一、概述

近年來(lái)，隨著礦山開(kāi)采不斷深入，礦山自然災(zāi)害越來(lái)越嚴(yán)重，給礦山生產(chǎn)和人員安全造成極大損失與威脅。據(jù)此，為提高礦山安全生產(chǎn)保障能力，國(guó)家強(qiáng)制要求全國(guó)煤礦及非煤礦礦山都必須建立和完善監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、供水施救、壓風(fēng)自救、通訊聯(lián)絡(luò)、緊急避險(xiǎn)等安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)。“六大系統(tǒng)”對(duì)保障礦山安全生產(chǎn)發(fā)揮重大作用，將為地下礦山安全生產(chǎn)提供良好的條件。

二、“六大系統(tǒng)”組成

（一）、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

礦山安全監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于煤礦和非煤礦山有毒有害氣體濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度等模擬量和煙霧、饋電、設(shè)備開(kāi)停等開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)采集以及遠(yuǎn)程和就地控制，具有數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、顯示、查詢、報(bào)警等功能。

系統(tǒng)主要由以下五個(gè)子系統(tǒng)組成。

1、安全監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用來(lái)監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、濕度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停、主通風(fēng)機(jī)開(kāi)停，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖等功能。

特點(diǎn)

支持多種組網(wǎng)方式，包括RS485、工業(yè)以太網(wǎng)、光纖環(huán)網(wǎng)等；

多重抗干擾措施，過(guò)濾干擾信號(hào)，有效避免誤告警；

強(qiáng)大的組態(tài)圖功能，界面美觀，可操作性強(qiáng)；

傳感器輸入接口模擬量及開(kāi)關(guān)量通用，可在現(xiàn)場(chǎng)配置，使用靈活；

擴(kuò)展能力強(qiáng)，可接入多種專業(yè)子系統(tǒng)，如煤與瓦斯突出預(yù)警、水泵房無(wú)人值守等子系統(tǒng)，

2、井下膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用來(lái)監(jiān)測(cè)皮帶速度、軸溫、煙霧、堆煤、橫向撕裂、縱向撕裂、跑偏、打滑、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、煤倉(cāng)煤位等，并可實(shí)現(xiàn)逆煤流啟動(dòng)、順煤流停止等閉鎖控制和安全保護(hù)，地面調(diào)度與控制，皮帶火災(zāi)監(jiān)測(cè)與控制等功能。

特點(diǎn)

抗強(qiáng)干擾設(shè)計(jì)，能適應(yīng)多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

系統(tǒng)具有分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置靈活

具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的記錄功能。

卓越的報(bào)警和報(bào)警的管理以及報(bào)警參數(shù)在線修改功能。

高性能的I/O驅(qū)動(dòng)，使整個(gè)系統(tǒng)安全可靠。

完整的安全保護(hù)特性，為多個(gè)不同安全級(jí)別用戶使用的并且劃分不同安全區(qū)域的控制系統(tǒng)提供安全保護(hù)措施。

顯示內(nèi)容豐富，既能反映整體，又能了解局部；既能顯示實(shí)時(shí)，又能查閱歷史。

3、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用于監(jiān)測(cè)水倉(cāng)水位、水泵開(kāi)停、水泵工作電壓、電流、功率、閥門狀態(tài)、流量、壓力等，并實(shí)現(xiàn)閥門開(kāi)關(guān)、水泵開(kāi)?？刂?、地面遠(yuǎn)程控制等功能。

特點(diǎn)

可根據(jù)避峰填谷的原則按設(shè)定時(shí)間定時(shí)啟停水泵和按時(shí)間輪換啟動(dòng)水泵

具有遙控、就地自動(dòng)、就地手動(dòng)、檢修等多種工作方式

具有故障報(bào)警功能，當(dāng)運(yùn)行的水泵出現(xiàn)超溫、流量不夠或壓力突然降低、開(kāi)關(guān)柜故障時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)

系統(tǒng)支持泵房視頻圖像監(jiān)控，支持圖像和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)同屏顯示

系統(tǒng)支持電纜總線、光纖總線和工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式，可接入礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)

4、軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用于監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)狀態(tài)、機(jī)車位置、機(jī)車編號(hào)、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、車皮數(shù)、空（實(shí)）車皮數(shù)等，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)閉鎖控制、地面遠(yuǎn)程調(diào)度與控制等功能。

特點(diǎn)

精確定位：基于Zigbee技術(shù)的定位，精度可達(dá)到±25米。

無(wú)需控制箱：道岔狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和控制，均可以通過(guò)多功能分站獨(dú)立完成。

