一、为响应国家矿山安全监察局山西局，山西省应急管理厅，山西能能源局的文件要求如下：国家矿山安全监察局山西局山西省应急管理厅山西省能源局《关于推进全省煤矿井下危险作业区域安设“电子围栏”的通知》矿安晋(2024)56号

1、现场人员进入掘进工作面掘进装备的预警区域范围时，系统自动触发声光报警提示；进入危险区域范围时，系统发出声光报警提示同时触发掘进机装备停机。

执行标准和规定

Ø 《煤矿安全规程》最新版

Ø 国家矿山安全监察局山西局山西省应急管理厅山西省能源局《关于推进全省煤矿井下危险区域安设“电子围栏”》的通知

Ø 《煤矿及重点非煤矿山重大灾害风险防控建设工作总体方案》的通知

Ø 《煤矿视频智能分析要求文件》征求意见稿

Ø 《煤矿重大灾害风险防控实施方案》

Ø 《煤矿及重点非煤矿山重大灾害风险防控建设工作总体方案》

Ø 《“十四五”矿山安全生产规划》

Ø 《煤矿智能化建设指南》

Ø 《智能化示范煤矿验收管理办法（试行）（2021年版）》

Ø 《智慧矿山信息系统通用技术规范》GB/T 34679-2017

Ø 《煤炭工业矿井设计规范》

Ø 《煤炭工业智能化矿井设计标准》（GB/T51272-2018）

Ø 《煤矿智能化建设指南（2021 年版）》

Ø 《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求》GB 3836.1

Ø 《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”》GB 3836.2

Ø 《爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“e”》GB 3836.3

Ø 《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”》GB 3836.4

Ø 《煤矿信号设备通用技术条件》MT287-92

Ø 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209-90

Ø 《煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法》MT/T286-1992  

Ø 《煤矿用信息传输装置通用技术条件》MT/T899－1999

Ø 《外壳防护等级（IP代码）》GB4208

一、项目概述

1.1 项目背景

煤矿井下的一些设备在作业时，通常要求在距设备较近的危险局域内  严禁有人。例如，掘进机作业时，由于井下掘进工作面空间狭窄，而  掘进机体积又大，工作时前后、右左、上下移动，人员靠近掘进机， 容易引起伤人事故。掘进机通过安装红外电子围栏系统由矿用控制器  检测到信号并发送或处理信号，达到立即停机的效果，从而有效的防  止人员误入危险区域，从根本上杜绝了机器伤人这类安全事故的隐患。

1.2 实现目标

通过在掘进机机身安装电子围栏系统，从而在掘进机工作区域形成多 道防护，在掘进机工作过程中或在司机视线盲点中能够及时有效的检 测到人体活动，并立即发出停止信号，并配合声光报警和语音播报， 更加有效的保护人身安全。

1.3建设内容

“电子围栏”又称人员接近防护系统，是一种安全防护系统，广泛应用于采煤机、掘进工作面、煤仓、密闭墙、带式输送机等井下关键危险区域的安全预警。该系统通过红外感应技术、机器视觉识别技术等手段，实现作业人员进入危险区域时，及时发出声光报警或触发设备停机，避免事故发生。本次主要建设作业地点：掘进工作面掘进装备——综掘机。

★为保障系统的安全型及轻便性，摄像仪必须内置前端AI芯片，在断网的情况下能够独立本地识别，不依托外挂服务器或分析装置，确保现场AI智能识别的实时性、连续性、准确性。

★为保障工作人员人员安全，摄像仪内部必须带有开关量输入、输出接口。输入接口可以接入设备运行反馈信号，输出接口采用继电器无源触点，能够在检测到人员入侵后联动报警音箱报警并闭锁设备运行。

