煤矿综合自动化系统

煤矿综合自动化系统（共12篇）

煤矿综合自动化系统 篇1

国外煤矿监测监控系统已经发展到第四代以分布式微机系统为基础的综合自动化系统,如美国MSA公司的DA6400系统,Honeywell公司的HIMASS系统。HIMASS由我国“济宁三号”矿井引进,作为安全生产监测监控系统,担负着对井下各环境参数 (瓦斯、一氧化碳、巷道风速、温度、负压、烟雾等)、矿井主要设备的工况参数 (主煤流系统设备、水泵、风机、风筒、主变配电设备运行工况及水仓水位、煤仓煤位等 )的数据采集和监视,同时还可以实现对井下大巷带式输送机的集中控制,掘进工作面风、电、瓦斯闭锁断电控制。其瓦斯防爆预警软件能提供实时或历史的矿井爆炸状态,以图表指示该处潜在的爆炸状况。HIMASS系统充分利用了现代计算机控制技术和网络技术,提高了矿井的安全生产自动化水平和科学化管理水平。

自20世纪80年代以来,国内各主要科研单位和生产厂家相继推出了KJ90,KJ95,KJ101,KJF2000,KJ4/KJ2000和KJG2000等监控系统,以及MSNM,WEBGIS等煤矿安全综合和数字化网络监测管理系统[1]。系统基本上处于集中控制阶段:在煤矿井上设置控制中心主站,井下现场设置多个测控分站。分站采集信息并传送给主站,主站处理信息后发出相应控制命令,由分站接受并执行。其信息和命令的传输通过敷设专用电缆或光缆,采用RS485,PSK,FSK等技术,按各自规定的专用通信协议来实现。系统主要存在以下问题:

1) 通信协议不规范。由于现有厂家的监控系统都采用各自专用通信协议,很难找到2个相互兼容的系统,造成设备重复购置、系统补套受制于人和不能随意进行软硬件升级改造的后果。

2) 井下信息传输设备物理接口协议不规范成为制约用户进一步补套和扩充系统功能的关键因素。如KJF2000和KJ4/KJ2000系统均采用FSK技术,但其传输信息的调制频率和传输信息的收发电压幅值不同,造成这2种系统的分站不能兼容。

3) 通信速率低,巡检周期长。信息传输波特率均为1 200 b/s或2 400 b/s。

4) 无法形成煤矿自动化系统通用组态软件。

5) 煤矿监控系统的设备通常是以单片机或微处理器为核心的监测、监控分站,智能监测单元或传感器等组成,不具备计算机局域网或普通计算机所具备的强大的连网功能和广泛应用于不同网络互联的协议,如TCP/IP等。

针对以上问题,研究设计了能够汇接矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统的煤矿综合自动化平台,进而实现煤矿综合信息化、管控一体化,具有重要现实意义。该系统具有信息传输率高、适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点,终将取代传统的封闭式系统,使矿井在“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节全面实现信息化,并将煤炭生产、管理的各个环节,统一在一个网络平台上,形成统一、完整的有机整体。

1 综合自动化系统结构

在“数字化矿井”中,矿井综合自动化主要指采用计算机和网络技术对井下的机电设备实现自动控制,将煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在一个网络平台上。采用多种现代化信息与自动化技术,建立全矿井监测、控制、管理一体化、基于网络的大型开放式分布控制系统,用于改造传统的矿井生产运行方式,形成全矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化,对煤矿生产安全和运营状况实行远程监察,以保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制、调度管理。3层综合自动化系统体系结构如图1所示。

从空间分布上看,生产控制层的节点设备从地面的各专业调度室一直延伸至井下的石门硐室处。井下部分可采用光纤作为网络传输介质,井下节点均为嵌入式设备,可以是某个子系统的主控制机,某个区域的信息采集监控站,以及协议转换器。

生产控制层将不同厂家生产、采用各种不同技术方式、用于不同生产过程的监控子系统或单元所产生的各类不同标准的信息进行汇总,并进行加工,使其可以共享,以改变目前通讯不畅,信息不能共享的状况,达到信息资源利用的最佳化。同时,通过各专业子系统对各生产过程进行监控和调度操作。该层主要功能是实现对井下各安全参数的监测和对采区工作面采煤机械、运输机、提升机、水泵、通风机,以及地面选煤厂、煤炭装车、供配电等主要设备的控制与监测。

煤矿生产过程环节众多,配套系统繁杂,在生产过程中各个业务环节都将产生大量的信息,如果分散处理,必将会产生大量的信息孤岛。要实现不同系统之间和不同数据格式之间的信息共享与交换,煤矿须构建统一的数据处理中心。

2 软件体系结构

系统软件采用组态化设计,将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。组态软件通过I/O驱动,从I/O现场设备获得实时数据对其进行必要的加工后,一方面以图形方式直观地显示在计算机屏幕上;另一方面按照控制策略和操作员的指令将控制数据传给 I/O设备,对执行机构实施控制和调整控制参数,对于需要保存的历史数据进行实时存储,并提供历史数据的检索功能。当发生事故报警时,实时地以声音、图像的方式将报警信息通知给操作人员,并记录报警的历史信息。系统软件采用如图2所示结构,其中实时数据库和I/O驱动作为重要组件。

2.1 实时数据库

实时数据库是组态软件的核心和引擎,历史数据的存储和检索、事故报警处理与存储、数据的运算处理、数据库冗余控制、I/O 数据连接都是由实时数据库系统完成,图形界面系统、I/O驱动等组件以实时数据库为核心,通过高效的内部协议相互通信,共享数据。监控组态软件的实时数据库系统主要由以下几个部分构成:

1) 组态数据库。由于其主要用于系统中项目的特殊配置,记录项目中的设备配置情况,数据点的属性,时间相关性等,考虑到充分利用操作系统的功能和现有成熟技术的廉价性,采用传统的关系数据库记录组态信息,以便构造实时数据库系统,所有的数据源都可以通过 ADO来访问。

2) 事件库。目的在于处理系统中出现的未可预知的事件,及时处理最重要的事情(包括数字量报警,模拟量报警,采样周期到,历史缓冲区满等事件,以触发相应的事务)。

3) 主动规则库。使用户可以显式地定义要监视的情形(事件与条件),系统自动探测与评价情形的出现,一旦说明的情形出现,则触发执行相应的活动。在运行状态下,也需要载入内存中以提高运行速度,系统线程周期性扫描该规则库,同时触发相应的事务。

4) 优先级库。其功能在于评测实时数据库系统数据的优先级状态,为事务调度提供依据。为了满足系统的时间一致性和定时限制,要动态调整优先级。

5) 历史数据库。为了不丢失历史数据,又减轻磁盘的I/O重负,引入历史数据的缓冲技术,缓冲区满将数据转储到磁盘上。缓冲区大小应根据系统可用内存和历史数据的采样周期而定;但磁盘容量有限,采用数据压缩技术或当磁盘容量达到危险值时,报警并要求将历史数据转储到备份磁盘,从而保证历史数据的正常转储。

6) 内存实时数据库。包含对内存数据库的访问接口,数据库索引,历史数据缓冲区,内存实时数据的时间戳,以及实时数据本身的各种属性,是系统交互的核心区,系统驱动运行的数据来源。

2.2 I/O驱动

监控组态软件的实时数据库最终目的是要与下层的各种设备通讯和交换数据,以完成特定的功能。因此 I/O 驱动是组态软件与各种设备交互的桥梁和纽带,输入输出系统与实时数据库相对独立,但其可靠性和实时性是实时数据库实时运行的前提和保证,同时各种设备种类繁多,通讯方式也各不相同,需要抽象出硬件设备的统一结构。设备驱动程序能够连接的各种设备有:DCS,PLC 等控制设备;RS232/RS485,Etherent,Modbus,CANbus,Profibus等现场总线通信接口的智能仪表,安全防爆设备,遥测传感设备等;PC 总线(PCI/ISA/USB 等)工业计算机板卡设备;带开放接口的基于 PC的控制系统。

3 关键技术设备

3.1 环网交换机

隔爆型网络交换机是符合工业以太网标准的井下网络交换机,是构建矿井工业以太网网络的关键设备,具有电源输入范围广(127 V/380 V/660 V可选)、允许电源波动范围大(不小于20%)、过压过流保护、易安装、易检修、故障报警及定位、线路故障后快速切换到冗余链路(小于300 ms)、设置简单、便于维护等诸多优点,完全能够适应井下高温、潮湿、高粉尘的恶劣环境。

如图3所示,系统主要由工业级ARM9微控制器AT91RM9200,以太网交换模块、光纤传输模块、存储器几个主要部分组成,使用WindRiver公司的嵌入式实时操作系统VxWORKS。VxWORKS操作系统是实时系统中最具特色的操作系统,具有高性能、标准嵌入式可抢占多任务内核,任务之间切换时间短、中断延迟小。设计实现的交换机兼容TCP/IP协议(IPV4)和IEEE802.3u快速以太网协议,具有环网组建及故障自愈、远程Web浏览管理和在线系统升级的功能,支持VLAN设置、Qos、端口流量控制等管理功能。

3.2 综合接入网关

综合接入网关如图4所示,实现各种监测系统(KJ66,KJ75,KJ80,KJ90,KJ92和KJ95等)互联和各种类型的分站接入功能,完成需要的协议转换,把各种现场总线信息数据汇接到矿井骨干通信网络,通过矿井工业以太网或光纤传输;同时综合接入网关也可以直接和各种常用的井下安全监控传感器相连,把网关延伸到分站级,打破了矿井监控系统的封闭性。系统采用基于ARM9内核的嵌入式控制器和WindRiver的实时多任务操作系统VxWORKS,实现了综合接入网关的嵌入式设计。综合接入网关通信协议层次模型兼容通用TCP/IP互联网协议,对不同总线和系统的数据建立通信隧道,实现透明传输。根据应用要求,对不同数据类型进行优先级划分,以满足工业控制网络的实时性要求。

