煤礦自動化控制系統整合的研究與應用

許捌

摘 要 第一次工業革命之后，煤炭被廣泛應用于工業生產，人類由此進入蒸汽時代，到了二十一世紀雖然已經進行了三次科技革命，但煤炭在工業生產中仍舊存在著不可替代的作用。而第三次科技革命以來，自動化技術迅速發展，其在煤炭行業中的應用越來越廣泛，它為煤炭生產帶來了巨大便利，但其還處于發展階段，在生產實踐中的應用還不夠成熟，存在著諸多問題。特別是其在生產實踐中不能共享資源，統籌管理的問題，嚴重影響了自動化技術在煤礦行業中的推廣。本文主要闡述了自動化系統的發展現狀，并分析了自動化系統整合的途徑。

關鍵詞 煤礦 自動化 系統整合

中圖分類號：TD27 文獻標識碼：A

0引言

自動化系統在我國煤炭產業中逐漸普及，它不僅大大地提高了我國煤炭行業的生產效率，也為煤礦工作的安全提供了保障，推動了我國的煤炭產業的發展，為我國的煤炭產業指明了發展新方向，它代表著我國煤炭產業的未來發展趨勢，因此對它的投資就等于對煤炭產業未來的投資。但就目前來看，它也不是完美的，在實踐應用中它還存在著很多問題等待著我們去解決。

1我國煤礦自動化系統中存在的問題

我國國土面積巨大，自然條件極其復雜，很多煤礦所在地的地理條件復雜，不確定因素極多，礦井的安全性得不到保障。煤礦企業應用自動化系統需要大量的準備工作，并且需要一些高新技術，而且自動化系統不僅是要應用在煤礦的日常生產方面，在煤礦的檢測工作與監控工作中同樣需要自動化系統。但是在自動化系統的實際應用中問題頻發，例如，很多煤礦企業引進自動化系統后過于注重其在生產工作的作用，忽視了其他環節或者其配套設施的建設，導致其自動化系統在工作中無法總到統籌兼顧、協調統一，導致其信息共享出現嚴重問題，使自動化系統的工作效率無法達到預期效果；還有的煤礦企業重復建設傳輸通道，導致其工作量大大增加，同時也給傳輸工作帶來了不穩定性，給其日后維護工作增加了極大的難度。所以將煤礦企業的自動化系統協調統一管理，其意義不僅在于提高了煤礦生產的效率，更在于其為煤礦生產工作提供了安全保障。

2系統的整合目標

要想有效地解決目前自動化系統實踐應用中主要存在的協調性差的問題，就必須要建立起一個企業自動化系統的統一控制管理中心以及適應生產要求的數據傳輸平臺，通過通信網絡將企業的監控系統利用數據交換的方式整合起來。與此同時，這個統一控制管理中心不但要能協調管理自動化系統、實時了解煤礦生產情況，還要增加應急事故管理功能，以保證其在出現問題時能夠得到及時解決。此外，還要增加其記憶功能，為其日后的維護工作提供便利。

3系統集成目標

3.1傳輸通道集成目標

筆者根據過往的實踐經驗主要將傳輸通道集成目標分為八方面：

一是要保證其抗干擾性，煤礦礦井的工作環境極其惡劣且其深度較深，還時常進行爆破工作，因此要保證其具有極強的抗干擾性，才能確保網絡始終保持暢通。

二是要保證高帶寬，由于現代科技的高速發展，如今礦井中存在著大量的網絡設備，網絡傳輸的信息量早已不可同日而語，因此對帶寬的要求也要更高。只有保證足夠高的網絡帶寬，才能保證整個系統的正常運行，否則很有可能出現系統運行速率減緩的問題，嚴重時還有可能導致系統崩潰、損壞等現象的出現。

三是要保證其穩定性，部分網絡出現不穩定狀況是常有的事情，因此我們要為網絡骨干部分做好備份工作，備好多余的線路與設備，盡量減少因網絡單點出現問題而導致的局部網絡故障的出現以及減少因網絡局部出現問題而導致的整個網絡無法正常運行的問題，以保證網絡始終可以被正常使用。四是要建立防火墻系統，在市場經濟時代，各企業間的競爭十分激烈，各企業應該對其他企業的不正當競爭手段有所防范，而在網絡上的主要防范措施就是要建立防火墻系統，并且設置訪問限制與身份認證，確保其內部網絡的安全性。

五是要建立病毒防御系統，網絡時代信息傳播速度加快，這在為我們的生活以及工業生產帶來便利的同時也為網絡病毒的傳播提供了便利?，F代網絡病毒層出不窮，且更新速度極快，單憑防火墻系統可能不足以完全應對網絡病毒的威脅。建立病毒防御系統，設立殺毒功能，能為網絡安全提供更為堅實的保障。

六是要保證其可管理性，網絡運行離不開網絡管理就如同魚兒離不開水一樣，網絡管理是其能夠平穩運行的基礎，它不但具有監測、統計等功能，還能及時地解決突發問題、為其優化升級提供數據支持。

七是要保證其擴展性，如今我們正處于網絡時代，網絡化是未來的發展趨勢，因此我們在進行網絡建設時要充分考慮到其未來的發展方向，現代科技更新換代速率極快，我們要充分地考慮到其日后的更新換代工作，而模塊化的網絡結構設計與產品能為其日后的更新換代工作提供極大的便利。

八是要保證高性能，原有的通信方式對傳輸環境要求很高，在重負荷的條件下其傳輸速率及網絡性能遠遠達不到實際工作標準，而運用全雙工通信則有效地解決了這一問題，相較于傳統方式它能讓節點同一時間發送、接受數據幀，進而使數據傳輸速率得到明顯提升。

3.2軟件平臺集成目標

筆者根據自己的過往經驗主要將軟件平臺集成目標分為以下七點：

一是要保證信息共享，將礦井中的自動化數據信息發布在公共平臺上，以供工作人員隨時隨地地使用，實現數據信息共享，提高生產效率。

二是要保證建有統一的數據信息庫，這也算是信息共享的一部分，通過建立統一的數據信息庫將全部數據信息資源統一管理，供員工瀏覽、使用的同時也能保證數據的精確性。

三是要增加故障自診斷功能，它能在軟件平臺出現突發問題時幫助軟件平臺及時地找出問題所在，進而及時地解決問題，恢復正常生產。

四是要保證集成的編程與組態，保證軟件平臺自設計到維護的全部流程中組態應用，并且應用統一化的用戶圖形界面與面向對象的設計能夠大大簡化其使用流程，降低使用難度。

五是要保證其兼容性，由于煤礦中的各自動化系統的控制技術各不相同，因此軟件平臺是否具有較高的兼容性對于其能否正常運行至關重要。

六是要保證其擴展性，與傳輸通道集成目標相同，軟件平臺也要考慮到科技的更新換代，為以后更新換代工作做準備

七是要保證其安全性，與傳輸通道集成目標相同，軟件平臺也應設置訪問限制與身份認證，增加數據備份功能，提高軟件平臺的安全性及私密性。

參考文獻

[1] 朱文軍，盛邦清.煤礦自動化控制系統整合的研究與應用[J].煤炭技術，2006（08）：39-40.

[2] 劉道玉，安基勝，王宏耀，翟恩緒.基于物聯網的礦井綜合自動化系統的研究與應用[J].礦山機械，2012（03）：111-114.

[3] 任永忠，劉哲，史好好.礦井主排水泵自動化控制系統的研究與應用[J].山東煤炭科技，2012（03）：155-156.