★为提高调度室与工作人员的沟通效率，摄像仪必须支持双向语音对讲功能。

二、系统实现方式

（1）掘进工作面掘进、锚护、辅助作业装备

在掘进掘进工作面掘进、锚护、辅助作业装备上安装矿用本安型热成像摄像仪，对装备周边进行成像并划分预警区域及危险停机区域，当识别到人员进入预警区域范围时系统自动触发声光报警提示;进入危险停机区域范围时，系统发出声光报警提示同时触发掘进装备停机。分级报警提醒了误入人员注意安全同时减少设备误停机，在保障人员安全的前提下尽可能提高生产效率。摄像仪通过热成像收集人员的热力图画面，不受现场环境粉尘影响。

（2）采煤工作面的三机（刮板机头、转载机和破碎机）

在采煤机、输送机机头、转载机、破碎机入料口等固定场所安装矿用本安型热成像摄像仪，通过采集现场视频图像或热力图画面，经过AI智能分析识别算法，以满足对人员闯入进行识别。两款摄像仪均自带AI识别算法，实现1、当人员进入距离较远的报警区域时，立即报警抓拍，输出报警信息联动声光报警器进行声光语音报警；2、当人员进入距离较近的报警区域时，输出报警信号给到相关控制装置，控制设备闭锁停机。

（3）运输胶带

为防止煤矿现场工作人员误入运行中的带式输送机内，在带式输送机的搭接部位、过桥架设部位等特殊危险区域设定人员检测预警区，当人员进入危险预警范围时，系统瞬间自动触发带式输送机停机并报警提示。

（4）溜煤眼或煤仓口

现场人员进入溜煤眼或煤仓口等预警区域范围时，系统自动触发声光报警提示;进入危险范围时，系统瞬间自动触发溜煤眼或煤仓上口的运输设备停机并报警提示。

（5）密闭墙

对于矿上封闭的巷道进行监测，当现场人员进入密闭墙危险范围时，系统自动立即进行声光的报警提醒，同时对进去的人员进行抓拍，将图片上传至客户端。

(6)主斜井口、煤仓上下口、采区胶带巷

为防止煤矿现场工作人员误入运行中的主斜井口、煤仓上下口、采区胶带巷内，通过热成像摄像头在相关部位、过桥架设部位等特殊危险区域设定人员检测预警区，当人员进入危险预警范围时，系统瞬间自动触发带式输送机停机并报警提示。

★以上所述摄像仪均需要满足：当设备停止运行时，只作为监控使用，不进行分析，当设备运行后，开启分析。摄像仪内置前端分析芯片及NPU，可以独立运行分析，无需额外加装分析装置。

三、设计方案

3.1 系统构成

由4台红外热释电电子围栏装置分别安装在掘进机的左前方、右前方、 左后方和右后方四个位置，并且将感应探头分别朝向左侧煤壁，右侧  煤壁，侧后方煤壁，用于检测后方来人和人员往迎头去人。最外层是可伸缩道闸，报警等级分为一级报警预警，二级报警停机 开启洒水 阻挡人员进入。可扩展接入倒车传感器，可伸缩道闸控制及反馈信号的接入。

附图： 掘进机禁区管理三道防线

3.2 工作原理

当人员接近机身后方 4～8 米之内的位置时，红外热释电检测到人体 活动，放出信号给信号采集箱内部的PLC 控制器，PLC 控制器将信号 进行处理，并且将停止信号发到掘进机停止信号点位上，让掘进机报 警或紧急停车；当人员继续接近掘进机左前方和右前方位置时，红外 热释电检测到人体活动，放出信号给信号采集箱内部的PLC 控制器， PLC 控制器将信号进行处理，并且将停止信号发到掘进机停止信号点 位上，让掘进机紧急停车。（具体动作指令可根据客户要求来设置）

 系统构成与原理

3.3采煤机

当人员接近机身后方 2～6 米之内的位置时，热成像摄像仪/红外热释电检测到人体 活动，放出信号给信号采集箱内部的PLC 控制器，PLC 控制器将信号 进行处理，并且将停止信号发到掘进机停止信号点位上，让采煤机报 警或紧急停车；当人员继续接近采煤机左前方和右前方位置时，热成像摄像仪、红外热释电检测到人体活动，放出信号给信号采集箱内部的PLC 控制器， PLC 控制器将信号进行处理，并且将停止信号发到掘进机停止信号点 位上，让采煤机紧急停车。（具体动作指令可根据客户要求来设置）