4 典型应用

设计实现的系统提供了星型、环型、双环冗余型等多种组网方式,用户可以根据矿井规模,对可靠性的需要选择不同的关键设备和组网方式。

井下环境条件恶劣,尤其是信道的故障率高,设计方案采用了环网冗余技术(如图5所示),大大提高了矿井自动化系统的可靠性。从物理和逻辑上考虑到传输信道、管控服务器、调度主机、供电电源的冗余,确保传输通路、数据服务、监控工作站、供电电源的安全可靠。研制的隔爆型网络交换机,有双电源冗余输入,支持单模多模光纤连接,具有电气隔离装置。综合接入网关分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式,便于各种子系统的接入,实现最大限度的信息共享,通过集成不同厂家的硬件设备和软件产品,实现各系统间互操作,并将各系统数据集成。

5 结语

研究设计的煤矿综合自动化系统采用计算机网络、光纤通信,嵌入式系统,实时优先级等先进技术,在具有环境恶劣、人员设备分散、有特殊安全要求等特点的煤矿,构建一个基于工业以太网的井下宽带高速互连网,实现所有与安全和生产有关的煤矿监测监控数据、语音、视频等各种信息都在此综合自动化平台上传输,包括自动化系统中的控制信息,智能化决策及支持技术,建立起一个“数字化矿山”。全矿井综合自动化系统软件采用组态软件设计,将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统整合,构成一个管控一体化的综合自动化系统。以信息化技术改造和提升传统行业,促进煤矿安全生产和提高生产率。

摘要：在分析国内外煤矿安全监测监控系统现状的基础上,指出国内煤矿综合自动化存在的瓶颈问题。提出基于工业以太网的综合自动化系统结构,将煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在一个网络平台上,实现全矿井综合自动化系统软件组态化设计。建立全矿井监测、控制、管理一体化的大型开放式分布控制系统,改造传统的矿井生产运行方式。研制开发隔爆环网交换机和综合接入网关,支持环网冗余和各类监控子系统的接入。应用表明,设计的系统能够促进信息共享,保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监控、调度。

关键词：煤矿,工业以太网,综合自动化,现场总线,网络化控制,接入网关

参考文献

[1]张申,丁恩杰,武增.煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究[J].煤炭学报,2002,27(2):206-210.

[2]J.Loeser and H.Haertig.Low latency hard real-timecommunication over switched Ethernet[C].Proc.16thEuromicro Conf.Real-Time Systems,2004:13-22.

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[4]徐钊,郑红党,刘玉东.基于CAN总线的煤矿监测监控系统研究[J].中国矿业大学学报,2004,33(4):421-423.

[5]吴丽珍,郝晓弘.基于Ethernet的控制网络系统集成研究与设计[J].计算机应用研究,2006(9):85-87.

[6]钱建生.矿井多媒体综合业务数字网关键技术的研究[D].徐州:中国矿业大学,2003.

煤矿综合自动化系统 篇2

煤炭行业综合自动化信息化网络系统解决方案——计算机网络通讯专业化的系统集成概述

1.1煤矿行业综合自动化、信息化网络系统建设特点煤矿企业的信息化网络建设子系统包括光缆和综合布线、广域网和局域网建设、网络安全部署、服务器群的管理、数据存储与备份及其他网络平台上的综合应用等。企业的信息化建设，消除了原来煤炭行业中各业务系统的信息孤岛，实现了煤矿的Internet接入、办公自动化（OA）、客户关系管理（CRM）、管理信息资源（MIS）、企业资源计划系统（ERP）等管理信息系统的应用，同时也为煤矿的综合自动化的联网，工业摄像监测、瓦斯遥测、生产调度系统、IP语音电话、视频会议等应用提供了强大统一的网络平台。最终实现煤炭企业的安全生产、信息化管理，达到T、Q、C、S、S（时间、质量、成本、服务、安全生产）的全面优化。1.2中诚佳合公司在综合自动化、信息化网络系统集成的优势北京中诚佳合科技发展有限公司在长期专注于煤炭行业自动化、信息化和数字化方面的技术和产品的研发、生产及系统集成，是目前国内煤炭行业最具有综合实力的系统集成商。北京中诚佳合科技发展有限公司拥有煤炭企业自动化信息化全面解决方案，可以为客户提供咨询、方案设计、培训、实施、技术支持全方位系统集成服务。公司成立以来，在煤矿监测监控自动化控制方面，一直从事煤矿矿井安全监测监控，工业电视视频监控，矿井人员井下安全定位监控，矿井调度通讯，矿井综采工作面监控，洗煤厂集中控制，矿井综合自动化集成。公司下设综合自动化工程技术部、网络系统集成部、软件事业部、硬件研发部、生产部、工程及产品质量监督部、项目规划管理部等，具有方案设计、工程实施、项目管理等完整系统化的项目实施组织管理体系。公司位于北京市朝阳区北苑路媒体村天畅园。与国内外知名网络设备和技术厂商拥有良好的合作伙伴关系，也是多家授权的煤炭行业系统集成商。煤炭行业综合自动化、信息化网络解决方案2.1省级煤炭集团公司信息化网络解决方案

煤矿综合自动化系统 篇3

关键词:变电站 综合自动化 功能 保护测控单元 后台监控系统 直流电源系统

中图分类号:TD611.2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0095-01

潞新二矿是由潞安集团公司对新疆哈密矿务局收购后三个煤矿之一,该矿由于年代较久,各设备运行了时间较长,导致生产能力低下,远远不能达到现代化生产水平的要求,在潞安公司收购后,对其各设备进行了更新改造,变电站的稳定运行是煤矿各设备运行的基本条件,由于地面变电所采用的是老的继电保护系统,由于继电器的老化,导致保护功能不能达到效果,对电网的安全运行造成隐患,所以急需对变电站二次设备进行综合自动化系统改造。

1 煤矿35kV变电站综合自动化系统方案

将原继电保护单元改造成微机保护测控单元,通过微机保护测控单元将模拟量数据、开关量数据传输到后台,通过后台监控系统对二次设备实时监测监控,掌握变电站的运行情况。

该方案将微机监控系统设于主控室, 35kV、6kV线路及变压器保护全部集中组屏。

该系统采用分层分布式控制模式,各种保护测控单元、自动控制单元从物理性能上与空间地理上分布至变电站一次设备间隔层,各单元作为一个完整的系统完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能。各单元在硬件设计及软件设计上均相互独立,保护及就地测控功能的实现不依赖通讯网络;单元装置内保护和测量采样回路各自独立。

在系统管理上,通讯管理单元作为综合自动化系统的中间管理层,完成与间隔层及变电站层的连接。通讯管理单元通过以太网方式与间隔层所有单元通讯:接收来自间隔层的保护或自动化装置动作情况及现场采集到的模拟量、开入量、脉冲电度等,同时向间隔层下发各种查询命令、参数修改命令、遥控执行命令以及对各单元装置运行状态的检查命令等。通讯管理单元通过以太网接口与变电站层通讯:将间隔层上送的信息按客户指定的规约转发上送至当地监控、调度主站的同时,接收当地监控、调度主站等下送的各种命令,并传达至间隔层单元。通讯管理单元同时具备与站内其他智能设备的通讯能力,如通过RS-485接口与数字电度表通讯以采集电量;通过RS-232接口与直流屏通讯以采集直流电压和直流信号。

2 综合自动化系统实现过程

2.1 工程简介

(1)拆除原有直流系统,安装一套65AH直流电源系统,由电池屏和馈电屏两面屏体组成。

(2)将35kV进线继电保护屏、主变压器继电保护屏,6kV部分原有的继电保护全部拆除,通过二次电缆,将电流、电压、开关量、控制信号传输到微机保护装置,微机保护装置全部组屏安装在二楼控制室。

(3)通过双以太网通信,将所有的保护装置信号传输到通信管理机,直流屏信号通过485通信传输以通信管理机。

(4)通过通信管理机,将保护装控单元的测量信号、保护信号、直流屏的运行情况传输到后台监控系统,后台监控系统由两台电脑组成,实现后台监测,远程控制功能。

2.2 工程中遇到的问题

由于改造过程中接二次线部分需要停电,而煤矿系统对供电的要求很高,突然的停电会导致安全的隐患,所以在改造过程中对停电时间需要安排妥当,通过煤矿供电系统的双回路供电,对非主供电回路进行改造,以及通过节假期的停产时间,对重要回路进行改造。

2.3 综合自动化系统实现功能

通过对原继电保护的改造,實现了对变电站的35kV、6kV供电回路的自动化监测及控制。

(1)高可靠性。一种微机保护单元可以完成多种保护与监测功能。代替了多种保护继电器和测量仪表,简化了开关柜与控制屏的接线,从而减少了相关设备的故障环节,提高了可靠性。微机保护单元采用高集成度的芯片,软件有自动检测与自动纠错功能,也有提高了保护的可靠性。

(2)维护调试方便,微机保护单元硬件种类少,线路统一,外部接线简单,大大减少了维护工作量,保护调试与整定利用输入按键或上方计算机下传来进行,调试简单方便。

(3)灵活性大,通过软件可以很方便的改变保护与控制特性,利用逻辑判断实现各种互锁,一种类型硬件利用不同软件,可构成不同类型的保护。

(4)高可靠性与高速度,减少停电时间,节省人力,提高了经济效益。

3 结语

通过对潞新二矿35kV变电所的改造,达到了变电站无人值守的功能,实现了对电网的运行情况的实时监测、监控功能,对故障的判断达到了事半功倍的作用。

随着计算机、通信网络、信息技术的软件和硬件等新设备、新技术的不断应用和发展,使变电所的自动化控制发生了质的变化,为无人值班的建设提供了坚实的技术基础,为煤矿企业的安全生产提供了物质基础。

参考文献

[1]常亮.浅谈变电站综合自动化系统.科技创新导报,2010年第14期.

