综采工作面集中自动化控制系统
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综采工作面集中自动化控制 系统
——中滦科技有限公司
2074工作面集中自动化系统 控制方案
• 项目内容简介：
综采工作面集中自动化控制系统由KTC130控制系统、电液控制系统、防爆网络摄像仪、视频
监视系统、上位机系统及各种线缆、交换机等构成。 系统根据回采工艺流程，制定专门的控制策略。在顺槽建立工作面集控室，通过井下集控， 实现工作面集中自动化控制，主要功能包括：工作面液压支架、采煤机和工作面刮板输送机三机 联控、泵站监控、转载机和胶带输送机联控、语音报警及通信系统、视频监视系统、综采工作面 数据上传、网络管理和诊断功能。实现对主要生产设备工况的实时在线监测，及时发现故障隐患 实现在线语音报警、故障停机，提醒集控人员以便采取措施避免设备损坏，提高设备开机率。同
监控系统界面功能方面： 主要分为综采工作面设备监控主界面、采煤机监 测监控、电液控支架监测监控、刮板输送机、转载机、 破碎机集控系统界面、顺槽皮带机监测控制、运斜皮 带机监测控制界面、泵站监测控制界面。 分别介绍如下：
工作面设备监控主界面：
电液控系统监控界面
电液控监控界面：
刮板输送机、破碎机、转载机集控 系统界面：
视频系统
根据实际功能需求，将视频监控系统功能集成在采煤机、电 液控支架、转载机集控、皮带控制系统的监控软件界面中。 在采面区域内每5组支架安装2台网络摄像仪，其中1台监视刮 板输送机和采煤机运行通道，另1台监视液压支架状态，采煤机上 安装3台无线摄像仪。外围重点及主要部位装设16台网络摄像仪， 对井下综采工作面进行实时监视并在显示器上实时显示视频图像信 息。 在井下集控室为主监控中心，能够监视该工作面所有视频画面； 在转载机以外的运斜皮带机头为辅监控中心，能够监视该工作面转 载机以外所有视频画面及外围重点部位的视频画面。相关视频信息 在井下计算机上实时存储，并将视频同步上传至地面监控中心，达 到能够实时观察井下综采工作面的情况，在联网状态下可查看综采 工作面的以往录像（周期为4周内）。
地面监控中心
地面综采自动化监测控制系统涵盖所有井下设备和 环境状况的监测和显示，将井下工作面监测控制系统、 井下外围监测控制系统、视频监控系统进行整合统一， 建立统一的数据模型和数据结构，为将来将这些信息深 度融合综合分析、完成综采自动化系统高级功能搭建完 善的平台。 显示工作面的运输设备（包括采煤机、电液控支架、 刮板输送机、转载机、破碎机、皮带机、泵站等）的运 行状态，能够进行故障报警，能够存储至少1个月的故障 信息。 可实现对井下综采工作面设备进行远程一键启动、 停止、急停操作。。
系统功能介绍
• 控制系统软件的基本功能是可以从顺槽监 控中心和地面集控中心进行现场设备运行 的状态显示、异常判断、事故报警、数据 存储、信息共享等，进行采煤机、电液控 支架以及刮板输送机、破碎机、转载机、 乳化液泵站、皮带机等设备设施的远程监 控。
（1）监测系统层
• 监测系统层是指电液控制系统、采煤机 控制系统、刮板输送机控制系统、转载破 碎机控制系统、皮带机控制系统、泵站控 制系统、视频监控系统。
通信状态 系统状态
视频窗口1 3 视频窗口
主监测显示
工作面参数： 工作面安全标志
视频窗口1 视频窗口2 视频窗口3
视频窗口2 3 视频窗口
报警记录 序号 1 2 3
操作记录 报警名称 输入文本 输入文本 输入文本
时间 输入文本 输入文本 输入文本
报警等级 输入文本 输入文本 输入文本
报警地点 输入文本 输入文本 输入文本
软件功能的详细设计 软件仿真测试
满足功能？
否
软件修改
实验测试
满足功能？
否
软件改进
现场调试
满足功能？
否
软件完善
结束
谢谢大家！
矿
机
械
隔爆兼本安 网络接口26
集
团
摄像机50
摄像机52
无线基站1
摄像机53
摄像机55