3.4系统参数 和主控器简介

1：KXJ127(B) 矿用隔爆型车载光端箱 防爆标志Ex db[ia Ma] I Mb，符合ia保护等级 。主要是将车 载各类传感器的信号统一采集，处理，分析，并发出声音 灯光闪烁。可外接报警器，让报警器报警，具有485接口，5寸触摸屏显示，数字化语音，自带2路电源，可谓外界设备供电，标准的RTU的协议，支持信息上传，在地面上位机显示。

图 2.3.1 矿用隔爆兼本安型可编程控制箱

主要功能

1： 与车载传感器建立通讯，具有通讯接口 可上传到地面电脑端；

2：采集机车工作参数；通过HMI智能显示，直观大方，可视化；

3：具有485接口，可以远程地面上位机系统，

4：电子围栏主控器具有8路开关量输入，8路模拟量采集，8路输出，

5：防爆标志Ex db[ia Ma] I Mb，符合ia保护等级。

6：可以实现分级（1级 2级）报警动作，报警通过除了通过声音、光，还能通过洒水提醒人员注意安全。

工作参数

2：GUR6矿用本安型红外热释电传感器

在掘进机机身尾部和迎头位置安装红外传感器，人员靠近报警并 停机，防止视频死角处设备伤人。防爆标志：Ex ia I Ma

◎ 产 品 介 绍

矿用红外热释电传感器在有甲烷、煤尘爆炸性混合物，但无破坏 绝缘的腐蚀性气体场合使用，与主机控制器配套使用。

◎ 技 术 特 点

本红外热释电传感器感应范围角度为 110 ° , 距离为0-8 米,热释传感器是防震动，避免误动作,具有时间和距离可调功能。

◎技术特征

1、工作电压：DC12V；2、工作电流：≤15mA；

3、输出信号电压：（12～24）V；感应距离：≤8m。

4、本安参数：Ui：DC12.3V； Ii:15mA；Ci：0 μF；Li:0mH；

配备四个传感器，分别固定在综掘机机身前后，固定牢固。系统稳定性高。

当行人进入检测范围，传感器检测到人体信号，输出低电平：≤0.5V，持续保持输出低电平时间：≤2s；

当无行人进入探知范围，传感器输出高电平：≥5V；

3：KBA12矿用本安型报警摄像仪(AI报警)

额定工作电压：12.5VDC；

热成像传感器类型：氧化钒非制冷型探测器

热成像像元尺寸：12 μm、热成像响应波段：8~14 μm

热成像分辨率：384*288、热成像焦距：7 mm

可见光传感器类型：400万，星光级1/2.7" CMOS

可见光焦距＆视场角： 6mm,53.0°×28.0°

可见光分辨率： 2688 × 1520

可见光补光功能：红外补光最远可达30米

周界防范检测：

1.热成像通道（默认）：越界探测，区域入侵探测，进入/离开区域探测

2.可见光通道：越界探测，区域入侵探测，进入/离开区域探测

报警输出：支持2路常开型继电器输出，报警类型可设置

4：KXB127型矿用隔爆兼本安型声光报警器（简称报警器）主要用于煤矿井下含有爆炸性气体的场所,为运输巷道入口、出口或三叉口处打点和声光报警，也可作立井提升的声光报警用、猴车到站的语音提醒。KXB127矿用声光语言报警器，具有485接口，采用集成化设计理念，内置EX开关电源模块，数字化语音输出，内置8路语音。

