煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)研究

朱良朋

【摘 要】介紹了煤礦綜合自動(dòng)化集成平臺(tái)主要包含的子系統(tǒng)和子系統(tǒng)接入方式，并介紹了煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】煤礦；綜合自動(dòng)化；集成；子系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】TD611 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0183-01

0.引言

綜合信息自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)對(duì)礦井生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的系統(tǒng)，把采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)各運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)并上傳至礦區(qū)辦公局域網(wǎng)，這樣使得煤礦生產(chǎn)和管理更加科學(xué)高效。同時(shí)將一些主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和安全情況向上一級(jí)管理部門進(jìn)行匯報(bào)，上一級(jí)管理部門可以通過這些數(shù)據(jù)對(duì)煤礦進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視。出現(xiàn)緊急情況發(fā)出告警信號(hào)。

1.概念

煤礦綜合自動(dòng)化又稱CIMAS（Computer Integrated Mine Automation System），基于CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ） 原理而提出。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和煤礦生產(chǎn)工藝技術(shù)對(duì)礦井生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的系統(tǒng)，它把采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)各運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)和上傳，這樣使得煤礦生產(chǎn)和管理更加科學(xué)高效。同時(shí)將一些主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和安全情況向上一級(jí)管理部門進(jìn)行匯報(bào)，上一級(jí)管理部門可以通過這些數(shù)據(jù)對(duì)煤礦進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視。

2.綜合自動(dòng)化的組成

·礦井生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)

（1）通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)； （8）綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)；

（2）壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)； （9）主運(yùn)輸皮帶監(jiān)控系統(tǒng)；

（3）地面110kv變電站監(jiān)控系統(tǒng)；（10）洗煤廠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（4）井下10kv變電所監(jiān)控系統(tǒng)； （11）凈水站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（5）主井提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)； （12）礦井水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（6）副井提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)； （13）井下主排水監(jiān)控系統(tǒng)；

（7）稱重計(jì)量系統(tǒng)； （14）信集閉系統(tǒng)等。

·安全管理監(jiān)控系統(tǒng)

（1）安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)； （4）液壓支架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（2）人員定位系統(tǒng)； （5）頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（3）礦井水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)； （6）束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

·輔助安全監(jiān)控系統(tǒng)

（1）工業(yè)電視系統(tǒng)； （3）礦井調(diào)度通訊系統(tǒng)；

（2）無線通訊系統(tǒng)； （4）語音廣播系統(tǒng)等。

3.綜合自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)

3.1一個(gè)平臺(tái)：即一體化監(jiān)控平臺(tái)（ICV）。

主要作用：數(shù)據(jù)采集：提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口、通訊協(xié)議，采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析 ：將數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)，加以分析。

遠(yuǎn)程監(jiān)控：利用組態(tài)軟件，開發(fā)人機(jī)界面，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備狀況及生產(chǎn)狀態(tài)；監(jiān)測(cè)環(huán)境狀態(tài)；異常情況報(bào)警。

故障報(bào)警功能：可獲得實(shí)時(shí)報(bào)警信息，顯示到調(diào)度中心操作站。

操作及事件記錄功能：設(shè)置記錄功能，對(duì)確認(rèn)信息進(jìn)行記錄。

web瀏覽功能：采用web發(fā)布平臺(tái)，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)上。

報(bào)表功能：可以將各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以報(bào)表形式體現(xiàn)。

3.2 兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)：即工業(yè)以太網(wǎng)和管控信息網(wǎng)。

工業(yè)以太網(wǎng) – 地面和井下的各個(gè)子系統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)（運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)溫度、軸承溫度等）、工藝參數(shù)（水位、流量、壓力、煤位等）及環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、束管監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等）的傳輸通道。

管控信息網(wǎng) – 企業(yè)辦公人員處理各類文件、業(yè)務(wù)（OA、MES、ERP）和相關(guān)信息共享的平臺(tái)，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化管理的物質(zhì)基礎(chǔ)。管控信息網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上是一套相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，與工業(yè)以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)都是隔離的。

3.3. 三個(gè)層次

基礎(chǔ)自動(dòng)化層 – 各子系統(tǒng)的基礎(chǔ)自動(dòng)化。

數(shù)據(jù)處理層 – 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的處理和分析。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層 – 處理分析后的數(shù)據(jù)在煤礦安全和管理中的實(shí)際應(yīng)用。

三個(gè)層次體現(xiàn)的是煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從下到上應(yīng)用然后實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的一個(gè)過程。

煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的這三個(gè)關(guān)鍵中，“一個(gè)平臺(tái)”是其主要表現(xiàn)形式，“兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)”是其實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，“三個(gè)層次”是實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的具體過程。

4.結(jié)束語

集成平臺(tái)建成應(yīng)用后，能把各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)整合在一起，能使生產(chǎn)礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工況信息和人員物資管理信息在統(tǒng)一平臺(tái)集中顯示，集中自動(dòng)控制，能實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)信息共享及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的深入挖掘、分析，從而達(dá)到“管控一體化”和減員增效的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 儲(chǔ)璐.淺談煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)施[J].山東煤炭科技，2008（6）：132-133.