煤矿综合自动化系统概述
煤矿综合自动化系统
数据采集与监控模块
数据采集
实时获取井上和井下的各 种数据，包括但不限于设 备运行状态、环境参数、 生产数据等。
数据处理
对采集到的数据进行处理 ，包括数据清洗、数据分 析、数据存储等。
监控与预警
对设备运行状态、环境参 数等进行实时监控，当出 现异常情况时，及时发出 预警信号。
生产调度模块
生产计划
根据矿山的实际情况，制定合 理的生产计划，包括采煤、掘
光纤传输系统
总结词
光纤传输系统具有高可靠性、高速传输和抗干扰能力强的特 点，适用于煤矿复杂环境下的数据传输。
详细描述
光纤传输系统采用光信号进行数据传输，具有传输距离远、 传输速度快、抗电磁干扰能力强等优点。在煤矿综合自动化 系统中，光纤传输系统可以用于各种传感器、执行器和监控 中心之间的数据传输。
05
煤矿综合自动化系统的应用实例
某矿井工况监测与预警系统
总结词
实时监测、预警、决策
详细描述
该系统可实时监测矿井内的工况，如气体浓度、温度、 压力等，当监测到异常数据时，系统会立即发出预警， 为矿井工作人员提供决策支持，确保安全作业。
某矿井人员定位与调度系统
总结词
人员定位、调度、管理
详细描述
该系统通过特定设备对矿井内工作人员进行定位管理 ，可实时掌握人员分布情况，进行合理调度，提高矿 井作业效率，降低意外事故发生概率。
总结词
电力监控系统负责对矿井下的电力设备进行监控和管理，保障矿井安全运行。
详细描述
电力监控系统采用多种传感器和监控设备，对矿井下的电力设备进行实时监控，包括电压、电流、功率因数等参 数。同时，电力监控系统还具备故障预警和保护功能，能够及时发现并处理电力故障，确保矿井的安全运行。
煤矿综合自动化平台系统
煤矿综合自动化平台系统一、引言煤矿综合自动化平台系统是为了提高煤矿生产效率、降低事故风险、保障矿工安全而设计的一种集成化管理系统。
本文将详细介绍煤矿综合自动化平台系统的设计目标、功能模块、技术架构和实施方案。
二、设计目标1. 提高煤矿生产效率：通过自动化控制和信息化管理，实现煤矿生产过程的精细化管理，减少人力资源投入，提高生产效率。
2. 降低事故风险：通过实时监测、预警和报警功能，及时发现和处理潜在的安全隐患，降低煤矿事故的发生概率。
3. 保障矿工安全：提供矿工定位、呼叫救援等功能，确保矿工的安全和紧急救援能力。
三、功能模块1. 人员管理模块：包括矿工信息管理、矿工定位、考勤管理等功能，实现对矿工的全面管理和监控。
2. 设备管理模块：包括设备状态监测、设备故障预警、设备维修管理等功能，实现对煤矿设备的实时监控和维护。
3. 安全监测模块：包括瓦斯检测、火灾监测、温度监测等功能，实时监测煤矿的安全状况，预警和报警。
4. 生产管理模块：包括生产计划管理、生产过程监控、生产数据分析等功能，实现对煤矿生产过程的全面管理和优化。
5. 报表和统计模块：包括数据分析、报表生成、统计分析等功能，为煤矿管理者提供决策支持。
四、技术架构煤矿综合自动化平台系统采用分布式架构，包括前端采集子系统、中间数据处理子系统和后端管理子系统。
前端采集子系统负责采集各种传感器数据和矿工信息，中间数据处理子系统负责对采集的数据进行处理和分析，后端管理子系统负责实现各个功能模块的管理和控制。
1. 前端采集子系统：a. 传感器数据采集：通过布设在煤矿各个位置的传感器，采集煤矿设备状态、瓦斯浓度、温度等数据。
b. 矿工信息采集：通过矿工佩戴的定位设备，采集矿工的位置信息、工作状态等数据。
2. 中间数据处理子系统：a. 数据存储和处理：将采集到的数据存储到数据库中，并进行实时处理和分析。
b. 数据传输和通信：通过网络将数据传输到后端管理子系统，并与其他子系统进行通信。
煤矿综合自动化系统(三)-
生产成本管理子平台
井下人员信息管理：与井下人员考勤定位系统连接，监视人员（车辆）身份、人员考勤定位、瓦斯人员工作考核、矿车运行定位等； 矿井环境参数监控管理：与矿井安全监控管理系统连接，监测瓦斯浓度、风速、风量、水位水压、矿顶板压力等，实现越限报警等。
煤矿安全生产管理系统系统功能介绍
煤矿安全生产管理系统系统网络结构
矿井基础自动化PCS系统（PLC、监控站等）
矿井数据模型（Plant data Model）