防爆型式 矿用隔爆兼本质安全型，标志为:“Ex d [ia] I Mb”。

型号意义

1.1 外形尺寸和重量

外形尺寸：780mm×200mm×199mm

重量:约13kg

主要技术指标

4.3.1.1 工作电压：AC127V 输入视在功率≤35VA，响度：≥85dB（A）。

4.3.1.2 报警时红色LED汉字滚动显示预设内容（可通过按钮开关选择），黑暗处20m可见。

4.3.1.3 开关量输入（本安）：1路开关量无源接点输入信号；当接点阻值≥90KΩ时对应逻辑“0”，当接点阻值≤300Ω时对应逻辑“1”。

4.3.2主要功能

      本产品有两路输入IN1 IN2 对GND 触发报警动作

当开关量输入端阻值≥90KΩ时，报警器显示绿色预设内容；当开关量输入端阻值≤300Ω时，报警器滚动显示LED预设红色汉字内容和语音提示。

5：

DFH25/10本安型电动球阀（以下简称电动球阀）适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸性气体环境中，与综保监控仪配套（也可用于其他电控装置），作为喷雾除尘、降温及灭火流水控制用。可与所有动洒水降尘电动球阀及KXJ127控制器配套使用

球阀为全通径，适用于恶性水质，不受泥沙和污水影响、是通用电磁阀的理想替代产品，阀门耐压12mpa水压范围广，在防止和降低粉尘方面有着很高的适用性和良好效果，外壳整体采用镀铬工艺、起到更好的防锈性能。

1.2 防爆型式

防爆标志：Ex ia I Ma。

1.3 型号意义

1.4 外形尺寸

138mm×66mm×184mm。

1.5 重量:

约2kg。

1.5  外壳材质：Q235-A镀铬。

采用无刷电机，没有火花，安全可靠

6  矿用本安型急停闭锁开关

KHJ0.5/24矿用本安型急停闭锁开关为矿用本质安全型电气设备，适用于煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸危险的环境，用作输送机胶带急停保护。

1.6 防爆型式

矿用本质安全型，标志为“Ex ia I Ma”。

本产品符合GB/T3836.4-2021中简单设备的规定，只准使用于经检验合格的本安电路中。

1.7 型号意义

1.8 外形尺寸

250mm×91mm×330mm。

1.9 重量:

急停闭锁开关约4kg。

2 使用环境条件

2.1 急停闭锁开关在下列环境条件下应能正常工作：

a) 环境温度：-10～+40℃；

b) 平均相对湿度：95%(+25℃)；

c) 大气压力：80kPa～106kPa；

d) 煤矿井下有甲烷及煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

2.2 急停闭锁开关能承受的最恶劣的贮运气候条件为：

a) 高温：+60℃；

b) 低温：-40℃；

c) 平均相对湿度：95%（+25℃）；

d) 振动：加速度50m/s²；

e) 冲击：峰值加速度500m/s²。

3 特点

a) 体积小、重量轻、密封性能好、维护方便；

b) 采用出线口形式，结构简单、可靠。

4 主要技术指标

4.1 本安参数:无源开关量输出1路，接点容量：DC24V/0.5A。

4.2一路无源常开接点输出，接点容量DC24V/0.5A（阻性负载），闭合时的接触电阻≤0.1Ω，冲击和运输试验后：≤0.2Ω。

4.3   动作行程：16mm；动作行程相对误差：≤20%。

4.4   动作力：65N；动作力相对误差：≤20%。

4.5   复位力：34N；复位力相对误差：≤20%

4.6动作性能：闭锁开关受动作力后应立即动作并锁定，同时有警示牌指示，必须在人工复位后方可解锁。

5 工作原理

急停闭锁开关受动作力作用后立即动作输出控制信号并锁定，必须在人工复位后方可解锁            

7：XB127矿用隔爆型显示器

1  用途与适用范围

XB127矿用隔爆型显示器（以下简称显示器），适用于具有爆炸性气体混合物（甲烷）环境和煤尘的煤矿井下。在交流50Hz、电压127V的照明线路中用作防爆监控系统中远距离监控和视频终端显示之用。并可为井下巷道运输、工作面生产现场、煤机设备安装现场和其它需要监控的场所提供实时的监控画面。也可用作井下救生设备系统中播放必要的图像画面。

显示器按Q/SWXB127-2024《矿用隔爆型液晶显示器》等有关标准设计、制造与检验。显示器的设计与制造，符合GB/T3836.1-2021、GB/T3836.2-2021标准的要求。

