（一）項目建設內容及意義

建設礦山“六大系統”是安全發展理念在礦山企業生產上的重要體現，是堅持預防為主，有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故的綜合治理措施，是建設堅實的礦山安全技術保障體系的重要內容。金屬非金屬礦山井下安全避險“六大系統”建設內容包括：

（1）建立健全監測監控系統，實現對井下環境、風速、風壓、風機開停的動態監控，完善緊急情況下人員撤離制度，為企業安全管理和避險救援提供決策和調度、指揮依據；

（2）完善通信聯絡系統，實現井上井下和各個作業地點通信通暢，為防災抗災和快速搶險救災提供準確信息。

（3）建立人員定位系統，實現對入井人員的動態管理，準確掌握各個區域作業人員的情況，加強對人員的安全管理；

（4）建立避災硐室等緊急避險設施，實現井下災害突發時的安全避險，為井下作業人員提供應急生存空間；

（5）完善壓風自救系統，為災變時現場作業人員提供新鮮的空氣；

（6）完善供水施救系統，在災變后為井下作業人員提供清潔飲用水；

通過安全避險“六大系統”的實施，可以有效提高井下的安全防護水平和施救水平，改善井下安全生產條件。通過安裝先進適用的安全技術裝備，可以及早發現事故隱患并及時采取相應的安全對策措施。監測監控系統、人員定位系統、通信聯絡系統實施后，可及時了解井下的生產狀況和作業人員情況，井上與井下聯系更為便利，系統的監測記錄是確定事故時間、發生情況的重要依據，為安全管理提供有效的幫助；并且通過井下在線信息和記錄信息，為礦井事故后的施救提供幫助，為事故營救提供決策支持；安全避險系統、壓風自救系統、供水施救系統為井下受困人員提供生存保障條件，可以改變被動自救為主動自救，大程度地挽救受困人員的生命。

哈爾濱金大銅鋅礦業有限公司之前安裝的礦用人員定位系統、礦用監測監控系統、視頻監控系統、數字程控調度系統、供水施救和壓風自救裝置、避險硐室只覆蓋1-5個中段，現增加6-11中段，六大系統均未覆蓋，因1-5中段六大系統的設備陳舊達不到新的要求，現需要升級改造，按照國家相關文件、規定及標準的要求，建設完善安全避險“六大系統”。

（二）設計依據

2 《關于進一步加強企業安全生產工作的通知》（國發[2010]23號）

2 國家安全監管總局關于切實加強金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”建設的通知安監總管一〔2011〕108號

2 《金屬非金屬礦山安全規程》 GB 16423-2006

2 《金屬非金屬地下礦山通風技術規范 通風系統》 AQ 2013.1-2008

2 金屬非金屬地下礦山通風技術規范 通風系統檢測》 AQ 2013.3-2008

2 《視頻安防監控系統工程設計規范》 GB 50395-2007

2 《民用閉路監視電視系統工程技術規范》 GB 50198-1994

2 《礦山安全標志》 GB 14161-2008

2 《安全防范工程技術規范》 GB 50348-2004

2 《金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范》AQ2031-2011

2 《金屬非金屬地下礦山人員定位系統建設規范》AQ2032-2011

2 《金屬非金屬地下礦山緊急避險系統建設規范》 AQ2033-2011

2 《金屬非金屬地下礦山通信聯絡系統建設規范》AQ2036-2011

2 《非煤礦礦山建設項目安全設施設計審查與竣工驗收辦法》

（三）設計原則

（1）科學合理性原則

井下安全避險“六大”系統監測監控位置、方法選取應科學合理，符合相關安全規程和規定；系統管理軟件操作界面具有合理性，符合技術人員操作習慣。

（2）經濟實用性原則

系統方案設計時在滿足系統要求的前提下，考慮經濟實用性原則，優化設計方案，做到“無重復、不缺少”，保證系統穩定運行；充分利用現有資源，根據現場情況制定不同的系統配置方案，降低系統造價，完善系統功能，提高系統檔次，使系統具有較高的性能價格比；凡是原系統已具備的功能或結構裝置，只要準確有效，都采用系統整合的方法加以利用，不作重復建設；對監測系統所涉及的技術方法，在保證長期可靠有效的前提下，采用經濟的方案。

