金属非金属地下矿山自动化安全预警控制系统建设规范.docx
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金属非金属地下矿山自动化安全预警控制系统建设规范
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附件2
DB
湖北省地方标准
DB42/XXXXX—XXXX
金属非金属地下矿山自动化安全预警控制系统建设规范
ConstructionspecificationofautomaticsafetyearlywarningcontrolsystemforMetalNonmetallicUndergroundMine
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(本稿完成日期:
)
XXXX-XXXX发布-
XXXX-XX-XX实施
发布
目 次
前 言
为贯彻落实国家应急管理部(原国家安全生产监督管理总局)关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知要求,提高矿山大型机电设备自动化监控与安全预警信息化水平,落实企业责任主体,降低金属非金属矿山大型机电设备运行风险,保护人民群众生命和财产安全,促进湖北经济建设,社会和谐稳定发展,根据国家和我省相关法律、规定特制订本标准。
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准用于规范金属非金属地下矿山大型机电设备自动化安全预警控制系统的安装、维护和管理。
本标准由湖北省应急管理厅提出。
本标准由湖北省安全生产标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:
湖北省安全生产应急救援中心、湖北省标准化与质量研究院、武汉盛世金安安全科技有限公司
本标准主要起草人:
本标准为首次发布。
金属非金属地下矿山自动化安全预警控制系统建设规范
1 范围
本标准规定了金属非金属地下矿山大型机电设备自动化安全预警控制系统的安装、维护和管理。
本标准不适用于与煤共生、伴生的金属非金属地下矿山。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。
GB16423-2006金属非金属矿山安全规程
GB50026-2007工程测量规范
GB50198 民用闭路监视电视系统工程技术规范
AQ2013金属非金属地下矿山通风安全技术规范
AQ2020金属非金属矿山在用缠绕式提升机安全检测检验规范
AQ2021金属非金属矿山在用摩擦式提升机安全检测检验规范
AQ2022金属非金属矿山在用提升绞车安全检测检验规范
AQ2029金属非金属地下矿山主排水系统安全检验规范
AQ2055金属非金属矿山在用空气压缩机安全检验规范第一部分:
固定式空气压缩机
安监总厅规划〔2016〕138号煤矿安全生产在线监测联网备查系统通用技术要求和数据采集标准(试行)
3 术语和定义
3.1
自动化安全预警控制系统Automaticsecurityearly-warningcontrolsystem
简称系统,由主机、传输接口、传输线缆、传感控制器等设备及软件组成的系统,采用智能监测与自动控制技术,由主提升监测、主排水监控、主通风监控、空气压缩机及矿井中央集控平台等子系统组成。
用于监测监控金属非金属地下矿山大型机电设备运行中各动态信息安全指标。
系统具有信息采集、传输、存储、处理、显示、打印和阈值超限声光报警功能。
系统架构主要有信号采集、中央集控及信息共享三个技术层面。
3.2
监测监控设备minemonitoringequipment
矿山井下用于监测监控的传感器、控制器及线缆等的总称。
3.3
控制器Controller
接收从系统CPU发来的命令,控制一个或多个I/O设备,以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。
3.4
传感器transducer
将被测物理量转换为电信号输出的装置。
3.5
开停传感器onoffstatustransducer
连续监测地下矿山中机电设备“开”或“停”工作状态的装置。
3.6
信号采集控制柜Signalacquisitioncontrolcabinet
各监控子系统中采集来自机电设备对应部位的传感器信号和控制信号装置,由监测监控设备、传感器、控制器及开停状态控制器等组成。
传感器信号主要为电流信号(4mA~20mA)及脉冲信号;控制信号实现对应设备的一级启动,并将设备运行主要参数及启动状态字通过标准接口向中央集控层传递信息。
