一、概述

近年來，隨著礦山開采不斷深入，礦山自然災(zāi)害越來越嚴(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，國家強(qiáng)制要求全國煤礦及非煤礦礦山都必須建立和完善監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、供水施救、壓風(fēng)自救、通訊聯(lián)絡(luò)、緊急避險等安全避險六大系統(tǒng)。“六大系統(tǒng)”對保障礦山安全生產(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)測監(jiān)控系統(tǒng)

礦山安全監(jiān)控監(jiān)測系統(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)備開停等開關(guān)量的實時采集以及遠(yuǎn)程和就地控制，具有數(shù)據(jù)處理、存儲、顯示、查詢、報警等功能。

系統(tǒng)主要由以下五個子系統(tǒng)組成。

1、安全監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用來監(jiān)測甲烷濃度、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)開停、主通風(fēng)機(jī)開停，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖等功能。

特點

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，過濾干擾信號，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關(guān)量通用，可在現(xiàn)場配置，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、水泵房無人值守等子系統(tǒng)，

2、井下膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用來監(jiān)測皮帶速度、軸溫、煙霧、堆煤、橫向撕裂、縱向撕裂、跑偏、打滑、電機(jī)運行狀態(tài)、煤倉煤位等，并可實現(xiàn)逆煤流啟動、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)測與控制等功能。

特點

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

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

具有強(qiáng)大的實時和歷史數(shù)據(jù)的記錄功能。

卓越的報警和報警的管理以及報警參數(shù)在線修改功能。

高性能的I/O驅(qū)動，使整個系統(tǒng)安全可靠。

完整的安全保護(hù)特性，為多個不同安全級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；既能顯示實時，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)測水倉水位、水泵開停、水泵工作電壓、電流、功率、閥門狀態(tài)、流量、壓力等，并實現(xiàn)閥門開關(guān)、水泵開?？刂?、地面遠(yuǎn)程控制等功能。

特點

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

具有遙控、就地自動、就地手動、檢修等多種工作方式

具有故障報警功能，當(dāng)運行的水泵出現(xiàn)超溫、流量不夠或壓力突然降低、開關(guān)柜故障時自動停止運行，并發(fā)出聲光報警信號

系統(tǒng)支持泵房視頻圖像監(jiān)控，支持圖像和監(jiān)控數(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化系統(tǒng)平臺

4、軌道運輸監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

主要用于監(jiān)測信號機(jī)狀態(tài)、電動轉(zhuǎn)轍機(jī)狀態(tài)、機(jī)車位置、機(jī)車編號、運行方向、運行速度、車皮數(shù)、空（實）車皮數(shù)等，并實現(xiàn)信號機(jī)、電動轉(zhuǎn)轍機(jī)閉鎖控制、地面遠(yuǎn)程調(diào)度與控制等功能。

特點

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

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

多種控制方式：道岔控制支持集中、自動和手動多種模式。

無線通訊：通過無線通話系統(tǒng)，機(jī)車司機(jī)可與調(diào)度中心保持實時通話。

撞車告警：兩車距離過近時，自動發(fā)出聲光報警信號。

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、監(jiān)控中心、監(jiān)控終端等部分?？蓪崿F(xiàn)對井口調(diào)度室、提升絞車房、提升人員進(jìn)出場所（井口、井底、中段馬頭門、調(diào)車場等）進(jìn)行視頻監(jiān)控，調(diào)度人員可隨時掌握各處最新情況并作出相應(yīng)調(diào)度指揮。

特點

采用運算速度更快的數(shù)字信號處理器，能夠在更短時間內(nèi)壓縮尺寸更大更加清晰的畫面；

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)程圖像時不需要任何第三方軟件支持，通過瀏覽器（Internet Explore）即可訪問，操作簡單方便。支持動態(tài) IP 地址，方便地隨時實現(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)場所。本系統(tǒng)包括標(biāo)識卡、井下識別器分站、該系統(tǒng)標(biāo)識卡可由個人攜帶，也可放置在車輛或儀器設(shè)備上，并通過井下識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。在后臺對各個分站傳上來的信息進(jìn)行分析，通過定位算法確認(rèn)人員的具體位置。具有實時監(jiān)控、查詢統(tǒng)計、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

