS5.0以上版本的Internet服务管理器组件；浏览器版本为Microsoft Internet Explorer6.0以上；.NET组件版本为Microsoft.NET Framework 1.1，要求安装Microsoft.NET Framework1.1 SDK和.Microsoft NET Framework1.1多语言开发组件；数据库要求安装有Microsoft SQL Server2005企业版数据库系统。
3.11.2 放炮监控系统软件功能简介
3.11.2.1 矿用连锁发爆器系统（LDFBQ-1）管理软件系统（1）（2）打开软件，直接可进入操作界面。
职位设置:如图2所示，可以进行职位设置：既可以增加职位，也可以删除失效的职位设定。
图2职位设定界面
（3）起爆位置设定
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图起爆位置设定
主要是设定起爆位置，方法是选好索引号，再将特定长距离卡的卡号输入相应框内，填好地点名称，按“增加”按钮即可。可以设定多个起爆位置，界面如图3所示。
（4）设备通讯设置
通讯设置主要是设定操作软件与发爆器的串口号、通讯波特率、液晶屏的背光显示等，还有语音识别模块的阈值设置（60～120）、AD采样频率设定、检测电阻网络的时间等；还可以对设定的参数进行读取，看设定的是否正确。软件界面如图4所示。
（5）“设备通讯一”设定
主要有将用于连锁的特定人员姓名、卡号等信息、设定的职位信息、爆破点的信息下载到发爆器中，以便于在现场应用时进行有关有效控制。软件操作界面如图5所示。
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（5）对矿用连锁发爆器系统（V1.0）的自动化管理
（6）设置矿用连锁发爆器系统使用地点
矿用连锁发爆器系统（V1.0）只能在规定的地点使用
（7）矿用连锁发爆器系统（V1.0）测试—对矿用连锁发爆器系统（V1.0）的性能进行测试
并设置有关参数和控制因素，例如设置放炮监控终端（V1.0）的工作地点、虹膜控制、网络电阻最大值、冲能、连锁人员等
（8）放炮人员信息管理---对于瓦斯检查员、放炮员、班长等分类设置
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（9）将设置的放炮作业人员信息下传到矿用连锁发爆器系统（V1.0）----以实现对矿用连锁发爆器系统（V1.0）的自动控制
（10）自动生成放炮班报表
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（11）自动生成放炮日报表
3.11.2.2 浏览器部分软件主界面
（1）实时监测功能---数据查询
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（2）实时监测功能---图形查询
（3）放炮地点实时分布—图形显示部分
（4）放炮数据查询
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（5）放炮综合信息查询
（6）放炮参数查询
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（7）放炮数据分析
（8）放炮责任人信息查询
（9）报警查询
（10）矿用连锁发爆器系统（V1.0）流动路线查询
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建 议：
1、放炮母线应完好符合规定要求。
2、随采掘进度需要及时移动，重新固定井下智能放炮系统各组件。
3、用户应定期检查维护供电，监控室线路等。
第四篇：非煤矿山智能爆破监控系统技术方案bcj
山东黄金集团归来庄矿 井下智能爆破监控系统工业性试验
技术方案
山东黄金集团归来庄矿