[2]彭爱慧,赵剑涛.浅议综合自动化变电站的安全运行.科技创新导报,2010年第1期.

煤矿综合自动化系统 篇4

计算机技术与自动化技术的发展, 使得煤矿企业的自动化生产和管理成为了可能。但是现在煤矿企业的综合自动化系统并没有得到及时的更新与改进, 更重要的是, 系统单独存在, 例如:排水自动化系统、供电自动化系统等。系统没有进行统一的管理, 所以现有的系统多数存在着以下的问题:

1.1 经济资源浪费。

经济资源的浪费主要体现在经济投资的浪费和人力资源的浪费。一方面系统单独建设自然会带来通讯线路、机房, 控制系统的单独建设, 造成了重复投资和资源浪费。另一方面, 系统的独立需要专门的人进行管理和维护, 白白浪费了人力、物力和财力。

1.2 稳定性与安全性较差。

煤矿自动化平台相互独立, 各系统之间的信息不能得到有效的整合, 造成系统整体的稳定性减低, 可靠性和安全性更不能保障。更严重的是, 煤矿设备故障并不是由单一系统引起, 可能是多个因素共同作用的结果, 系统独立不能对故障和隐患做出很好的监测和预报, 企业的安全生产也没办法保证。

1.3 信息不能共享。

各系统单独存在, 各成一体, 不能做到良好的信息交流, 系统的整体效益自然不能保障。同时, 加大了数据统计与分析的难度, 不能达到整体分析和监测的目的。

2 煤矿综合自动化系统平台要实现的目标

2.1 实现采矿设备远程集中控制, 并对其运行参数进行监控。将设备和生产的运行情况用动画模拟出来显示在人机交互界面上, 并能实现故障报警功能。

2.2 将各个子系统整合起来, 统一界面进行管理, 并能实现对讲通讯、关键部位的实时监控、故障急停等功能。

2.3 建设一个调控与监测中心, 能够对子系统及相应的设备进行在线监控, 故障报警, 并能提供远程协助诊断和维护。

2.4 将在线监测得到的运行数据、工况数据、故障信息上传至地面计算机, 计算机建立统一的数据库进行分析。

2.5 实现有害气体和地质变化等隐患条件的监控, 并作出准确的预警。

3 煤矿综合自动化系统平台的结构

煤矿综合自动化系统平台由信息传输部分、数据采集部分、集中控制操作部分、语音图像监测显示部分、现场传感器部分、地面中心服务站六部分组成。

3.1 传输部分:

煤矿自动化系统平台的信息传输部分主要是用于各个子系统, 设备与控制终端, 传感器和接受处理部分。各控制中心的计算机之间进行数据信息的传输, 一般由隔爆千兆环网交换机和矿用光缆组成。

3.2 数据采集部分:

数据采集部分主要是用于对现场工况设备运行情况、生产的工作环境进行采集。数据主要是由相应的传感器进行采集, 数据采集进行汇总和整理。数据采集部分主要由矿用显示控制箱和通讯协议转换器完成。

3.3 集中控制操作部分:

煤矿自动化系统平台的集中控制操作部主要分为矿上和矿下两部分。包括:采矿设备的集中控制、电力系统的集中控制, 给排水的集中控制等等, 主要由矿用显示控制箱、矿用显示器、操作键盘, 接线箱等设备组成。

3.4 语音图像显示部分:

煤矿综合自动化系统的的语音图像显示设备主要用于设备工况的显示, 各级系统的运行情况的显示, 报警的声音提示, 故障的语音帮助等等。主要由隔爆光纤摄像仪、本安扩音装置、急停开关组成。

3.5 现场传感器部分:

煤矿综合自动化系统的现场传感器部分主要负责工作现场信息的收集。现场的主要信息包括温度、压力、液位、流量、旋编、倾角、位移等等, 根据不同的信息需求布置不同的传感器。

3.6 地面中心服务站:

地面中心服务站是煤矿综合自动化系统平台的大脑中枢, 负责煤矿企业整体的运作和故障的监测和维护。地面中心服务站主要由工业计算机、相应的集控软件和网络组成。

4 煤矿综合自动化系统平台的设计实现

4.1 子系统的接入

煤矿企业现有的子系统为:智能电气自动化系统、主副井提升自动化系统、排水自动化系统、通风自动化系统、选煤运煤自动化系统、工业电视系统和安全监测系统、井下水泵集控系统等。

由于煤矿企业之前存在单独的自动化系统, 为了充分利用现有资源进行子系统的接入, 子系统一般可选择PLC接入、上位机或者网络接入的形式。子系统接入后建立网络连接, 可以通过OPC通讯或驱动通讯的形式进行接入。

4.2 建设集成监控系统

采用与煤矿生产相适应的系统软件进行建设, 要求部分建设和整体建设。部分建设包括每个子系统的建设, 在每个子系统上都安装自动化监控系统。整体建设要求数据汇聚整理, 最终实现实时监控, 动态报表生成, 生成趋势分析、图表分析, 故障检测与报警等功能。

4.3 建设调度管理系统

调度管理系统包括为管理人员提供相适应的生产调度办公软件。包括调度日志、换岗日志、会议记录等。同时调度管理系统还包括应急指挥系统。应急指挥系统要求明确煤矿管理的各种安全制度, 制作维护安全预案, 并且能模拟事故发生影响范围, 提供逃跑路线等为应急指挥提供有利支持。最后调度管理系统还包括能够进行调度资料的管理, 能够进行煤矿安全规程、员工信息、事故信息等的管理, 为生产提供全面的信息支持。

5 煤矿综合自动化系统平台的软件结构

煤矿综合自动化系统平台的软件采用i FIX4.0。该软件能够将矿井的系统, 生产的控制系统, 安全监控系统与自身系统结合起来。系统软件通过I/O驱动, 一方面可以通过人机交互将所需要的信息反映到计算机显示器上, 另一方面又可以将控制策略和参数下传至机器设备上。

煤矿综合系统平台的软件结构包括数据库、I/O驱动和HMI的设计三部分。

5.1 数据库

数据库是煤矿综合自动化平台的核心部分, 其中数据库主要完成历史数据的检索和储存、事故数据的处理和存储、综合数据的运算与处理等任务。各数据库通过内部协议共享数据。

5.2 I/O驱动

煤矿综合自动化系统的软件系统与各设备, 各子系统的连接靠的是I/O驱动, 是系统交互的桥梁和纽带。

5.3 HMI设计

煤矿综合自动化系统的控制操作窗口即HMI。在进行HMI设计时, 画面的层次和布局是需要注意的因素。通过对HMI进行设计, 要求软件系统具备以下功能: (1) 机器设备的集中控制和仓位控制。 (2) 实现设备运行参数检测和运行工况模拟显示。 (3) 显示及报警:控制箱对采集到的信号量进行实时显示。 (4) 实现采煤机和负荷中心远程诊断和维护。 (5) 实时在线监测工作面设备部分工况及故障并传输到顺槽计算机和地面计算机。 (6) 监控有害气体 (包括甲烷和一氧化碳) 及氧气。 (7) 操作和故障事件记录到数据库。

6 结语

煤矿自动化子系统的独立存在, 严重制约着煤矿企业的发展与进步。煤矿综合自动化系统平台的实现为煤矿企业经济效益的提高、安全生产的实现提供了保障。煤矿自动化系统的设计与实现是主要包括子系统的接入等其他相关系统的建立。煤矿综合自动化系统的建立是复杂的工作也是有意义的工作。本文的介绍希望能给从事相关工作的人员以参考, 为我国的煤矿综合自动化技术的研究贡献微薄之力。

摘要：计算机技术的发展使各行业的自动化水平显著提高。为了提高煤矿企业的采煤效率, 保证煤矿的安全生产, 煤矿综合自动化系统平台的建设对煤矿企业显得格外重要。本文从当今煤矿自动化系统存在的诸多问题出发, 引出建设煤矿综合自动化系统的必要性。进一步介绍了建立煤矿综合自动化系统的目标、系统的结构、系统的设计实现以及所选择的软件结构, 从而整体介绍了煤矿自动化系统平台的设计和实现。

关键词：煤矿,自动化系统平台,设计

参考文献

[1]马月川, 郑晟.煤矿综合自动化平台的设计与实现[J].机械工程自动化, 2010 (5) :130-132

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煤矿自动化控制系统 篇5

主、副井提升自动控制系统一、系统概述：

矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着提升煤炭、矿石、下放材料、升降人员和设备等的重要运输责任，其电控技术的发展对促进矿井生产效率的提高和安全作业，无疑具有极其重大的影响。近年来，随着我国经济的快速发展和对矿山资源需求的高速增长，对矿山生产技术提出了越来越高的要求。因此为使用现代化信息技术，充分发挥煤矿管理信息网络和各生产控制系统应有的功效，实现监管控一体化的理想格局，并达到减员增效的目的；我公司特为现矿井提升机配置新型工业监控系统，组成原煤生产运输的集中监控系统，由地面计算机统一管理，对主副井提升电控系统进行自动化控制。

