（一）项目建设内容及意义

建设矿山“六大系统”是安全发展理念在矿山企业生产上的重要体现，是坚持预防为主，有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故的综合治理措施，是建设坚实的矿山安全技术保障体系的重要内容。金属非金属矿山井下安全避险“六大系统”建设内容包括：

（1）建立健全监测监控系统，实现对井下环境、风速、风压、风机开停的动态监控，完善紧急情况下人员撤离制度，为企业安全管理和避险救援提供决策和调度、指挥依据；

（2）完善通信联络系统，实现井上井下和各个作业地点通信通畅，为防灾抗灾和快速抢险救灾提供准确信息。

（3）建立人员定位系统，实现对入井人员的动态管理，准确掌握各个区域作业人员的情况，加强对人员的安全管理；

（4）建立避灾硐室等紧急避险设施，实现井下灾害突发时的安全避险，为井下作业人员提供应急生存空间；

（5）完善压风自救系统，为灾变时现场作业人员提供新鲜的空气；

（6）完善供水施救系统，在灾变后为井下作业人员提供清洁饮用水；

通过安全避险“六大系统”的实施，可以有效提高井下的安全防护水平和施救水平，改善井下安全生产条件。通过安装先进适用的安全技术装备，可以及早发现事故隐患并及时采取相应的安全对策措施。监测监控系统、人员定位系统、通信联络系统实施后，可及时了解井下的生产状况和作业人员情况，井上与井下联系更为便利，系统的监测记录是确定事故时间、发生情况的重要依据，为安全管理提供有效的帮助；并且通过井下在线信息和记录信息，为矿井事故后的施救提供帮助，为事故营救提供决策支持；安全避险系统、压风自救系统、供水施救系统为井下受困人员提供生存保障条件，可以改变被动自救为主动自救，大程度地挽救受困人员的生命。

哈尔滨金大铜锌矿业有限公司之前安装的矿用人员定位系统、矿用监测监控系统、视频监控系统、数字程控调度系统、供水施救和压风自救装置、避险硐室只覆盖1-5个中段，现增加6-11中段，六大系统均未覆盖，因1-5中段六大系统的设备陈旧达不到新的要求，现需要升级改造，按照国家相关文件、规定及标准的要求，建设完善安全避险“六大系统”。

（二）设计依据

2 《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）

2 国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知安监总管一〔2011〕108号

2 《金属非金属矿山安全规程》 GB 16423-2006

2 《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统》 AQ 2013.1-2008

2 金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统检测》 AQ 2013.3-2008

2 《视频安防监控系统工程设计规范》 GB 50395-2007

2 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB 50198-1994

2 《矿山安全标志》 GB 14161-2008

2 《安全防范工程技术规范》 GB 50348-2004

2 《金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范》AQ2031-2011

2 《金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范》AQ2032-2011

2 《金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范》 AQ2033-2011

2 《金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范》AQ2036-2011

2 《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》

（三）设计原则

（1）科学合理性原则

井下安全避险“六大”系统监测监控位置、方法选取应科学合理，符合相关安全规程和规定；系统管理软件操作界面具有合理性，符合技术人员操作习惯。

（2）经济实用性原则

系统方案设计时在满足系统要求的前提下，考虑经济实用性原则，优化设计方案，做到“无重复、不缺少”，保证系统稳定运行；充分利用现有资源，根据现场情况制定不同的系统配置方案，降低系统造价，完善系统功能，提高系统档次，使系统具有较高的性能价格比；凡是原系统已具备的功能或结构装置，只要准确有效，都采用系统整合的方法加以利用，不作重复建设；对监测系统所涉及的技术方法，在保证长期可靠有效的前提下，采用经济的方案。

（3）系统可扩展性原则

在系统方案要求改进时，本次投入的软硬件设备能够继续使用，大限度减少重复投入；系统输出的数据信息采用国际或国内通用的标准格式，便于系统功能扩充和监测成果的开发；系统预留接口，为系统升级与改造做铺垫，使系统具有可扩展性。

（4）可靠性和可维护性原则

能够保障在恶劣环境下可靠工作，同时，硬件设备稳定可靠，免维护或维护量小；系统设备均采取良好的接地保护装置，结合防雷模块，具备良好的防雷、防浪涌和抗干扰能力。系统本身应符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求，不影响设备正常工作；系统具有自诊断功能，能够有效判别外界对于监管系统的恶意破坏和系统自身故障，并给出报警提示。

（5）先进性与实用性原则

系统所采用技术与设备代表该领域先进产品，代表技术发展方向，具有先进性；系统所使用设备，技术成熟，实用性强。

（6）施工便捷原则

由于项目周期短，工作量较大，任务紧，项目实施时需要采用快速建设原则，确保项目按时完成；方案设计采用系统集成方法，达到快速施工、调试、验收。

（7）技术成熟原则

系统技术方案为长期研究内容和领域，具有研发基础，技术方案成熟；由于具备成熟的解决方案，无需长时间开发即可应用。

（8）安全性原则

为保障信息安全，安防监管系统的通信中，要考虑高可靠的信息加密方式；在权限管理中，软件系统设计对系统管理和维护人员进行多级权限分级，以区分、限制各级别用户对系统的访问和操作能力，防止越级操作，保证系统操作的安全性；系统核心设备选用具有矿用安全标志的产品，保证系统安全性。

（四）建设目的

根据建设规范要求，结合哈尔滨金大铜锌矿业有限公司实际情况，需要建设一个千兆工业以太网络传输平台，把井上和井下工业百兆光纤环网通过交换机连接起来，把各系统数据传输至矿信息中心。

本设计采用各系统（监测监控系统、人员定位系统、通讯联络系统、视频监控系统、避险硐室）信息传输（数据、图像、语音）实现多网合一，同时国家也鼓励进行多网合一进行总体设计、建设；一方面避免通讯线路重复建设，整体可靠性好，系统维修、维护方便，另一方面各系统实现网络共享、统一监测和统一调度，为下一步矿井的综合自动化打下基础。

现有的监测监控系统、人员定位系统、通讯联络系统、视频监控系统、避险硐室已经不能符合新的规范要求，需要对各个系统进行升级达到规范要求并且上传数据到应急厅平台。

（五）拓扑结构设计 

整个网络骨干带宽设计为1000M，以实现数据、语音、视频等多业务数据的多网合一，可以实现工业电视系统、井下环境监测监控系统、矿井人员定位系统、调度通信系统、无线通讯系统，矿山广播系统等业务。同时网络为地面及井下个子系统接入提供1000M以太网接口，为全矿各个生产子系统提供方便灵活的工业以太网接口，地面、井下生产子系统均可以方便接入。

采用双向环网的方式组网，保证整个网络的可靠性及在突发情况下的生存能力。环网通信的冗余切换时间：由于采用了工业以太网技术厂商的冗余环技术，使得多环网通信的故障切换时间得以保证，当网络中某个交换设备或连接链路发生意外中断的情况，环网传输路径将选择反方向正常传输，传输路径倒换时间小于20ms。