无线基站2
监控界面示意图：
中滦科技 查询 钱家营2074工作面综采自动化检测系统 打印 保存 帮助 工作面 支架 煤机 刮板 三机 系统信息 班次 2013-06-03 16:18 星期一 晴 转载 皮带 泵站 开关 登陆 注销 你好，admin 视频 位置>视频>工作面视频 工作面视频监测 支架视频监测 煤机视频监测 刮板视频监测 三机视频监测 转载破碎机视频监测 皮带视频监测 泵站视频监测 开关视频监测
（2）数据接口层
• 实现将各个监测系统数据转存到统一数 据存储平台，接口方式主要有文本文件 （xml、txt等）、数据库、视频数据流。 • 根据客户需求，提供相应的历史数据记 录信息。
（3）用户层
• 用户层提供监测控制数据的在线的展 示以及与用户的交互。主要展示井下顺槽 设备以及工作面设备和环境的状态，实时 监测工作状况，综合判断是否有发生异常 的趋势，当出现异常提示报警。用户通过 这一层的交互可以设定系统的关键参数来 完成日常的管理工作。 • 网络传输信息流示意如图：
时将工作面的相关信息及时传输到地面，并通过计算机网络实现远程集控与数据共享，实现生产
管理的信息化。 该控制系统分远程、就地两种控制模式。 远程控制由上位机实时显示各设备的开停状态和运行参数，能够实现对设备远程控制。上位 机软件系统具有OPC SERVER，能够方便地将该集控系统接入矿井综合自动化平台。
顺槽集控中心
• 显示工作面的工作设备（包括采煤机、液压支架、刮板输送机、 转载机、破碎机等）的运行状态、故障信息并语音报警。 • 显示胶带运输机运行状态，并将相关数据上传至井下集控室主 控计算机。 • 泵站系统的运行状态、故障信息并语音报警。 • 主控计算机通过通讯线路可以实现控制电液控跟机自动化启动、 停止、急停。主控计算机通过通讯线路将指令传输给采煤机达 到控制采煤机启停、采煤机的各种操控及相关保护功能。可以 对工作面三机系统、转载机、皮带运输系统进行远程控制。 • 监控系统所有功能的交互菜单选择控制可完全用鼠标实现，可 独立实时处理各种图表和多窗口信息。
工作面视频监控解决方案
MA 延长器
Fra Baidu bibliotek
州 郑
摄像机1
机 千兆工业环网 矿 煤
隔爆兼本安 网络接口2 隔爆兼本安 网络接口3 隔爆兼本安 网络接口13
械
集
团
流媒体服务器 地面客户端
隔爆兼本安 网络接口1
隔爆兼本安 网络接口25
井下网络交 换机
井下控制室 隔爆计算机
州
煤
矿
机
集 械
摄像机3
团 郑
MA
州
煤
MA
皮带机监控系统界面：
泵站监控系统界面：
工作面各控制站
该工作面共设三个控制站，分别是集控室监控主站（兼职监控 工作面刮板输送机、转载机、破碎机运行信息及保护状态）、顺槽 皮带机监控分站（监控顺槽皮带机运行信息及保护状态）、运斜皮 带机监控分站（监控运斜皮带机运行信息及保护状态。 各监控站分别显示工作面设备（包括采煤机、刮板输送机、转 载机、破碎机、皮带机等）的运行状态，并能够存储至少1个月的 故障信息。 可与矿井的计算机网络联网，将上述的相关数据上传至井下集 控室主控计算机或自动化监控网络。 能够联控一键式控制该工作面的采煤机、刮板输送机、转载机、 破碎机、皮带机等，实现逆煤流启动，能够正常停车和故障保护停 车。能够实现就地单台控制、联锁自动控制两种控制方式。 能够实现全线急停闭锁、速度、堆煤、煤流探测、红外保护等 功能，对于保护功能能够设置“允许/禁用”，能够达到正常停车、 故障报警停车、断电停车、上电自复位人工手动启动等功能。
报警设备 输入文本 输入文本 输入文本
是否解除 输入文本 输入文本 输入文本
维护人员 输入文本 输入文本 输入文本 1 2 3
维护操作
视频窗口3 3 视频窗口
输入文本 输入更多文本
工作面集控室示意图：
本监控软件的基本开发流程如图所示：
开始 现场调研、需求分析 确定软件系统的基本功能 及其工作环境 图形界面的 初步设计 确定软件系统的编程 参数与系统构架
