矿井自动化

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2）实现移动通信和IP语音电话互拨。 3）支持传统的语音和IP语音电话互拨。 4）支持IP语音压缩，实现传统电路语音与 IP语音之间的转换和互通。 5）支持IP中继，可与外部IP语音网络互联 或5通过广域IP网将多个分支点组成一个统 一系统，实现远程无缝通信。 6）采用工业以太网的网络传输结构，解决 传输集成问题。
辅助生产环节：通风、排水、压风、供电；
其他环节：供热、日用消防及给排水、水处理。
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3.1采煤工作面监控系统

（1）主要设备：采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机、
顺槽胶带机；其他还有乳化液泵、清水泵、液压支架。 （2）监控内容：采煤机的牵引速度、方向、位置、电机

电流、电压、电机温度、缺水监测；液压支架的工作状况；
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（1）通风安全监控系统：
主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二 氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、风 速、负压、湿度、温度、风门状态、风窗 状态、风筒状态、局部通风机开停、主通 风机开停、工作电压、工作电流等；并实 现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭 锁控制、风窗、主通风机、局部通风机控 制及地面遥控；通风系统故障、瓦斯爆炸 预报等

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1.3扩音电话系统：
扩音电话用于生产局部区域的通信，如输 送带沿线，每100米左右放置一套扩音电话， 可实现广播式半双工通话。如果出现异常 事故，可以通过扩音电话给出声光语音报 警提示信号，也可以实现开车前声光预警 提示。 根据应用需求和技术发展分为三个阶段： 全模拟扩音电话、模拟扩音话机网络传输、 全是字扩音电话。
单元集控功能 电力调度子系统、原煤子系统、辅运子系统、 通风安全子系统、井下降温子系统、辅助子系统、人员安 全子系统等
管控服务器
综合自动化通信系统（工业骨干网络、系统接口设备）
数 字 化 矿 井 模 型 图
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现场监测监控设备系统（井上、井下）
2、信息传输技术

矿井通信：是煤矿生产指挥必须具备的手段， 煤矿是多工序、作业点分散的大型生产企业， 很难用一种通信系统、一种通信方式来覆盖全 矿井。煤矿通信按使用方式分为矿井固定通信 和移动通信;按使用区域分为全矿井调度通信 系统和矿井局部通信系统。
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数字程控调度系统的组成： 由系统主机、系统调度部分、数字录
音部分、计费管理系统、用户终端和 维护终端组成，其中，调度主机、调 度台及维护终端是系统的基本组成部 分。 1）系统主机：可实现所有呼叫功能、 交换功能、调度功能及组网功能，同 时可根据用户需求采用不同配置。调 度主机可实现调度用户和行政用户两 网合一。
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煤矿信息化和自动化的内容有：
安全生产监测、监控系统 采、掘、运、提等设备的单机自动化
综采工作面的设备自动化 煤矿运输设备的机电一体化 矿井提升设备的机电一体化

信息管理系统 计算机数据网络平台
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安全生产监控与灾害预报包括：
通风安全监控、轨道运输监控、胶带 运输监控、提升运输监控、供电监控、 排水监控、矿山压力监控与预报、火 灾监控与预报、水灾监控与预报、煤 与瓦斯突出监控与预报、大型机电设 备健康状况监控与预报等。
《山西省煤矿建设标准》之
煤矿自动化 与 信息化
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1、煤矿信息化与自动化是煤矿安全生产的 需要
煤炭是我国的主要能源，约占一次能源 70%左右。国民经济和社会可持续发展离不 开煤炭工业的持续健康发展。到2020年要 使国内生产总值在2000年基础上再翻两翻， 按目前能源消耗水平，将消耗标准煤40亿 吨。考虑节能技术的推广和应用，也将消 耗标准煤30～32亿吨，其中原煤22～23亿 吨。
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系统调度部分：调度员可以通过调度台观 察所有调度用户的实时状态，进行调度操 作。 数字录音系统：可对整个数字调度系统的 任何调度总机或分机进行录音、回放、刻 录备份、统计、查询、打印等。 维护终端：可通过本地局域网进行终端维 护，话费查询等操作，也可以通过Internet 进行远程维护和话费查询。 矿用本质安全抗噪声用户分机：主要功能 通过拨分机及外线、呼叫调度台、自查本 机号码和时间以及电话会议等。
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透地通信的原理
•
•
利用大地作为传输媒介建立的一种通信分 式，其原理是利用低频及甚低频信号可以 穿透地层的原理。 地面发射机 地面 煤层
•
井下接收机
地下巷道
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3、生产自动化系统
解决煤炭生产与辅助生产系统的自动控制，能够实现在地面调 度中心监测一线生产工艺数据及设备运行状态，为矿井安全 生产提供设备保障；能够实现远程控制，减少危险场所投入 人员，增强矿井安全生产能力。 主要生产环节：采煤、掘进、运输、提升、洗选、计量；
发火预报等。
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（8）矿山压力监控系统：主要用来监
测地音、红外发射、电磁发射、顶板位移、
位移速度、位移加速度等，并实现矿山压
力预报。
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（9）煤与瓦斯突出监控系统：主要
用来监测煤岩体声发射、红外发射、电磁 发射、瓦斯涌出量、工作面煤壁温度等， 并实现煤与瓦斯突出预报。
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（10）大型机电设备健康状况监控系统：主要用
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（2）轨道运输监控系统：主要用来监
测信号机状态、电动转撤机状态、机车位 置、机车编号、运行方向、运行速度、车 皮数、空（实）车皮数等；并实现信号机、
电动转辙机闭锁控制、地面遥控及调度等。
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（3）胶带运输监控：主要用来监测皮带
速度、轴温、烟雾、堆煤、横向撕裂、纵
向撕裂、跑偏、打滑、电机运行状态、煤
继器，传感器宜采用远程供电，设备外壳
防护性能要求高，有线传输与无线传输相
结合，工业以太网与工业现场总线相结合
等要求。
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因此，针对煤矿井下的特殊环
境和煤矿安全生产的需求，探讨煤
矿信息化和自动化的发展方向，研
究如何通过煤矿信息化和自动化建 设减少伤亡事故发生，降低百万吨
死亡率，保障煤矿安全生产具有十
分重要的意义。

