淺析自動化技術在煤礦生產中的應用

岳蕾

【摘要】隨著計算機信息技術在各行各業(yè)中的飛速發(fā)展和廣泛應用，特別針對煤礦安全生產管理來說，各種影響煤礦安全的不利因數都可以得到有效控制，使煤礦安全生產管理有了質的飛躍，真正為實現“安全第一、預防為主”奠定了堅實的基礎。前幾年，煤礦信息化建設重點是煤礦瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)及煤礦安全生產管理信息化系統(tǒng)等零散子系統(tǒng)。近年來，開始將工業(yè)網、辦公網（企業(yè)局域網）、以軟件為組成基礎的集成平臺等結合起來，建立覆蓋全礦井的工業(yè)以太環(huán)網，并以此作為統(tǒng)一的數據傳輸平臺，實現生產過程自動化、安全監(jiān)控數字化、企業(yè)管理信息化、信息管理集約化，最終實現礦井管理決策科學化、現代化和智能化。

【關鍵詞】安全生產；煤礦信息化；瓦斯監(jiān)測

1、自動化在煤礦生產中的應用

1.1 智能綜合調度指揮系統(tǒng)。煤礦智能綜合調度系統(tǒng)就是基于先進的計算機網絡技術、工控自動化及多媒體技術，將安全監(jiān)測、生產調度的實時數據信息，工業(yè)電視的視頻圖像信息，采、掘、機、運、通生產系統(tǒng)的數據圖像信息等有機地結合起來，進行數字化處理、存儲和傳輸，構成一個以多媒體網絡為基礎的調度指揮信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由煤礦光纖工業(yè)電視子系統(tǒng)、數字視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、數字式大屏幕投影電視墻子系統(tǒng)、LED電子顯示屏子系統(tǒng)及綜合調度信息查詢管理子系統(tǒng)等組成，將安全生產、煤炭生產過程自動化、煤炭計量等不同類型的監(jiān)控系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成，實現幾個子系統(tǒng)的信息交流和資源共享。與微機網絡系統(tǒng)相聯(lián)接，實現網絡系統(tǒng)與大屏幕投影墻顯示系統(tǒng)資源共享，提高調度指揮的速度和準確性，實現煤礦安全、高效生產。分布式綜合生產調度指揮系統(tǒng)實現了基于Web的生產數據集中管理和可視化調度指揮，提高了行業(yè)的調度信息化管理水平，能實時監(jiān)測監(jiān)控各個礦井的安全狀況，隨時調度指揮生產，避免和減少安全事故的發(fā)生，對煤炭企業(yè)實現安全、文明、科學生產具有重要的意義。

1.2 煤礦綜合監(jiān)測系統(tǒng)。基于Web的全礦區(qū)分布式安全信息監(jiān)測預警系統(tǒng)，能夠對全礦區(qū)“一通三防”專項治理建立實時數據模型，通過預警信息網上報警和智能手機在線監(jiān)測系統(tǒng)實現全程、全時段監(jiān)管。網絡的普及，在加強煤礦安全監(jiān)管力度和提高煤礦安全信息化水平等方面發(fā)揮了良好的作用。通過采用視頻服務器和網絡攝像機等網絡視頻設備，可以構建一套數字化、網絡化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時還可以與現有的安全監(jiān)測系統(tǒng)有效的集成，形成聯(lián)動，真正做到“分散監(jiān)控，集中管理”。現在比較成熟的安全監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網解決方案，是在早期的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的基礎上，改造發(fā)展成為集環(huán)境安全、生產監(jiān)控、信息管理、網絡運用、火災監(jiān)測、電網監(jiān)測、頂板動態(tài)監(jiān)測、主扇風機在線監(jiān)測等多種子系統(tǒng)為一體的煤礦工業(yè)以太網綜合監(jiān)控系統(tǒng)。利用先進的網絡技術、自動控制技術、通信技術、計算機技術、視頻技術，以煤礦“裝備現代化、系統(tǒng)自動化、管理信息化”要求，建成一個千兆工業(yè)以太環(huán)網+現場總線為網絡平臺的礦井綜合自動化系統(tǒng)，通過集中監(jiān)控自動化技術減少崗位工，從而實現自動化系統(tǒng)、安全管理的一體化管理，為安全管理與生產流程管理、控制井下人員數量打好堅實的基礎。通過視頻、音頻、畫面系統(tǒng)的有機結合，充分將現有的技術管理實現完美的整合，達到綜合控制與綜合管理的目的，實現以安全生產為主線的礦井安全生產體系。