——中滦科技有限公司
2074工作面集中自动化系统 控制方案
• 项目内容简介：
综采工作面集中自动化控制系统由KTC130控制系统、电液控制系统、防爆网络摄像仪、视频
监视系统、上位机系统及各种线缆、交换机等构成。 系统根据回采工艺流程，制定专门的控制策略。在顺槽建立工作面集控室，通过井下集控， 实现工作面集中自动化控制，主要功能包括：工作面液压支架、采煤机和工作面刮板输送机三机 联控、泵站监控、转载机和胶带输送机联控、语音报警及通信系统、视频监视系统、综采工作面 数据上传、网络管理和诊断功能。实现对主要生产设备工况的实时在线监测，及时发现故障隐患 实现在线语音报警、故障停机，提醒集控人员以便采取措施避免设备损坏，提高设备开机率。同
监控系统界面功能方面： 主要分为综采工作面设备监控主界面、采煤机监 测监控、电液控支架监测监控、刮板输送机、转载机、 破碎机集控系统界面、顺槽皮带机监测控制、运斜皮 带机监测控制界面、泵站监测控制界面。 分别介绍如下：
工作面设备监控主界面：
电液控系统监控界面
电液控监控界面：
刮板输送机、破碎机、转载机集控 系统界面：
视频系统
根据实际功能需求，将视频监控系统功能集成在采煤机、电 液控支架、转载机集控、皮带控制系统的监控软件界面中。 在采面区域内每5组支架安装2台网络摄像仪，其中1台监视刮 板输送机和采煤机运行通道，另1台监视液压支架状态，采煤机上 安装3台无线摄像仪。外围重点及主要部位装设16台网络摄像仪， 对井下综采工作面进行实时监视并在显示器上实时显示视频图像信 息。 在井下集控室为主监控中心，能够监视该工作面所有视频画面； 在转载机以外的运斜皮带机头为辅监控中心，能够监视该工作面转 载机以外所有视频画面及外围重点部位的视频画面。相关视频信息 在井下计算机上实时存储，并将视频同步上传至地面监控中心，达 到能够实时观察井下综采工作面的情况，在联网状态下可查看综采 工作面的以往录像（周期为4周内）。
地面监控中心
地面综采自动化监测控制系统涵盖所有井下设备和 环境状况的监测和显示，将井下工作面监测控制系统、 井下外围监测控制系统、视频监控系统进行整合统一， 建立统一的数据模型和数据结构，为将来将这些信息深 度融合综合分析、完成综采自动化系统高级功能搭建完 善的平台。 显示工作面的运输设备（包括采煤机、电液控支架、 刮板输送机、转载机、破碎机、皮带机、泵站等）的运 行状态，能够进行故障报警，能够存储至少1个月的故障 信息。 可实现对井下综采工作面设备进行远程一键启动、 停止、急停操作。。
系统功能介绍
• 控制系统软件的基本功能是可以从顺槽监 控中心和地面集控中心进行现场设备运行 的状态显示、异常判断、事故报警、数据 存储、信息共享等，进行采煤机、电液控 支架以及刮板输送机、破碎机、转载机、 乳化液泵站、皮带机等设备设施的远程监 控。
（1）监测系统层
• 监测系统层是指电液控制系统、采煤机 控制系统、刮板输送机控制系统、转载破 碎机控制系统、皮带机控制系统、泵站控 制系统、视频监控系统。
通信状态 系统状态
视频窗口1 3 视频窗口
主监测显示
工作面参数： 工作面安全标志
视频窗口1 视频窗口2 视频窗口3
视频窗口2 3 视频窗口
报警记录 序号 1 2 3
操作记录 报警名称 输入文本 输入文本 输入文本
时间 输入文本 输入文本 输入文本
报警等级 输入文本 输入文本 输入文本
报警地点 输入文本 输入文本 输入文本
软件功能的详细设计 软件仿真测试
满足功能？
否
软件修改
实验测试
满足功能？
否
软件改进
现场调试
满足功能？
否
软件完善
结束
谢谢大家！
矿
机
械
隔爆兼本安 网络接口26
集
团
摄像机50
摄像机52
无线基站1
摄像机53
摄像机55
无线基站2
监控界面示意图：