3.7
中央集控substation
用于接收各监控子系统信号,并将采集到的数据经过校正、分析、统计、存储、显示、声光报警、故障查询、输出控制、打印输出等处理程序后传输至计算机或服务器的装置。
中央集控的软件组成为综合各子系统的远程控制平台,各子系统将需要监测及远程控制的机电设备个体通过中央集控平台实现远程监控。
3.8
信息共享informationsharing
信息共享系统是由C#软件编写的基于物联网技术的机电设备运行综合信息智能处理软件。
将中央集控平台的分析结果共享互通,对机电设备运行动态全方位智能监测,确保设备安全管理自动化。
同时为矿山安全监管人员及各级安监人员分配访问权限,通过WEB及手机APP可以在全球任何一台终端机上访问企业安全信息系统数据。
实施信息共享的所有数据标准及技术规范均应符合安监总厅规划〔2016〕138号文件要求。
4 建设原则
4.1 金属非金属地下矿山应依据GB16423-2006的要求结合矿山实际建设完善系统。
4.2 系统应进行设计,并按设计要求实施。
4.3 系统核心技术涉及的软、硬件应优先选用具备自主知识产权的国内同类产品。
4.4 系统应能实现以下管理功能:
a)测试仪所用原材料应附有质量保证书或合格证,必要时应进行抽检,确认合格后方可使用;
b)机电设备预警参数阈值可人工设置,并能实现声光预警;
c)系统支持按时间、事件等信息对监控数据进行备份、查询和传输。
4.5 数据采集及中央集控硬件应有可靠的防雷和接地保护装置;中央集控设备应安装在地面,并双机备份,且应在矿山生产调度室设置显示终端。
4.6 井下各机电设备监控子系统应安装在便于人员观察、调试、检验,且围岩稳固、支护良好、无滴水、无杂物的巷道或硐室中,安装在回风巷道中的设备应具备防水防潮功能,特殊环境下应具备防爆功能;安装时应垫支架,使其距巷道底板不小于0.3m。
4.7 系统应配备主要传感器控制器等备件,备用数量应能满足日常监测监控需要。
4.8 主要供、配电控制装置的备用电源应能保证断电连续工作2h以上。
4.9 各子系统传感器的数据或状态应传输到中央集控平台。
4.10 电缆和光缆敷设应符合GB16423-2006中6.5.2的相关规定,信号与供电线缆的走向应绘制布线图,电力线路及通讯线路图纸的绘制应符合GB50026-2007中9.2.7的要求;井下安装的电缆应具备阻燃功能,供(配)电和启动柜接地电阻应符合规范要求并符合规定防水防尘等级。
4.11 为避免重复建设,减轻施工人员工作强度,系统应优先依托企业原信息化建设基础平台建立,主要构件应具备矿用安全标志。
4.12 系统安装完毕和大修后,应按产品使用说明书的要求进行测试、调校,经验收合格后方能使用。
5 主提升监测子系统
5.1 监测信号采集
升降次数;轴承温度(视条件安装)、提升高度、液压站温升;闸瓦间隙、敞闸油压、残压;电参数(含电压、电流、电量);制动力、振动等。
5.2 硬件设计
CPU电源频率额定值为50Hz,输入电压额定值为120/230VAC(自动调整范围),输出电压额定值为24VDC。
应配置温湿度、电量、压力、制动力、振动、速度等传感器、开关信号及控制计数器;各传感器、控制器为标准模数信号。
传感器的输出信号为弱电信号,应在硬件设计中必须采取隔离和抗干扰措施。
传感器的设置及预警阈值均应符合AQ2020、AQ2021与AQ2022的要求。
5.3 系统设计
程序设计宜采用通用编程软件。
结构化编程,监测模块、远程控制启停模块,故障报警程序应实现子系统及中央集控系统按级别依次响应。
5.4 提升人员的井口信号房、提升机房,以及井口、马头门(调车场)等人员进出场所,应设视频监测,子系统可随时调用监测流媒体信号,图像质量的性能指标应符合 GB50198的要求。
6 主排水监控子系统
6.1 监测信号采集及控制
监测信号:
电机温度、轴承温度(视条件安装);水泵负压、排水压力;电参数(含电压、电流、电量、有功功率)、转速、流量、液位、振动等。
控制信号:
具备状态关键字显示的控制电磁阀及电动阀开闭状态。
6.2 流量计应优先选用电磁式或涡轮式,在工作管路及备用管路分别安装一套。
6.3 硬件设计
CPU电源频率额定值为50Hz,输入电压额定值为120/230VAC(自动调整范围),输出电压额定值为24VDC。
应配置温湿度、电量、压力、流量、振动、转速、液位等传感器,开关感应器及开停控制器等信号装置;各传感器、控制器为标准模数信号。
传感器的输出信号为弱电信号,应在硬件设计中必须采取隔离和抗干扰措施。
传感器的设置及预警阈值均应符合AQ2029的要求。
