煤矿综合自动化系统方案设计_0
KJ82基于工业以太网的煤矿综合自动化系统
煤
炭
工
程
该系 统 曾 获 得 国 家 科 技 部 “ 技 型 中 小 企 业 技 术 创 新 基 金 ” 无 偿 资 助 ，立 项 代 码 ： 科 ０ Ｃ ６ １２ ０５ ，获中国煤炭工业科学技术一等奖 ，获 国家专利产品 ４项。 ２ ２２ ３０ ０ ６ Ｋ８ Ｊ２系统 已在江苏 、河南 、山东、山西等地 ５ ０多个煤矿 运行 ，现场反 映 ：使 用效果 良好 ，对煤
矿 安 全 生产 、减 人 提 效 和 科 学 管 理 具 有 重 要 意 义 。
基 于 Ｇ Ｓ的 矿 山信 息 系 统 及 数 字 矿 山 系 列 Ｉ
基于 Ｖ Ｒ— Ｉ ＧＳ的煤矿安全与生产调度信息 系统设 计与开发基 于地理信 息系统 （ Ｉ） ＧＳ 、虚拟现实
（ Ｒ） Ｖ 、计算机 网络等技术 ，开发 出三维 、动态 的典型矿井 井上下空 间环境 ，设计 开发 出新一 代 的煤 矿安全与生产调度信息管理 系统。该 系统集矿 山安全 、工况监测 、生产调度 、规划设 计、管理决策等
煤
炭
工
程
２１ 第 ｌ ００年 ２期
Ｄ ＷＸ型 （ 塞 悬 浮 式 ） 体 液 压 支 柱 柱 单
Ｄ ＷＸ型 （ 柱塞悬浮式 ） 单体液压支柱是 中国矿业大学研制的一种新一代 工作面单体支护产 品 （ 获 国家发 明和实用新 型专利 ，专利号为 ： ７０ ０３ ６等 １ 国家专利 ） ９ １７ ６ ． ０项 。该产 品已通过 了由国家煤矿支
洗煤厂解决方案
维德煤矿自动化整体解决方案——洗煤厂综合自动化集成控制系统一、前言煤炭工业是最传统的行业之一，煤矿综合自动化是提升行业安全和效率的重中之重。
在煤炭生产过程中煤矿洗煤厂承担原煤筛分、洗选、分级、分类存放等工作, 是煤炭产品加工的主要场所。
通过重介选煤技术对原煤进行加工处理、经过筛分、洗选、转载后得到产品煤和矸石；进入下一阶段入仓、输送和发运。
二、洗煤工艺过程简介：目前现代化煤矿洗选煤厂一般均采用重介旋流器和泥煤水工艺。
主要工艺设备包括：原煤分级筛、跳汰机、斗式提升机、精煤脱水筛、产品分级筛、耙式浓缩机、高效压滤机、煤泥碎干机等。
重介洗煤工艺流程如图：三、综合自动化集成控制系统组成：1、系统的集成：整体洗煤自动化控制系统由四部分集成：●生产过程集中监控子系统●工业电视监视子系统●生产调度通讯子系统●信息综合管理子系统系统结构如图：1.1、生产过程集中监控系统对洗煤的主要工艺车间和设备实行数据采集、操控机显示功能。
由数据采集模块、处理控制器、监控操作站、通信网络及网络设备组成。
集中监控系统具有顺煤流停车，顺、逆煤流起车的顺序控制功能，过程控制功能，设备运行状态的监视、水位、煤位、风压、药量的检测，水、煤、电、药剂的计量，故障的报警、急停，且能保证在各种情况下不堆煤。
在操作站可编程组态有以下画面：A.控制方式和流程选择画面B.工艺设备流程图C.设备状态工况显示图D.数据及历史数据显示图E.故障报警一览表F.煤料仓实时料位图G.电力参数、灰分仪数据、皮带秤数据H.主要设备运行时间统计表I.如例图：1.2、工业电视监视系统通过工业摄像机实现煤流的跟踪显示，直观地确认工艺各过程及相关设备的运行情况，且可以记录和显示在工业大屏上。
由摄像镜头、云台、解码器、网络设备、硬盘录像机和工业显示大屏组成。
1.3、调度通讯系统主要完成生产的调度指挥和信息交换，可实现用户热线直连、多方远程会议、分片调度、厂长电话及夜间服务值守。
智慧矿山综合解决方案
智慧矿山综合解决方案2023年8月21日CONTENT01项目概述02 03建设思路04建设内容特色分析01当前我国经济增速由高速向中高速转变，产业结构正经历新一轮调整与优化升级，对众多矿产品需求量下滑。
但由于矿物能源在一次能源消费中占有主导地位，对国民经济和社会发展有特别重要的战略意义。
矿山投资规模小，开采能力低专业技术人员缺乏自动化能力不高缺乏有效监管危险事故频发矿山—现状技术推动革命•新技术在工业领域广泛应用;•各项技术的成熟与融合;•矿山发展新潮流;•科学技术来代替人力，解决“用工荒”问题;•实现减人增效，通过机械化换人、自动化减人、智能化提质增•效来提升企业的综合竞争力;•将高新技术与传统技术装备、管理融合，实现产业转型升级;企业发展需要国家政策引导发展机遇智慧矿山建设迎来历史发展机遇2019.102019.012018.092017.102017.052016.11国士资源部发布了《全国矿产资源规划(2016-2020年) ) ，明确提出未来5年要大力推进矿业领域科技创新，加快建设数字化、智能化、信息化、自动化矿山。