多種控制方式：道岔控制支持集中、自動(dòng)和手動(dòng)多種模式。

無(wú)線通訊：通過(guò)無(wú)線通話系統(tǒng)，機(jī)車司機(jī)可與調(diào)度中心保持實(shí)時(shí)通話。

撞車告警：兩車距離過(guò)近時(shí)，自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

5、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控前端、通信平臺(tái)、監(jiān)控中心、監(jiān)控終端等部分?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)井口調(diào)度室、提升絞車房、提升人員進(jìn)出場(chǎng)所（井口、井底、中段馬頭門、調(diào)車場(chǎng)等）進(jìn)行視頻監(jiān)控，調(diào)度人員可隨時(shí)掌握各處最新情況并作出相應(yīng)調(diào)度指揮。

特點(diǎn)

采用運(yùn)算速度更快的數(shù)字信號(hào)處理器，能夠在更短時(shí)間內(nèi)壓縮尺寸更大更加清晰的畫(huà)面；

采用了先進(jìn)的操作系統(tǒng)、視頻壓縮算法，使得圖像傳輸更加流暢并且顯示更加清晰細(xì)膩；

采用了嵌入的服務(wù)器，瀏覽遠(yuǎn)程圖像時(shí)不需要任何第三方軟件支持，通過(guò)瀏覽器（Internet Explore）即可訪問(wèn)，操作簡(jiǎn)單方便。支持動(dòng)態(tài) IP 地址，方便地隨時(shí)實(shí)現(xiàn)圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

（二）、人員定位系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

井下人員管理系統(tǒng)主要用于煤業(yè)、金屬礦業(yè)等井下和隧道作業(yè)場(chǎng)所。本系統(tǒng)包括標(biāo)識(shí)卡、井下識(shí)別器分站、該系統(tǒng)標(biāo)識(shí)卡可由個(gè)人攜帶，也可放置在車輛或儀器設(shè)備上，并通過(guò)井下識(shí)別器分站將它們所處的位置和最新記錄信息傳輸給主控室。在后臺(tái)對(duì)各個(gè)分站傳上來(lái)的信息進(jìn)行分析，通過(guò)定位算法確認(rèn)人員的具體位置。具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢統(tǒng)計(jì)、員工考勤、綜合設(shè)置、系統(tǒng)信息、人員管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、用戶管理等功能。

系統(tǒng)特點(diǎn)

采用16位微處理器以及250kbps無(wú)線通訊速率，確保能捕獲最高移動(dòng)速度達(dá)120km/小時(shí)的移動(dòng)目標(biāo)和200人同時(shí)通過(guò)不漏卡

支持?jǐn)U展精確定位功能，通過(guò)增設(shè)精確定位識(shí)別器，可實(shí)現(xiàn)15m精確定位

客戶端同時(shí)支持B/S和C/S結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)便易學(xué)，方便相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)查詢信息，支持觸摸屏方式員工自助查詢

豐富的報(bào)警設(shè)置功能，可根據(jù)下井人數(shù)、出入時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、地點(diǎn)及停留時(shí)間等條件設(shè)置告警

人員標(biāo)識(shí)卡采用獨(dú)特的睡眠喚醒技術(shù)達(dá)到超低能耗，電池可連續(xù)使用3年以上，且具有電池欠壓提前自動(dòng)告警及卡欠壓狀況統(tǒng)計(jì)等功能

無(wú)線發(fā)射功率約為小靈通手機(jī)的千分之一，對(duì)人體沒(méi)有電磁輻射傷害

支持多種井下組網(wǎng)方案，包括井下工業(yè)以太網(wǎng)、光纖或電纜總線等。

（三）、壓風(fēng)自救系統(tǒng)

礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)由壓風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)管道、開(kāi)關(guān)、送氣器、口鼻罩等組成，利用壓風(fēng)管道中的壓氣，借助于送氣器對(duì)壓氣進(jìn)行減壓、消聲、凈化等處理，通過(guò)口鼻罩供人呼吸。礦井一旦發(fā)生礦難后，井下工作人員可采用輕型呼吸面罩直接戴在嘴上進(jìn)行呼吸，可通過(guò)調(diào)節(jié)壓力、手動(dòng)調(diào)節(jié)流量、消音、過(guò)濾、排水、防塵等功能使避災(zāi)人員能長(zhǎng)時(shí)間呼吸輕松，達(dá)到安全避災(zāi)，穩(wěn)定工作情緒的目的。

系統(tǒng)特點(diǎn)

快速擴(kuò)展，能根據(jù)作業(yè)人員快速、靈活增加呼吸端口；

復(fù)合消音裝置，消音效果好；

四層濾芯，過(guò)濾凈化效果極佳；

穩(wěn)定的調(diào)壓裝置、均速輸送舒適、安全、衛(wèi)生的空氣；

具有穩(wěn)定調(diào)節(jié)壓力、手動(dòng)流量調(diào)節(jié)、油水分離等多種功能。

（四）、供水施救系統(tǒng)

