《矿井安全监测系统》课件

矿监测统井安全系课标程目与内容统设备维护应处掌握系基本原理熟悉操作急理能力理解监测系统工作机制学习传感器安装与维护技术矿监测统发历井安全系的展程阶1初期段20世纪60年代单点、单参数监测发阶2展段20世纪80年代计算机辅助多参数监测阶3成熟段21世纪初集成化、智能化系统阶4智能化段现今大数据、人工智能应用矿监测统井安全系的重要性保障生命安全预防瓦斯爆炸等灾害证产连续保生减少停产损失经济损降低失避免设备损坏满规足法要求符合安全生产标准矿监测统井安全系的主要功能实时监测瓦斯、一氧化碳等有害气体浓度监测通风参数、温度、粉尘浓度监测预警报警超限报警、趋势预警声光电报警、联动控制自动控制瓦斯超限断电通风设备调节数据管理数据存储与分析历史查询与报表生成统组系成中心站务统监终服器系控端数据处理与存储实时监测与控制库统通信接口数据系与分站数据交换信息管理与查询统组传输络系成数据网络主干网光纤或同轴电缆传输络设备网交换机、路由器、中继器线传输无无线传感网、WiFi、4G/5G设计防爆本质安全型网络设备统组监系成控分站处微理器数据采集与预处理信号接口传感器连接与供电块通信模与中心站数据传输备电用源断电情况下继续工作统组传系成感器风传速感器传气体感器测量巷道风速甲烷、一氧化碳、二氧化碳传温度感器环境温度监测压传力感器尘传粉感器顶板压力监测粉尘浓度监测统组设备系成控制电风门喷雾断装置控制器装置瓦斯超限自动断电自动调节风门开度自动降尘远程手动断电优化通风系统防止煤尘爆炸烷传应甲感器原理与用烧催化燃式利用甲烷燃烧放热原理红外吸收式测量特定波长吸收率导半体式电导率变化原理氧碳传应一化感器原理与用50ppm报警浓度中毒临界值24h连续监测不间断检测3年校准周期定期维护5%测量误差精度要求风传应速感器原理与用测量原理热敏式、叶轮式、超声波式测量范围

0.1-30m/s安装位置进风巷道、回风巷道主要功能监测通风状况、辅助风机控制报警条件风速低于

0.25m/s传应温度感器原理与用尘浓传应粉度感器原理与用沉光散射法重力降法测量粉尘颗粒散射光强度测量单位时间内沉积量传绍其他常用感器介氧传氢传传气感器硫化感器噪声感器检测氧气含量，预防缺氧监测有毒气体，保障安全监测噪声污染传维护感器的安装与备安装前准传感器校准、防爆检查选择安装位置代表性强、稳定性好、易维护线正确接安装防水、防尘、防振设计维护定期清洁、校准、更换易损部件传输术数据采集与技传调感器采集信号理物理量转换为电信号放大、滤波、模数转换2传输处数据数据理有线或无线传输至中心站分站预处理线传输术有技传输方式特点适用场景RS485总线稳定、抗干扰短距离、低复杂度以太网高速、标准化复杂系统、大数据量光纤通信超长距离、大容量主干网络线传输术无技ZigBee技术低功耗、短距离传感器网络组网WiFi技术高速率、中等覆盖工作区域网络4G/5G技术高速率、广覆盖地面通信低频穿透技术穿透能力强应急通信监结构控分站功能与组硬件成基本功能•微处理器•数据采集•信号采集板•信号处理•通信接口•本地显示•电源模块•数据传输•防爆外壳•断电控制软统绍中心站件系介监控界面实时监测数据显示库统数据系2历史数据存储与管理块数据分析模数据处理与趋势分析报块警管理模报警触发与处理处数据理与分析滤数据波去除噪声、异常值趋势分析预测参数变化趋势阈值较比与安全标准对比报表生成形成日报、月报、年报报统设计警系级3报警等级预警、一级警报、二级警报30秒响应时间从超限到报警触发100%覆盖率所有关键区域全覆盖24h运行时间全天候不间断监测电统断控制系电风电动瓦斯超限断速低限断手急停浓度超过1%自动断电风速低于安全值断电紧急情况下人工干预统诊处系故障断与理识别故障自诊断功能、异常报告类故障分传感器、通信、电源、软件故障处故障理快速维修、部件更换验证测试确认系统恢复正常监测统维护安全系的日常检查日常传感器、分站、通信线路巡检洁定期清清除灰尘、湿气调试校准传感器定期校准统级系升软件更新、功能优化统备复系数据份与恢时备储定份多重存自动定期备份数据本地+云端双备份复护快速恢加密保系统故障后数据恢复数据安全加密监测应安全数据的分析与用预处瓦斯超限警与理检测超限传感器实时监测浓度报启动警声光电报警动电自断切断电源防爆炸强风制通增大风量稀释浓度员离人撤按规定路线撤离灾预处火警与理监测温度异常温升预警雾检测烟早期烟雾报警浓监测CO度一氧化碳超限预警灭统启动火系自动或手动灭火风统监测优通系与化监测优参数化措施•风速•风机调速•风量•风门调节•风压•风路优化•风向•局部通风管理•温度监测统统安全系与其他系的集成产统生管理系运输监统产量、质量监控统控系通信系车辆、皮带运行状态语音、视频通讯员统监统人定位系排水控系实时掌握人员位置水位、水泵控制员统绍人定位系介标签络软定位基站网定位件矿工随身佩戴覆盖井下区域显示人员实时位置紧险统绍急避系介险硐避室配备生命保障设施氧统供系保障长时间呼吸需求设备通信与地面保持联系资生活物储备食物和饮水压风统绍自救系介压风管路供气站自救装置井下全覆盖压风管网提供稳定压缩空气紧急情况下接入呼吸统绍供水施救系介统组系成主要功能•水源设施•灭火救援•供水管路•冲洗救援•泵站系统•降温降尘•喷雾装置•饮用水供应•消防栓联络统绍通信系介线电话统有系固定电话通讯网络线讯统无通系对讲机、无线电话应统急通信系通过舱壁电话、生命线通信视频监统控系关键位置安装摄像头监测统规安全系的法律法要求矿规矿监统《煤安全程》《煤安全控系通用技术条件》强制安装安全监控系统技术规范和标准规定监测参数和报警值系统质量要求矿产许证实办《煤安全生可施法》安全系统是取证必要条件定期检查与更新矿规关规《煤安全程》相定瓦斯监测采煤工作面至少2个点位一氧化碳监测回风巷、机电硐室必测风速监测主要进风、回风巷道温度监测高温区域、机电设备处断电控制瓦斯超1%自动断电监测统安全系管理制度规检查操作程制度标准操作流程日常巡检与维护应预训急案培制度故障与事故处理流程人员定期培训监测员训安全人的培与考核资认证格取得专业资质论训理培掌握专业知识实训练操熟练操作技能定期考核保持专业水平统运记录系行与管理运维护记录记录行日志故障记录系统运行状态设备检修与维护情况故障原因与处理方法应预练急案与演应预练急案内容演要求•灾害分类•每季度一次•报警程序•覆盖主要灾害类型•处置措施•全员参与•人员分工•记录与评估•撤离路线典型事故案例分析