国家发改委发布《安全生产”十三五"规划》.要求在矿山领域实施”机械化换人、自动化减人".推动矿山企业建设安全生产智能装备在线监测监控等安全管理信息系统。
科技部、国土资源部在《“十三五”资源领域科技创新专项规划》指出，充分利用现代通信、传感，信息与通讯技术，实现矿山生产过程的自动检测、智能监测、智能控制与智慧调度。
《智慧矿山信息系统通用技术规范》国家标准化管理委员会对信息技术在矿山的应用提供了国家标准和规范。
是我国第一部以“智慧矿山”命名的标准规范。
《煤炭工业智能化矿井设计标准》由住房城乡建设部发布的国家标准《煤炭工业智能化矿井设计标(GB/T51272-2018)开始实施。
《煤矿机器人重点研发目录》国家煤矿安监局发表“第1号公告”，重点研发应用掘进、采煤运输、安控和救援5类，38种煤矿机器人。
煤矿安全生产智能监控系统设计规范
煤矿安全生产智能监控系统设计规范一、安全生产方针、目标、原则煤矿安全生产智能监控系统设计规范的首要任务是确保煤矿生产过程中的安全性。
安全生产方针如下：坚持安全第一，预防为主，综合治理的方针；遵循国家法律法规，严格执行煤矿安全生产各项标准；结合煤矿生产实际情况，提高安全生产管理水平，降低事故发生率。
安全生产目标：建立健全安全生产管理体系，实现煤矿生产零事故；提高全员安全意识，使每位员工都能严格遵守安全生产规定；充分利用智能监控系统，提高煤矿生产自动化、信息化水平，降低人为因素对安全生产的影响。
安全生产原则：以人为本，关注员工生命安全；科技支撑，提高安全生产水平；强化责任，明确安全生产职责；持续改进，不断完善安全生产管理体系。
二、安全管理领导小组及组织机构1、安全管理领导小组成立安全管理领导小组，负责对煤矿安全生产智能监控系统的设计、施工、验收、运行等进行全面监督管理。
小组成员由公司高层领导、相关部门负责人和专业技术人员组成，具备较强的决策能力和丰富的安全生产管理经验。
安全管理领导小组主要职责：（1）制定煤矿安全生产智能监控系统设计规范及实施方案；（2）组织、协调、监督煤矿安全生产智能监控系统的设计、施工、验收等工作；（3）定期召开安全生产会议，研究解决安全生产中出现的问题；（4）对煤矿安全生产情况进行统计分析，提出改进措施和建议。
2、工作机构设立以下工作机构，负责煤矿安全生产智能监控系统的日常管理工作：（1）项目管理部门：负责项目申报、实施、验收等工作；（2）技术管理部门：负责监控系统技术方案的制定、技术指导、技术培训等工作；（3）安全管理部门：负责监控系统运行情况的监督检查，提出安全隐患整改措施；（4）运维部门：负责监控系统的日常维护、故障处理等工作；（5）综合管理部门：负责安全生产资料的管理、归档等工作。
三、安全生产责任制1、项目经理安全职责项目经理作为煤矿安全生产智能监控系统项目的主要负责人，对项目的安全生产承担以下职责：（1）全面负责项目安全生产工作的组织、协调和监督；（2）制定项目安全生产规章制度，确保项目实施过程中严格遵守；（3）组织项目安全生产培训，提高项目团队成员的安全意识；（4）定期组织安全生产检查，对发现的安全隐患及时整改；（5）对项目安全生产事故进行调查、处理，总结事故教训，预防类似事故的再次发生；（6）确保项目安全生产投入，保障项目安全生产所需的资源。
煤矿智能化建设指南
煤矿智能化建设指南（2021年版） 目 录 一、总体要求 .......................................................................................... 1 （一）指导思想 ....................................................................................... 1 （二）基本原则 ....................................................................................... 1 （三）建设目标 ....................................................................................... 2 二、煤矿智能化总体设计 ..................................................................... 4 （一）井工煤矿智能化总体设计 ........................................................... 5 （二）露天煤矿智能化总体设计 ........................................................... 