煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案

一、系統(tǒng)概述

礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是整個(gè)礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)信息的集成，它需要一個(gè)快速、安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為大量的信息流動(dòng)提供支撐，同時(shí)要有一個(gè)功能全面的安全生產(chǎn)信息應(yīng)用系統(tǒng)為礦井安全生產(chǎn)提供科學(xué)調(diào)度、決策的依據(jù)。

礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是指在工業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營過程中，通過信息基礎(chǔ)設(shè)施，在集成平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息的采集、信息的傳輸、信息的處理以及信息的綜合利用等。將先進(jìn)和自動(dòng)控制、通訊、信息技術(shù)和現(xiàn)化管理技術(shù)結(jié)合，將企業(yè)的生產(chǎn)過程控制、運(yùn)行與管理作為一個(gè)整體進(jìn)行控制與管理，提供整體解決方案，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行、控制和管理。

二、系統(tǒng)需求

煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集成平臺(tái)，是整個(gè)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中作為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合、過程控制、數(shù)據(jù)發(fā)布的關(guān)鍵層，啟到承上啟下的關(guān)鍵作用。集成平臺(tái)采集全礦各個(gè)生產(chǎn)安全子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在此平臺(tái)上，完成生產(chǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)進(jìn)入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)同企業(yè)管理決策信息系統(tǒng)無縫的連接，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)，提供統(tǒng)一的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)與管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，保證整個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效性、一致性；實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)和系統(tǒng)間能夠?qū)崟r(shí)的交換和數(shù)據(jù)共享。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為管理層、控制層和設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)，各子系統(tǒng)主體傳輸平臺(tái)為工業(yè)以太網(wǎng)。其中管理層為礦地面局域網(wǎng)系統(tǒng)；控制層以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，主要由整個(gè)監(jiān)控中心設(shè)備及環(huán)網(wǎng)平臺(tái)；設(shè)備層采用現(xiàn)場總線，保證了現(xiàn)場子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，主要由各自動(dòng)化子系統(tǒng)設(shè)備組成。

在管理層，通過礦局域網(wǎng)系統(tǒng)，在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上，可以在統(tǒng)一的界面下根據(jù)權(quán)限和等級查看全礦的所有信息，將本部門的信息向管理網(wǎng)公布，實(shí)現(xiàn)全礦安全生產(chǎn)的信息化管理。

控制層是在工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上接入的操作站、工程師站上，通過綜合自動(dòng)化軟件平臺(tái)向設(shè)備層的控制器發(fā)送控制指令，并實(shí)現(xiàn)對整個(gè)子系統(tǒng)設(shè)備的集中控制。如：主煤流運(yùn)輸、井下排水、瓦斯抽放等，或?qū)λ性O(shè)備和環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測。如：瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸信號(hào)等。設(shè)備層主要包括：設(shè)備操作臺(tái)、PLC控制箱、傳感器、執(zhí)行器、開關(guān)柜、智能變配電裝置、行程開關(guān)等現(xiàn)場設(shè)備。是具體控制動(dòng)作的執(zhí)行者。

四、系統(tǒng)功能

4.1 各子系統(tǒng)接入

將綜合自動(dòng)化平臺(tái)采集的實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)（包括變電所數(shù)據(jù)、皮帶數(shù)據(jù)、瓦斯數(shù)據(jù)、選煤廠、主排水、主通風(fēng)、主副井提升）現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集到平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合各生產(chǎn)場所工藝流程圖進(jìn)行組態(tài)。通過WEB發(fā)布，查看生產(chǎn)狀況。

4.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)

系統(tǒng)可顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)能每秒更新一次。顯示的顏色或圖形將隨過程狀態(tài)而變化。棒狀圖和趨勢圖將能顯示在任意一個(gè)畫面的任何一個(gè)部位上。生產(chǎn)裝置的圖片、工藝流程圖、設(shè)備簡圖、單線圖等都可以在終端顯示出來，每個(gè)畫面都包括字母數(shù)字字符和圖形符號(hào)，通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過程變量的不同狀態(tài)，所有過程變量的數(shù)值和狀態(tài)每秒動(dòng)態(tài)刷新。操作員在此畫面對有關(guān)過程變量實(shí)施操作和調(diào)整。功能鍵和軟開關(guān)的設(shè)置可在畫面上任意位置，數(shù)量不限，并可通過光標(biāo)就對任何一個(gè)過程進(jìn)行操作。

4.3 全局概要顯示

系統(tǒng)可從全局的角度瀏覽礦井運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、人員分布、供電情況情況的總體展示，便于總調(diào)度人員使用。

4.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

平臺(tái)建立綜合數(shù)據(jù)庫，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)生成各種樣式報(bào)表、圖表。實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)能分析、能耗動(dòng)態(tài)分析、故障分析、安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析等，并做出安全生產(chǎn)、決策優(yōu)化等建議措施。

4.5 曲線報(bào)表管理

按設(shè)備類型，或者報(bào)警類型，故障類型等不同組合條件可以顯示柱狀，餅狀以及曲線圖，為管理中心統(tǒng)計(jì)分析各類數(shù)據(jù)提供幫助圖表統(tǒng)計(jì)顯示。

4.6 視頻集成

視頻信號(hào)可以整體嵌入到力控中來，并通過力控的界面模擬圖，使用戶可以隨時(shí)根據(jù)自己需要來調(diào)出需要重點(diǎn)關(guān)注現(xiàn)場視頻情況。

煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、傳輸、顯示與存儲(chǔ)。*解決了“信息孤島"現(xiàn)象，其穩(wěn)定、可靠、高速、多平臺(tái)的真正融合在實(shí)際應(yīng)用中得到了較為理想的綜合顯示效果。