華恒公司礦井?dāng)?shù)字化建設(shè)的探索與實踐

閆妍

【關(guān)鍵詞】調(diào)研 改造 設(shè)計 建設(shè)

【中圖分類號】G42 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2014）8 -0220-02

一、數(shù)字化礦井建設(shè)前期探索

1、共性問題

①老礦井普遍存在生產(chǎn)設(shè)備本身裝備水平低、轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，由于系統(tǒng)過于龐大與復(fù)雜，使自動化控制的流程特別復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)過程故障率高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常有序進行；

②在礦井自動化建設(shè)初期，一般都沒有礦井綜合自動化系統(tǒng)的總體規(guī)劃，自動化子系統(tǒng)各自為政，雖然各子系統(tǒng)都能實現(xiàn)各自的自動控制功能，但系統(tǒng)相互獨立，核心技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)因廠商而異，互不通用，導(dǎo)致很多子系統(tǒng)擴大再生產(chǎn)信息不能共享。

③各子系統(tǒng)控制設(shè)備、系統(tǒng)軟件的選型各異，通訊協(xié)議廠家出于技術(shù)保密都不完全公開，難以進行系統(tǒng)整合與信息集成，難以提升礦井綜合自動化的整體水平，不能最大限度地發(fā)揮礦井綜合自動化的優(yōu)勢。

④在各子系統(tǒng)使用初期均選用各自廠家提供的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性程度各異，對系統(tǒng)集成后的可靠性、穩(wěn)定性影響很大。

⑤礦井綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)的初期投入不多，對服務(wù)礦井綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)的人才隊伍建設(shè)重視不夠，造成技術(shù)支撐乏力，致使礦井綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)步伐緩慢。

⑥在推行礦井綜合自動化集控系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守、有人巡視、減人提效運行機制時，來自基層單位的阻力非常大。

⑦有些礦井集控室機房與工程師站布置不合理，設(shè)備布線沒達到標(biāo)準(zhǔn)的要求，不易查找問題線路，導(dǎo)致個別子系統(tǒng)未真正集成于工業(yè)以太網(wǎng)中。（如主運系統(tǒng)單獨運行）

2、針對存在的問題，應(yīng)采取的主要措施：

對原有系統(tǒng)進行更新、改造、整合、提高。

重新規(guī)劃礦井的綜合自動化集控系統(tǒng)。

在礦井成立專業(yè)管理機構(gòu)，明確各部門工作職責(zé)。

二、數(shù)字化礦井實施建設(shè)

2010年7月1日建成華恒公司綜合自動化集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以千兆環(huán)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以自動化控制中心為核心，應(yīng)用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)和礦山生產(chǎn)工藝技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營、生產(chǎn)決策、安全生產(chǎn)管理和設(shè)備控制等信息的有機集成。系統(tǒng)集成排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主運系統(tǒng)、副提系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、采區(qū)原煤運輸系統(tǒng)、水文及雨量監(jiān)測系統(tǒng)、通防監(jiān)測系統(tǒng)、主通風(fēng)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、遠程診斷系統(tǒng)等子系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)。

三、綜合自動化系統(tǒng)的特點

1.實現(xiàn)遠程控制，重要、偏遠崗位實現(xiàn)無人值守。

節(jié)假日期間井下可以不留人。泵房排水系統(tǒng)、井下供電系統(tǒng)、采區(qū)排水系統(tǒng)、采區(qū)運輸系統(tǒng)，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)全部實現(xiàn)遠距離控制，達到減少下井人員；形成了人防變機防的科技管理模式。

2.華恒公司自動化控制中心，是礦井的神經(jīng)中樞。

井下的排水、供電、運輸，甚至是采區(qū)的局部風(fēng)機、配電點的設(shè)備運行參數(shù)、設(shè)施狀態(tài)，都能在此進行集中監(jiān)測控制。

①在下井人員燈帶上配備了“人員定位卡”，能夠全程監(jiān)控和記錄每名井下人員的具體位置和路線，隨時掌握井下人員的詳實分布情況。同時具備考勤功能、呼叫功能、呼救功能。

②語音廣播系統(tǒng)： 是一套基于以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)路廣播系統(tǒng)，在遭遇緊急突發(fā)事件時，在第一時間內(nèi)通過廣播對相應(yīng)的地區(qū)進行信息發(fā)布、指揮和協(xié)調(diào)，可以精準(zhǔn)的對不同區(qū)域不同地段進行廣播指揮，組織疏導(dǎo)緊急調(diào)度，最大限度的減少事故及損失。

③無線通訊系統(tǒng)：建立了井下無線通訊系統(tǒng)，在井下網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何一個地點，職工通過小靈通，可以隨時與地面固定電話、移動電話實時通話。

④遠程診斷系統(tǒng)：在全國煤礦首家運用無線視頻技術(shù)，由井下工作人員隨身攜帶，實時地將現(xiàn)場的視頻信息以無線方式傳到基站，通過以太網(wǎng)將全部信號傳到地面監(jiān)控中心，解決了目前采煤工作面的可視化的需要，滿足井下各種場合對移動通信的要求。

3.經(jīng)濟效益高

①減人提效

共減少崗位工209人，按每名員工月工資2000元計算，每年可節(jié)約工資501.6萬元。

②投資效益

節(jié)省傳輸通道（光纖、通訊設(shè)備等）的重復(fù)投資費用和維護費用；節(jié)省數(shù)據(jù)庫、組態(tài)軟件、軟件開發(fā)等重復(fù)投資費用；搭建傳輸平臺、數(shù)據(jù)平臺和監(jiān)控平臺，一次投資，長期受益；

③安全效益

在地面集中監(jiān)測監(jiān)控，井下減員，減少井下人員占有量，實現(xiàn)井下無人本安；改善工作環(huán)境，提高安全系數(shù)，保障職工人身安全；數(shù)據(jù)共享，報警聯(lián)動，減少由于礦井災(zāi)難所造成的損失；

④生產(chǎn)效益

減少人工操作失誤，延長設(shè)備使用壽命；提高對設(shè)備的故障分析和判斷能力，減少停機事故；加強對運輸?shù)恼{(diào)度和管理，提高運輸能力；由人防變機防。

⑤管理效益

為礦井自動化系統(tǒng)提供一個高速、安全、可靠的管理平臺；提高整體集成水平，在地面通過辦公自動化網(wǎng)絡(luò)，建立起了覆蓋全礦的無紙化辦公管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了井上、井下信息互通、資源共享，工作效率大大提高。

4.可靠性強

①建立自動化控制中心可靠的供電電源，保證了設(shè)備的正常安全的運行。

②所有用戶終端工控機全部集中安置于機房內(nèi)，有效控制操作人員插入移動存儲設(shè)備的幾率；在每臺工控機和服務(wù)器都安裝了諾頓防毒軟件；綜合自動化工業(yè)以太網(wǎng)與辦公網(wǎng)連接通過防火墻，大大降低了感染病毒的可能性。

③整個工業(yè)以太網(wǎng)是獨立的單環(huán)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)簡單、易于維護，并安裝網(wǎng)絡(luò)維護軟件，實時監(jiān)測整個環(huán)網(wǎng)的運行情況，無論網(wǎng)絡(luò)中哪臺設(shè)備及線路出現(xiàn)故障都能第一時間檢測到，并安排處理。