6 （三）选煤厂智能化总体设计 ............................................................... 7 （四）井工煤矿、露天煤矿和选煤厂建设要求 ................................... 9 三、煤矿智能化建设内容 ................................................................... 10 （一）井工煤矿智能化建设内容 ......................................................... 10 （二）露天煤矿智能化建设内容 ......................................................... 27 （三）选煤厂智能化建设内容 ............................................................. 37 四、保障措施 ........................................................................................ 39 （一）组织保障 ..................................................................................... 39 （二）制度保障 ..................................................................................... 39 （三）技术保障 ..................................................................................... 40 （四）资金保障 ..................................................................................... 40 （五）人才保障 ..................................................................................... 41 为贯彻落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（发改能源﹝2020﹞283号，以下简称《指导意见》），科学规范有序开展煤矿智能化建设，加快建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿，制定本指南。 一、总体要求 （一）指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，深入落实“四个革命，一个合作”能源安全新战略，坚持新发展理念，加快新一代信息技术与煤炭产业深度融合，推进煤炭产业高端化、智能化、绿色化转型升级，实现煤炭开采利用方式的变革，提升煤矿智能化和安全水平，促进煤炭行业高质量发展。 （二）基本原则 ——分类建设，分级达标。针对我国煤矿智能化建设基础与生产条件复杂多样、发展不平衡不充分等现状，坚持分类建设和分级达标相结合，建立健全智能化煤矿建设、评价、验收与奖惩机制，全面推进煤矿智能化建设。 ——因矿施策，培育典型。创新智能化煤矿建设与管理模式，重点突破适用于不同条件的智能化技术与装备，培育建设一批智能化示范煤矿，形成可复制、可推广的建设模式和经验，发挥智能化示范煤矿的带动作用。 ——系统规划，全面推进。加强煤矿智能化顶层设计，科学制定实施煤矿智能化建设与升级改造方案，加大煤矿智能化技术资金投入、人才投入和政策支持力度，提升煤矿智能化技术装备的成熟度与可靠性，全面提升煤矿智能化水平。 ——以人为本，安全高效。坚持把煤矿减人、增安、提效和提高职工的幸福感与获得感作为智能化煤矿建设的根本目标，通过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平，促进煤矿安全、质量、效率与效益的稳步提升。 （三）建设目标 按照《指导意见》提出的三阶段目标，重点突破智能化煤矿综合管控平台、智能综采（放）、智能快速掘进、智能主辅运输、智能安全监控、智能选煤厂、智能机器人等系列关键技术与装备，形成智能化煤矿设计、建设、评价、验收等系列技术规范与标准体系，建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿，提升煤矿安全水平。 