煤矿智能电子围栏防误入系统建设方案煤矿智能电子围栏防误入系统建设方案目录第一章 煤矿智能电子围栏防误入系统综述第一节 公司简介郑州市恒宇自动化设备有限公司，是一家集研发、生产、销售和安装售后于 -体的现代化企业。本公司的主导智能化产品有:主通风机、主排水泵、带式输送机、空压机、电力监控、瓦斯泵、自动防灭火等自动控制系统。信息化系统有:行政管理、财务管理、销售管理、区域管理、知识管理、值班管理、供应管理、合同管理、一通三防管理、隐患闭环管理、机电设备管理、生产管理、风险分级管控管理、决策系统等。公司研发的矿用本安型产品有:矿用本安型PLC、矿用本安型HMI、矿用本安型摄像头、矿用本安电源、矿用本安型可编程控制箱、电力监控系统、电力监控分站、矿用本安型震动传感器等。公司拥有一支优秀的管理团队，从企业创业到发展，核心团队始终保持极强的凝聚力，配合默契，积极进取。作为国内最早从事矿山行业智能化、信息化的一个群体，积累了丰富的技术及管理经验。第二节 资质荣誉第三节 总体设计原则考虑到“煤矿智能电子围栏防误入系统”的实际应用状况和将来的发展趋势，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，以“整体设计，分布实施”为原则，建设煤矿智能化管理系统，实现煤矿企业的规范化、标准化和智能化管理；达到监、管、控一体化及减员增效的目的。提高煤矿企业的综合管理水平，降低管理成本，提高管理质量。整体方案设计遵循以下设计原则：1、先进性智能化涉及面广、内容丰富，产品以实用性为原则，信息取舍既考虑了全方位应用和管理需要，又防止了产品过于庞大。同时，在功能、数据、性能、接口、编码等各方面进行科学规划设计，确保产品实用、好用、易用。2、系统稳定性稳定性好、容错能力强，能够长时间、不间断稳定运行，以实现高质量的煤矿各监测监控子系统的监控运行。3、实用性在兼顾系统具有先进性能的同时，按照实用性的原则，系统具有高度友好的界面和使用性。提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，整个系统的操控直观、简便、灵活、快捷、环节少，易学易用，便于管理和维护，多操作平台整体设计、统一操作，既充分体现快速反应的特点，又便于决策层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息，进行业务处理和综合管理；采用科学的联网建设模式，在保障联网功能和作用充分发挥的前提下，减少系统投入，充分利用现有监控信息平台设备资源，降低联网运行成本和费用；同时充分考虑客户需求，分清主次、重点突出，贴近实际，以保证不同文化层次的操作者及有关领导熟练操作系统，以最少的投资创造出最大的收益。第四节 项目建设依据及原则(1)煤矿安全规程（现行版）；(2)煤炭工业矿井设计规范；(3)煤矿安全装备基本要求；(4)煤矿监控系统总体设计规范;(5)煤矿监控系统中心站软件开发规范;(6)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;(7)爆炸性环境用防爆电气设备通用要求;(8)煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件(MT 209);(9)设备可靠性试验(GB 5080.17);(10)电气设备的抗干扰特性基本测量方法(GB4859-84);(11)矿井通风安全监测系统装备标准和使用管理规定;(12)煤炭调度信息化装备技术规范；(13)监测监控质量标准化实施标准；(14)矿用一般型电气设备GB12173-90；(15)通用用电设备配电设计规范GB50055-93；(16)矿山电力设计规范GB50070-94；第五节电子围栏防误入系统自动控制建设一、系统安装地点安设地点:1、掘进工作面综掘机部位;2、矿井带式输送机驱动部分和机尾滚简等部位;3、溜煤眼或煤仓上、下口等部位;4、密闭墙外部;5、采煤工作面转载机部位。二、目前市场有三种方式第一种UWB电子围栏(1)UWB电子围栏仅能识别佩戴定位卡人员，对于未配备定位人员不能识别与报警，造成误动作并且成本较高。(2)UWB形式的电子围栏受到环境的限制较多，同时因为人员活动速度不一样，误差也不同，会造成误报警。影响正常作业。(3)UWB形式的电子围栏对人员识别只有距离没有方向，如果人员在掘进机前方，无法识别前后，造成误动作。影响正常作业。(4)掘进机等电气设备，安装位置受限，金属遮挡导致定位信号不稳定，定位精度误差大，会导致误报闭锁，影响正常工作。(5)利用精确定位，人员定位标识卡如果采用现有精确定位的标识卡，人员定位厂家不公开协议，无法进行数据采集分析。如果独立建设精确定位系统，人员需要配备 2 套标识卡，此方案更不可行。(6)UWB 精确定位任然是二维定位，只能根据信号分析，在设置的直线上显示距离，在同一点位上，只能识别前后，不能识别左右；或者只能识别左右，不能识别前后。第二种AI视频与热成像电子围栏AI 视频与热成像电子围栏和 UWD 一样成本高，误差大，无法识别方向。第三种热释传感器电子围栏热释传感器电子围栏成本低、可以识别方向、统计人员数量、可以输入两种权限（主司机和副司机可以同时输入方可开机）。三、 安装位置1、掘进工作面综掘机部位;安装在巷道后面 20 米位置，两道热释传感器对面安装，间隔距离五米，第一道报警，第二道停机，开机前必须有两个人输入权限方可开机。