二、系统功能原理图：

（主井定量装载提升系统图）（副井操车提升系统图）

（定量装载流程图）

（箕斗提升及卸载流程图）

（箕斗定量装载上位机主画面图）

三、系统功能：

我国目前正在服务的矿井提升机的电控系统主要有以下四种方案：交直交变频调速系统、转子电路串电阻的交流调速系统、直流发电机与直流电动机组成的GM直流调速系统和晶闸管整流装置供电的V-M直流调速系统。公司本系统以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，使系统不仅适用于煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的恶劣环境，也适用于地面恶劣环境，而且它可完成提升行程的测量和设定；本系统实现了对提升过程的程序控制，精度高，甚至可以取消爬行段；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录和打印等有关数据的全部自动化，并能和全矿井监控系统联网运行。在配备一至二名巡检员之后，各点无需再配备专门人员，所有监控均由集控室来操作完成。因此该系统明显降低了设备故障率、简化了操作、减轻了工人劳动强度、提高了生产运行的安全可靠性、最大限度地缩减装卸载的时间，达到了提高产量，实现增效的目的。

四、系统组成与特点：

1、本集控系统由监控主站和上井口PLC（提升）、下井口PLC（定量或信号）的监控分站、视频监控子系统组成。

2、地面监控主站：监控主站由上位工控机、不间断电源、信号传输接口和集控软件、视频监控子系统等部分组成。该主站可单机监控各设备，并可通过以太网接口与全矿网络联接。主站设在地面集控室，为2台工业PC机。

上位机系统：上位机系统含工控机、大屏幕LCD、打印机、不间断电源等，2台工控机的配置完全相同，组成同时工作的冗余系统。平时，可1台作为操作员站工作于监控方式、另1台作为工程师站工作于管理方式，也可2台都工作于监控方式，均可实现对运输系统设备的监控和开、停各运输系统。

组态软件：上位机组态软件选用SIMENS公司WINCC6.0（正版）实时监控组态软件，工作于Window 2000平台，完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。集控系统的组网功能，上位PC机可通过以太网接口与全矿综合自动化网络连接，实现信息共享。

3、监控分站：在上井口和下井口分别设 KJD24Z 可编程控制机，实现各系统设备的监控及自动控制； 通过PROFIBUS总线接口与监控主站连接。此可编程控制机为本系统的核心主控单元，它采用高性能进口西门子PLC技术，从根本上提高了系统的工作可靠性及使用寿命。其多 CPU 并行处理技术、多重抗干扰技术、模块化结构和高防护等级设计，配以电源继电器箱、各种传感器保护装置、通信信号装置以及与驱动装置相应的控制设备构成适用于各种类型提升系统的高可靠性电控成套设备。并具备完善的保护和通信信号联络功能。

4、变频、高开通信软件：选用本公司开发的实时监控通信软件，工作于PC平台，通过RS485总线完成对高开柜的保护模块（PA150微机综合保护）及高压变频控制器的数据采集及控制任务，及时将所需的数据、历史数据记录、故障及动作记录参数融入WINCC组态系统中，实现实时在线式的远程监控功能。

5、高开柜、低压配电柜：高开室内安装多台高开柜，采用双回路供电，其中2台是进线柜，1台PT柜，电机启动柜（根据电机台数确定）；高开柜内使用小车式高压BC开关，具有运行稳定，更换方面，维护简单等特点；高开柜的线路和设备保护选用PA150微机综合保护装置，具有检测精度高，保护动作反应快，数据处理记录功能强大等特点。在集控室配置多台GGD低压配电柜，采用双回路供电，低压配电柜主要为提升电控保护系统和盘型闸泵站电机提供电源，同时也为小型负荷提供电源。

6、提升系统保护及数据采集：采用智能数据采集技术、其通过采集模块以RS485总线与可编程控制机进行通信，实时在线不间断地采集现场保护数据；本系统保护不但动作灵敏度高、反应及时；而且在安装施工及维护中，大大节约电缆的使用量、减少施工工程进度和日常维护量。

7、提升系统故障保护: ⑴、立即安全制动故障。该类故障综合在硬软件安全电路中, 安全电路正常时吸合, 有紧急故障时释放, 一旦安全电路释放, 就会立即封锁变频器、跳制动油泵, 并控制油压系统电磁阀实施安全制动、抱安全闸。主要安全制动故障有: ① 转动系统故障。如主回路和控制回路电源故障, 主电机过热、堵转, 变频器故障等;②过卷故障;③超速故障。如等速、超速、减速段定点超速和连续超速等;④ 紧急故障;⑤ 液压制动系统故障。如制动油泵跳, 系统油压高等;⑥错向;⑦测速轴编码器断线;⑧松绳故障。

⑵、先电气制动、后安全制动故障。故障发生后, 转动系统会自动进行减速, 当速度降到爬行速度时会立即转为紧急制动。故障主要有事故停车和闸瓦磨损等。⑶、完成本次开车后, 不允许再次开车故障。开车前如出现这类故障, 则开不起车;如在运行过程中出现, 则允许本次开车完成, 但不允许下次开车, 除故障解除。故障主要有电机过热报警、液压站油温过高等。

8、视频监控子系统：在提升系统重要岗点安装防爆广角度红外摄像头，进行现场信息采集，以光纤为载体传入集控室主机柜，经视频分配器输出至各监视器和显示服务器，实现了各岗点设备运行状态和生产情况的24小时全天候监控，发现问题可以及时处理，有效降低了事故发生率，提高了生产效率。9.系统特点主要概括：

⑴、主、副井提升信号及自动装卸载各自具有集控、自动、手动三种工件方式，手动方式用于装卸载的调试和检修。信号在检修状态只有慢车信号。

⑵、自动装载定量、定容、定时保护及显示。

⑶、故障自动报警功能，及传感器的故障自诊断。

⑷、提升次数记忆功能和提升信号的断电记忆功能。

⑸、有工业光纤环网冗余通讯功能。

⑹、上、下井口信号间的闭锁功能、检测箕斗的装卸载位置异常功能。

⑺、防止二次装载保护功能。

⑻、主、副井提升信号及自动装卸载有上位机系统、能监测各个设备的运行状态、故障记忆查询、产量的累计及报表、空载、满载、超载的标定，及定量斗假余煤的校零功能。

⑼、与绞车控制回路的闭锁功能、及PROFIBUS-DP软件通讯回路闭锁。

⑽、有联络呼叫功能。⑾、有井上下煤仓煤位的连续实时监测功能。

⑿、有与全矿井综合自动化的以太网接口。

⒀、系统有供电电源的绝缘监测与电压监测功能。

⒁、箕斗的卸载状态监视功能，检测箕斗是否卸空。

⒂、有对装载皮带的温度、烟雾、跑偏、堆煤、断带及拉线急停等八大保护功能。

⒃、有对动力负荷的保护上位机监测功能，如缺相,短路,堵转,过载,相不平衡,漏电等故障进行监测保护。

⒄、整个系统的通过网络访问维护功能。

五、依据的标准及规范：

GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求 GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：隔爆型“d”

GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：本质安全型“ｉ” GB4942.2 低压电器外壳防护等级

浅析煤矿自动化系统的应用 篇6

【关键词】煤炭自动化；具体应用；操作方式

【中图分类号】F407.67 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0064-01

0、引言

我国的经济和社会正在高速的发展，而资源就是经济和社会发展的重要保障，尤其是煤炭资源。但是事实上这些资源却在不断的减少，而且煤炭资源是一种不可再生的。要想使我国得到更长久的发展，我们就要重视资源的节约，要提高煤炭开采的效率，这样才能满足我国经济发展的需要。在这种情况下，很多煤炭企业都开始使用电液控制系统，但是在煤炭开采业中任何先进的技术都需要及时的引用，而现在最先进的液压支架系统就是液压支架电液控制系统，这种系统由多种技术共同组成，比如计算机、液压、通信网络等等，它的技术含量比较高，操作难度也比其它的系统更大，所以在引用过程中会出现很多问题。但是这一系统的优点却很多，它对井下作业十分有帮助，可以进行自动控制液压支架和架邻以及远程的控制液压支架等动作，另外这种系统还可以和其它的设备配合使用，这样就可以有效的提高煤炭开采的效率。

我们应用液压支架从一定意义来讲可以从根本上改变煤矿产业的采煤工作，使用这一系统可以有效的提高井下采煤的水平，使其从原本的人工作业转变为机械化生产。另外，在采煤过程中应用综合的机械化采煤技术可以提高煤矿生产的效率和技术水平，使我国煤炭开采技术位于世界先进水平。近几年，我国计算机技术以及自动化技术水平得到了不断的提高，煤炭产业也在逐渐走向自动化方向，在这种情况下电液控制系统也发生了极大的变革，已经从机械化的井下开采方式变为自动化的开采方式。电液控制系统是由两部分组成的，即控制系统和检测系统，这种系统在地面上就可以进行工作面设备运行状况的监控和控制。该系统的应用是煤炭开采生产和管理的重要进步，也是煤炭产业的重要高新技术，对我国煤炭开采十分有意义。