1.井工煤矿智能化建设目标 对于晋陕蒙等大型煤炭基地的生产煤矿，应全面进行智能化升级改造，重点提高采煤工作面智能化水平、掘进工作面减人提效和远程控制、智能安全生产水平，井下水泵房、变电所等固定岗位全部实现无人值守作业，形成基于综合管控平台的智能一体化管控；对于中东部矿区等建设基础较薄弱的生产煤矿，重点进行基础信息系统、机械化+智能化的采掘系统、重大安全隐患的智能预警系统、智能安全监测系统等建设，实现减人、增安、提效；对于云贵基地的煤矿，应尽快实施智能化改造，重点进行危险、繁重岗位机器人替代，提升矿井本质安全水平。新建煤矿应先行开展煤矿智能化顶层设计，采用先进生产工艺、技术与装备，全面建设信息基础设施、智能化生产系统、智能化综合管控平台等，形成完整的智能化煤矿安全高效运维体系。 2.露天煤矿智能化建设目标 生产煤矿重点提升基础网络、数据中心、感知系统、智能装备、机器人等建设，重点建设远程操控系统、无人驾驶系统、远程运维系统、综合管控系统等，实现开采环境数字化、剥采装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。新建露天矿应高起点建设信息基础设施，构建露天矿信息传输、处理、存储平台和集中管控体系，开采过程实现远程智能控制，建设露天煤矿智能化综合管控平台，实现基于大数据分析、云计算、数字孪生为基础的智能开采。 3.选煤厂智能化建设目标 已建选煤厂应进行基础设施升级，以主要工艺环节、重要装备、安全防控智能化为建设重点，开展无人操作设备、无人值守系统的研发与应用，提高洗选工艺过程的智能化水平。鼓励新建选煤厂开展基于BIM技术的数字化设计与施工管理，建设选煤专家知识库，开展重点生产单元、管理过程的智能化，形成完善的洗选过程智能感知、智能控制、智能管理与智能决策，主要工艺环节、主要操作岗位及重要设备实现智能无人操控，建成安全、节能、环保的智能化选煤厂。 二、煤矿智能化总体设计 智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行。新建煤矿及生产煤矿应根据矿井建设基础，制定科学合理的煤矿智能化建设与升级改造方案，明确智能化煤矿建设的总体架构、技术路径、主要任务与目标。 智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心，面向不同业务部门实现按需服务。井工煤矿、露天煤矿开展智能化建设可参考图1所示技术架构。
煤矿综采工作面智能化管理系统的设计与应用研究
煤矿综采工作面智能化管理系统的设计与应用研究摘要：随着科学技术水平的不断发展，智能化技术在很多领域中都得到了应用，包括煤矿开采行业。
虽然通过建设综采工作面智能化管理系统能显著提升煤矿运行的效率和质量，但是智能化技术在综采工作面中的实践应用时间相对较短，在实际运行中仍然存在一些问题，有待完善。
煤矿中使用的设备在工作时容易受到外界环境的影响或者干扰，给工作面智能化管理与控制带来了一定难度。
为了促进综采工作面智能化技术的应用与发展，很多学者开展了相关研究，部分煤矿企业在实践中也进行了有益的探索，结合煤矿自身情况建立了智能化工作面，取得了很多成果。
关键词：煤矿; 工作面; 智能化; 管理系统引言当今，互联网发展迅速，社会各阶层都出现了新的挑战和机遇，许多传统产业正随着社会和当代的步伐发展，积极寻求与互联网技术的联系，以便能够迅速过渡到互联网。
我们正处于重组和重组的关键阶段，传统域和互联网技术融合为有机融合，以实现我们公司的变革。
由于煤炭开采对环境保护和安全极为脆弱，利用智能技术和智能设备进行煤炭开采措施对于煤炭的无人开采至关重要。
一、煤矿综采智能化工作面煤炭开采是我国的基本能源之一，近期内将无法使用。
但是，在煤矿工作中，整个工作是复杂的，在工作过程中出现安全问题的可能性依然存在。
此外，煤炭输送模式的一部分属于基本模式，对煤炭工业如何走向可持续发展产生了负面影响。
为了促进煤炭工业的整体发展，必须不断改变传统的发展模式，通过现代和先进技术使煤炭工业更加高效、安全。
二、智能化管理系统整体方案设计根据对煤炭开采实际情况的深入分析，开发了一个详细的管理系统，如图1所示。
图1表明，整个智能管理系统网络可分为三个层次:煤矿工人碳纤维层次、单设备控制层次和计算机智能集中控制层次。
除了普通的燃煤发电厂、平板交通工具外，还包括水泵、风机等生产设备的辅助。
为了更好地控制智能管理，一些主要燃煤电厂安装了高清摄像头，例如b .液压支架或燃煤发电厂。
车运原煤自动采样系统方案设计
