一、系統(tǒng)架構(gòu)

金屬非金屬系統(tǒng)六大系統(tǒng)嚴(yán)格按照 GB 16423-2020、AQ 2031、AQ 2032、AQ/T 2033、AQT 2034、AQ/T 2035、 AQ 2036、AQ/T 2052、AQ/T 2053 等國(guó)家級(jí)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用創(chuàng)新融合分站解決方案，從頂層系統(tǒng)軟件到底層 硬件設(shè)備，將監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)及通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了融合。系統(tǒng)軟件功能除核心的有毒有害氣體監(jiān)測(cè)、通風(fēng)安全 監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控和地壓監(jiān)測(cè)外，還可選配接入人員定位系統(tǒng)、車輛定位系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)等。系統(tǒng)主要由系統(tǒng)中心站、礦用 一般型交換機(jī)、礦用一般型分站、讀卡器、傳感器、標(biāo)識(shí)卡、考勤機(jī)及顯示屏等設(shè)備組成。

監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)適用于對(duì)金屬非金屬礦井下環(huán)境參數(shù)、工況參數(shù)的監(jiān)測(cè)與控制，它能接入和采集各種類型的傳感器：如氧氣、 溫度、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氫、二氧化硫、煙霧、風(fēng)壓、風(fēng)速、開停、頂板離層、錨桿應(yīng)力、鉆孔應(yīng)力等傳感器。 主要功能包括有毒有害氣體監(jiān)測(cè)、通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控以及地壓監(jiān)測(cè)等。

精確定位子系統(tǒng)以 UWB 為技術(shù)核心，專為礦井人員定位及管理提供服務(wù)，定位精度高達(dá) 30cm，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)中人員、 車輛等全方位的精確定位和管理。系統(tǒng)通過“移動(dòng)追蹤、雙向呼叫、考勤統(tǒng)計(jì)、限員管理、融合聯(lián)動(dòng)”等服務(wù)，將行業(yè)應(yīng)用與 定位技術(shù)進(jìn)行深度融合，真正實(shí)現(xiàn)了從硬件層、平臺(tái)層、應(yīng)用層的全面打通，為井下不同場(chǎng)景提供高精度的位置和管理服務(wù)。 通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)適用于對(duì)礦山井下和井上有線通信、無(wú)線通信、應(yīng)急廣播并進(jìn)行調(diào)度管理的專業(yè)通訊系統(tǒng)，該系統(tǒng)將通信 聯(lián)絡(luò)及應(yīng)急的音頻完美融合，能夠?qū)崿F(xiàn)在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)下的 SIP 有線或無(wú)線調(diào)度、廣播、對(duì)講。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)完全滿足并高于相關(guān)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

系統(tǒng)全數(shù)字化傳輸，傳感器全部達(dá)到 IP65 防護(hù)等級(jí)；

系統(tǒng)支持二維 / 三維 GIS“一張圖”綜合平臺(tái)融合直觀展示；

系統(tǒng)具有融合分析聯(lián)動(dòng)功能，并提供大數(shù)據(jù)編輯工具；

系統(tǒng)采用融合分站設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)運(yùn)維、降低建設(shè)成本（基于同一套融合分站硬件設(shè)備即可構(gòu)建：金屬非金屬礦山監(jiān)測(cè)監(jiān) 控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)（WIFI、4G））；

更高精度：對(duì)靜態(tài)定位平均誤差可控制在 30cm，準(zhǔn)確體現(xiàn)井下作業(yè)人員和車輛的精確位置，為人員管理、災(zāi)后救援等提 供關(guān)鍵數(shù)據(jù)；

抗干擾能力強(qiáng)：自主創(chuàng)新降噪算法，增強(qiáng)抗干擾能力，適應(yīng)復(fù)雜的礦井環(huán)境；

定位覆蓋廣：?jiǎn)闻_(tái)定位信號(hào)覆蓋半徑達(dá) 400m 以上，相比傳統(tǒng)定位，真正意義上實(shí)現(xiàn)礦井全區(qū)域的定位成為可能，讓管理者全面掌握井下人員及設(shè)備的活動(dòng)情況；

多系統(tǒng)融合：融合現(xiàn)有監(jiān)測(cè)監(jiān)控、通信聯(lián)絡(luò)、車輛管理等系統(tǒng)，充分利用全井定位和高精度定位的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián) 動(dòng)智能化應(yīng)用；

矢量圖形平臺(tái)：支持解析 DXF 等矢量格式文件，在非 AutoCAD 環(huán)境構(gòu)建輕量級(jí)的 GIS 平臺(tái)，設(shè)備、功能等統(tǒng)一采用圖元 定義，為精確定位提供地理位置信息和圖形界面支撐；

基于標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 以太網(wǎng)傳輸協(xié)議、SIP 初始會(huì)話協(xié)議及雙音多頻 (DTMF) 信號(hào)開發(fā)，兼容性強(qiáng)；

視頻監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)及無(wú)線通訊系統(tǒng)相融合，實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)合一，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度；

可以與公共電話交換網(wǎng)（PTSN）、程控調(diào)度電話系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)有線電話、廣播音箱、手機(jī)終端之間的互聯(lián)互通。

三、系統(tǒng)功能

3.1監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)部分功能

系統(tǒng)具有井下環(huán)境有毒有害氣體濃度監(jiān)測(cè)、顯示、報(bào)警功能，并具有頂板壓力監(jiān)測(cè)、視頻圖像監(jiān)測(cè)及顯示、通風(fēng)在線監(jiān)測(cè) 功能；

系統(tǒng)具備大數(shù)據(jù)分析能力，包括但不限于地壓預(yù)警分析、井下風(fēng)量解算分析與控制、區(qū)域濃度變化趨勢(shì)分析等；

