煤矿综合自动化及无人值守建设的应用研究
基于人工智能技术的绿色矿山智能化建设发展策略研究

196基于人工智能技术的绿色矿山智能化建设发展策略研究王祥峰(安徽省煤田地质局第二勘探队,安徽 芜湖 241000)摘 要:自《关于加快建设绿色矿山的实施意见》(国土资规〔2017〕4号)推行以来,各地致力于打造绿色矿山稳健发展新格局,同时探索发展新途径,数字技术成为了革新绿色矿山建设发展形式的一大动力。
人工智能技术属于先进数字技术之一,如何在该技术赋能的条件下落实绿色矿山建设目标,成为了各地要探究的问题。
文章针对人工智能技术在矿山智能化建设中的应用价值、绿色矿山智能化管理要求以及人工智能技术在绿色矿山智能化建设中的发展策略加以分析,以期为新时代矿山可持续建设与稳健发展提供参考。
关键词:人工智能技术;绿色矿山;矿山智能化建设中图分类号:TD67 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)15-0196-3Research on the Development Strategy of Intelligent Construction of Green Mines Basedon Artificial Intelligence TechnologyWANG Xiang-feng(Anhui No. 2 Coal Geological Bureau Province exploration team,Wuhu 241000,China)Abstract: Since the implementation of the "Implementation Opinions on Accelerating the Construction of Green Mines" (Land and Resources Regulations [2017] No. 4), various regions have been committed to creating a new pattern of stable development of green mines, while exploring new ways of development. Digital technology has become a major driving force for innovating the development form of green mine construction. Artificial intelligence technology is one of the advanced digital technologies, and how to implement the goal of green mine construction under the conditions empowered by this technology has become a problem that needs to be explored in various regions. The article analyzes the application value of artificial intelligence technology in intelligent construction of mines, the requirements for intelligent management of green mines, and the development strategies of artificial intelligence technology in intelligent construction of green mines, in order to provide reference for sustainable and stable development of mines in the new era.Keywords: Artificial intelligence technology; Green mines; Intelligent construction of mines收稿日期:2023-05作者简介:王祥峰,男,生于1989年,汉族,安徽滁州人,本科,地质调查与矿产勘查工程师,研究方向:地质调查与矿产勘查、绿色矿山工程技术咨询服务,绿色矿山智慧信息服务平台建设。
油田站库无人值守的应用与探索

油田站库无人值守的应用与探索1. 引言1.1 油田站库无人值守的应用与探索油田站库无人值守技术是指通过现代化的自动化设备和智能化系统,实现油田生产和站库管理过程中不需要人员常驻现场操作的一种先进技术。
随着科技的不断进步和油田数字化转型的推动,油田站库无人值守技术正逐渐成为油田行业的发展趋势和方向。
在这一背景下,对油田站库无人值守技术的探索和应用显得尤为重要。
通过引入先进技术和智能设备,不仅可以提高油田生产效率和安全性,还可以减少人为操作带来的风险和成本。
通过无人值守技术,可以实现远程监控和智能化管理,为油田生产提供更加可靠和高效的保障。
本文将围绕油田站库无人值守技术展开深入探讨,分析其背景与意义、发展现状、关键技术、优势、挑战与解决方案,以及未来发展方向和应用前景。
通过对这一领域的综合研究和探索,可以为油田站库无人值守技术的进一步推广和应用提供参考和支持。
2. 正文2.1 油田站库无人值守技术的背景与意义油田是国家能源战略的重要组成部分,为保障国家能源安全和提高油田生产效率,油田站库无人值守技术应运而生。
传统的油田站库管理需要大量人力资源,存在人为因素导致的安全隐患和生产效率低下的问题。
而引进无人值守技术可以实现对油田站库的智能化管理,提高生产效率,降低生产成本,减少事故风险。
油田站库无人值守技术的出现,不仅能够解决人力资源不足的困境,还能够实现数据的实时监测和分析,提高油田站库的运转效率。
此外,无人值守技术还可以实现远程监控和远程操作,减少人员在危险环境下的作业,提高工作安全性。
除此之外,油田站库无人值守技术还可以提升油田生产的数字化水平,利用大数据分析技术进行生产过程优化,实现智能化决策,进一步提高产量和降低泄漏风险。
因此,油田站库无人值守技术的发展对于油田生产的提升具有重要意义。
2.2 油田站库无人值守技术的发展现状1. 应用范围不断扩大:随着无人值守技术的不断成熟和完善,油田站库无人值守技术的应用范围逐渐扩大。
煤矿无人值守自动化机房站管理制度

