以太網下煤礦綜合控制網絡探究

【摘要】為完善煤礦安全信息服務系統，降低煤礦安全生產成本，實現煤礦系統的開放性行業可操作性。以以太網、嵌入式技術和無線通信技術融合到控制網絡中，成為大勢所趨。煤礦企業信息化技術的不斷發展，井下部分的安全信息成為煤礦安全生產的要沖，煤礦企業在面臨巨大的壓力情形之下，為了減少安全生產問題，探究以太網下煤礦綜合控制網絡成為重中之重。

【關鍵詞】以太網；煤礦；綜合控制；網絡系統

煤炭綜合控制網絡的興建，主要是為了實現煤礦企業的信息共享，營造合乎礦井安全的數字化礦山資源。目前在煤礦的安全生產中，實施井上井下的信息化共重成為煤礦企業面臨的必然選擇。以太網下煤礦綜合控制網絡的探究，除了健全煤礦綜合自動化系統外，還以實現安全生產為必由之路。

1.煤礦井下信息控制現狀

隨著能源礦產資源的不斷開發，煤炭行業市場的一篇打好，目前的煤礦井下開采工作事故的出現率和安全生產管理都比過去幾十年間取得了巨大的進步。目前許多煤礦井下信息化也在隨著進步，盡管如此，出現的許多問題仍然令人堪憂。

礦井井下信息多為封閉性系統，缺乏相應的通信和信息交換渠道，在信息交換方面，海區域總控達不到的情形，包括安全生產監測監控在內的數十個系統，聯網困難，且都是建立在獨立通信網絡的基礎上形成的重復性建設投資環節。對于煤礦企業而言，通信資源利用率極端低下，系統維護困難，運行成本較高。

煤礦的網絡結構和通信模式，目前還沒有在全局煤礦中發揮出其開放性優勢，通信模式還處于加密和封閉狀態。在現實的生活中，煤礦的網絡數據傳輸交換速度較慢，在實時監控中，系統根本就無法滿足正常的工作需要。

2.建設以太網下煤礦綜合控制網絡系統的必要性

2.1 煤礦礦井安全生產的要求

煤礦開采的井下作業，在地下，面臨著極端復雜的環境，因瓦斯等易燃氣體以及安全形勢和突發情況的無法控制性。歲煤礦安全生產過程和全礦井生產安全環境進行高效的監控監測，是實現煤炭行業長足發展的必然選擇，這期間，利用以太網實現網絡化、自動化和自能化綜合控制，成為礦區安全生產的必然技術支撐。

2.2 信息化、市場化對煤炭生產企業的要求

網絡化、自動化和智能化是煤炭行業目前面臨的主要問題，基于以太網技術的煤炭綜合自動化綜合控制系統，成為保障礦山安全和礦區綜合信息化解決最有效的方案。煤炭生產企業的運行，需要對人員定位、壓風監控、礦區通信和排水監控實施必要的信息防護。

市場化大環境的發展要求，通過必要的監控檢測技術滿足企業自動化綜合控制煤炭生產過程和生產安全。以太網下對該項技術的構建，從應用軟件組態到自動化傳輸方式在，再到其結構和開發形式，都是結合現代企業發展對網絡化、信息化的發展要求。

3.以太網下煤礦綜合控制網絡探究

3.1 以太網網絡控制系統簡介

該系統是在工業生產以太網和工業現場總線基礎上，形成的數字化信息化網絡傳輸平臺。有調度控制中心對生產設備實施集中監控，以在生產過程中提高管理能力和技術水平。就是這樣一種以組提案軟件和數據庫為基礎，為礦井設備的數據實施綜合控制的智能化、信息化系統。

3.2 以太網下煤礦綜合控制網絡功能

集中監控，相較于傳統煤礦監控而言，在煤炭生產過程中，對個生產的子系統控制，平均響應時間小于10秒。網絡功能的啟動，能夠顯示清晰的系統流程畫面，減少掃描周期，能以自診報表及時實施語音提示和文字警告，尤其能準確定位系統故障類型和位置，以安全、可靠、高效、可擴展性和便捷操作手段，實現故障后系統的自動恢復工作。

3.3 系統總體目標及關鍵技術

系統是以井下以太網為基數骨干，通過總控制中心，對子系統實施通信和控制，利用自動化信息軟件服務系統實施連接和接入，結合系統硬盤的相關組件，構成較為完整的信息化一體化系統，最終建成“數字化礦山”，保障本質安全型礦井。

關鍵技術：以太網下系統數據的實時，語音和圖像信息的完備，井下現場總線設計標準和通信控制標準，都要以行業標準為基。

3.4 以太網下煤礦綜合控制網絡結構圖

如圖1-3所示，以太網綜合控制下，結構總線傳輸到局域網內，形成實施的應用效能，最終實現對子系統礦井的網絡控制，礦井廣播反饋回來的系統拓撲圖，能夠實時的解決礦井生產中的問題，及時排解故障。

3.5 以太網下煤礦綜合控制網絡效益預測

以太網下礦井綜合控制系統的全面實施，不但能提高網絡傳輸速率，還以速度快、故障率低實時提高系統總線的級別，降低通信的誤碼率，保證礦井安全生產的可靠性，為煤礦安全生產和過程監控提供了可靠的通信保障。

以太網開放的網絡平臺，能夠快捷實現聯網，在資源共享的同時，提高井下工作運行效率。綜合性以太網網絡控制平添，其經濟性是可預見的。在未來的煤礦綜合控制網絡的興建，節約了數字信息交互傳輸系統成本。

4.總結

針對目前煤礦監控系統信息化技術相對單一的問題，為快速實現資源共享，基于大宗千兆煤炭信息工業建設，設計的相關煤礦監控自動化軟件。在實現數據傳輸、信息資源共享方面，實現了其經濟效益。以太網下煤礦綜合控制網絡的探究中，對網絡控制的足多需求，通過采用多項網絡結構。保證和實現交互式網絡控制平臺，滿足了煤炭企業的自動化、智能化要求，在煤礦企業中極具推廣意義。

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