煤矿安全生产管理系统数据平台
系统
管理
生产
管理
设备
管理
安全
管理
报表
管理
采煤 掘进 通风 排水 提升 运输 洗选 供电 安全
煤矿安全生产管理系统系统软件由系统支撑平台，高级应用软件两个部分组成。两部分具有相对独立性，便于系统升级和扩充。 系统平台软件的组成如图所示，包括：控制系统接口软件（如：基于API、OPC、ODBC、COM等技术的通讯接口）、数据采集和处理软件、运行工况监视与查询软件、运行统计与考核软件、系统维护管理软件等。从应用模式上，煤矿安全生产管理系统应用在煤矿安全生产管理系统网络和MIS一侧的网络中支持两种模式的应用，其中在煤矿安全生产管理系统网络内部的应用，支持B/S和C/S两种模式，在MIS一侧的煤矿安全生产管理系统应用，支持完全的B/S结构模式应用。
生产调度管理子平台
作业成本定额管理：进行细化到岗位一级的作业成本定额管理，根据每个岗位的定额要素（人工定额、材料定额、设备维修费用定额、能源消耗定额）和具体定额量，计算出相应作业成本定额。 每日成本结算管理：根据每日作业的实际完成量，与成本定额结合，计算每日各岗位的成本结算情况，并传给计财部作为成本结算的基础。 月度成本考核：统计各岗位的月度作业完成量，与成本定额结合，计算各岗位的月度成本消耗情况，并与安全考核、质量检查、进度奖惩等情况结合，生成各岗位和个人的当月考核结果，并传给人力资源系统和经营管理系统作为数据基础。
煤矿综合自动化平台系统
煤矿综合自动化平台系统一、引言煤矿是我国重要的能源产业，为了提高煤矿生产效率、保障煤矿安全以及减少人力成本，煤矿综合自动化平台系统应运而生。
本文将详细介绍煤矿综合自动化平台系统的定义、功能、架构以及实施步骤。
二、定义煤矿综合自动化平台系统是指基于现代信息技术和自动化控制技术，将煤矿生产过程中的各个环节进行集成和自动化管理的系统。
该系统通过传感器、监控设备、数据采集设备等实时监测和采集煤矿生产过程中的各项数据，并通过计算机网络进行数据传输和处理，实现对煤矿生产过程的实时监控、智能分析和远程控制。
三、功能1. 实时监控：煤矿综合自动化平台系统能够实时监测煤矿生产过程中的各项数据，包括煤矿井下环境数据、矿工工作状态、设备运行状态等，确保生产过程的安全和高效。
2. 数据采集与处理：系统通过传感器和监控设备对煤矿生产过程中的各项数据进行采集，并对采集到的数据进行处理和分析，提供给决策者参考，帮助他们做出正确的决策。
3. 远程控制：煤矿综合自动化平台系统可以远程监控和控制煤矿生产过程中的设备，包括井下采掘设备、通风设备、输送设备等，实现对煤矿生产过程的远程控制，提高生产效率和安全性。
4. 报警与预警：系统通过对煤矿生产过程中的数据进行实时监测和分析，能够及时发现异常情况并进行报警，提前预警，帮助矿方采取相应的措施，保障煤矿生产过程的安全。
5. 数据存储与分析：系统能够将采集到的数据进行存储，并提供数据分析功能，帮助决策者了解煤矿生产过程的趋势和规律，为他们提供决策支持。
四、架构煤矿综合自动化平台系统主要包括硬件和软件两个方面。
1. 硬件方面：包括传感器、监控设备、数据采集设备、通信设备等。
传感器用于采集煤矿生产过程中的各项数据，监控设备用于实时监测煤矿生产过程中的状态，数据采集设备用于对采集到的数据进行处理和传输，通信设备用于实现系统内部和外部的数据传输和通信。
2. 软件方面：包括数据采集与处理软件、远程监控与控制软件、报警与预警软件、数据存储与分析软件等。
煤矿开采自动化控制系统
安全监控系统
1 2
人员定位系统
实时监测井下人员的位置，保障人员安全。
通风监控系统
实时监测矿井通风情况，保证矿井通风的稳定。
3
瓦斯监控系统
实时监测瓦斯浓度，预防瓦斯事故的发生。
矿井通风与排水系统
矿井通风自动化控制
通过自动化控制系统，实现矿井通风的自动调节和远程监控 。
矿井排水自动化控制
通过自动化控制系统，实现矿井排水的自动调节和远程监控 。
平煤集团智能化矿井建设
平煤集团在智能化矿井建设中，采用了多种自动化技术，包括无人驾驶矿车、 智能通风系统等。这些技术的应用降低了工人的劳动强度，提高了矿井的生产 效率和安全性。
国际典型案例
澳大利亚必和必拓公司矿山的自动化采矿系统