系統(tǒng)具備融合聯(lián)動(dòng)能力，支持以監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為主的多個(gè)系統(tǒng)融合聯(lián)動(dòng)，包括人員定位系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、電力 監(jiān)控等；

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)不少于 2 年；支持以地點(diǎn)、名稱、類型、測(cè)點(diǎn)號(hào)等關(guān)鍵字為索引的查詢請(qǐng)求；

系統(tǒng)具有自診斷功能，能夠提示設(shè)備定義錯(cuò)誤、模擬量標(biāo)校過期提醒、設(shè)備故障報(bào)警等；

系統(tǒng)具有分級(jí)報(bào)警功能，可根據(jù)不同的分級(jí)報(bào)警策略設(shè)置不同的報(bào)警等級(jí)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)響應(yīng)；

系統(tǒng)具備 GIS 地圖功能，采用一張圖實(shí)現(xiàn)調(diào)用、展示設(shè)備數(shù)據(jù)和信息；

系統(tǒng)具有自動(dòng)掛接功能，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器類型判別、自識(shí)別、自定義；

系統(tǒng)具備雙機(jī)熱切功能，主機(jī)故障，備機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行時(shí)間小于 60S；

系統(tǒng)具有后備電源遠(yuǎn)程管理功能，能夠監(jiān)測(cè)后備電源狀態(tài)，定時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)充放電維護(hù)，有效延升電池壽命。

3.2人員定位系統(tǒng)部分功能

系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)井下人員位置進(jìn)行定位、運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行識(shí)別和記錄，對(duì)人員數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的功能；

檢測(cè)攜卡人員出 / 入井時(shí)刻、出 / 入重點(diǎn)區(qū)域時(shí)刻、出 / 入限制區(qū)域時(shí)等；

識(shí)別多個(gè)人員同時(shí)進(jìn)入識(shí)別區(qū)域；

識(shí)別卡人員出 / 入巷道分支方向；

檢測(cè)標(biāo)識(shí)卡工作狀態(tài)及每位下井人員攜卡唯一性；

攜卡人員個(gè)人基本信息，包括姓名、卡號(hào)、身份證號(hào)、職務(wù)、工種、所在部門等；

出 / 入井?dāng)y卡人員總數(shù)、攜卡人員下井工作時(shí)間及出 / 入井時(shí)刻；

重點(diǎn)區(qū)域攜卡人員基本信息及分布；

工作異常的攜卡人員基本信息及分布，并報(bào)警；

攜卡人員下井活動(dòng)路線信息；

攜卡人員統(tǒng)計(jì)信息，包括工作地點(diǎn)、月下井次數(shù)、時(shí)間等；

按部門、區(qū)域、時(shí)間、分站（讀卡器）、人員等分類信息查詢；

各類信息儲(chǔ)存、顯示、統(tǒng)計(jì)、查詢、聲光報(bào)警、打印等功能；

讀卡器應(yīng)具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能，當(dāng)系統(tǒng)通訊中斷時(shí)，讀卡器存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)卡信息，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)間應(yīng)不小于 2h；系統(tǒng)正常時(shí)，上 傳至地面主機(jī)；

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份功能。

3.3通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)部分功能

系統(tǒng)應(yīng)具有終端設(shè)備之間及與控制中心之間的雙向語(yǔ)音通信功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有控制中心與終端設(shè)備之間的無(wú)阻塞通信功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有由終端設(shè)備向控制中心發(fā)起的緊急呼叫功能；

控制中心應(yīng)具有儲(chǔ)存?zhèn)浞萃ㄐ艢v史記錄和查詢功能；

控制中心應(yīng)具有自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)的錄音功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有由控制中心發(fā)起的組呼、全呼、選呼、強(qiáng)拆、強(qiáng)插、緊呼及監(jiān)聽功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有緊急廣播功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有終端設(shè)備之間及與控制中心之間的雙向視頻通話功能；

系統(tǒng)應(yīng)具有單播、組播、選播及背景音樂播放功能。

3.4緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)

依據(jù) GB 16423-2020 金屬非金屬礦山安全規(guī)程、AQ/T 2033-2023 金屬非金屬地下礦山緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范等要求，為了保證避難硐室內(nèi)人員的生存和設(shè)備的正常運(yùn)行，設(shè)置了防火防爆系統(tǒng)、密閉緩沖系統(tǒng)、氣幕噴淋系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、排氣排水系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)及附屬系統(tǒng)。

3.5壓風(fēng)自救與供水施救

依據(jù) GB 16423-2020 金屬非金屬礦山安全規(guī)程、AQ/T 2034-2023 金屬非金屬地下礦山壓風(fēng)自救系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范、AQ/T 2035-2023 金屬非金屬地下礦山供水施救系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范等要求，建設(shè)完善井下壓風(fēng)、供水系統(tǒng)，為井下提供新鮮的空氣與飲用 水源。 供水施救系統(tǒng)的組成：地表水池、供水管路、閥門、供水施救裝置（包括減壓閥、節(jié)流、過濾、開關(guān)等部件）等。供水施 救系統(tǒng)借用生產(chǎn)所用的供水系統(tǒng)，利用地表水池，通過無(wú)縫鋼管向中段供水。 壓風(fēng)自救系統(tǒng)的組成：地表空氣壓縮機(jī)、送氣管路、閥門、汽水分離器、壓風(fēng)自救裝置（包括減壓、節(jié)流、消噪聲、過濾、 開關(guān)等部件及防護(hù)袋或面罩）。在地表建空壓機(jī)站，通過低壓流體焊接鋼管向中段供風(fēng)，站內(nèi)空壓機(jī)能保證在 10min 內(nèi)啟動(dòng)， 要求配備足夠的備件，確保壓風(fēng)自救系統(tǒng)正常使用。