中滦科技 查询 钱家营2074工作面综采自动化检测系统 打印 保存 帮助 工作面 支架 煤机 刮板 三机 系统信息 班次 2013-06-03 16:18 星期一 晴 转载 皮带 泵站 开关 登陆 注销 你好，admin 视频 位置>视频>工作面视频 工作面视频监测 支架视频监测 煤机视频监测 刮板视频监测 三机视频监测 转载破碎机视频监测 皮带视频监测 泵站视频监测 开关视频监测
（2）数据接口层
• 实现将各个监测系统数据转存到统一数 据存储平台，接口方式主要有文本文件 （xml、txt等）、数据库、视频数据流。 • 根据客户需求，提供相应的历史数据记 录信息。
（3）用户层
• 用户层提供监测控制数据的在线的展 示以及与用户的交互。主要展示井下顺槽 设备以及工作面设备和环境的状态，实时 监测工作状况，综合判断是否有发生异常 的趋势，当出现异常提示报警。用户通过 这一层的交互可以设定系统的关键参数来 完成日常的管理工作。 • 网络传输信息流示意如图：
时将工作面的相关信息及时传输到地面，并通过计算机网络实现远程集控与数据共享，实现生产
管理的信息化。 该控制系统分远程、就地两种控制模式。 远程控制由上位机实时显示各设备的开停状态和运行参数，能够实现对设备远程控制。上位 机软件系统具有OPC SERVER，能够方便地将该集控系统接入矿井综合自动化平台。
顺槽集控中心
• 显示工作面的工作设备（包括采煤机、液压支架、刮板输送机、 转载机、破碎机等）的运行状态、故障信息并语音报警。 • 显示胶带运输机运行状态，并将相关数据上传至井下集控室主 控计算机。 • 泵站系统的运行状态、故障信息并语音报警。 • 主控计算机通过通讯线路可以实现控制电液控跟机自动化启动、 停止、急停。主控计算机通过通讯线路将指令传输给采煤机达 到控制采煤机启停、采煤机的各种操控及相关保护功能。可以 对工作面三机系统、转载机、皮带运输系统进行远程控制。 • 监控系统所有功能的交互菜单选择控制可完全用鼠标实现，可 独立实时处理各种图表和多窗口信息。
工作面视频监控解决方案
MA 延长器
Fra Baidu bibliotek
州 郑
摄像机1
机 千兆工业环网 矿 煤
隔爆兼本安 网络接口2 隔爆兼本安 网络接口3 隔爆兼本安 网络接口13
械
集
团
流媒体服务器 地面客户端
隔爆兼本安 网络接口1
隔爆兼本安 网络接口25
井下网络交 换机
井下控制室 隔爆计算机
州
煤
矿
机
集 械
摄像机3
团 郑
MA
州
煤
MA
皮带机监控系统界面：
泵站监控系统界面：
工作面各控制站
该工作面共设三个控制站，分别是集控室监控主站（兼职监控 工作面刮板输送机、转载机、破碎机运行信息及保护状态）、顺槽 皮带机监控分站（监控顺槽皮带机运行信息及保护状态）、运斜皮 带机监控分站（监控运斜皮带机运行信息及保护状态。 各监控站分别显示工作面设备（包括采煤机、刮板输送机、转 载机、破碎机、皮带机等）的运行状态，并能够存储至少1个月的 故障信息。 可与矿井的计算机网络联网，将上述的相关数据上传至井下集 控室主控计算机或自动化监控网络。 能够联控一键式控制该工作面的采煤机、刮板输送机、转载机、 破碎机、皮带机等，实现逆煤流启动，能够正常停车和故障保护停 车。能够实现就地单台控制、联锁自动控制两种控制方式。 能够实现全线急停闭锁、速度、堆煤、煤流探测、红外保护等 功能，对于保护功能能够设置“允许/禁用”，能够达到正常停车、 故障报警停车、断电停车、上电自复位人工手动启动等功能。
报警设备 输入文本 输入文本 输入文本
是否解除 输入文本 输入文本 输入文本
维护人员 输入文本 输入文本 输入文本 1 2 3
维护操作
视频窗口3 3 视频窗口
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工作面集控室示意图：
本监控软件的基本开发流程如图所示：
开始 现场调研、需求分析 确定软件系统的基本功能 及其工作环境 图形界面的 初步设计 确定软件系统的编程 参数与系统构架