- Система видеонаблюдения
- Системы автоматизации конвейерного транспорта
- Системы автоматизации, сигнализации и связи шахтных подъемных установок
- Системы голосовой связи
- Системы контроля и прогноза газодинамических явлений (ГДЯ)
- Системы контроля параметров шахтной/рудничной атмосферы
- Системы оповещения и определения местоположения персонала и транспорта
- Системы передачи информации
Элементы системы
Шахтная многофункциональная система безопасности, автоматизации и связи МИКОН IV
Общая информация
Шахтная многофункциональная система безопасности, автоматизации и связи МИКОН IV (далее СИСТЕМА) включает в себя подсистему шахтных магистральных сетей передачи данных ШСМПД и подсистему позиционирования персонала, транспорта и мониторинга горно-шахтного оборудования ППТ и МГШО.
Подсистема ШМСПД предназначена для коммутации шахтного оборудования с измерительными, в том числе газоаналитическими, информационными и управляющими системами, автоматизированными системами оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ), системами автоматического управления и контроля (САУК), системами связи, системами мониторинга персонала, транспорта и другого оборудования в нормальных условиях эксплуатации и при отключенном сетевом напряжении питания.
Подсистема ППТМГШО позволяет решать задачи определения местоположения (позиционирования), поиска и обнаружения застигнутых аварией, наблюдения и регистрации параметров/состояния (мониторинга), а также управления движением внутришахтного транспорта, горно-шахтного оборудования, персонала и т.д.
Назначение – выполнения требований п. 22 ФНП "Правила безопасности в угольных шахтах" в части обеспечения наблюдения за положением персонала (позиционирование в реальном времени с разрешением ±20 м),, находящегося в шахте, и предоставления информации о его местоположении шахтным и аварийно-спасательным службами, а также в части осуществления поиска и обнаружения людей, застигнутых аварией, и реализации оповещения об аварии людей, занятых на подземных горных работах.
Область применения – подземные выработки шахт, рудников и их наземные строения, в том числе опасные по газу и (или) пыли, согласно маркировке взрывозащиты и требованиям отраслевых Правил безопасности.
Система позиционирования обеспечивает выполнение следующих информационных и диагностических функций:
Информационные функции:
- сбор информации о нахождении персонала;
- индикация текущего положения и направления движения контролируемого персонала (период обновления информации о местонахождении работника не более 5 сек.);
- автоматическое выявление людей, своевременно не выехавших (не вышедших) из шахты, и сигнализация о необходимости принятия мер по их розыску;
- архивация полученной информации, обеспечивающая накопление и последующее представление данных об истории передвижения персонала;
- протоколирование информации;
- регистрация событий.
Диагностические функции:
- контроль аварийных событий и нарушений в работе системы;
- регистрация аварийных событий и нарушений в работе системы.
Сбор информации о нахождении персонала является основной информационной функцией системы.
Программно-технические средства СИСТЕМЫ также обеспечивают выполнение следующих функций:
- непрерывное определение местонахождения каждого спустившегося в шахту работника в режиме реального времени с разрешением ±20 м;
- отображение текущего положения искомого работника на мнемосхеме горного диспетчера в реальном масштабе времени;
- возможность вызова горным диспетчером работника к средствам связи через систему позиционирования или систему оповещения;
- получение горным диспетчером сигнала о приеме работником сигнала вызова;
- оповещение об аварии людей, занятых на подземных горных работах;
- получение горным диспетчером сигнала о приеме работником сигнала оповещения об аварии;
- поиск и обнаружения людей, застигнутых аварией.