北京科技大学
北京龙德时代技术服务有限公司
2014年4月
一、实验的目的和意义...........................................................................................................2
二、非煤智能爆破监控系统简介...........................................................................................3
三、研发设备完成情况与基本参数.......................................................................................5
四、工业性试验方案.............................................................................................................15
一、实验的目的和意义
非煤矿井智能爆破监控系统科研课题是国家“十二五”科技重点支撑计划--
非煤矿安全监控系统的重要组成部分。自2012年初开始至今，北京科技大学会同山东黄金集团等有关单位进行了相关的基础研究和理论分析。对金属矿山爆破条件、爆破环境、不安全因素等进行了现场调查和实验测试。初步完成了金属矿山井下爆破安全监控系统的设计和研发。按照十二五计划的相关要求，需要结合现场的开采布局和工程条件，进行工业性应用和示范。
进行工业性实验的目的是：
（1）按照初步设计方案，建成适合于现场开采作业条件和爆破环境的智能爆破监控系统。
（2）协调并完善智能爆破监测系统不同模块之间的协调性和统一性。（3）检验系统的实用性、灵敏性、可靠性、环境适应性等性能，并对不合要求的功能进行补偿和完善。
（4）完善数据采集及数据分析功能。
（5）建立适合于现场实际的控制、预警参数体系。（6）为现场爆破作业的安全保障提供技术支撑。
根据国家科技十二五支撑计划的安排。该系统有北京科技大学研发，山东黄金集团归来庄煤矿实施工业试验等相关内容。
根据科研计划进度安排，现在需要在归来庄矿实施工业性试验。
非煤矿井智能爆破监控系统科研课题是国家“十二五”科技重点支撑计划--非煤矿安全监控系统的重要组成部分。根据国家科技十二五支撑计划的安排。该系统有北京科技大学研发，山东黄金集团归来庄煤矿实施工业试验等相关内容。自2012年初开始至今，北京科技大学有关研发人员，按照十二五计划的相关要求，已经完成了相关系统的研发等工作。
根据科研计划进度安排，现在需要在归来庄矿实施工业性试验。
二、非煤智能爆破监控系统简介
一）基本功能介绍
金属矿、非金属非煤矿，爆破事故的种类主要是： 1.人员没有撤离，爆破时，爆炸伤害； 2.人员警戒不到位，爆炸伤害；
3.安全起爆位置不对，爆破时引起的突水、塌陷、冲击地压等造成伤害； 4.操作人员，误入，造成爆炸伤害； 5.起爆时间控制不严格，造成伤害；
6.炮眼没有排出，人员过早误入，造成伤害。等等。
针对上述安全隐患，按照“本质安全，不安全就不能爆破”的基本理念，非煤矿智能爆破监控系统设计为“六个不能，一个监控”功能，具体如下：
1、危险区域内有人，就不能爆破。
2、警戒人员不到位，就不能爆破；
3、人员不连锁，就不能爆破；
4、安全起爆位置不对，就不能爆破；
5、起爆时间不对，就不能爆破
6、有害气体没有排出，不能进人！
一个监控：矿山各级领导能够通过网络对爆破全过程进行实时监控。二）具体实现的方法
1、危险区域内有人,就不能爆破。
就是爆破时，首先监测爆破区域（警戒区域）是否有人，有人系统就自动闭锁，不能爆破。
是否有人的信息的判断方法：通过安装在爆破警戒区域内的爆破监视器来完成控制，有人员在危险区域，就终止作业，不能爆破。
2、警戒人员不到位,就不能爆破；