1、分析我国电液控制系统的发展状况

从电液控制系统出现到现在的发展，各国煤矿企业都给予了广泛的关注，这一系统现在在一些国家已经得到了实际应用。我国第一个引进这种系统的是兖州兴隆庄的一煤矿井，然而因为这种综采液压支架电液控制系统的价格较高，所以在我国没有得到广泛的推广。为了解决这一问题，我国煤炭科学研究总院加强了与德国玛珂系统分析与开发有限公司的合作，降低了该系统的成本，这就扩大了该系统在中国的市场。另外，在北京还建立了生产该系统的合资公司，该公司主要负责引进国外的先进技术，并且进行电液控制系统原件的生产，这就有效的降低了该系统的生产成本。我国煤炭科学研究总院有着丰富的煤炭开发和设备开发经验，它的研究能力是极强的。而德国玛珂系统分析与开发公司也是专门进行电液控制系统的开发和生产的，它的销售业绩是十分优秀的。这两者联合起来生产的设备能够更好的满足中国煤炭产业的需求，大大降低了这一系统的价格，提高了系统的服务质量和产品质量，使其能够更好的在我国煤炭开采行业中推广使用。这个公司的建立对于我国煤矿产业自动化的发展是十分重要的，促进了我国煤矿产业的发展。

2、分析电液控制系统的控制功能

在煤炭开采过程中使用电液控制系统可以实现对井下作业的自动控制，该系统的应用改变了传统人工控制的操作方式，使其成为由计算机程序控制的电子操作。这一系统的技术核心是电液阀，它也是实现自动操作的主要原因。在液压支架上，我们在不同的位置都安装了可以传递信号的传感器，计算机在控制操作时就是依据这些传感器传递的信号和要求再将控制信号传递给电液阀，这样就可以对设备进行自动的控制。依据目前电液控制系统的技术我们可以了解到，现在的综采液压支架电液控制系统可以实现以下几个控制功能。

2.1 在工作面J顿槽对操作面进行控制

现在的综采液压支架控制系统可以在工作面的顺槽对作业面进行全面的控制，这一功能主要是靠在井下工作面顺槽中安装主控计算机实现的。计算机可以对井下作业面的工作状况进行全面的控制和检测，还可以依据不同的状况进行不同的控制。比如说可以和其它设备联合控制或者是进行自动控制等等。这一功能的实现对我国煤矿开采是十分重要的。

2.2 在工作面实行自动控制

在工作面进行自动控制主要是依靠在支架上安装一些设备实现的。这种方式可以更好的进行成组或者单价控制的功能，比如说我们可以在支架上安装电压控制阀、行程传感器、压力传感器等等，这样就能够进行液压支架的自动移架或者是自动喷雾和自动放煤推溜等功能。另外，我们也可以应用一些技术来实现对支架单个功能的控制。

2.3 在地面对工作面设备进行控制

在地面上的控制主与井下控制中心的主机是相互有联系的，两者之间可以进行通信，当然这种通信是需要媒介的即通过光纤或者MODEM实现，当然工作人员也就可以在地面对工作面设备进行控制了。这一功能的实现对我国煤炭开采行业的发展是极为重要的，它能更好的保障煤炭开采工作的安全性，提高煤炭开采的效率，所以在实践工作中我们应该广泛的使用这一功能。

3、讨论电压控制系统的使用效果

在上文中我们已经相信的介绍了电压控制系统的功能，那么这一系统在实际应用过程中又会产生怎样的效果呢？接下来我们就来进行详细的介绍。

3.1 使井下工人的工作条件得到改善，使煤矿产业井下作业的生产效益得到很大提高

电液控制系统将传统的人工控制过程中的辅助时间取消了，使反应速度相对提高了不少，大大节缩短了时间。我们也可以通过利用计算机功能来实现对采煤的工序的合理安排，使机械设备充分的发挥出其设计时的工作能力；也可以对支架的运行程序进行重新的编组，实现多个支架同时运行的功能。这些方法都可以使采煤设备的生产效率和利用率得到最大限度的提高。电液控制系统使井下采煤工作的跟机推溜和自动移架工作得以实现，在薄煤层刨煤机工作面也不例外；而要真正的达到井下无人工作面的目的，还是需要依靠对工作面顺槽的远程控制，这样既使薄煤层自动化开采的问题得到解决，更使井下工人的工作条件得到了很大的改善。

3.2 使工作面的顶板支柱状况得到改善，提高了安全指数

要降低工作过程中的危险系数，首先要使工作面液压支架的初撑力满足要求，其次就是保证带压擦顶移架。而由于电液控制系统是监测系统和控制系统的结合体，所以其很好的解决了这两个问题，有利于工作面顶板的维护工作的进行，也有效的减少了顶板事故的发生。不仅如此电液控制系统的使用更保证了工作人员的人身安全，这是因为工作人员可以通过邻架控制和远离工作面控制两种方式丢设备进行控制，既避免了矿井内的跟中灾害的袭扰，更为实现井下无人作业的目的提供了有利的条件，为我国的煤矿产业实现自动化提供了很有利的条件。

4、結束语

煤矿综合自动化系统 篇7

针对目前我国煤矿的整体自动化水平和科学管理水平相对比较落后, 各个部门之间的信息难以共享的普遍状况, 中国矿业大学和兖州矿业 (集团) 公司济宁3号煤矿研究出了一种基于iFIX的煤矿综合自动化监控系统, 成功地实现了与下层PLC设备的通讯, 极具推广应用价值。

济宁3号煤矿综合自动化监控系统的设计主要分为2层:信息层和控制层。信息层采用了C/S结构, 工作站作为IFIX Client, 提供了操作员发送控制命令的接口, 服务器作为iFIX Server, 主要通过实时数据库与生产现场进行实时数据交换, 是操作员发送命令的转接口, 并利用SQL Server数据库对生产中的重要数据进行存档等。控制层采用了Control-Net环网, 通过位于环网上的Control Logix分站完成对实际设备的控制并返回控制状态和信息等。此外, 生产实时信息还可以通过WEB服务器进行浏览。同时为了提高系统控制的可靠性, 采用了2台服务器来实现双机互备, 当一台服务器出现故障时, 另一台服务器能够立即接替它所有的工作。IFIX不能够直接与井下的Control Logix进行通讯, 而必须要通过相应的I/O驱动器, 济宁3号煤矿利用了Intellution Gateway for Server驱动程序, 简写为IGS驱动。这是专门针对AB公司的PLC硬件而开发的驱动, 读取速度非常快。在IGS配置中, 先要为数据建立一条通道, 选取设备型号;然后建立设备名, 输入正确的Device ID;最后建立标签, 标签代表的地址就是过程硬件的地址。当监控数据过多时, 可以采用建立多条通道的方法来避免数据刷新速度缓慢甚至不能刷新的严重后果。X10.04-04

煤矿综合自动化系统 篇8

关键词：煤矿变电所综合自动化系统,35KV

1 工况概述

对于沙巴台煤矿而言, 其采用了35千伏变电所综合自动化系统, 而且该系统严格遵循了先进、开放、安全可靠以及统一管理等设计理念, 同时35KV变电所自身的功能以及未来自动化系统发展方向, 确定综合自动化系统采用完全分层分布式系统结构。

2 系统使用条件

1) 环境条件。设备安装地点:户内, 海拔高度:+1670m, 地震烈度:按8度震区设防, 最高气温:+45℃, 最低气温:-29℃, 环境相对湿度:60%~72%, 污秽等级:Ⅲ级。2) 电源条件。a.外部直流电源220V±15%, 电压波形系数不大于2%。b.外部交流电源220V±15%、50HZ±0.5。c.微机保护及监控系统后台UPS电源:220V±15%、50HZ±0.5, 属于微机保护及监控系统供货商的供货范围。3) 接地。对于该系统而言, 并未单独进行接地网设置, 而且将其与变电所内的主要接地线有机的联系在了一起;比如, 机箱、机柜、电缆屏蔽层等, 都应当进行可靠接地操作。

3 系统功能分析

对于综合自动化系统而言, 应当完成对主电气设备的有效保护与远程监控, 同时还可以有效传送信息数据, 以满足不同工况下的客观要求。

3.1 数据信息的采集和处理

实践中, 经间隔级控制层的保护与测控单元, 可实现对相关数据信息的实时采集和处理, 比如模拟量、点度量以及数字量和其它数据信号等。

3.2 及时报警

对于报警信息而言, 其包含的内容比较多, 比如模拟量超过了限度, 报警接点发展了改变, 以及计算机自身、电源等, 出现了故障问题等。实践中可以看到, 每个模拟量具体观测点都会设置低限及高限, 以此来规定系统的运行限值, 一旦超出具体的限值, 则就会发出报警信号, 并以此为基础来设置一个复限死区, 这样就可以有效避免实测值一直处在限值时的频繁报警现象出现。对于报警接点而言, 一旦改变现状, 则就会及时发出报警信号。

3.3 事件记录与事故追忆

所谓事件顺序记录, 即所谓的SOE, 其功能表现为可以在2ms时间内记录事件, 而且还可以通过监控系统来显示动作发生的顺序, 区分正常操作、保护跳闸、事故按钮动作、就地操作等记录并能显示在后台, 并且可在打印机上将事件记录打印下来。

这对于事故追忆功能而言, 其主要是由后台机来完成, 并以曲线形式将其有效的显示出来。其中, 事故追忆表可以将事故前几分钟和事故后几分钟发生的事件完全模拟出来, 根据触发条件和基础, 可选择一定的模拟量记录, 从而形成事故追忆表, 这样就可以对事故进行有效的分析和研究;同时, 事故追忆表可由手动方式产生, 同时满足数个触发点发生, 但不影响其安全可靠性;在此值得强调的是系统可同时存放很多个事故追忆表, 这对于实现有效管理, 具有非常重要的作用。