6.4 系统设计
程序设计宜采用通用编程软件。
结构化编程,监测模块、远程控制启停模块、故障报警程序应实现子系统及中央集控系统按级别依次响应。
7 主通风监控子系统
7.1 监测信号采集及控制
监测信号:
开停状态、温湿度、轴承温度(离心式)、风机静压、风机全压、电参数(含电压、电流、电量、有功功率)、转速、气体浓度(含CO、NO2、NO、O2传感器)、振动等。
控制信号:
开停传感器、具备状态关键字显示风门控制电磁阀。
7.2 井下总回风巷、各个生产中段和分段的回风巷应设置风速传感器。
7.3 风速传感器应设置在能准确计算风量的地点。
7.4 硬件设计
CPU电源频率额定值为50Hz,输入电压额定值为120/230VAC(自动调整范围),输出电压额定值为24VDC。
应配置温湿度、电参数、压力、风速、振动、转速及有毒有害气体等传感器,开关感应器及开停控制器等信号装置;各传感器、控制器为标准模数信号。
传感器的输出信号为弱电信号,应在硬件设计中必须采取隔离和抗干扰措施。
传感器的设置及预警阈值应符合AQ2013的要求。
7.5 系统设计
程序设计宜采用通用编程软件。
结构化编程,监测模块、远程控制启停模块、故障报警程序应实现子系统及中央集控系统按级别依次响应。
8 空气压缩机监控子系统
8.1 监测信号采集及控制
监测信号:
润滑油温度、冷却水温度、排气温度、风包温度;润滑油压力、排气压力;振动、风速、转速、电参数(含电压、电流、电量、有功功率)等。
控制信号:
通过控制继电器控制各级电磁阀开关。
8.2 硬件设计
CPU电源频率额定值为50Hz,输入电压额定值为120/230VAC(自动调整范围),输出电压额定值为24VDC。
应配置温湿度、电参数、压力、风速、振动、转速等传感器,开关感应器及开停控制器等信号装置;各传感器、控制器为标准模数信号。
传感器的输出信号为弱电信号,应在硬件设计中必须采取隔离和抗干扰措施。
传感器的设置及预警阈值应符合AQ2055的要求。
8.3 系统设计
程序设计宜采用通用编程软件。
结构化编程,监测模块、远程控制启停模块、冷却水泵控制(水冷式)、故障报警程序应实现子系统及中央集控系统按级别依次响应。
9 中央集控系统
9.1 应具备各子系统的动态运行指标独立显示、预警及故障自诊断与查询功能;数据显示应包括显示内容包括日期、时间、地点、设备名称、运行状态、超限报警及传感故障等。
9.2 系统应具备预警状态下的备选处置方案选择功能,排险后方自动解除报警。
9.3 软件应在WIN7以上系统下运行,支持多任务、多窗口、多方法对实时数据、运行状态、历史曲线趋势等进行查阅,浏览和打印输出,系统所有参数可连续存储保持十年备查(视频信息不涉及)。
9.4 系统应生成及输出各类表格、图形及曲线。
9.5 系统应具备断电及网络故障处理功能,通讯异常会提示报警并实时存储。
10 数据信息终端
10.1 应以工业以太环网为核心,以安监总厅规划〔2016〕138号文件为数据接口标准,实现各子统相互独立、联合运行、互相支撑、数据共享的功能,符合国家工业标准。
10.2 应提供开放标准的信息交换协议和通道,以供其他系统搭载。
10.3 手持终端应具备依托WIFI或GPS功能,通过对应级别授权自动查阅设备运转动态信息,视频信息。
11 系统维护与管理
11.1 应培训专业人员负责系统的日常检查与维护工作,制定各子系统运行维护管理制度及集控平台操作人员岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度。
11.2 传感及控制设备应定期进行调校,经过调校检测误差仍超过规定值时,应立即更换。
11.3 系统发出报警信息时,负责人员应按规定程序及时处置,处置结果应记录备案。
11.4 应建立以下台账及报表:
1——设备台账;
2——故障登记表;
3——检修记录表;
4——巡检记录表;
5——传感器控制器调校记录表;
6——预警记录月报表。
11.5 预警记录月报表应包括打印日期和时间、预警次数、对应时间、解除时间、累计时间、预警系统量值、应急措施时间及措施内容等。
11.6 相关图纸、技术资料应归档保存。
参 考 文 献
[1]AQ2031 金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范
[2]AQ2054金属非金属矿山在用主通风机系统安全检验规范
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- 关 键 词:
- 金属 非金属 地下 矿山 自动化 安全 预警 控制系统 建设 规范