就是爆破时，首先监测警戒人员是否到达警戒区域，如果警戒人员没有到达警戒区域系统就自动闭锁，不能爆破。
是否有人的信息的判断方法：通过安装在爆破警戒区域内的爆破监视器来完成控制，警戒人员不在警戒区域，就终止作业，不能爆破。
3、人员不连锁,就不能爆破；
确保爆破时，责任人必须到现场完成自己的职责。
通过虹膜识技术和连锁卡射频技术实现，如联锁中其中一人离开爆破监控周边一定距离，系统将自动闭锁，不能爆破。
此虹膜技术能够准备无误的采集传输人员信息，靠近设备，并按照设备的语
音提示观看一下镜头，就完成识别过程，下传给智能智能发爆器机，实现连锁爆破。
4、安全起爆位置不对，就不能爆破；
通过智能智能发爆器和安全位置标识器综合作用实现的，在起爆安全位置处设定一台安全位置标识器，智能智能发爆器只有收到设定的安全位置标识器发出的信号时，才能启动进入工作状态，否则，不工作。通过控制无线通讯的距离就能够有效的控制位置。
5、有害气体没有排出，就不能进人。
在线气体检测仪对有害气体（一氧化碳、二氧化氮等）、烟雾等进行实时检测；并且进行语音提示； 三)系统基本组成
非煤矿智能爆破监控系统的组成为：
1、主系统
安放到调度室：监控主机1套，终端管理机1台，系统软件1套（含网络管理软件），终端管理软件1套,参数测定仪1台，传输线路与供电线路等。
2、子系统：
在井下爆破地点，主要由安全距离标识器、人员连锁仪、爆破人员监视器、语音光报警器、智能智能发爆器、区域控制器等组成。
三、研发设备完成情况与基本参数
一）十二五支撑计划的技术要求
十二五科技支撑计划对非煤矿智能爆破监控系统的基本要求如下：
起爆安全位置（距离），自动控制起爆安全位置，不安全就自动闭锁； 3）同时可控制的地点，32个以上； 4）系统监控隐患数量，同时6个以上；
5）起爆前控制指标，安全位置、警戒位置、是否有人、起爆时间、警戒人员是否到位；
6）起爆时控制，自动闭锁。不安全就不能起爆； 7）起爆后监控指标，一氧化碳，氧化氮，氧气； 8）起爆后警示，语音光；
9）系统巡检周期，30秒； 10）通讯距离，10千米； 11）外接数据读取速度，10秒。
二）已经完成系统与单个硬件研发的技术参数：
经过一年多的研发工作，已经完成了系统的各项设计制造，技术参数如下：
1.系统主要技术参数
1）系统容量：单套系统接口最大可接入放炮区域控制器128台。
2)系统可以监控的安全因素为10种以上，可根据需要增加或者减少监控因素。3)系统连接方式：系统连接方式为can,TCP/IP,采用信号线缆或者光纤通讯系统误码率：≤10～8。
4)智能智能发爆器与系统之间的最大无线通讯距离3-10 m。
5)供电：井下设备采用现场的127v电源供电，远程供电距离不小于2 km。6)系统存储性能：有关记录在地面中心站保存半年以上。
7)软件画面响应时间：调出整幅画面85%的响应时间≤2 s，其余画面≤5 s。
8）地面系统与井下控制器离线控制功能：即当地面主机与井下控制器中断通讯时，井下控制器具有离线管理功能，以确保井下放炮的正常运行。
9）设备故障应急处理功能：当放炮安全环境参数传感器出现设备故障时（数据超限、信号不通），这时，地面主机自动弹出对话窗，并报警，经过井下确认，地面领导批准后，可由操作员设置为故障命令，系统自动进行故障处理。（就是将故障作为合理数据来实施控制）。或者由放炮员采用应急起爆按钮，实现起爆。10）语音报警功能：进入放炮程序时，每个环节都由语音警示仪发出命令，以警示周边人此区域正在进行放炮。
11）数据传输装置与区域控制器间的数据传输
a）通信路数：1路； b）传输方式：即收即发； c）传输速率：3k,5k，10k d）最大传输距离：10Km e)传输信号电压幅值：1 V～5 V f）传输信号电流幅值：≤ 30 mA 12）区域控制器与人员监视器间的数据传输