采用16位微處理器以及250kbps無線通訊速率，確保能捕獲最高移動速度達(dá)120km/小時的移動目標(biāo)和200人同時通過不漏卡

支持?jǐn)U展精確定位功能，通過增設(shè)精確定位識別器，可實現(xiàn)15m精確定位

客戶端同時支持B/S和C/S結(jié)構(gòu)，操作簡便易學(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

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

人員標(biāo)識卡采用獨特的睡眠喚醒技術(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告警及卡欠壓狀況統(tǒng)計等功能

無線發(fā)射功率約為小靈通手機(jī)的千分之一，對人體沒有電磁輻射傷害

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，借助于送氣器對壓氣進(jìn)行減壓、消聲、凈化等處理，通過口鼻罩供人呼吸。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，可通過調(diào)節(jié)壓力、手動調(diào)節(jié)流量、消音、過濾、排水、防塵等功能使避災(zāi)人員能長時間呼吸輕松，達(dá)到安全避災(zāi)，穩(wěn)定工作情緒的目的。

系統(tǒng)特點

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)地點及災(zāi)變時人員集中場所能夠提供水源，當(dāng)發(fā)生事故時，系統(tǒng)要為被圍困人員在井下各作業(yè)地點及避難室（場所）提供正常供水，為救援創(chuàng)造時間。系統(tǒng)具有基本的防塵供水、供水水源優(yōu)化調(diào)度、過濾水源、管網(wǎng)異常報警功能，在各采掘作業(yè)地點、主要硐室等人員集中地點在災(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)度臺及服務(wù)器等組成。系統(tǒng)具有對講、呼叫、多方電話會議、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、會議、廣播、監(jiān)聽、錄音、短信：終端用戶可以發(fā)送/接收短信息。

系統(tǒng)特點

可滿足日常通信與搶險救援雙重任務(wù)，井上調(diào)度能隨時與通信系統(tǒng)內(nèi)德任何一部電話（包括井下電話、移動電話、井上辦公室）建立聯(lián)系，并隨時可以與上級主管部門建立聯(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)既可以實現(xiàn)任意兩部電話之間實現(xiàn)雙向通信以及多部電話之間電話會議，也可以實現(xiàn)某一電話向多部電話發(fā)起廣播，并支持多個廣播組。

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，同時還有足夠的水和食物。礦難發(fā)生后，無法直接轉(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，通過檢測應(yīng)急避難所內(nèi)的參數(shù)，運行內(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，井下遇險人員在不能立即升井逃生脫險的緊急情況下，可快速進(jìn)入避難所內(nèi)等待救援，為救援爭取時間。

主要特點：

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需電力；

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

過渡倉內(nèi)設(shè)有先進(jìn)的氣幕噴淋裝置；

模塊化設(shè)計，便于運輸安裝；

開啟方便，操作簡單；

壓風(fēng)供氧、自備氧二級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)測系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、艙內(nèi)照明和指示系統(tǒng)、動力保障系統(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（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、尾礦庫監(jiān)測

通過對壩體滲壓和弱面位移、內(nèi)部變形、庫區(qū)水位、降雨量、干灘高度等關(guān)鍵指標(biāo)的實時監(jiān)測與分析處理，實現(xiàn)尾礦庫科學(xué)調(diào)洪、安全預(yù)警，便于企業(yè)和安全監(jiān)管部門快速及時掌握與尾礦庫安全密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，隨時掌握其運行狀況和安全現(xiàn)狀，提高尾礦庫的安全監(jiān)管水平，保障人民的生命財產(chǎn)安全。主要有庫水位、干灘長度、壩**移、壩體內(nèi)部孔隙水壓力、安全超高、浸潤線、構(gòu)筑物變形、滲流水量及渾濁度、暗渠穩(wěn)定性監(jiān)測。