3.4 有效控制功能

对于控制对象而言, 其主要包括断路器、接地刀闸、隔离开关以及主变分接头和相关的电容器组等设施;对于控制方式而言, 其主要有远方调度管理、变电所控制室后台操作以及变电所继电器室中的I/O单元一对一操作等。

3.5 在线统计与数字化管理

实践中, 根据TA和TV采样数据信息, 可以对每个电气单元的无功和有功功率进行有效计算;同时, 还包括各相电压、电流、频率以及功率因数和无功电度等内容。对于日、月以及年的最大值与最小值, 出现的具体时间等, 都可以进行再现计算, 对日、月以及年的电压与功率因数是否合格率, 可实现分时、分段统计分析。对于变压器负荷率、耗损计算工作而言, 其主要工作内容是对所用电度进行累计计算, 同时还要对断路器的正常、跳闸次数以及停用时间和运行效率等, 进行全面的统计和计算, 从而实现了数字化管理。

3.6 显示画面与打印操作

对于监控系统而言, 其可以有效显示变电所中的一次设备接线图, 并且可以看到其运行过程中的实时状态、参数等。对于二次保护配置而言, 其图中可以有效反映保护投切状态、整定值等数据信息。可以通过一张表的形式来反应问题, 以此来表明实时、统计数据和相关的限值。

4 系统技术数据

对于系统而且, 其可用时间超过99.9%, 而且系统运行中的连续无故障隔时间可达30000小时以上, 事件记录分辨率出超过2ms, 模拟量综合误差不超过0.5%;同时, 电网频率误差测量值不超过0.02赫兹, 遥信正确率超过99.9%, 模拟量数据的更新间隔时间不超过2秒钟, 整个系统的实时数据信息扫描周期也在1秒钟范围内, 遥测的合格率达到了99%。系统中的电压、电流误差不超过0.2%, 而且功率的误差在0.5%范围之内, 数字量的实际更新时间在1秒钟范围之内, 系统时钟的实际同步精度可超过0.5ms。对于系统的安全性而言, 单元故障问题通常不会引起整个系统中的设备误操作。然而, 在任何的条件下, 系统中的硬件与统软设备运行, 都不嫩对变电所的运行安全稳定性产生影响, 工作人员应当做好安全保障工作。

5 系统施工及应用

系统有二台双绕组有载调压变压器, 容量:16000k VA, 电压等级35/10k V, 接线组别为Ynd11。35KV侧为单母线分段, Ⅰ母进线1回, 负荷出线1回, 联络+PT1回;Ⅱ母进线1回, 出线1回, PT1回, 断路器分段1回。两进线各装一组线路单相PT (C相) 。10k V为单母线分段, Ⅰ母进出线共16回:进线1回, 负荷出线11回, 分段1回, 电容器组馈线1回, 所用变1回, 辅助10/0.4k V变压器1回;Ⅱ母进出线共15回:进线1回, 负荷出线10回, 电容器组馈线1回, 联络1回, 辅助10/0.4k V变压器1回, 所用变1回。运行方式为:35KV进线一回运行, 一回带电热备;两台主变一运一备。2010年9月, 沙巴台煤矿开采过程中的35千伏变电所中, 已经投入应用了综合自动化系统, 到目前为止, 整个系统的持续安全运行时间已经超过了设计标准, 而且还可以及时、准确地反应出正现场的运行状况, 对安全事故进行有的处理, 从而满足了该矿井的安全用电需求。

6 结语

通过沙巴台煤矿中的综合自动化系统引入及其应用实践, 实现了综合化、可视化操作监视以及管理智能化, 保证了供电的安全可靠性, 因此为煤矿企业的发展做出了巨大的贡献。

参考文献

[1]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系统自动化, 1995.

煤矿综合自动化系统 篇9

2011年11月某煤矿综合自动化系统实施改造, 使用了赫斯曼交换机和罗克韦尔RSlogix5000系列PLC, 实现了数据采集、实时监测、集中控制、报表生成等功能。验收一年来, 系统运行良好, 在指导安全生产、设备报修、了解生产状况等方面发挥了非常显著的作用。2012年12月20日, 该矿四煤一部胶带机头变压器突然掉电, 导致四煤一部胶带机头所有相关设备停车, 而逆煤流方向胶带未及时得到停车信号, 最终导致煤门一部胶带机尾处发生堆煤事故。针对上述问题, 笔者分别从软件和硬件方面着手, 提出了3种处理方法, 并综合经济、实效等原则, 最终选择从软件方案着手, 解决事故隐患。

1 问题分析

在该煤矿综合自动化系统实施阶段, 胶带运输系统PLC程序已经实现闭锁和互锁关系。当系统中某一部胶带停机后, PLC主站会采集到停车型号, 逆煤流方向的全部胶带和相关设备都应该立即接收到停车信号, 从而避免堆煤事故的发生。

由于是改造项目, 现场没有独立电源供给四煤一部胶带机头远程I/O分站, 分站电源直接取自四煤一部胶带机头变压器, 且只在交换机上安装了UPS电源, 所以当变压器掉电后, 远程PLC分站也会瞬间断电, 与PLC主站停止数据交换, 而主站CPU则依然保持分站掉电上一时刻的数据, 即四煤一部胶带电动机运行反馈信号保持运行状态。逆煤流方向胶带未接收到下一级胶带停车信号, 所以无法实现胶带闭锁和互锁功能, 最终导致堆煤事故的产生[1,2]。

2 处理方法

上述问题可以从3方面着手解决[3,4,5]:

(1) 给每个I/O分站PLC加装UPS电源。由于井下加装UPS需要防爆外壳, 不仅占用空间, 供电时间短, 且投入较大, 采购流程较长, 不能立即实现所需功能。

(2) 通过输入模块DI采集运行反馈信号。这种方法需敷设电缆, 由于是改造项目, 矿井生产任务重, 敷设电缆需要停转胶带电动机, 不仅工作量比较大, 而且会影响设备的正常运转, 增加检修时间。

(3) 通过软件程序检测I/O分站中通信模块ENBT的通信状态, 将之转换成开关量, 从而达到控制后续胶带的作用。由于电动机运行反馈信号通过通信来采集, 数据保持的最根本原因是通信模块MCMR在掉电时保持了掉电上一时刻的数据, 所以通过软件程序检测I/O分站ENBT模块的运行状态, 可以达到掉电保护的目的。当远程I/O分站掉电后, 其ENBT模块停止运行, 主站采集到信号后, 可及时控制逆煤流方向胶带停车, 避免堆煤事故的发生。

综合以上因素, 笔者优先考虑通过检测ENBT模块运行状态来解决问题。

在Logix5000软件平台上, 通过获取系统值指令GSV, 访问MODULE对象的EntryStatus属性值, 从而判断是否有通信[3]。当ENBT模块处于运行状态时 (建立起与模块的所有连接并成功进行数据传送) , EntryStatus属性值等于16#4201;相反可以定义当EntryStatus属性值不等于16#4201时, 判断该处通信已断 (包括掉电) 。以该煤矿四煤一部I/O分站为例, 处理步骤如下:

(1) 调用GSV指令, 如图1所示。在GSV命令中的Class Name属性选择Module。Instance Name属性指向具体模块 (即四煤一部I/O分站ENBT模块) 。Attribute Name属性选择EntryStatus。

(2) 在Controller Tags中定义一个整型变量, 将定义好的变量添加到Dest中。

(3) 用NEQ指令将GSV指令检测到的目标ENBT模块的实际数据和16#4201相比较。当两者相等时, 通信正常, 通过程序输出的DDGZ.0开关量为0;否则, 通信不正常, 即ENBT模块未正常运行, 通过程序输出的DDGZ.0开关量为1, 如图2所示。

在程序上利用DDGZ.0变量去控制逆煤流方向胶带及相关设备的开停状态, 即使I/O分站在掉电后存在数据保持的情况, 由于ENBT模块不再工作, 胶带停车信号也能够快速、准确地上传到主站CPU中。

3 结语

通过软件程序检测I/O分站ENBT模块的通信状态, 有效地解决了I/O分站掉电后逆煤流方向胶带未停车的问题, 消除了潜在的安全隐患, 为煤矿的安全生产提供了保障。较小的工作量和经济成本使得整个方案实施起来也非常方便。

参考文献

[1]束建红, 杨寅华.西门子S7400及WinCC在变电站自动化中的应用[J].上海工程技术大学学报, 2013, 27 (1) :11-16.

[2]董瑾.PLC在变电站变压器自动化中的应用探析[J].科技创新与应用, 2012 (30) :133.

[3]邓李.ControlLogix系统使用手册[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[4]韩莉.煤矿自动化监控技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

[5]陈坚.罗克韦尔小型PLC控制系统设计与应用实例[M].北京:中国电力出版社, 2010.