1.3 大型綜合化的數據庫應用。大型工業(yè)實時數據庫廣泛投入使用，實現高性能實時數據的存儲和搜索，數據采集分辨率縮小至毫秒級別，對數據建立完整的分析和解決方案。此外對礦圖、培訓資料、技術資料、職工檔案可以以統(tǒng)一的數據格式存儲在數據庫中，通過數據共享方式，實現局載網內數據信息的集中存儲，統(tǒng)一管理，分級調用。

1.4 礦井生產集控。通過井下無線通訊系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)以及機車監(jiān)測和跟蹤定位管理系統(tǒng)集成，實現實時數據監(jiān)視、采集圖像監(jiān)視和采集數據統(tǒng)計信息檢索等功能，暢通井上下信息交換，有效加強安全生產，保證搶險救災、安全救護的高效運作。通過煤位、水位監(jiān)測系統(tǒng)、井下移動通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、井下電機車運行監(jiān)視系統(tǒng)、主副井提升機運行監(jiān)視系統(tǒng)、皮帶運輸監(jiān)控子系統(tǒng)、礦燈智能使用監(jiān)視系統(tǒng)、供電網絡運行監(jiān)視系統(tǒng)、風機在線監(jiān)視系統(tǒng)、提升機運行監(jiān)測系統(tǒng)等計算機網絡集成，使用真正的瘦客戶端，基于Web管理的客戶端應用易于維護，通過Web界面對數據實時查詢、監(jiān)視、處理，實現自動化控制和遠程監(jiān)控，從而提高安全生產和管理水平。

1.5 緊急事故的迅速響應。發(fā)生如井下透水、頂板冒落、一氧化碳超限、瓦斯超限等緊急事件時，調度人員可以第一時間掌握井下事故現場的情況，通過人員定位系統(tǒng)掌握事故區(qū)域的工作人員信息及人員數量等基本情況，通過礦壓監(jiān)測系統(tǒng)掌握頂板離層壓力情況，利用安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實時了解工作面區(qū)域的一氧化碳、甲烷等有害氣體的含量，以便在有超限預兆時能夠第一時間通知工作人員及時撤離危險工作區(qū)域；利用礦井廣播系統(tǒng)對所有工作場所廣播報警喊話，第一時間通知井下所有工作人員及時撤離；利用井下巷道沿線的工業(yè)電視系統(tǒng)，結合人員定位系統(tǒng)可以隨時掌握井下工作人員的撤離情況，井下人員佩戴的標識卡可以通過“求救”功能，將求救信號傳送至調度室，通過人員定位系統(tǒng)的精準定位，調度人員可以在第一時間安排救護隊人員前往救援；一旦發(fā)生涌水量突然增大、透水等緊急事件，連接至自動化控制系統(tǒng)的強排水泵便會自動啟動，自動化系統(tǒng)能夠通過相應的水位傳感器獲得水量變化情況，根據水倉的變化量 ，判斷出涌水量是否增大，隨后通過PLC控制強排水泵啟動，同時將水倉水量情況以及水泵的工作情況反應到調度人員的電腦終端。

2、結束語

隨著計算機、網絡、集成控制等在煤礦生產中的廣泛應用，煤礦生產的自動化趨勢日趨明顯，自動化從起初的相對獨立的子系統(tǒng)到對各個子系統(tǒng)的有機結合、集成，逐步向整體的自動化系統(tǒng)建設方面發(fā)展，使自動化系統(tǒng)成為一個有機的整體，它將會應用到煤礦上產的各個方面，以保證煤礦安全生產，為企業(yè)帶來更大的經濟效益。