分析煤礦綜合自動化平臺的設計與實現

石長云

[摘要]根據煤礦綜合管理自動化的結構要求，把煤礦的各個子系統統一結合，構建煤礦的自動化系統，同時，再把煤礦的環境信息、安全信息和設備的信息統一在這個系統平臺上，從而實現整個礦井的綜合系統的自動化和系統軟件的組態化設計。

[關鍵詞]煤礦、自動化、設計

[中圖分類號]TP273ITDl64+.1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05—0142—01

為了提高煤礦的生產效率，保證生成的安全進行，絕大多數煤礦都安裝了煤礦綜合自動化系統，但是，各個系統之間各成體系，沒有很好的結合，均衡、和諧的發揮各個系統的作用，因此，導致了這個綜合系統在實際的使用中存在很多問題。

一、存在的問題

（一）重復投資

煤礦綜合自動化平臺的建立是通信線路和組態軟件的構造過程，這個過程中存在很嚴重的重復投資和重復建設。

（二）人力資源浪費

煤礦綜合自動化平臺是各個子系統的組合體，各個子系統相互獨立，都需要專業的人員進行維護和操作，這就存在很大程度上的人力、物力、財力和精力的浪費。

（三）缺乏穩定性

由于煤礦綜合自動化平臺的各個子系統之間是相互獨立，所以造成該系統的整體穩定性差，整體可靠性低，不利于煤礦的安全生產。

（四）信息閉塞

也是由于煤礦綜合自動化平臺的各個子系統的相互獨立，各個子系統自成體系，各個系統之間的信息不能有效的交流和共享，從而嚴重影響了整個系統的綜合作用。

（五）維護工作量大

由于煤礦綜合自動化平臺由各個子系統構成，各個子系統都需要精心的維修和維護，所以，從這個角度來說，各個系統的維護和維修的工作量非常大。

二、煤礦綜合自動化系統的目標

（一）通過煤礦綜合自動化系統保證煤礦井上和井下的各個環節的生產情況能夠有效的集成并反應出來，通過礦井安全的監控、人員的安排定位等子系統的數據整合，實現相關數據的整合和評估。

（二）通過煤礦綜合自動化系統檢測各個子系統內部的運行狀況，并分析相關的生產參數，并通過連接公司局域網，實現對各個子系統的內部控制，交流各個子系統之間的信息。從而保證各個子系統的網絡化控制，企業的現代化管理。

（三）通過生產調度中心的集中監控，對井下的各個系統實現無需真人值班、留守，通過系統的定期和不定期的巡視和維護來監控井下系統生產狀況，從而實現整個煤礦綜合自動化系統的一體化。

（四）對著經濟的發展，科技的進步，煤礦綜合自動化系統應該根據需要不斷的更新、換代或者升級，以此來保障煤礦綜合自動化的發展需求。

三、系統結構

煤礦綜合自動化系統由設備、控制和信息構成，控制是維系設備和信息的紐帶和關鍵，整個系統通過設備的基礎管理反映到控制平臺，最后反映到信息平臺，從而為生產者和管理者提供生產和管理依據，也保障了企業的安全發展。

信息的收集整合是整個綜合自動化網絡的高層目標，它主要是采用1000M工業以太網技術，以TCP/IP作為信息的傳遞介質，傳輸協議，把所有的信息通過WEB服務器連接、匯總，并傳到企業管理層，從而實現管理層對企業一線數據的掌握和管理。

控制作為整個系統的中間環節，采用智能控制設備，必須確保該系統的高可靠性，以此來適應井下工作環境的特殊性，并保證井下工作的安全性。與此同時，必須考慮到各個子系統的兼容性和適應性。

四、設計方案

煤礦綜合自動化系統的設計必須考慮到各個子系統的兼容性，還要注意各個系統的實用性等諸多問題，所以煤礦綜合自動化系統的建立包括網絡傳輸、子系統的接入和軟件集成。

（一）網絡傳輸

此平臺的建立要求具有實時n生、開放性和可靠性，平臺建立過程中還要充分考慮到該平臺的一下特點：選擇通用性較強的設備；選擇開放性的標準設備；選擇可靠性高的網絡；保障產品的一致性。

1 光纜選擇

建議全部采用單纜，地面的可以采用12芯的作為千兆工業以太網絡的傳輸鏈路，井下則建議采用36芯的光纜作為傳輸線路。

2 交換機的選擇

網絡交換機有骨干交換機和分支交換機之分，骨干交換機組成主干環網，分支交換機構成分支網，建議交換機的安置選擇干燥，空氣流通性好的固定機房，

3 服務器的選擇

在滿足系統基本需求的情況下，盡可能的使維護簡便，盡量預備備用系統，以便保證任何環節出現故障時，不必停止整個系統來進行維修或者更換。

（二）子系統接人

1 硬件接人

硬件接人可以采用以下三種方式：上位機接入，即對于已經建立并且發展成熟的專業性較強的子系統采用直接通過統一的網關接口接人環網；PLC接口接入，即通過增加PLC以太網模塊的方式，直接連接進附近的交換機；擴展接人，即通過對子系統支持接口增加接口轉換裝置，從而把子系統接口轉化成標準的以太網接口接人環網。

2 軟件接人

軟件接入要求所有的子系統必須是軟件統一接入，并且要采用統一標準的OPC接口，軟件接入的過程中一定要考慮到軟件接人的以下特點：各個系統既統一又獨立，確保其中某個系統出了問題后，可以不停止整個系統來進行維修。換句話說，確保某一個子系統損壞時可以盡可能小的影響整個軟件系統；已建子系統只要能滿足RJ45和OPC接口要求，就能無縫接人；考慮以太網的兼容性和可靠性。

（三）軟件集成

軟件集成是煤礦綜合自動化系統的主要內容，構建煤礦綜合自動化平臺需要運用Intouch組態軟件，通過統一的軟件監控系統平臺實現對子系統設備運行情況的監控，同時存儲相關歷史數據，確保管理者對各個子系統的顯示、控制、分析和決策。

五、結束語

利用集成化的信息處理平臺，發揮各個廠家的硬件和軟件的優勢，實現各個系統之間的連接，實現企業信息系統和工業監控現場的無縫連接，把煤炭生產、管理的各個環節統一在這個平臺上，形成統一、完善的郵寄整體，確保高產、高效的生產。

參考文獻

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