煤矿综合自动化系统 篇10

煤矿企业所使用的系统大多都是由不同厂家针对煤矿生产运营中某个环节的具体需求单独研发和应用,因而各系统遵循的标准不同,在功能上不能关联互助、在信息上也无法共享互换。为了打破这种“信息孤岛”现象,也为了更好地发挥煤矿上各种监测控制系统的作用、协调生产过程中各系统间的关系、提高安全生产和管理水平、开发信息资源的价值,必须对上述系统整合进行综合自动化系统的集成。煤矿综合自动化集成系统使单个系统采集加工处理的有用信息能够在系统间无阻传输,实现信息共享,同时方便煤矿统一调度指挥,有利于充分发挥信息化技术的支撑推进作用,从而提升煤矿企业的核心竞争力[3,4,5]。

煤矿综合自动化集成系统需要实现各系统收集的原本为自己所用的各种有用信息能够传输给其他系统并供其使用;系统收集的有用信息品种繁多这就造成了信息传输工作复杂而繁重。本文在此基础上提出的文件传输组件大大提高了文件传输的效率,且使用方便易维护。

1 基于信息共享的文件传输

煤矿综合自动化集成系统中需要共享的信息往往是各种经过加工处理的数据,对收集它的系统之外的其他系统而言,它们不可读,也不能直接使用;因而要实现信息共享这些数据最终会以各种约定格式的文件存储,系统之间通过文件传输实现信息共享。这种基于信息共享的文件传输有以下特点:

复杂性:需要传输的文件较多,每个系统都必须提供文件传输模块将文件传输到其他系统,每个系统自身的情况不一样,这就具备一定的复杂性。文件需要安全、完整传输,以确保文件的可读、可用,从而真正实现信息共享;还需要快速地传输以确保煤矿综合自动化集成系统的运行效率,就更提高了文件传输的复杂性。

频繁性:煤矿综合自动化集成系统运行的每时每刻都需要确保这些共享信息能在系统之间畅通无阻的流通,因而文件传输非常工作非常频繁。

基于煤矿综合自动化集成系统中文件传输工作的重要性,将各系统的文件传输模块抽象成文件传输组件很必要。由组件统一实现文件传输,不再为各系统单独开发各自的传输模块,将降低煤矿综合自动化集成系统的集成工作量和工作难度,加快集成速度,同时也相应降低系统的后期维护工作难度。

2 文件传输组件的结构设计

2.1 整体结构设计

文件传输组件的整体结构如图1所示:组件由表现层、数据访问层、数据存储层和业务处理层组成。表现层实现组件运行所需的配置信息维护;数据访问层实现配置信息的处理;数据存储层实现配置文件的存放;业务处理层实现实时文件传输。

2.2 功能结构设计

文件传输组件由配置设置和文件传输两个功能模块组成,功能结构如图2所示。

配置设置模块主要实现组件运行所需参数设置、配置信息加密以及存储。需要设置的配置信息包括需传输文件的具体位置以及文件名,目标系统所在机器的IP,用户名和验证密码,目标机器存放文件的位置等信息。设置的所有配置信息将通过加密算法进行加密,最终以xml文件的形式存储。

文件实时传输模块根据已配置的组件运行参数信息,定时将需要传输的各个文件传输给各个目标系统,同时进行出错处理。

3 文件传输组件的主要流程设计

3.1 配置设置流程

文件传输组件配置设置流程如图3所示。组件运行时首先检测是否存在配置文件,如果有则读取并解密,再将配置信息显示到界面供修改;如果没有则需在界面上进行设置。设置完成后需对配置信息加密并按已设计的数据结构存储到xml文件中。配置信息是文件传输组件正常运行的基础,没有配置信息组件无法正常运行,因而只允许增加、修改配置信息,不允许删除配置信息。

3.2 实时文件传输流程

实时文件传输流程如图4所示。通过定时器实现实时传输,每次到达定时时间先暂停定时器,根据配置信息中设置的目标机器IP检测网络是否连通,网络正常时通过设置的用户名以及密码验证连接目标机器,连接成功后将需要传输的文件传输到目标机器上的具体路径,文件传输出错时进行处理;网络不通或连接目标机器不成功时都无法实现文件传输。

4 结论

本文设计的文件传输组件在Microsoft Visual Studio环境下以C#语言开发。组件已开发完成并通过测试,目前已运用在全矿井综合自动化系统中,实际使用表明:该组件运行稳定可靠,能够高效完成共享信息在各个系统之间的传输,并且复用性高易维护。

摘要：针对煤矿综合自动化集成系统中文件传输复杂和频繁的问题,设计了文件传输组件,本文探讨了煤矿综合自动化集成系统中文件传输的特点;给出了文件传输组件的结构设计和主要流程设计。实际使用表明:该组件可以高效地实现文件传输、复用率高且易维护。

关键词：煤矿,系统,信息共享,文件传输组件

参考文献

[1]常金明.煤炭企业信息化研究综述[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2013(11).

[2]邱玉霞,秦佳佳,赵文,张志军.煤炭产业信息化建设现状及其发展趋势[J].煤炭经济研究,2012(8).

[3]谭得健.浅谈自动化、信息化与数字矿山[J].煤炭科学技术,2006(1).

[4]陆铮,汪丛笑.工业以太网在全矿井综合自动化系统中的应用[J].工矿自动化,2008(3).

煤矿综合自动化系统 篇11

关键词：煤矿；电气自动化；控制系统；应用

煤矿是我国经济结构中的重要组成内容，煤炭企业发展与我国众多领域的发展有着非常紧密的联系，是社会经济发展的能源保障。社会对于煤炭企业的发展也非常的关注，对于煤炭能源的需求量也在不断上涨。煤炭生产企业利用自动化控制系统，不仅可以促进煤炭生产效率和质量的提升，还能保障煤炭生产的安全性，缩减煤炭能源生产的成本投入，提升煤炭企业的经济效益。只有不断的对煤矿电气自动化系统进行优化，才能为煤炭企业发展输入源源不断的动力。

1 煤矿电气自动化控制系统硬件模块优化设计分析

硬件模块与煤矿电气自动化控制系统的运行成效有着至关重要的影响，想要不断的提升煤矿电气自动化控制成效，就必须要对硬件模块设计进行优化。从某种层面进行分析，硬件模块的构成框架决定煤矿电气自动化控制系统运行的稳定性。相关设计人员需要不断的提升硬件模块框架的合理性、科学性，提高配置，将电气自动化控制系统存在的重要意义充分显现出来[1]。

1.1 抗干扰设计的优化

想要不断提升煤矿电气自动化控制系统运行的安全性和稳定性，首选需要考虑的就是增强煤矿电气自动化控制系统的抗干扰能力。煤矿生产环境非常的复杂，使得煤矿电气自动化控制系统也会处于较为复杂的环境中，外界因素对于电气自动化控制系统的运行有着很深的影响，对于煤矿电气自动化控制系统的抗干扰性能也有着很高的需求。对于以往煤矿电气自动化控制系统的运行进行深入调查发现，电子脉冲对于系统芯片干扰，是导致煤矿电气自动化控制系统失灵的主要因素，可以将此内容作为提升煤矿电气自动化控制系统抗干扰能力的切入点。可以采取以下几种方式：在系统芯片的外表添加金属保护层，避免电磁对芯片的不良干扰，技术人员可以将金属质地的工作柜植入到PLC控制系统中。对于工作柜的外壳进行加固处理，使得工作柜与地面紧密的联系起来，保障煤矿电气自动化系统可以健康运行。在煤矿电气自动化控制系统中装置隔离变压器，从而提升系统的抗干扰能力。将中性点经过电容与地面进行良好的链接，利用1：1的隔离变压器。绕组间存在的电容是耦合形成的，也是对电气系统运行造成高频干扰的主要因素。对线路布置方案进行优化，使得线路布置能够满足电气自动化控制系统的实际需求。可以利用双绞线作为电气自动化控制系统中模拟限号的传输线，从而避免电缆造成的不良影响。要注重将强点动力线与弱电信号线相分离，使其二者不会相互干扰。

1.2 输出电路设计的优化

对于煤矿电气自动化控制系统的输出电路设计进行优化，需要依据煤炭生产企业煤炭能源生产的实际情况进行优化。因为在煤矿电气自动化控制系统中，所有的标志和指示灯都是由晶体管支撑的，必须要保障晶体管能够适应高频性的工作状态。本文以煤炭生产企业水泵机房具有的电气自动化控制系统为例，电气自动化控制系统在正常运行的状态下，输出频率为一分钟六次，这种频率应用继电器就可以满足。这样的方式能够有效的简化电路构成，将提升电气自动化控制系统的抗干扰性能作为基础。对输出电路设计进行优化的过程中，必须要注重对系统芯片的保护，避免不良电流产生烧毁系统芯片。相关技术人员可以将二极管续接在输出电路上，对于系统中存在的不良电流进行吸收。

1.3 输入电路的优化设计

想要对煤矿电气自动化控制系统的输入电路进行优化，需要对电气自动化控制系统的正常运行进行深入分析，掌握PLC系统运行的电压取值范围。对于我国众多煤矿企业电气自动化控制系统进行调查了解，85V～240V是PLC自动化控制系统的电压取值范围，需要在输入电路中增加净化电源的设备。现阶段我国供电网络运行中存在很多不稳定的因素，煤矿生产区域环境较为复杂，滤波器可以说是应用最为广泛的电源净化设计[2]。

2 煤矿电气自动化控制系统中软件模块优化设计

2.1 程序结构设计的优化策略

对于煤炭生产企业的实际生产情况进行分析，对于程序结构的优化设计，不仅需要立足于原有的电气自动化控制系统，对各项功能进行调整和扩展，还需要根据煤炭生产企业的发展趋势，以及煤矿生产技术的发展对电气自动化控制系统的功能进行补充。相关设计人员在对软件模块进行优化设计时，需要深入到煤炭生产企业的工作现场，了解各个电气自动化控制模块的实际工作情况，对各个子模块进行科学、合理的调试。将所有的子模块调试完成后，再将众多子模块汇总成整体的软件程序，使得煤矿生产各个环节的工作更加协调[3]。

2.2 程序过程设计的优化

对于程序过程设计进行优化，主要就是在于I/O接口的配置。相关技术人员需要集中编制煤矿电气自动化控制系统向对应的I/O信号，一定要遵守按需分配的原则，这样的优化方式对于煤矿电气自动化控制系统的维护修理工作开展，有着积极的促进作用。技术人员需要明确的是，在编号的过程中还需要考虑计数器和定时器，任何一个细小的环节都要考虑到。技术人员要尽可能的简化PLC自动化控制系统的结构设计，缩减内存空间占据，降低扫描花费的时间。

3 结语

煤矿电气自动化控制系统对于保障煤矿生产效率，以及煤矿生产的安全性有着直接性的影响。想要促进我国煤矿生产企业实现可持续发展，就必须要不断地加强煤矿电气自动化控制系统的优化。增强系统运行的抗干扰能力，对输入电路和输出电路进行优化，并且强化软件模块的优化，使得电气自动化控制系统运行更加稳定、可靠。

参考文献：

[1]彭里.电气自动化在我国煤矿的发展现状及未来展望[J].科学之友，2011（17）：98.