（一）瓦斯爆炸事故原因分析监测系统失效导致瓦斯积聚传感器故障、断电系统失灵训总结教强化设备维护、加强人员培训典型事故案例分析

（二）监测统发趋势安全系的未来展智能化人工智能决策支持云平台云端数据处理与分析线无化全无线传感网络动移化手机APP实时监控一体化多系统无缝集成监测术智能化技检检识别统巡机器人无人机巡AI系自动巡检危险区域观测难以到达区域自动识别异常情况智能算法自学习优化预警模型监测应大数据分析在安全中的用预应人工智能在安全警中的用识别预测模式分析识别危险发展模式提前预测危险趋势习优自我学决策化持续改进预警准确率生成最佳应对方案联术监测应物网技在安全中的用1000+100ms传感节点响应速度大型矿井传感器数量数据传输延迟

99.9%5TB可靠性日数据量系统稳定运行率大型矿井日产生数据术矿监测应5G技在井安全中的用高速传输支持高清视频实时传输大容量数据快速上传低延迟毫秒级响应远程设备实时控制大连接支持海量传感器接入全面覆盖监测网络应用场景远程操控设备VR/AR辅助决策拟现实术训应虚技在安全培中的用沉训强现实导孪拟浸式培增指数字生模模拟真实灾害环境体验维修操作实时引导全矿井虚拟仿真监测统经济安全系的效益分析进监测统对国内外先安全系比对比项目国内系统国外先进系统技术成熟度较为成熟高度成熟智能化程度中等智能高度智能系统可靠性95%以上99%以上成本投入中等较高监测统实安全系施案例分享

（一）实案例背景施方案•大型煤矿企业•全面传感器覆盖•年产量800万吨•冗余备份设计•瓦斯等级高•人工智能分析•安全风险大•移动终端监控监测统实安全系施案例分享

（二）运维护行调试验收日常运维、持续优化统系部署功能测试、性能验证项规划目硬件安装、软件配置需求分析、方案设计课总结程安全理念生命至上、安全第一统识系知掌握监测系统原理实操技能熟练设备操作维护发趋势展了解技术未来方向识顾知点回统组系成中心站、分站、传感器、网络传感器原理各类传感器工作机制处数据理采集、传输、分析、应用统系管理日常维护、法规要求发未来展智能化、物联网、大数据问题讨论与术难技点解答解决学员疑问讨论案例分享实践经验创新思路改进系统的建议习评学估知识掌握程度检查。