a）通信路数：1路； b）传输方式：即收即发； c）传输速率：3k,5k,10k d）最大传输距离：10Km e）传输信号电压幅值：1 V～5 V f）传输信号电流幅值：≤ 30 mA
2.主要设备技术参数 1）智能发爆器
（1）可设置2-多人连锁；（2）自动存储放炮数据；
（3）计算机对其进行参数设置，同时实现智能爆破参数的标准；（4）具有自动控制功能；
（5）外接无线和有线信息通讯功能；（6）三人连锁功能；（7）网路电阻测量功能；（8）引爆能力（发）： 200（9）脉冲电压峰值(V): 3000（10）允许最大负载电阻： 1220 Ω（镍铬桥丝2米铁脚线工业瞬发电雷管）
（11）电源: 3节3.7V聚合物锂离子电池（型号：873445M，容量：1300mAh）（12）安参数： 语音口 开路电压：DC≤4.2 V；短路电流≤10mA（13）通讯口 开路电压：DC≤10 V；短路电流≤20mA（14）外接电缆长度: ≤300m;分布电感: ≤1mH/km;分布电容: ≤0.1μF/km（15）引燃冲量（A².ms）:≥8.7且 ≤12.0，并具有冲能自动调节功能（16）供电时间(ms):≤4（17）充电时间(S):≤20（18）外形尺寸:214*158*53mm（19）重量:1.6kg（20）使用环境条件：环境温度为-20～+40℃，相对湿度≤95%（25℃）,大气压力80～110 kPa,瓦斯浓度<1%.2）人员监视器（爆破监视器）
安装在放炮警戒区域内，监控警戒区域是否有人存在。监控的原理是通过精密监控放炮警戒区域内的灯光来实现对人员的监控，因为井下人员必须携带矿灯，有人活动就一定有灯光存在。放炮时必须关闭放炮区域的一切照明设施和主动发光设施。
a）供电电压：9VDC-24VDC；
b）功耗：2W；
c）有线通讯方式：CAN,1路；
d）传输速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；
e）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×2×7/0.52）； f）通讯信号工作电压幅值：1 V～5 V； g）监视范围：0到100米； h）安装示意图：
3）人员连锁监测仪
采用虹膜识别技术，能够准备无误的采集传输人员信息，通信无线传输下传给放炮终端机，实现三人连锁放炮。
使用时，首先将全部参加二（三、四）人连锁的人员信息在地面录入，到井下工作时，只要靠近设备，并按照设备的语音提示观看一下镜头，就完成识别过程，速度快，准确率高。
⑪ 接 口：2.4G无线通信； ⑫ 工作温度：-20℃--60℃ ⑬ 使用方式：壁挂式 ⑭ 眼睛角度：俯仰旋转≤45 ⑮ 注册时间：双目≤3s ⑯ 操作提示：语音向导光学引导 ⑰ 识别时间：双目＜1s(戴眼镜<3s)⑱ 工作距离：250---350mm ⑲ 工作电压：DC+12V---DC+24V ⑳ 峰值电流：≤400mA ⑴ 环境光强：0---5000Lux ⑵ 采集图像：1536×2048 ⑶ 认证方式：双目单眼 ⑷ 精 确 度：FAR＜0.0000001% FRR＜0.1% 戴眼镜FRR＜1%
⑸ 照明方式:红外照明符合ANSI/IEC60825-1安全标准
⑹ 虹膜特征数据存储容量: 1,2000个虹膜特征数据 ⑺ 符合标准:国际标准ISO/IEC19794-6:2005 安装示意图： 4）语音光警示仪
语音警示仪用于对放炮过程的报警和提示。放炮过程中，放炮终端机与系统无线连接成功后，系统进入放炮作业过程，这时语音警示仪进入工作状态，播报智能智能发爆器发送的放炮信息，即时根据放炮过程的进展，一步一步提示警示放炮过程的进展，引导操作人员进行下一步的操作，同时警示报警放炮作业，直到放炮过程完成为止。声音清晰响亮，标准普通话。同时还有双色LED点阵汉字显示功能，当放炮时显示屏红色显示“放炮”两字，平时显示绿色指示灯—表示平安不放炮。
设备主要由信息采集处理模块、传输模块、嵌入式软件等组成。与智能智能发爆器之间采用无线通讯连接。