必和必拓公司采用了一套自动化采矿系统，该系统通过无人驾驶的采矿设备进行矿石采集和运输。该系统提高了 采矿效率，降低了人工成本和安全风险。
煤矿开采自动化控制系统
汇报人：可编辑
2023-12-31
目录
CONTENTS
• 引言 • 煤矿开采自动化控制系统概述 • 自动化控制系统在煤矿开采中的应用 • 煤矿开采自动化控制系统的优势与挑战 • 案例分析 • 结论与建议
01 引言
CHAPTER
背景介绍
01
煤炭作为全球能源的主要来源之 一，其开采和加工过程对经济发 展和能源安全具有重要意义。
美国梅萨里特公司的远程控制采矿系统
梅萨里特公司开发了一套远程控制采矿系统，该系统通过遥控操作进行采矿作业。该系统的应用减少了采矿作业 中的人员数量，提高了作业的安全性和效率。
案例比较与启示
技术应用差异
国内外的自动化采矿系统在技术应用上存在一定差异。国内系统更注 重实用性，而国外系统则更注重技术创新和研发。
煤矿综合自动化概念
采集方式：采用规约转换或读数据库的方式均可
接入方法：TCP/IP通信 3提升机电控系统 采集参数：安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电 机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。
功率因数，电度，有功功 率，无功功率，视在功率，零序电流，频率，有功电能， 无功电能等。
采集方式：变电站控制系统，遵循国家标准电力101规约 接入方法：直接接入或转换规约 10选煤厂集控系统 采集参数：煤仓煤位，重量，各种皮带保护，开停状态，故障状态，装车车号，
装车时间，车皮数量，装车日期，计量秤瞬时流量，累计流量，日产量，班产量， 皮带给煤机开停，故障等
煤矿综合自动化层次架构
计
生产监控调度指挥
数
安全生产信息管理
算
生活保障管理
质量管理
机
物资管理
生产保障管理
网
络
后勤 保障
经济 核算
生产计划与统计
专家决策支持
据
办公自动化
生
安
产
全
库
考勤与劳资
管理决策层
数据库 信息处理 信息挖掘 信息融合 故障诊断 专家系统
信息集成层
管
理
网络
矿山综合自动化平台
综合自动化层
系
力 空气干燥装置压差、空气过滤器压差、压缩空气站供气母管流量 电压，电流，开停，故障等 采集方式：PLC控制或分站式数据采集 接入方法：直接接入或转换规约
3.3煤矿综合自动化内容
部分子系统
9110kV变电站和35kV变电站监控系统 采集参数：相电压，线电压，电流，故障，开停,高压开关,,馈电开关，主变温度,
浅谈煤矿综合自动化系统
浅谈煤矿综合自动化系统
煤矿综合自动化系统是指通过计算机控制、传感器监测等先进技术手段，实现对煤矿
各个生产环节进行自动化控制与管理，提高生产效率、减少事故隐患，提高煤炭资源利用率，促进煤炭产业转型升级。
煤矿综合自动化系统主要包括以下几个方面：
一、安全监控系统：通过监测温度、氧气含量、甲烷浓度、二氧化碳浓度等威胁煤矿
安全的重要因素，及时发现隐患，预防事故。
二、供电自动化系统：实现电力自动化控制，通过电能质量监测、电容式储能、分布
式能源优化等技术，提高煤矿能源利用效率，降低生产成本。
三、运输自动化系统：运用无人驾驶技术、激光雷达测距技术、GPS导航技术等手段，实现对煤矿内部物流的自动化控制，提高煤炭的输送效率，降低劳动力成本。
四、生产自动化系统：通过计算机控制、传感器、机器视觉等先进技术，实现对煤矿
生产环节的智能自动化控制，可大量减少人工操作，提高生产效率和产品质量，降低成本
和能耗。
五、智能管理系统：通过互联网，实现矿区内各个生产环节的信息化集成管理，包括
资源规划、生产计划、物资管理、人员管理等，提高煤矿管理效率，为煤矿转型升级提供
数据支持。
需要指出的是，煤矿综合自动化系统的建设需要考虑前期投入的成本、技术与设备的
更新换代，对于智能化设备的维修保养和升级等方面，也需要进一步加强煤炭企业的技术
培训和能力提升，才能真正实现煤炭产业向智能化、网络化、绿色化转型的目标。
煤矿自动化系统
二、煤矿综合自动化系统主要内容
1、基础自动化 矿井生产自动化系统（PCS）
(1)综采工作面自动化控制系统； (2)掘进工作面自动控制系统； (3)主运输皮带集中控制系统； (4)矿井主排水自动控制系统；