车运原煤⾃动采样系统⽅案设计绪论⼀、本论⽂研究的⽬的和意义随着计算机技术的飞速发展，计算机在⼯业⾃动化领域中的应⽤越来越⼴泛。
可编程控制器就是其中的佼佼者，它以其卓越的性能，⾼可靠性、能在恶劣环境下⼯作、维修使⽤⽅便、通讯、组⽹功能强和具有较⾼的性价⽐等特点，被⼴泛的应⽤于⼯业控制中。
⽕⼒发电⼚、港⼝和煤矿等部门都要对出⼊煤的质量进⾏分析,分析检验结果作为⽣产成本核算、控制锅炉⼯况或作为商品煤结算的依据。
煤的质量分析包括采集样品(采样) 、制备试样、分析。
⽤少量的样品的分析结果代表⼀批煤的质量必然会有偏差。
此偏差由采样偏差、制样偏差和分析偏差构成,其中采样偏差最⼤。
因此,分析结果的精确度,很⼤程度上取决于所采样品的代表性。
以前靠⼈⼯采样,很难保证样品的代表性。
分析偏差太⼤时还可以重新分析,⽽样品⽆代表性时,则往往由于煤已运⾛或已⼊锅炉烧掉⽽⽆法重新采样。
如果煤样品⽆代表性,则⽆论分析结果多么精确也毫⽆意义。
国家标准GB474 规定了各种情况下煤的采样⽅法。
在流动的煤(煤流) 中采样时,应将采样处煤流横截⾯上的煤全部采出。
汽车⼊⼚煤采样机是针对运煤汽车采样⽽设计的机械化采样设备。
该设备集采样、破碎、缩分、集样于⼀体、结构合理、运⾏可靠、操作⽅便。
采样制样⼯艺过程符合GB474，GB475国家标准。
适⽤于电⼚、煤矿、煤码头等进⾏煤质检验采样的场合。
汽车⼊⼚煤采样机主要由采样头、给料机、破碎机、缩分集样器、余煤处理系统组成。
⾸先由钻取式螺旋采样头提取煤样，通过密闭式给料机送放破碎机、破碎后进⼊缩分集样器，通过缩分的煤样进⼊集样器，多余的煤样由余煤处理系统反排回汽车或直接排回煤场。
采⽤本采样系统的优点有：(1).可实现全断⾯采样，保证煤样代表性；(2).采⽤专利破碎机，⽔份适⽤范围⼴，减少堵煤可能性；(3).⼀体化设计，结构紧凑，采样时间短；(4).半封闭结构，减少⼈为与环境因素的影响；(5).设备⾃动化程度⾼，维护简单。
煤矿综合自动化系统“三网合一”分析
（） ４ 工业 以太 网的实时传输协议 ， 以太 网用 于工 业控 为
制打下 了良好基础。 （） ５ 网管型工业以太网交换机提供了工业应用所需 的强
话等 系统 ， 语言信号的优先级应高于视频信号。煤矿综合 自 动化 系统中语言用户量不大 ， 但具有一些特殊要求 。 （） １能实 现调度电话 的各种功能 ， 如强拆 、 等； 强插
维普资讯
５ ４
东堪茬 科技
２７ 第５ ０年 期 ０
煤 矿综合 自动化 系统 “ 三网合一＂ 析 分
孙亚军． 张 刚
（ 兖矿集团兴隆庄煤矿 ， 山东 济宁 ２２６ ） ７０９ 摘 要 煤矿 综合 自动化系统 中的“ 三网合一” 实际上是 三种 业务合一， 与地 面公认 的“ 三网合一” 从规模和技 术上均有较大 监测监控 数字语音 号非常直观， 但是它难 以反映系统参数 的变化 ， 仅反 映外观 现象， 因此其优先级最低。
的区别。 因此煤矿综合 自动化系统 中的“ 网合 一” 三 需专 门考虑， 而不能随意｝用上述“ ｌ 三网合一” 的概念与技术。
关键词 三网合一 工业电视
“ 网 合 一 ” 概 念 有 几 种 ， 地 面 系 统 中 比较 公 认 的 三 的 在
“ 三网合一” 指将 电视 、 是 电话 和计 算机 ３种 网络融合 为一 体， 为各种社会生活 的需要 。可避 免重复投 资， 网络利 成 使 用率得到充分发挥。 煤矿综合 自动化 系统 中的 “ 三网合一 ” 际上是三种业 实 务合一 ， 与地面公认的“ 三网合一” 从规模 和技术 上均 有较大 的区别。因此煤矿综 合 自动化 系统 中的“ 三网合一” 需专 门 考虑 ， 而不 能 随 意 引用 上述 “ 网合 一 ” 三 的概念 与 技 术 。
综合自动化系统在漳村煤矿选煤厂的应用
作者简 介 ： 冯瑞波 （９ ４一）男 ， １６ ， 山西长治人 ， 工程师 ， 漳村煤矿 副矿长 ， 从事矿井经营管理工作 。
选煤 厂综 合 自动化 系 统包 括 调 度 监 控 系统 、 集 中控 制 系统 、 自动化 控 制 系 统 、 全 监 测 保 护 系统 、 安 工业 电视 监视 系统 、 调度 通讯 系统 。
个新 分站 ， 新 建 主 厂房 内及 储 装 运 系 统 改 造 的 将 新增加的设备相关信 号接入到新增加 的 Ｐ Ｃ控 制 Ｌ
工业监控软件 ｉ ｘ． 。监控计算机和 Ｐ Ｃ主站之 纤电缆 、 Ｆ ３５ ｉ Ｌ 超五类 网线 、 光纤收发器组成 ， 通过 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ 间采 用工业 以太 网络 相 连接 。 协议 完 成 对 全 厂设 备 的监 控 。Ｃ ｎ ｏｅ ｉｋ网 由 ｏｔｌ ｒＬｎ ｒｌ