（3）系統可擴展性原則

在系統方案要求改進時，本次投入的軟硬件設備能夠繼續使用，大限度減少重復投入；系統輸出的數據信息采用國際或國內通用的標準格式，便于系統功能擴充和監測成果的開發；系統預留接口，為系統升級與改造做鋪墊，使系統具有可擴展性。

（4）可靠性和可維護性原則

能夠保障在惡劣環境下可靠工作，同時，硬件設備穩定可靠，免維護或維護量小；系統設備均采取良好的接地保護裝置，結合防雷模塊，具備良好的防雷、防浪涌和抗干擾能力。系統本身應符合電磁兼容性和電氣隔離性能設計要求，不影響設備正常工作；系統具有自診斷功能，能夠有效判別外界對于監管系統的惡意破壞和系統自身故障，并給出報警提示。

（5）先進性與實用性原則

系統所采用技術與設備代表該領域先進產品，代表技術發展方向，具有先進性；系統所使用設備，技術成熟，實用性強。

（6）施工便捷原則

由于項目周期短，工作量較大，任務緊，項目實施時需要采用快速建設原則，確保項目按時完成；方案設計采用系統集成方法，達到快速施工、調試、驗收。

（7）技術成熟原則

系統技術方案為長期研究內容和領域，具有研發基礎，技術方案成熟；由于具備成熟的解決方案，無需長時間開發即可應用。

（8）安全性原則

為保障信息安全，安防監管系統的通信中，要考慮高可靠的信息加密方式；在權限管理中，軟件系統設計對系統管理和維護人員進行多級權限分級，以區分、限制各級別用戶對系統的訪問和操作能力，防止越級操作，保證系統操作的安全性；系統核心設備選用具有礦用安全標志的產品，保證系統安全性。

（四）建設目的

根據建設規范要求，結合哈爾濱金大銅鋅礦業有限公司實際情況，需要建設一個千兆工業以太網絡傳輸平臺，把井上和井下工業百兆光纖環網通過交換機連接起來，把各系統數據傳輸至礦信息中心。

本設計采用各系統（監測監控系統、人員定位系統、通訊聯絡系統、視頻監控系統、避險硐室）信息傳輸（數據、圖像、語音）實現多網合一，同時國家也鼓勵進行多網合一進行總體設計、建設；一方面避免通訊線路重復建設，整體可靠性好，系統維修、維護方便，另一方面各系統實現網絡共享、統一監測和統一調度，為下一步礦井的綜合自動化打下基礎。

現有的監測監控系統、人員定位系統、通訊聯絡系統、視頻監控系統、避險硐室已經不能符合新的規范要求，需要對各個系統進行升級達到規范要求并且上傳數據到應急廳平臺。

（五）拓撲結構設計 

整個網絡骨干帶寬設計為1000M，以實現數據、語音、視頻等多業務數據的多網合一，可以實現工業電視系統、井下環境監測監控系統、礦井人員定位系統、調度通信系統、無線通訊系統，礦山廣播系統等業務。同時網絡為地面及井下個子系統接入提供1000M以太網接口，為全礦各個生產子系統提供方便靈活的工業以太網接口，地面、井下生產子系統均可以方便接入。

采用雙向環網的方式組網，保證整個網絡的可靠性及在突發情況下的生存能力。環網通信的冗余切換時間：由于采用了工業以太網技術廠商的冗余環技術，使得多環網通信的故障切換時間得以保證，當網絡中某個交換設備或連接鏈路發生意外中斷的情況，環網傳輸路徑將選擇反方向正常傳輸，傳輸路徑倒換時間小于20ms。