煤矿自动化系统建设

煤矿自动化系统建设

第一章系统概述

煤矿全矿井自动化监控系统由地面控制中心、井下监控站、现场分站、网络信息传输系统、网络通信接口设备和矿井工业闭路电视系统等组成。煤矿全矿井自动化系统采用过程知识系统，具有高先进性、高稳定性和可靠性。自动化控制水平要求如下：

1) 总体要求：对生产监控系统范围内的各子系统设备能够在生产控制中心进行集中监视和控制，实现全矿集中控制；

2) 井下要求：除掘进头外的所有电气设备均能在地面控制中心进行控制和监视。井下各子系统的控制均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护；

3) 地面要求：自动化水平与企业的管理有密切关系，考虑到煤矿及煤矿周围的社区情况，故煤矿自动化系统除主扇风机、矸石山外，均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护。但对主扇风机等控制系统能够实现集中监视。

第二章矿井自动化系统平台

随着现代煤矿采集工业中计算机自动化技术的广泛应用，以及无人化矿井采集的概念的逐步推广，煤矿采集安全作业的需

要，拥有实时高效可靠，高度集成化、智能化的中央监控系统平台越来越成为当代煤矿采集控制管理中心，进行生产管理的重要工具。一套良好的中央监控系统平台，是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为一体的综合数据应用软件系统，能在各种情况下准确、可靠、迅捷地作出反应，及时处理，协调各系统工作，达到实时、合理监控的目的。我公司在充分利用国内、国外监控一体化指挥平台技术基础上，开发具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”特点的过程知识平台软件，由于系统是基于先进的平台软件技术开发，从技术，设计，开发，维护等各个方面保证系统的先进性，是一套符合现代煤矿生产集中控制的软件系统。中央监控系统平台，在中央监控管理上从真正意义上实现了系统的高度集成。它能实现包括CCTV视频监控系统，排水设备监控系统、安全生产设备监控系统，环境监测系统，紧急电话系统，大屏幕显示系统，电力监控系统，选煤厂系统，报表系统以及联动预案调度系统的支持。原有设计的中央控制集成系统中各个相互独立的子系统，通过工业以太网技术，被有机的整合在一起，所有的监控管理操作，都可在一台工作站上完成，这摆脱了以往其他煤炭采集管理系统中各子系统中独成一体的，需要分别操作控制的模式，管理人员不必再在各个子系统控制主机间来回奔波，这大大提高了工作效率，降低了劳动强度，提高了设备利用率，降低运营成本。

1.集中控制过程软件平台

监控系统是基于高性能的Windows 2000操作系统设计。系统的所有组件完全集成为一体。系统采用前沿开放性技术，如Windows 2000，以太网，ODBC，AdvanceDDE，VB和过程控制的OLE（OPC）以及基于标准Intel处理器的高性能计算机硬件等，为用户提供经济的，使用方便，功能完善的系统。2.操作员界面

系统的人机界面(HMI) 采用最流行的界面组态技术，将所有的人机界面，应用数据和商务数据完整地集成在基于WEB 的体系结构中，使用HTML作为用户显示画面格式，无需通过麻烦的程序插件，用户可通过安全的操作员站环境或Microsoft 的IE浏览器来显示和操控过程显示画面。

3.体系结构概述

整个矿井监控处理自动化网络监控区域分为井上控制部分和井下控制部分，井上控制部分主要是对地面水泵控制系统、地面电力调度系统、地面消防系统、主井提升系统、副井提升系统、地面监视系统、瓦斯监控系统、主井通风系统及办公等方面的控制联网。井下控制部分包括：井下排水、井下运输、人员监控、井下视频监控系统、井下辅助系统、井下变电。井上、井下网络系统采用100M或者1000M光纤冗余工业环网系统将各个控制部分连接起来，可以通过路由和防火墙与公网连接。根据具体需要可以组成一个或多个光纤冗余环。

所有工业网络交换机和光纤环网共同汇集到指挥中心的交换机上，然后通过服务器进行管理。

整个系统平台分为信息层、控制层和设备层三层结构。其中信息层为矿地面已有的局域网，控制层采用高速工业以太环网，设备层采用现场总线，保证了现场子系统的实时性和可靠性。

第三章矿井自动化系统结构组成

1.统组成

煤矿自动化系统是一个庞大的煤矿安全生产监测与控制的系统，根据矿井的实际特点和系统功能不同，煤矿自动化系统由以下子系统组成。

1) 安全监控系统

2) 井下中央泵房排水监控系统

3) 通风机监控系统

4) 瓦斯抽放站监控系统

5) 注氮防灭火监控系统

6) 矿用人员安全检测系统

7) 采煤工作面自动化系统

工作面自动化监控子系统

8) 井下胶带运输监控子系统

9) 井下变电所监控系统

10) 锅炉房监控系统

11) 选煤厂系统

12) 井下降温监控系统

13) 矿井水处理监控系统

14) 压风机监控系统

15）矿井工业电视系统

16）DLP显示系统

2.矿井自动化系统结构

煤矿自动化整体网络采用光纤环网工业以太网结构，从控制中心的各个服务器、操作站，到工业现场的监控站，全部采用工业以太网，确保自动化系统主干网络的实时高速和稳定可靠。

3.安全监控系统

安全监控系统作为整个全矿井综合信息系统的一部分，主要用来监测井上、下的各测点的环境参数。在一些重要的地点安装传感器后，一些环境参数可以直接在地面中心站及网络工作站上反映出来，减少了井下有关的检查和值班人员，帮助领导和调度员及时掌握安全生产情况，发现安全隐患时及时通知有关人员处理，使值班人员能够及时了解工作面的有安全环境参数的变化情况，对于存在的隐患能够迅速作出处理决策，避免可能发生的事故。因此整个系统在保障安全，提高生产效率等方面将发挥重要作用。

1）总回风巷的瓦斯、负压、风速、风门位置检测。

2) 综采工作面回风顺槽：瓦斯、风速、温度、一氧化碳、风