安全管理监控系统 （1）矿井巷道顶板压力监测系统； （2）安全监测监控系统； （3）人员定位跟踪系统； （4）矿井安全生产无线监管系统等。
煤矿自动化系统
总纲要
煤矿主要生产工艺
➢ 煤矿生产系统、安全系统 ➢业务需求
煤矿综合自动化系统
➢基本概念 ➢建设内容 ➢关键技术 ➢自动化、信息化、数字化比较
煤矿综合自动化系统解决方案
➢生产自动化 ➢安全监控 ➢安全生产管理辅助系统
第二部分
煤矿综合自动化系统
一、什么是煤矿综合自动化系统
1.概念
概念提出：煤矿综合自动化又称CIMAS（Computer Integrated Mine Automation System ），基于CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ）原理提出； 应用技术：应用现代电子技术和自动化技术、网络技术及计算机技术等； 功能分析：实现对矿井生产过程全面监控的系统，把采掘生产设备监控系 统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监 控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这 样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情 况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿 进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。
13
1、工业控制网络
拓扑结构图
14
1、工业控制网络
环网：井上、井下2个环网； 冗余：2台核心交换机，冗余热备份；链路冗余、服务器冗余、工作站冗余； 设备： 网络交换机； 服务器； 工作站。。。
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精品课件
二、煤矿综合自动化系统的主要内容
2.关键 一个平台，两个网络，三个层次 3). 三个层次
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一、什么是煤矿综合自动化系统
1.概念 经济效益
1、节省传输线路铺设和维护费用； 2、提高对设备的故障分析和判断能力，减少停机事故； 3、加强对辅助运输的调度与管理，提高运输能力； 4、减少人工操作失误，增强操作系统的可靠性，延长设备使用寿命； 5、搭建传输平台、数据平台和监控平台，一次投资，长期受益； 6、在地面集中监测监控，井下减员增效，减少井下人员伤亡的可能性； 7、集中监测、监控，实现无人值守、定期巡检，有效降低生产成本； 8、提高整体集成水平，发挥自动化系统的综合效益； 9、实现煤矿管控一体化，提高煤矿的安全生产调度水平。
（4）液压支架监测系统； （5）顶板离层监测系统； （6）束管监测系统等。
（3）矿井调度通讯系统； （4）语音广播系统等。
精品课件
二、煤矿综合自动化系统的主要内容
1.组成 2).安全生产管控信息系统MES (业务应用) 3).企业管理、决策系统 (业务应用)
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二、煤矿综合自动化系统的主要内容
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一、什么是煤矿综合自动化系统
1.概念
必要性：多数煤矿，已安装或即将建设的自动化系统大多是在不同阶 段建设完成的，各系统处于相互独立的状态，造成了很多问题，如： 1、通讯线路重复投资、重复建设； 2、整体可靠性差，不利于煤矿安全生产； 3、各系统自成体系，需要专门、独立的值班和维护人员； 4、各系统间信息不能互通，不能发挥自动化系统的综合效益； 5、系统维护量大，维修、维护困难。 因此，为了从系统工程的角度整体上对矿山进行统一的自动 化管理，防止“信息孤岛”现象，有效整合各种资源和发挥自动化集 成的最大效益，需要建立统一的煤矿综合自动化系统。通过建设煤矿 综合自动化系统，使煤矿井上下的安全信息、设备的工况信息和控制 信息在一个统一的平台上传输，避免重复投资和建设，提高传输平台 的可靠性和传输能力。而且，通过综合自动化软件平台，可以将现有 的以及将来要上的自动化系统整合到一个统一的综合自动化监测监控 系统中，进行集中的调度管理，有效地提高了矿井安全生产调度水平， 实现对煤矿机电设备和安全监测信息的远程集中监测与控制。