2、矿井带式输送机驱动部分和机尾滚简等部位;安装在机头前后 3 米位置，两道热释传感器对面安装，人员通过热释传感器位置开始报警。3、溜煤眼或煤仓上、下口等部位;安装在溜煤眼前后 3 米位置，两道热释传感器对面安装，人员通过热释传感器位置开始报警。4、密闭墙外部;安装在密闭前外，人员通过热释传感器位置开始报警。5、采煤工作面转载机部位，安装在工作面上口和下口位置，两台热释传感器对面安装，人员通过巷道口报警。四、 系统组成系统主要由：上位机及系统软件、PLC 控制器、各类传感器、传输电缆等设备组成。PLC 控制器主要由：主控模块、电源、稳压器模块、开关量输入模块、开关量输出模块及其它配套设备组成。传感器:热释传感器、声光报警器等。五、 建设方案通过在掘进机后10-20米位置安装两道热释传感器，综掘机机载语音播报的形式对人员误入危险区域的情况进行报警，通知到掘进机司机及误入人员。危险区域划分为预警区域和报警区域，预警区域的距离大于报警区域的距离。当人员进入系统定义的报警区域后，系统会发出报警，警示进入人员和掘进机司机。当人员进入系统定义的闭锁区域后，人员进入并立即触发设备闭锁，实现断电停止作业。最终实现“人员接近报警、人员闯入闭锁”的安全保障功能。六、 系统拓扑图七、 系统实现功能(1)警告功能当人员进入系统定义的报警区域后，系统会发出报警，警示进入人员和掘进机司机。(2)停机功能人员进入系统定义的闭锁区域后，人员进入并立即触发设备闭锁，实现断电停止作业。(3)断电报警当供电电源断电时，自动切换，由备用电源供电，并应发出报警信号。(4)自检及故障报警功能具有自检、自诊断能力，且具有设备故障报警功能。(5)报警联动功能防区被触发时，报警信号通过网络同时输出给电脑主机及联动模块，模块通过预设的程序分析出防区的具体位置并且反应给录像机,录像机通过管理软件根据接收的信号弹出该防区的监控画面。同时监控自动记录报警画面，做到及时处理，提高了保安处理警情的效率，以高科技的技术防范来确保安全。(6)人数统计周期性在划定的区域内进行人数统计;人数统计功能和人员入侵功能可以同时存在，也可以单独存在。(7)权限管理功能:人员操作时需要有管理员级权限和访客权限。(8)网络接口功能:系统具备接入远程终端和图形工作站的能力,具备向上一级网络传送数据的能力。可提供web浏览功能，使在局域网中的任何计算机，经授权均能浏览各类曲线、报表和实时图形。(9)软件接口:系统具有标准软件接口，可以与其它矿用系统实现无缝链接，从而实现全矿井的管控一体化。免费提供系统接口通讯协议。(10)电子围栏准确率高，误报率低，可靠性高，不受粉尘、地形、气候等影响，防范效果佳。电子围栏系统在使用过程中，若有入侵者试图通过剪断或短接电箱进入防区，系统主机将立即报警并联动视频监控画面，准确定位，可让安保人员第一时间掌握现场情况。安装方便，适用多种地形，无盲区，无死角，可移动、操作简单，可通过软件一键布撤防。八、 设备配置1、KXJ127(A)煤矿用隔爆兼本安型可编程控制箱1.1、基本参数(1)额定工作电压:AC127V，工作电流:1A。(2)防爆型式:矿用隔爆兼本安型:(3)防爆标志为ExdibI Mb。1.2、主要技术参数(1)控制箱具有4个按键开关(本安型无源接点信号)。 (2)控制箱具有开关量、模拟量采集功能。(3)控制箱具有液晶屏显示功能。(4)控制箱具有语音播报功能。(5)控制箱输出二路本安12V电源,一路本安18V电源(6)输入信号(本安)8路开关量信号;8路模拟量信号:电流型420mA，或电压型010v;(7)输出信号(本安):2路音频信号:3503400Hz。(8)输出信号(非安):8路有源接点信号。(9)以太网电信号传输方式:RJ45；接口数量：1 路；传输速率：10/100Mbps（自适应）；最大传输距离：100m（使用 MHYV421/0.97 通信电缆 ）；（10）RS485 信号接口数量：3 路；传输速率：9600bps；最大传输距离：1000m；（11）本安参数：2 路 DC 12V：Uo：DC12.5V；Io：1.5A；Co：25F；Lo：0.1mH；（不共地）1 路 DC 18V 输出：Uo：18.4V，Io：1.0A，Co：2.2F，Lo：0.2mH。RJ45 网口：（由 KT16S0T 本安型可编程控制器输出）Uo:5.5V；Io:50mA；Co:10F；Lo:10mH；RS485 端口：（由 KT16S0T 本安型可编程控制器输出）Uo:5.5V；Io:50mA；Co:10F；Lo:10mH；2、KTK18 矿用本安型扩音电话2.1、主要技术参数（1）供电：工作电压：18V；工作电流：40 mA；（2）电池组：充电电流：40 mA；充电电压范围：DC 10.5V18.5V；电池组型号、规格：PL123450 矿用锂离子电池（锰酸锂），单节3.7V/1500mAh（两节串联）；电池组最高开路电压：8.4V；电池组最大输出电流：1.0A；（3）基本参数：音频输出：输出信号不低于 600mV；音频输出失真度10%(MIC 输入1000Hz、70mV 时)；话音强度：不低于 85dB（A 计权），喇叭失真度10%(MIC 输入1000Hz、70mV 时)；频响：频率在 350Hz3000Hz 内不超过6dB（测试条件：MIC 输入1000Hz，70mV）；1 路本安按钮开关输出，接点容量：DC24V/200mA、闭合电阻2、断开电阻100k；打点信号频率：1300100Hz；打点声音响度：90dB（A）。（4）功能：单工扩音通话；打点功能。3、GUR2 热