通 讯软 件 采 用 Ｆｎｇｔａ 。集 控 室 内配 置 两 台 放 置 于三个 Ｐ Ｃ柜 内 的 Ｃ Ｋ通 讯 模 块 和屏 蔽 双 绞 ｉｓａ ｙ ｗ Ｌ Ｌ 工 控机 对全 厂设 备 进 行 监 控 ， 常 状 态 下 主 机 处 于 线组成 ， 责完 成三 个 Ｃ Ｕ数 据传 输 。 正 负 Ｐ
ＦＥＮＧ ｉｂ Ｒｕቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ－ ｏ
（ ｈ ｎｃｎＣ ａ Ｍｉ ， ｎＥ ｖ ｏｍ ｎ ｌ ｎｒｙＤ ｖｌ ｍ ｒ ｏ ，ｔ． Ｃ ａ ｇｈ ０ ６ ３ ， ｈ ａ Ｚ ａ ｇｕ ｏｌ ｎ ｎｉ ｎ ｅｔ ｅ ｇ ｅｅｐ ｅｔ ． Ｌｄ ，ｈ ｎｚｉ ４ ０ ２ Ｃ ｉ ） ｅ ｒ ａＥ ｏ ｉＣ ｎ
潞 安矿 业集 团公 司漳 村煤 矿选 煤 厂原 是 一座 设 工作状态 ， 从机通过监控计算机实现对选煤厂 的监
煤矿综合自动化平台建立与子系统接入——以曹庄煤矿为例
动化 的集成 建设 势 在必 行
１ 综 合 自动化 平 台 系统 建 设
１１ 网 络 传 输 平 台 ．
建 立 矿 井 综 合 自 动 化 平 台 和 Ｉ ０ Ｍ 高 速 的工 业 以太 网络 ． 决 所 有 Ｏ０ 解
子 系 统 传 输 物 理 通 道 ： 所 要 求 子 系 统 对 进 行 数 据 采 集 、 理 、 储 、 布 ， 成 处 存 发 完
一
个 统 一 的 综 合 自动 化 系 统 平 台 上 ， 以 提 高机 械 设 备 的 利 用 效 率 ， 高 安 全 生 产 和 管 理 水 平 ， 矿 井 建 可 提 将 关 键 词 ： 合 自动 化 ； 台 ； 系统 ； 入 ； 度 管 理 综 平 子 接 调 中图分 类 号 ：Ｄ ７ Ｔ ６ 文 献 标 识 码 ： Ａ 井 下一 ２ １ ０泵 房 、 ２ ０水 泵 房 ． ４ ０ 一８ 一 ８ 保数 据安 全 水 泵 房 和一 ８ ２ ０皮 带 集 控 室 形 成 井 下 防 爆 千兆 工 业 环 网 ． 下 的工 业 环 网交换 井
先 后 建 设 了 多 个 子 系 统 ． 括 矿 井 人 员 包
户 的 客户 机／ 务器 系 统直 到 支持 冗余 Ｎ 服 务器 、 据容 灾 中心和远 程 Ｗｅ 数 ｂ客户
机 解 决 方 案 的 多 用 户 系 统 。 、主运 输 皮带 集 中控 制 系统 、
过 程 的 透 明 性
用 以太 网接 Ｌ 但 是 根据 各个 子 系统 的 １．
实 时数 据 库 服 务 器 和关 系数 据 库 服 务
器 配 置 Ｉ Ｍ Ｓ ４ ０光 纤 Ｓ Ｎ 存 储 ． Ｂ Ｄ３０ Ａ 确
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煤矿综合自动化系统方案设计 山西潞安集团夏店煤矿 全矿井综合自动化
技 术 要 求
2011年10月
全矿井综合自动化系统技术要求 第一章 系统概况 1.1 建设目标 此次综合自动化建设的内容主要是建设统一的网络传输平台，将矿井的各个控制系统及各工业现场的视频监控汇聚到集成监控平台，充分考虑子系统的接入与整合，节省投资、资源共享，提高系统功能，并可与矿信息管理网实现无缝联接，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。 系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析，集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。 总之：系统运行后，设备稳定，传输可靠，系统安全，实现三网合一，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井，并能体现建设的最新面貌，同时树立本矿职工的自信心和自豪感，鼓舞大家工作热情。 1.2 建设内容 综合自动化系统平台通过地面集控中心服务器对子系统的数据采集，在工程师站上完成各子自动化系统的组态，使子系统数据达到有效集成，实现综合监测和控制。 具体建设内容如下： 千兆工业以太网传输平台 千兆工业以太网传输平台就相当于在矿区修建了一条信息高速公路，通 过在地面及井下部署工业以太网交换机组成千兆工业以太网，将来井上井下各控制系统、工业电视系统都能够通过此传输平台汇聚到矿调度集控中心。 调度集成监控平台 各个系统的数据通过信息高速公路传输到统一的数据仓库，通过调度集 成监控平台可以对全矿井的控制数据进行统一的管理