Параметр | Значение |
Интерфейсы связи: | |
- между ТСТ0, ТСТ0-А, ТВТ0 и UATR | IEEE802.15.4 (ZigBEE) (от 2400 МГц до 2484 МГц) |
- между UATR, ФБ-064, ШРК и коммутаторами BCOM-NAP | RS485 Modbus RTU |
- между WRAP и коммутаторами NAP100 | IEEE802.3u 100Base-FX |
- между коммутаторами NAP100 и наземным ЦЭВМ; между наземным ЦЭВМ | IEEE802.3z 1000Base-X |
IEEE802.3u 100Base-FX | |
IEEE802.3u 100Base-TX | |
Дальность связи, м: | |
- максимальная для UATR, ШРК (в прямой видимости) | 600 |
- гарантированная дальность считывания меток (в прямой видимости) | 150…200 |
- максимальная для WRAP (в прямой видимости) | 100 |
Максимальная длина линии связи RS485 (без репитеров), м | 1200 |
Максимальная скорость передачи данных, МБод, не более: | 1 |
Искробезопасное питание постоянного тока: | |
- ТВТ0, ТСТ0-А | от встроенных аккумуляторных блоков 3,6В |
- ТСТ0 | 3,6 В от аккумуляторного блока светильника |
- UATR, WRAP, ФБ-064, ШРК | 12 В от ШИП, ИИП-М |
Питание наземных устройств (50Гц) | 1/N/PE 220В |
Номинальное напряжение питания переменного тока (50Гц): | |
- подземной части | 36/127/220 |
- наземной части | 220 |
Уровень и вид взрывозащиты UATR, ШРК, ТСТ0-А, ТВТ0 | РО Ex ia I Ma X |
Уровень и вид взрывозащиты ТСТ0 | Ex ia I Ma U |
Степень защиты UATR, ШРК | IP65 |
Степень защиты ТСТ0-А, ТВТ0 | IP67 |
Наземная часть СИСТЕМЫ представляет собой совокупность устройств, предназначенных для передачи, отображения и хранения информации, передаваемой с радиомодулей подземной части СИСТЕМЫ о положении носителей зарегистрированных тэгов (персональной радиометки) и направлении их движения, формирования отчетов задаваемого содержания и формы о нахождении на рабочем месте, маршрутах движения. Для обмена информацией между сервером, АРМ горного диспетчера, АРМ инженера наладчика и АРМ ламповщиков используется связь Ethernet TX.
Подземная часть СИСТЕМЫ представляет собой совокупность устройств – радиомодулей, предназначенных для удаленного сбора и передачи данных о текущем местоположении персональной радиометки с применением беспроводного приема и передачи данных по стандарту IEEE 802.15.4/6LoWPAN/ZigBEE.
Радиомодули находятся в режиме ожидания запроса от персональных меток, встроенных в батарейный отсек головных светильников. Определение местоположения объекта и идентификация, происходит после того, как персональная метка посылает запрос к радиомодулям.
По команде от диспетчера радиомодули передают общий/индивидуальный сигнал аварии на персональные метки. Принятый сигнал вызывает мигание всех ламп головных светильников, либо определенного светильника (индивидуальный вызов).
Для подтверждения получения сигнала аварийного оповещения и осуществления обратной связи с диспетчером, применяется радиокнопка, которая расположена в удобном для нажатия месте на кабеле головного светильника и оснащена встроенным источником питания. Информация о нажатии радиокнопки передается на радиомодули СИСТЕМЫ посредством радиоканала.
Подземное пространство шахты представляет из себя непрерывную зону радиопокрытия, в которой контролируется наличие персонала. Радиопокрытие обеспечивается радиомодулями, установленными на расстоянии не более 100-200 м друг от друга.
Передача данных между радиомодулями осуществляется по интерфейсу RS-485 (полевой уровень системы передачи данных).
Магистральный уровень системы передачи данных реализуется на основе технологии Ethernet 1000BASE-X и обеспечивает передачу данных между верхним уровнем и подземным оборудованием СИСТЕМЫ. Магистральный уровень построен на базе коммутаторов NAP.
Все подземные искробезопасные линии связи и питания гальванически отделены от поверхностных линий связи и силовых сетей.
Для разделения искроопасных и искробезопасных линий связи служит блок медиаконвертеров MIV-БМ-103-1G.
Питание подземной части СИСТЕМЫ осуществляется от искробезопасных источников питания, обеспечивающих в аварийных ситуациях (при блокировке производственной деятельности и отсутствии электроснабжения) непрерывную работу подземной части СИСТЕМЫ. Время автономной работы составляет не менее 16 часов.
Для обеспечения бесперебойным питанием оборудования СИСТЕМЫ используются шахтные источники питания ШИП-И1 и источники искробезопасного питания MIV-ИИП-М. Радиомодули питаются искробезопасным напряжением 12 В постоянного тока.
Преимущества:
- Позиционирование в режиме реального времени в местах с полным радипокрытием выполняется с точностью ± 3 метра, а при отсутствии оного в зональных границах;
- В условиях горных выработок зоны покрытия Радиомодуля 802.15.4 UATR достигает 600 метров в прямой видимости, на поверхности – до 1000 метров;
- Малая мощность потребления компонентов системы и ее ограничение в переходных режимах оборудования позволяет обеспечить функционирование при меньшей степени энергообеспечения;
- Оперативное масштабирование и конфигурация структуры в горных выработках;
- Отказоустойчивое функциональное резервирование;
- Коммуникации с магистральными сетями передачи данных обеспечивается широкополосным оптоволоконным интерфейсом Ethernet 100Base-Fx;
- Полевые каналы связи обеспечены интерфейсами проводным RS485 и беспроводным стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi) и IEEE 802.15.4 (ZigBee).