礦井供水施救系統(tǒng)要求除了日常在采掘作業(yè)地點(diǎn)及災(zāi)變時(shí)人員集中場(chǎng)所能夠提供水源，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)要為被圍困人員在井下各作業(yè)地點(diǎn)及避難室（場(chǎng)所）提供正常供水，為救援創(chuàng)造時(shí)間。系統(tǒng)具有基本的防塵供水、供水水源優(yōu)化調(diào)度、過(guò)濾水源、管網(wǎng)異常報(bào)警功能，在各采掘作業(yè)地點(diǎn)、主要硐室等人員集中地點(diǎn)在災(zāi)變期間能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急供水，在水源、主干水管管網(wǎng)壓力、及流量等監(jiān)測(cè)功能。

（五）、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)

通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)主要由礦用本安型WiFi手機(jī)、基站、交換機(jī)、調(diào)度臺(tái)及服務(wù)器等組成。系統(tǒng)具有對(duì)講、呼叫、多方電話會(huì)議、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、會(huì)議、廣播、監(jiān)聽(tīng)、錄音、短信：終端用戶可以發(fā)送/接收短信息。

系統(tǒng)特點(diǎn)

可滿足日常通信與搶險(xiǎn)救援雙重任務(wù)，井上調(diào)度能隨時(shí)與通信系統(tǒng)內(nèi)德任何一部電話（包括井下電話、移動(dòng)電話、井上辦公室）建立聯(lián)系，并隨時(shí)可以與上級(jí)主管部門建立聯(lián)系。

電話系統(tǒng)與廣播系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，礦井通信系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)任意兩部電話之間實(shí)現(xiàn)雙向通信以及多部電話之間電話會(huì)議，也可以實(shí)現(xiàn)某一電話向多部電話發(fā)起廣播，并支持多個(gè)廣播組。

分布式：只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以部署通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，完全突破地域限制，真正做到集中管理，分布式組網(wǎng)。

（六）、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)

避難艙內(nèi)部有氧氣供給系統(tǒng)，一氧化碳和二氧化碳凈化系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，以及相應(yīng)的監(jiān)視、防護(hù)措施，同時(shí)還有足夠的水和食物。礦難發(fā)生后，無(wú)法直接轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域的人員可以進(jìn)入應(yīng)急避難所，與災(zāi)變環(huán)境隔離，通過(guò)檢測(cè)應(yīng)急避難所內(nèi)的參數(shù)，運(yùn)行內(nèi)部各救生系統(tǒng)，產(chǎn)生氧氣，處理一氧化碳、二氧化碳等有害氣體，維持良好的內(nèi)部生存環(huán)境。

1、救生艙

礦用可移動(dòng)式救生艙是一種新型的礦山井下逃生裝備。當(dāng)?shù)V井發(fā)生事故時(shí)，井下遇險(xiǎn)人員在不能立即升井逃生脫險(xiǎn)的緊急情況下，可快速進(jìn)入避難所內(nèi)等待救援，為救援爭(zhēng)取時(shí)間。

主要特點(diǎn)：

可防爆、防火、放有毒有害氣體滲入、抗壓等；

制冷凈化除濕一體化且無(wú)需電力；

開(kāi)放式高壓膨脹制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)救生艙內(nèi)溫濕度控制，性能可靠穩(wěn)定；

過(guò)渡倉(cāng)內(nèi)設(shè)有先進(jìn)的氣幕噴淋裝置；

模塊化設(shè)計(jì)，便于運(yùn)輸安裝；

開(kāi)啟方便，操作簡(jiǎn)單；

壓風(fēng)供氧、自備氧二級(jí)供氧保障體系以及自救器逃生保障系統(tǒng)；

2、避難硐室

井下固定式避難硐室主要由硐室主體、氧氣供給保障系統(tǒng)、空氣凈化與溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、艙內(nèi)照明和指示系統(tǒng)、動(dòng)力保障系統(tǒng)、生存保障系統(tǒng)、備用自救器等組成。

主要功能包括：壓風(fēng)和壓縮氧等多種供氣方式、空氣凈化、可隔熱降溫、硐室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)（CO等有毒有害氣體濃度、O2濃度，溫度等）、集便功能、風(fēng)、水、通訊“三條線”保障。

三、尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)

通過(guò)對(duì)壩體滲壓和弱面位移、內(nèi)部變形、庫(kù)區(qū)水位、降雨量、干灘高度等關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析處理，實(shí)現(xiàn)尾礦庫(kù)科學(xué)調(diào)洪、安全預(yù)警，便于企業(yè)和安全監(jiān)管部門快速及時(shí)掌握與尾礦庫(kù)安全密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，隨時(shí)掌握其運(yùn)行狀況和安全現(xiàn)狀，提高尾礦庫(kù)的安全監(jiān)管水平，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。主要有庫(kù)水位、干灘長(zhǎng)度、壩**移、壩體內(nèi)部孔隙水壓力、安全超高、浸潤(rùn)線、構(gòu)筑物變形、滲流水量及渾濁度、暗渠穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。