全矿井综合自动化系统技术要求 子系统接入平台 该平台要求接入的系统在软件上和硬件上都采用统一的国际标准接口接 入到综合自动化系统平台中，目前子系统厂家繁多，软件通讯协议上也各不统一，通过该平台进行软硬件的技术改造后可以按照标准的方式实现现有系统的无缝接入。同时该系统还对将来建设的系统提出了接口上的要求，使待建系统建成后直接接入系统平台。 大屏显示系统 大屏显示系统采用先进的等离子技术可将各系统控制画面及地面井下视 频数据整体的展现出来 数字工业电视系统 提高安全生产管理水平的必要手段，对矿区内各预设位置进行24小时监 控，及时发现问题和隐患，同时为领导决策和信息核实提供依据。 1.3 建设要求 全矿井综合自动化系统平台由软件集成和网络传输部分组成，集控中心服务器与井下子系统通过标准的数据交换方式（如OPC等）进行数据通信与采集，并对数据进行有效综合集成，将实时、历史及综合的数据形成生产调度信息，分析后为管理层提供决策依据，专业操作员根据相关信息对各系统进行操控，从而实现监、管、控一体化。 基本功能如下： 在物理上和逻辑上充分考虑硬件和软件冗余，确保网络的安全。 当某子系统的通讯或元器件出现故障时，不影响整个网络传输性能。 硬件设备选型须符合国家和行业标准。下井设备应取得“MA”认证。 井下设备须考虑防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰等要求。地面设备考 虑防雷和抗电磁等干扰。 集控中心能实时、准确的采集到子系统的工况及环境参数，并以图表的形 式表现出来，实现监测与控制。 系统可靠、稳定性强，界面友好，操作简单，维护方便。 考虑先进性、安全性、可靠性、实用性和兼容性，做到系统可靠运行、易 扩展、升级，易与异构子网互连。 1
全矿井综合自动化系统技术要求 实时显示监测点的状态与数据。 设备故障或监测量超限时，专业子系统与集控平台同步显示故障设备名 称、报警点及数值，并将故障报警信息存入数据库，供统计分析。 系统实现信息高度集成（自动化、管理信息、视频集成）。 建立综合历史数据库，实时写入数据，为统计分析提供依据。 实现各子系统间的关联分析、联控功能。 考虑系统的网络安全、应用安全、数据安全及供电安全。 工业以太网环网能够达到以下的性能指标： 千兆高速工业以太网环网：1000Mbps 冗余环网技术，故障恢复时间<50ms
第二章 设计规范 下列标准包含的条文，通过在本技术规范书中引用而构成本技术规范书的条文。本技术规范书出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本技术规范书的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 《煤矿安全规程》 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》 《爆炸性环境用防爆电气设备 防爆型电气设备》 《爆炸性环境用防爆电气设备 本质安全型电路和电气设备》 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品 通用技术条件》 《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—2005 《煤矿安全装备基本要求》 《煤矿监控系统总体设计规范》 《煤矿监控系统中心站软件开发规范》 《煤炭工业调度信息化建设总体规划纲要》（试行） 《煤炭调度信息化装备技术规范》（试行） 《计算机软件开发规范》GB 8566 《电子计算机房设计规范》 2
全矿井综合自动化系统技术要求 《煤炭工业信息化“十一五”发展规划》 《IEEE-802.3标准》 《EIA/TIA 568工业标准及国际商务建筑布线标准》 《YD/T926.1-1997大楼通信综合布线系统标准（邮电部部颁行业标准）》 《建筑与建筑物群综合布线工程设计规范》（CECS2000） 《AQ 6201－2006煤矿安全监控系统通用技术要求》 《MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 《MT/T1006-2006矿用信号转换器》 《MT/T1007-2006矿用信息传输接口》 《MT/T1008-2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》 《建筑设计防火规范》 《建筑内部装修设计防火规范》 《煤炭工业矿井设计规范》 《建筑工程消防监督审核管理规定》 《煤炭工业给排水设计规范》 《矿山安全条例》 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 《爆炸危险场所安全规定》 《软件开发规范》 《计算机软件可靠性和维护性管理》 《计算机软件质量保证计划规范》 《中华人民共和国公共安全行业标准》 《建筑电气设计规范》 《电气装置安装工程施工及验收规范》 《用户终端设备耐过压和过电流能力规范》 《信息技术设备包括电气设备的安全规范》 3