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1.2网络调度通信系统 它融合了IP通信、多种数据业务和丰富的增值 业务，及支持模拟电话接入、也支持IP电话接 入，及IAD网关设备的接入。它具有体积小、 灵活性强、可靠性高、功能完善、维护方便等 优点。 网络调度通信系统的功能与要求：在能满足实 现一般调度电话的各种功能的基础上，还需满 足以下特殊要求 1）能将扩音电话纳入网络电话统一管理与交 换。
括地面服务器、网关设备、无线基站、手机、井下 防爆监本安直流稳压电源，搭载在工业以太网上平 台上运行，可与其他设备复用以太网资源。系统通 过网关设备与有线电话实现无缝对接从而实现与其 他语音设备的互连互通。
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1.5井下救灾透地通信
• • • • • • • •
井下就在透地通信的特点 1、电气防爆。2、传输衰减大。 3、电池供电，体积小，质量轻。 4、发射功率小。 5、应具有节电模式。 6、防护性能好。 7、抗干扰能力强。 8、移动速度慢。
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2、煤矿信息化和自动化的现状
煤炭工业信息化主要任务：就是利用
电子技术提升和再造煤炭企业，加快 煤炭工业的技术创新，管理创新和体 制创新。提高生产能力和经济效益， 确保安全生产，提高企业的市场竞争 力，整体优化升级传统的煤炭工业。
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国有大型重点煤炭企业代表了我国 煤矿信息化的水平主要表现在： 1、装备现代化：大量自动化、精密化、 数字化的大型技术装备的应用，提高 了生产的准确度、安全和效率。 2、系统自动化：应用电子信息技术在 煤矿生产的采、掘、机、运、通、安 全监测、地面洗选等各作业方面建立 了自动化子系统，实现了生产过程自 动化。
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煤矿安全生产除要严格规章制度，先 进的开采和管理方法，可靠的采、掘、 运、抽、通、排设备外，更离不开煤 矿信息化和自动化技术及装备。这包 括环境与生产监控与遥控、灾害预测 预报、人员定位、生产调度通信、救 灾通信、安全生产监管等。
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煤矿井下的恶劣环境也给煤矿信息化和
自动化带来了困难。煤矿井下的恶劣
调度报表系统
人事工资管理系统
财务系统
物资库存管理系统 设备管理系统
地测图管理系统
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集团/矿井管理信息系统、OA等 信息门户 过程监控画面、网络视频、生产报表、MES信息发布等
MES
一 体 化 监 控 平 台
设备管理、生产安全管理、能源管理、生产调度、紧急救援等
综合监控功能
预案报警联动系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、紧急电话处理系统等
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CDMA移动通信系统： 矿用CDMA多功能移动通信系统具备与流动和固定作 业人员的语音通信功能，还具备设备管理及监测数 据和图像的传输功能，可用于构建现代化的综合通 信平台。

Wi-Fi移动通信系统： （Wi-Fi是 Wireless Fidelity的缩写，中文名无
线高保真） 可确保不同无线产品的互通。 Wi-Fi系统的主要设备包
环境主要体现在有瓦斯等易燃、易爆
性气体，有硫化氢等腐蚀性气体，有
淋水，环境潮湿，空间狭小，矿尘大，
电磁干扰严重，电网电压波动大，工
作场所分散且距离远，无线传输衰减
大等。
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这就要求煤矿信息化和自动化设备满足
电气防爆、传输距离远、网络结构宜采用
树形结构，电网电压波动适应能力强，抗
干扰能力强，抗故障能力强，不宜采用中

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3、管理信息化：除了大力发展自动化
技术应用外，在管理信息方面各企业 实施了ERP（ERP管理系统是现代企业 管理的运行模式。）、生产调度指挥 系统、地测信息系统、企业门户网站、 办公自动化、等应用系统，其中ERP系 统包括了物资、财务、人力、销售、 工程、技术等主要业务方面，成为煤 炭企业运转的信息平台。