① 本安型设备；
② 供电电压：9VDC-24VDC； ③ 功耗：10W；
④ 有线通讯方式：CAN,1路；
⑤ 传输速率：3Kbps，5Kbps，10Kbps，20Kbps；
⑥ 最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×2×7/0.52）； ⑦ 通讯信号工作电压幅值：1 V～5 V； ⑧ 无线通讯方式：2.4G； ⑨ 传输速率：1M；
⑩ 无线最大发送功率：0dBm;⑪ 无线传输最大距离：20米；
⑫ 语音清晰响亮，声级强度大于90分贝，信号灯可视距离大于100米 5）放炮区域控制器
放炮区域控制器主要由信息采集处理模块、传输模块、后备电源、嵌入式软件组成。
主要功能就是双向通讯---一方面将接收到的人员信息、智能智能发爆器信息、放炮操作信息传到地面；另一方面将地面的指令传到智能智能发爆器，再一个功能就是给安全距离定位器供电。一个放炮区域控制器最多可以连接8个放炮监控器。
放炮区域控制器与放炮监控器之间采用CAN总线通讯，距离最大可以达到10千米。放炮区域控制器与放炮监控数据传输装置的信号传输可以采用CAN总线方式，也可以直接接光端机，采用光缆通讯的方式，也可以直接接因特网交换机。
放炮区域控制器内存容量为5000条记录。
放炮区域控制器需要布置在安全环境好的巷道或者硐室为宜。每个放炮区域控制器需要一个矿用本安电源供电（不间断的供电不小于2小时），由此保证放炮区域控制器在断电等特殊情况下的连续工作。技术参数
a）具有数据接口的双向通讯功能； b）具有与放炮监控器的通讯功能，并进行数据处理。
c）具有数据校验功能。
d）支持模拟CAN总线与CAN总线功能。主要参数
a）供电电源： DC 18V b）安全型式： 矿用本质安全型 ExibI 2.放炮区域控制器与传输装置的数据传输
a）传输路数：1路；
b）传输方式：主从式、半双工、CAN、单极性； c）传输速率：4800bps；
d）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×2×7/0.52）e）通讯信号工作电压幅值：1 V～5 V f）通讯信号工作电流幅值：≤ 80 mA
3.放炮区域控制器与无线收发模块间的数据传输 a）通信路数：可编程多路；
b）传输方式：即收即发、单向、CAN、单极性； c）传输速率：2.4GHz；
d）最大传输距离：20m（电缆型号：MHYVR 1×4×7/0.52）e）传输信号电压幅值：1 V～5 V f）传输信号电流幅值：≤ 20 mA 6）安全起爆位置标识器
功耗
a）额定工作电压：DC18V b）工作电流：≤ 100 mA 与控制器的通讯 a）传输路数：1路
b）传输方式：主从式、半双工、CAN； c）传输速率：5000bps d）最大传输距离：10Km（电缆型号：MHYVR1×4×7/0.52）
e）通讯信号工作电压幅值：1V～5V f）通讯信号工作电流幅值：≤ 30 mA 7）人员连锁卡 主要技术参数 供电电源
a）额定工作电压：3V（由锂电池供电）b）工作电流：≤ 2mA 电池参数
a）型号：一次性锂离子纽扣电池（生产厂家：常州市锂霸电池有限公司)(CR2477)b）开路电压：≤ 3.5 V c）短路电流：≤ 1.2 A
无线信号传输
a）传输方式：GFSK b）传输频率：2.4±0.08GHz c）发射场强： 0dBm d）最大传输距离:30m 最大编码容量：16777216个。外形尺寸：73mm×44mm×27mm 8）放炮数据传输装置
放炮数据传输装置的功能就是传输监控主机到放炮区域控制器和放炮区域控制器到主机的信号传输，并实现地面线路和井下线路的隔离，保证矿井的安全。
主要由信号转换模块组成，完成通讯信号的转换。采用光栅隔离技术实现本安与非本安运行环境的隔离，实现店面线路和井下线路的隔离。采用220V电源供电。