全矿井综合自动化系统技术要求 第三章 网络传输平台建设 1. 总体要求 目前个别控制子系统已实现远程控制，单各系统数据传输通道自成体系，没有全矿范围的统一工业控制网络规划，本次系统集成需建立全矿井的综合自动化网络系统，主干网络采用单模光纤传输（传输速率1000Mbps），能够把矿井的设备控制层各子系统连接到此系统平台上。在监控中心建设一个终端环（传输速率1000Mbps），通过此系统往下能对矿井内各控制子系统发布控制命令，并能监视各子系统内设备的运行状态，收集所需的生产和安全参数，并且往上能够通过Web服务器联接信息管理网，实现与集团公司之间的生产与管理信息交换。 2. 网络交换机主要技术要求 模块化：设备可提供多个扩展性模块 实现多种冗余：冗余环，引擎冗余、电源冗余，风扇冗余 核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口，不少于24个百兆电口，并支 持强大的端口扩展能力和网络路由功能 环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口，不少于12个百兆电口，并支 持强大的端口扩展能力，接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口 实现1000Mbit/s中心环网技术，实现热备交换机冗余 支持虚拟局域网技术（VLAN），质量服务（Qos），多播过滤功能（IGMP）， 流量限制功能，模块可热插拔； 支持HIPER-Ring 超级冗余环技术,保证任何一个主交换机出现问题,所有 服务器和在线工作站可继续工作，环网重构时间严格小于50ms 网络管理及实时故障诊断：支持WEB管理，SNMP协议，可实现远程实 时在线故障诊断，当故障发生时，用户可在第一时间实现故障的诊断和定 位 3. 交换机配置 地面集控中心配置2台核心交换机 4
全矿井综合自动化系统技术要求 地面配置6台环网千兆交换机，为地面每台交换机配置UPS不间断电源， 支持2小时延迟 井下配置3台千兆隔爆交换机，为井下每台交换机配置矿用隔爆不间断电 源，支持2小时延迟 地面10KM主干20芯铠装光缆，地面5KM分支8芯铠装光缆 井下10KM主干20芯铠装矿用阻燃光缆，井下5KM分支8芯铠装矿用 阻燃光缆 4. 与信息网连接 由于考虑到工业以太控制网和矿管理信息网的安全隔离，通过千兆防火墙与局域网相连，实现以下安全要求： 在信息管理网和工业以太网之间采用防火墙、防病毒软件系统进行隔离和 防护。 管理人员通过矿信息管理网上的PC终端，用IE浏览器访问工业以太网的 Web服务器，可在信息网浏览和查询控制网的系统信息和进行必要的权限控制。 在矿局域网和集团公司广域网之间通过防火墙和路由器，实现矿与集团公 司之间的生产与管理信息安全交互。 5. 系统的安全体系 在本项目中，为确保全矿井综合自动化系统平台的安全性，拟采用以下网络安全措施来构建网络安全体系，包括网络安全、数据安全、数据存储、灾难备份与恢复、供电安全等 网络安全 采用常规的网络安全手段VLAN划分 采用防火墙进行网络隔离，防止不可预测的具有潜在破坏性的侵入 采用UPS不间断电源来保证网络节点设备的供电安全性 外网用户访问由防火墙进行控制，有授权的用户才可以访问控制网 数据安全 采用网络防病毒软件完整检测和清除服务器和工作站的各种病毒和 5
全矿井综合自动化系统技术要求 恶意程序 相关部门可以通web服务器浏览集控网信息，确保数据安全 数据存储 服务器配置高性能的RAID功能(RAID5)，在RAID5组 集成监控平台建设 1. 总体要求 调度集成平台建设是矿井综合自动化系统集成的核心内容，搭建统一的软件监控平台，可以通过人机界面可实时监测子系统设备工况，并可对各子系统的I/O进行控制。同时，通过存储的历史数据，可对各子系统的设备状况进行分析、查询、统计。 2. 功能要求 系统容量 高可用性和冗余功能： 操控界面 监控功能打印功能 实时管理界面的功能 报表曲线功能： 历史事件记录功能 实时报警功能 事故追忆功能 控制功能 故障自诊断功能 系统维护和可扩展性 6
全矿井综合自动化系统技术要求 控制灵活性 3. 硬件技术指标 采集冗余服务器、归档冗余服务器、Web 浏览服务器、安全服务器、工程师站、操作员站、安全设备。 1. 服务器 在监控中心集成平台中，共有如下的服务器系统：