1在下列环境条件下应能正常工作

a）环境温度：-10℃～+40℃；

b）相对湿度：不大于95%（+25℃）；

c）大气压力：80Kpa～106Kpa；

d）煤矿井下有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

2 能承受的最恶劣和安装贮运条件为：

a）高温：+60℃；

b）低温：-40℃；

d）振动：加速度50m/s²；；

e）冲击：峰值加速度500m/s²。

2  设备主要电气参数及特征

2.1 防爆型式：矿用隔爆型  防爆标志：Ex db I Mb

2.2型号含义 

2.3 a)额定供电电压:AC127V；

b)最大工作电流:≤1A

2.4 外形尺寸：630mm×204mm×390mm

2.5 重量：60Kg

2.6 材质：Q235-A

3  技术参数

3.1 功能：a）显示屏具有图像显示的功能；

b）显示屏具有通过光信号与外部进行通讯的功能。

3.2 电气性能试验

3.2.1 供电电源

a） 额定供电电压:AC 127V；

b） 最大工作电流:≤1A。

3.2.2 光信号发射端口

a）路数：1路

b）接口类型：SC光纤口；

c）传输速率：1.25Gbps；

d）光发射参数：发射光功率：-15dBm～0dBm（0.03mW~1mW）；光发射波长：1310nm；

e）最大传输距离：20km。

3.2.3 光信号接收端口

a）路数：1路

b）接口类型：SC光纤口；

c）传输速率：1.25Gbps；

d）光接收灵敏度：≤-10dBm；光接收波长：1310nm

e）最大传输距离：20km。

功能

依托高清数字摄像仪，通过算力满电的AI分析运算，可以识别明火、烟雾、翻越围栏、行人闯入、人员离岗、人员聚集、打电话、抽烟、安全帽、工作服、睡岗、反光衣、摔倒、灭火器、皮肤裸露、口罩、玩手机、人员计数、打架、防毒面具、消防通道堵塞、车辆违停、气瓶倒伏判断、高空安全带识别、徘徊检测、安全着装(绝缘手套)、仓储人车碰撞预警、 监控画面异常、 物品遗失、 工程车辆预警、 工作帽识别、 安全帽（安全帽/鸭舌帽/棉帽)识别、 车牌识别、非机动车乱停放检测；皮带机堆煤、皮带机跑偏、皮带机锚杆等异物识别、电子围栏、区域入侵，可以定做其它AI分析。

四、设备清单

五、 双方分工合作

井工煤矿掘进机电子围栏系统安装由于每个部分的内容涉及多项内 容和不同监测监控系统，且每个矿方具体安装部署不同，为了加快掘 进机电子围栏安装进程，原则上双方分工如下：

承揽方主要负责内容：

l 按照文件要求，安装、调试掘进机电子围栏系统；

l 配合矿方通过掘进机电子围栏验收。

l 培训矿方关于电子围栏的使用方法。

l 提供相关图纸资料 矿方主要负责内容：

l 协助承揽方相关设备运输到位；

l 协调调配承揽方相关设备安装过程中所需的矿方专业技术人员,

包括电气和机械人员。

l 协助办理承揽方装配人员的各种入井，升井等手续

六、售后服务

1.设备改造后供方需对矿方相关人员现场进行技术培训，需方配合项 目具体实施，供方负责指导安装。

2.质保期为半年，若在保修期内出现任何质量（凡非属人为损坏以外） 问题，供方以原装设备（或部件）免费更换或维修。

3.设备运行过程中出现问题，供方接到需方电话后，必须提供电话技 术指导，并且能够及时提供备品和备件，若电话指导无法解决，需 48 小时内赶到现场，非人为因素造成的影响，供方无偿为需方提供 服务。

4.质保期满后，如果设备在运行过程中出现问题，供方接到需方电话 后，必须提供电话技术指导；并且能够及时提供备品和备件，若电话 指导无法解决，需 48 小时内赶到现场，产生相关费用双方协商解决。