[2]刘超.电气自动化控制系统之设计思路探析[J].神州，2013（6）：48.

煤矿综合自动化系统 篇12

霍尔辛赫煤业有限公司是山煤集团下属的设计年产300×104t特大型矿井。霍尔辛赫煤业有限公司依靠先进的管理方法, 运用现代化信息技术, 依托天地 (常州) 自动化股份有限公司, 建立了集检测、监控、管理于一体、基于千兆工业以太环网的大型全矿井综合自动化系统。应用该系统后, 通过对监测数据的采集、处理及分析, 对全矿的安全生产状况进行综合性动态分析, 为领导制定决策提供依据, 同时能实现矿井安全、高效、集中生产, 达到减员增效、降低成本、提高企业市场竞争力的目的。

1 全矿井综合自动化系统的系统特点分析

1.1 系统功能

全矿井综合自动化系统具有丰富的软件接口, 能无缝整合各不同协议的子系统, 实现全矿井的管控一体化:具有数据查询统计、历史曲线显示、报表打印、逐级报警、数据系统分级管理、报警故障记录、完整的事件记录等功能[1]:具有强大的图形组态功能, 可组屏分屏显示各子系统的实时动态图形。

1.2 系统网络结构

1.2.1 信息层

霍尔辛赫煤业有限责任公司综合自动化系统的信息层为霍尔辛赫煤业有限责任公司整体局域网络的一部分。数据库、WEB服务器主要汇集控制层的各类数据, 形成各种专业数据库并提供其它工作站终端调用web页面, 提供信息浏览显示界面。

1.2.2 控制层

控制层网络采用冗余工业以太网技术, 带宽为1 000 M, 采用光纤以太网, 通过工业以太网交换设备和光缆构成1个井上井下的环型冗余光纤信息高速通道。工业以太网网络结构为双环单节点的网络结构, 地面和井下目前分别形成单环, 2个单环分别和地面机房调度室的核心交换机之间进行主从冗余连接。

2 综合自动化平台系统软件体系结构及平台网络使用功能

2.1 系统软件系统结构

全矿井综合自动化系统采用B/S、C/S相结合的结构。图1为自动化平台软件界面。

霍尔辛赫煤业有限公司综合自动化系统软件功能:通过OPC Serve软件接口, 各个系统的监控信息被发送至管控服务器[2], 在矿调度进行远程监控。

2.2 系统平台网络使用最主要的功能

系统具有可靠的权限管理机制, 保障整个平台网络系统的可靠运行, 以不同用户登陆可查看不同子系统。

2.2.1 故障报警分析统计

系统自动统计出昨日、当日、当前的报警故障个数, 并可点击查看相应详细信息, 可按子系统、类别、等级、日期段等条件查询和统计历史报警或故障信息。

2.2.2 综合查询

系统可查询任何系统中设备的开停情况, 如开时间、次数等, 可查看累计量信息及统计图表, 还可查看各系统的网络故障信息, 方便用户管理。

2.2.3 历史曲线

系统选择日期查看某测点历史数据的曲线, 在曲线的值坐标上可自定义刻度。历史时间通常存储在2 a以上。

2.2.4 故障报警分析

当系统出现故障和报警时会自动弹出窗口或弹出报警条, 根据用户自定义的等级严重性排序, 并提供声光报警。

3 平台各子系统功能分析

3.1 监测监控系统

该系统目前井上下已安装约21台监控分站, 能监测的信号种类为[3]:CH4浓度、CO、CO2、O2、H2S、风尘、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等环境参数, 并实现CH4超限声光报警断电和CH4风电闭锁控制功能。

3.2 工业电视监控系统

工业电视子系统采用模拟传输, 能防雷、抗电磁干扰、无中继、传输距离长、模块式设计、容量易扩展。井下采用无火花光纤接续专利技术, 光纤接续安全方便。系统采用标准的RS-485总线接口。数码录像。可与其它监控系统联网, 进行有机结合。

3.3 人员定位系统

该系统可实现的功能有对井下作业人员进行定位、跟踪, 实时了解井下人员位置及流动情况, 了解当前井下人员的准确数量, 统计与考核下井人员的出勤情况。

3.4 中央变电所电力监控系统

在中央变电所内增加1台KJF88型电力监控站, 将变电所内30套u Fit型微机综合保护装置通过RS485总线接入进行数据采集, 以实现监测和记录井下中央变电所各开关柜的断路器状态、电流、电压、有功等信息。

3.5 矿井主井提升机监测监控系统

主井提升系统采用了西门子的双PLC S7-300主控制器, 使用西门子WINCC组态软件, 实现监测和记录主井绞车的箕斗位置、励磁电流、提升机控制模式、装卸载煤仓煤位、急停状态、箕斗井筒状态、箕斗到位、提升速度、制动压力、提升次数等参数。

3.6 矿井副井提升机监测监控系统

副井提升系统采用了西门子的双PLC S7-300主控制器, 系统上位机使用西门子WINCC组态软件及OPC Server接口, 实现监测和记录副井绞车和操车系统的运行状态、工作方式的选择、罐笼的方向、速度、具体位置;UPS1、UPS2、进线开关等的故障信息;工作电压、天轮轴承温度、中压开关、提升时间等主要参数。

3.7 矿井主通风机监测系统

在主通风机房安装1台环网交换, 接入方式为上位机挂接在环网上, 以实现监测和记录主通风机的风速、有功功率、运行时间、风机电机温度、轴承温度、风量等参数。

3.8 锅炉房集控系统

该系统具备1台上位机且配有以太网通讯端口, 接入方式为上位机挂接在锅炉房环网交换机上, 实现监测和记录锅炉房锅炉的运行状态、压力、温度、水位、转速等主要运行参数。

3.9 中央水泵房排水监测系统

本系统由唐山开诚提供, 接入方式为将其上位机、井下PLC控制器均挂接在中变环网上, 以实现在矿调度室监测和记录中央水泵房设备的电流、水泵运行状态、流量等主要运行参数。

3.1 0 选煤厂集控系统

选煤厂集控系统是通过在选煤厂调度室安装1台环网交换机。采用上位机接入工业以太环网的方式, 以实现在综合自动化集控中心对子系统运行状态、变频器频率、电流、煤流线等工况参数的监测。

3.1 1 矿井污水处理监测系统

矿井污水处理系统采用西门子S7-200PLC作为主控制器, 实现监测和记录矿井下水处理的主要运行参数。

3.1 2 井下原煤生产运输系统

该系统由天津贝克提供, 目前实现了大巷胶带机、顺槽皮带和工作面皮带的监测。现场配置3套独立的KJF21A控制器作为主控制器。配套通用组态软件, 完成对井下各现场控制器的实时数据监测。

3.1 3 CDMA无线通讯系统

该系统主要由地面主机柜、井下覆盖网及相应的终端设备组成。在主要大巷通过泄露电缆来收发信号, 在部分离工作面较近的地点通过天线来接收信号, 地面通过联建楼顶无线通讯铁塔来接收信号。

3.1 4 瓦斯抽放监控系统

瓦斯抽放系统是通过将其上位机直接接入瓦斯抽放站工业以太环网, 实现在矿调度室监测和记录瓦斯抽放站的电压、电流、电机温度、运行状态、环境瓦斯、管道瓦斯等参数主要运行参数。

3.1 5 产量监控

产量监控系统是在主井101皮带安装有1台分站、1台防爆摄像仪、1台皮带秤, 将数据采集通过光纤上传到监控室, 在监控室通过光端机将数据转换传到产量监控主机。

4 结语

霍尔辛赫煤业有限公司全矿井综合自动化系统有效实现了霍尔辛赫煤业有限公司15个不同的子系统厂家生产的, 具有不同协议的自动化的集成, 该系统自2010年6月正式投入使用以来, 运行稳定可靠, 能及时、准确地对全矿井安全生产的主要环节实时监测、监视和必要的控制。该系统实现了对各个现场生产系统的统一管理及远程监控, 为合理指挥生产、预防事故发生、设备预防检修、事故调查分析等提供现场数据, 从根本上解决了以往各系统各自运行、各自管理的弊端, 达到了减员增效的目的, 取得了很好的社会和经济效益。

摘要：介绍了山煤集团霍尔辛赫煤业有限公司综合自动化系统的网络结构和软件功能。重点对该结构进行了分析, 论述其功能的实现。实际应用表明, 该系统运行稳定, 从根本上解决了以往各系统各自运行、各自管理的弊端, 达到了减员增效的目的, 取得了很好的社会和经济效益。

关键词：煤矿,综合自动化,工业以太网,远程监控

参考文献

[1]孙继平.煤矿井下安全避险“六大系统”建设指南[M].北京:煤炭工业出版社, 2012.

[2]吴立新.数字矿山技术[M].长沙:中南大学出版社, 2009.