电源电压： AC 220V（±10%）工作电压 18V 工作电流： ≤100mA 通讯速率： 1200bps～9600bps间自动调整
外型尺寸：（430×300×80）mm 重 量： 3500 克
9）地面主机与放炮数据传输装置间的数据传输
① 放炮数据传输装置： RS232；
② 传输信号方式： 半双工、串行异步传输； ③ 传输电缆： 标准计算机通讯电缆； ④ 传输速率： 4800 bps ； ⑤ 最大数据传输距离： 15 m；
10）放炮数据传输装置与放炮区域控制器间的数据传输
① 传输信号方式： 半双工、串行异步传输；
② 传输电缆： 通讯电缆（MHYVR 1×2×7/0.52）； ③ 巡检周期： ＜ 30 S；
11）传输电缆（MHYVR 1×2×7/0.52）
① +20℃导体直流电阻： ≤18.1 Ω/km ② 线对工作电容： ≤0.06 uF/km ③ 电感： ≤800 uH/km 12）地面中心站: 设备配备: 中心站的标准配置为：工控主机2台2小时不间断电源 1套，打印机一台。采用CAN总线传输时，需要信号避雷器2个。
地面中心站主机采用工控机，配备两台，双机热备。最低配置为：
① 操作系统：Windows2000以上操作系统；
② 内存：1G以上； ③ 硬盘：160G以上； ④ 17寸液晶显示。13）信号避雷器（LAXCH303-24CH）
① 工作电压： 24 V ② 额定放电电流： 5 A ③ 最大放电电流： 10 A ④ 防护电平（线-线）：50 V ⑤ 防护电平（线-地）：30 V ⑥ 响应时间： 1 ns ⑦ 传输速率： 1 Mbps ⑧ 产品外形尺寸：（42×25×25）mm 地面中心站（机房）是整个系统的控制中枢，通过串行接口与及井下所有通讯放炮监控传输装置与放炮区域控制器连接，通过网卡和网络交换机与地面局域网各终端连接。工控机（上位机）对井下所有放炮区域控制器巡回采集记录数据，刷新数据。
① 防护电平（线-地）：30 V ② 响应时间： 1 ns
③ 传输速率： 1 Mbps ④ 产品外形尺寸：（42×25×25）mm 地面中心站（机房）是整个系统的控制中枢，通过串行接口与及井下所有通讯放炮监控传输装置与放炮区域控制器连接，通过网卡和网络交换机与地面局域网各终端连接。工控机（上位机）对井下所有放炮区域控制器巡回采集记录数据，刷新数据。使用环境条件：
安装于机房、调度室的设备，应在下列条件下正常工作： ① 环境温度:15℃～35℃； ② 相对湿度:40%～70%；
③ 温度变化率：小于10℃/h，且不结露； ④ 大气压力:80 kPa～106 kPa
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：
① 环境温度：0℃～30℃；
②平均相对湿度：不大于95%(+25℃)； ③ 大气压力：80kPa～106kPa；
④ 有爆炸性气体温和物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀气体； ⑤ 无显著摇动和剧烈冲击振动的环境。
⑥ 无淋水、无强腐蚀性气体、无显著摇动和剧烈冲击振动的环境。⑦ 无强电磁干扰的场所。
四、工业性试验方案
根据科技计划安排，工业性试验在归来庄矿，示范地点在-110段。一）设备布置如下图所示：
1.安全起爆位置，集中布置在-110段联络巷的躲避硐或者巷道宽阔的位置。布置设备为区域控制器、三人连锁仪、安全起爆位置标识器、人员监视器。2.川中的设备布置为人员监视器、一氧化碳传感器、氧气传感器、氧化氮传感器。3.智能智能发爆器随身携带。
4.供电，采用现场127V电源给区域控制器三人连锁仪等供电，给传感器采用区
域控制器供电。
5.通讯，区域控制器与地面通讯，经过已经安装使用的环网交换机。区域控制器与传感器通讯通过信号线缆。
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