精品课件
一、什么是煤矿综合自动化系统
2.逻辑架构图
精品课件
二、煤矿综合自动化系统的主要内容
煤矿综合自动化系统解决的是安全、生产两大主题，进行科学精细 化管理， 达到管控一体化。
管理 策
决 信息数据处理来自数据安全 生 产精品课件
二、煤矿综合自动化系统的主要内容
1.组成 1).基础自动化
矿井生产自动化系统 （1）通风机监控系统； （2）压风机监控系统； （3）地面110kv变电站监控系统； （4）井下10kv变电所监控系统； （5）主井提升监测系统； （6）副井提升监测系统； （7）称重计量系统；
煤矿综合自动化系统概述
精品课件
一、什么是煤矿综合自动化系统
1.概念
煤矿综合自动化又称CIMAS（Computer Integrated Mine Automation System），基于CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ） 原理而提出。综合自动化系统是应用信 息技术、自动化技术、网络技术、计算机技术和煤矿生产工艺技术对 矿井生产过程实现全面监控的系统，它把采掘生产设备监控系统、皮 带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控， 实现生产及辅助生产各运行参数的统计和上传，这样使得煤矿生产和 管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管 理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程 实时监视。
进行记录。
操作及事件记录功能：设置记录功能，对确认信息
到网上。
web浏览功能精：品采课件用web发布平台，将生产数据发布
二、煤矿综合自动化系统的主要内容
2.关键 一个平台，两个网络，三个层次 2). 两个网络：即工业以太网和管控信息网。
工业以太网 – 地面和井下的各个子系统的生产系统设备 数据（运行状态、电机温度、轴承温度等）、工艺参数（水位、流 量、压力、煤位等）及环境监测数据（安全监测数据、束管监测数 据等）的传输通道。
精品课件
一、什么是煤矿综合自动化系统
1.概念
系统集成：生产控制及监测系统 （通风、压风、110KV、10KV等） 安全生产管控信息系统（MES）
技术手段：网络、通信、数据库、自动化、信息化以及工业电视等。 目标：实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学
化，为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害 提供有效手段。简言之就是，提高煤矿安全管理能力，实现生产、管 理的一体化和自动化。
基础自动化层 – 各子系统的基础自动化。 数据处理层 – 系统监测监控数据的处理和分析。 业务应用层 – 处理分析后的数据在煤矿安全和管理中 的实际应用。 三个层次体现的是煤矿综合自动化系统从下到上应用然后 实现其价值的一个过程。
安全管理监控系统 （1）安全监测监控系统； （2）人员定位系统； （3）矿井水情监测系统；
辅助安全监控系统 （1）工业电视系统； （2）无线通讯系统；
（8）综采工作面监控系统； （9）主运输皮带监控系统； （10）洗煤厂监测系统； （11）净水站监测系统； （12）矿井水处理监测系统； （13）井下主排水监控系统； （14）信集闭系统等。
2.关键
一个平台，两个网络，三个层次
1). 一个平台：即一体化监控平台（ICV）。
主要作用：
产数据。
数据采集：提供统一数据接口、通讯协议，采集生
数据存储、分析 ：将数据分类存储，加以分析。
测监控设备
远程监控：利用组态软件，开发人机界面，远程监
状况及生产状态；监测环境状态；异常情况报警。
故障报警功能：可获得实时报警信息，显示到调度 中心操作站。