綜合自動化信息系統在平煤十三礦的應用

臧朝偉 李宏慧

（1.平頂山天安煤業股份有限公司十三礦，河南省平頂山市，467000；2.平頂山工業職業技術學院，河南省平頂山市，467000）

綜合自動化信息系統在平煤十三礦的應用

臧朝偉1李宏慧2

（1.平頂山天安煤業股份有限公司十三礦，河南省平頂山市，467000；2.平頂山工業職業技術學院，河南省平頂山市，467000）

利用信息技術和自動化技術，將煤礦各子系統統一集成搭建成煤礦綜合自動化信息平臺，煤礦的環境安全信息和設備工況信息統一在系統平臺上，實現了全礦井的數據采集、生產調度和決策指揮的網絡化、信息化和科學化水平。

綜合自動化 監測監控 信息系統

1 概述

平煤股份十三礦現有無線通信系統、通風壓風系統、人員定位及中央泵房自動化等幾個系統，這些系統相互獨立，無法實現各個系統信息共享。帶式輸送機運輸系統未能實現自動化遠程控制、地面信息管理系統層次太低等諸多因素制約著安全、生產及管理的需求。平煤股份十三礦結合現有實際情況，通過基本建設、技術創新、科研攻關、技術引進、合作開發、系統整合等手段和措施，重點強化建設平煤股份十三礦工業綜合自動化體系，完成綜合監測監控建設項目，整體提高企業生產工業化和信息化水平，推進實現工業生產系統的綜合自動化、網絡化和智能化；以現代企業管理為基礎，采用現代信息技術、計算機技術、通信技術、自動化技術，建立集辦公自動化、生產經營管理、安全生產監測監控為一體的高度集成信息系統，消除信息孤島；建設具有技術先進、信息暢通、指揮靈活、綜合處理能力強的調度信息系統，使平煤股份十三礦信息化工作走向智能化、網絡化。

2 綜合自動化信息系統的建設

2.1 系統介紹

綜合自動化信息系統采用工業以太網、光纖通信等先進技術，在環境惡劣、人員設備分散以及有特殊安裝要求的煤礦構建一個符合防爆要求的井下1000Mbps高速互聯網，系統的核心是在煤礦井下建立具有開放協議的工業數字網絡系統，用以傳輸安全監測、監控、語音、視頻圖像信息，為煤礦的綜合自動化提供可靠的高速信息平臺。

根據“管控一體化”的思想，本系統采用光纖以太網技術和3層網絡結構，結合自動化、信息、計算機、網絡、通訊的新理論和新技術，利用先進實用的自動化產品、網絡產品、工業控制軟件以及數據庫軟件，使礦井在“采、掘、運、風、水、電、安全”等生產環節全面實現信息化，并將已建和將建的煤炭生產管理各個環節的自動化和信息化系統統一集成在一個骨干光纖系統平臺上，形成統一的、完整的有機整體。

2.2 總體網絡架構

綜合自動化信息系統包括井上網絡和井下網絡兩部分，均為環型工業以太網，通過兩臺核心交換機連接起來。采用1000Mbps環形工業以太網作為全礦主干網，為全礦各個子系統提供方便靈活的工業以太網接口，地面、井下子系統均可以方便接入。綜合自動化信息系統分為設備層、控制層及信息層3個網絡層次，全礦主干網網絡層次示意圖如圖1所示。

圖1 全礦主干網網絡層次示意圖

2.3 系統功能

綜合自動化信息系統集成接入主井提升子系統、副井提升子系統、井下信集閉系統、人員定位系統、電力檢測系統、儲裝運系統、井下帶式輸送機系統、井下變電所系統、瓦斯通風監測系統等子系統。集成后的信息系統能夠使煤礦井上、井下各生產環節的生產工況信息和視頻信息在一個統一系統平臺上運行，在異構條件下進行聯通與共享，使不同功能的應用系統聯系起來協調有序運行，使各自獨立的監控系統實現信息共享。系統運行后能夠對全礦井的安全、生產等主要環節進行實時監測、監視和必要的控制，實現全礦井的數據采集、生產調度、決策指揮的信息化、科學化，實現調度指揮中心集中控制井上、井下機電設備，為礦井安全生產、有效預防和及時處理各種突發事故和自然災害提供有效手段。

2.4 地面網絡部分

地面千兆工業以太環網由工業級交換機組成，各子系統接入附近的交換機。以后擴展的系統可以通過相關的接口模塊和交換機接入到系統中。地面主網絡通過地面網關交換機接入調度指揮控制中心網絡。

2.5 井下網絡部分

井下千兆工業以太環網也是通過地面網關交換機接入調度指揮控制中心。井下設計工業光纖環網為主要控制網絡，通過井下防爆交換機形成千兆以太環網，構成井下安全、生產過程控制自動化的統一系統平臺。

3 社會效益和經濟效益

3.1 社會效益

綜合自動化信息系統實現了全礦井的數據采集、生產調度和決策指揮的網絡化、信息化、科學化水平，提高了礦井勞動效率及現代化管理水平。由于各自動化系統信息共享，在發生緊急情況下，保證了各系統的聯動和信息的綜合利用。綜合自動化信息系統可以在地面控制中心遠程對井下運輸、供電、排水、壓風等系統進行開?？刂?，有效地減少了井下現場作業人員，為煤礦實現減人增安提效提供了有力的保障。綜合自動化信息系統使礦山安全生產管理更加科學和規范，提高了整個礦井生產系統運行的可靠性和安全性。

3.2 經濟效益

本系統在平煤股份十三礦投入使用3年多來，運行情況良好，將原先需要92人的崗位減少到32人，節約人工費用238.3萬元／a。

Application of comprehensive automation information system to coal mine

Zang Chaowei1，Li Honghui2

（1.No.13Mine，Pingdingshan Tian＇an Coal Mining Company Ltd.，Pingdingshan，Henan 467000，China；2.Pingdingshan Industrial College of Technology，Pingdingshan，Henan 467000，China）

The information and automation technologies were used for the coal mines to build a comprehensive automation information platform on the basis of all subsystems.The information of environmental safety and the equipment status were unified in the system platform，achieving networking，informationization and scientific management of data collection，production scheduling and decision－making.

comprehensive automation，monitoring and control，information system

TD－918

B

臧朝偉（1974－），男，河南襄城縣人，高級工程師，畢業于焦作工學院電氣自動化專業，現主要從事自動化技術應用與研究等方面的工作，曾發表論文多篇。

（責任編輯 路 強）