煤矿无人值守自动化机房站(所)硐室管理制度目录煤矿无人值守机房站(所)硐室管理制度 (1)一、总则 (3)二、运行管理模式 (4)三、无人值守管理机构 (4)四、工作职责 (5)五、岗位职责 (10)六、安全管理 (12)七、调度室集控中心管理 (17)八、运行管理 (21)九、设备管理 (30)十、无人值守站/所停送电管理 (36)十一、技术资料管理 (39)十二、培训管理 (40)十三文明生产管理 (41)一、总则1、本管理制度适用于府谷县煤矿调度时、机电队无人值守机房、站(所)、硐室的运行管理。
2 、本制度依据国家电网公司颁发的《无人值守变电站管理规范》、《变电站集中监控管理规范》,华北电网公司颁发的《变电站标准化管理条例》及《煤矿安全规程》和相关文件规定,并结合现场实际情况编写而成。
3、本制度制定了调度室集控中心和无人值守机房、站(所)、硐室运行管理模式、管理范围、管理职责、岗位职责、安全管理、运行管理、设备管理、技术资料管理、培训管理、文明生产管理等10个方面的规范化要求、其目的是为了保证无人值守机房、站(所)、硐室良好的安全生产秩序,规范煤矿无人值守调度室集控中心、机房站(所)、硐室的运行管理。
4、调度室对各机房、站(所)、硐室上传数据管理和调度室集控中心各设备运行记录参数(电流电压、压力、流量、振动、温度等参数),进行认真分析比对,分析设备、运行状态,发现运行参数变化较大的,立即汇报机电、运输主要领导,现场由机电队立即组织排查原因,监控由调度室发现并及时解决问题,做好记录。
5、调度室、机电队管理人员成员应熟悉掌握并严格执行本制度。
6、本制度由机电副总工程师组织机电部和区队有关人员统一审核并报有关矿领导批准后方下文生效执行。
每年根据无人值守建设及运行情况进行修订、完善。
7、本制度未涉及的部分,按国家电力公司《无人值班变电站运行规程》、《变电站集中监控管理规范》,华北电网公司颁发的《变电站标准化管理条例》及《煤矿安全规程》相关规定执行。
综合自动化豫东煤矿中的应用探讨

l0m 0 ,井筒 深度在4 0 0 m 1 0  ̄8 0 。瓦斯整体较 低 ,随着开 采 深 度的增加 , 出现 了矿 井局 部高 瓦斯 区域 和高 瓦斯 矿井 ; 正 常用 水量在 l0 m/ 左 右 ;煤层 有夹矸 、 小构造较 多, O 0 h 局 部 有 增 厚 变 薄 的 现 象 ; 主 要 运 输 环 节 多 、 距 离 长
和 在 线 监 测 , 实 现 通 风 机 房 无 人 值 守 ,达 到 减 人 提 效 的 目
( )系统 条件 :为提高 煤 矿生 产 能力 和安 全管 理水 2
平 ,多数煤矿 已安装或 即将建 设多种 自动化 系统 ,如:提
升 自动 化系统 、排水 自动化 系统 、主 运 自动 化系统 、通风 自动化 系统 、供 电 自动 化系统 、选煤 自动化 系统 、工业 电 视系统 、安全监 测系统 等 。这些 监测 监控系统 大多 是在不 同阶 段 建 设 , 处 于 相 互 独 立 的状 态 ,存 在 很 多 问 题 ,
副井 提 升 任 务 繁 多 ,负载 变 化 大 ,实 现 全 自动 化较 难 ,一般 多采用 半 自动 化方式 ,即司机 在井 口操作或上 、 下井 人员在 罐笼 内通过按 钮控制 ,实现 半 自动化 。以上分 析 的主提 系统 自动化 、半 自动化 已经实现 ,但集 中控制很
难 实现 。
资 源 、 改 善 作 业 环 境 , 促 进 矿 井 安 全生 产 。
关键词: 综合 自 动化 ;条件 复杂 ;方案研 究
矿 井综合 自动化 ,使采矿 生产过程 实现检 测 、控 制 、 调节和 保护 。对提 高 劳动生产 率 、改 善产 品质 量控制 、有 效利用 资源和减 少 能耗 、减人 增安 、提 高矿 井生产 安全 、 改善劳 动条件有重要 作用 。 综 合 自动化在 国投 新集刘庄 煤矿 、神华集 团大柳 塔煤 矿 、榆 家梁煤矿 三对矿 井是全 国的全矿 井综 合 自动化 的典 范 。龙 口矿 业集 团梁家 煤矿 、百皂煤矿 是全 国唯一 实施海 下采煤 技术 的煤 炭企业 ,率先建 成 了国 内第一 个井下 工业
煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展

煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展煤矿开采是我国重要的能源产业,但也是一项危险和艰苦的工作。
为了提高开采效率和减少人员伤亡率,煤矿开采中机械自动化技术应运而生。
自动化技术除了能够提高生产效率,还可以减少人员对危险环境的暴露,以及降低矿工的劳动强度。
1、煤矿掘进机械煤矿掘进机械是自动化技术最广泛应用的领域之一。
常见的煤矿掘进机械有隧道掘进机、桥式掘进机、盾构机等,这些机械具有高效、安全、节能的特点,能够有效地进行煤矿掘进、支护、维护等工作。
煤矿输送机械主要包括皮带输送机、升降机、斗式提升机等。
机电一体化技术的应用使得煤矿输送机械具有自动化、连续、高效的特点,可以在煤矿内部进行物料的输送和负载,从而提高工作效率和生产安全性。
3、煤矿采掘自动化煤矿采掘自动化目前正在发展中,包括矿面自动化技术、无人值守采煤等方面,其主要用途是提高煤矿开采效率、降低人员伤亡率、降低噪声和粉尘污染等。
机械自动化技术在煤矿开采中得到了广泛应用,随着这一领域的不断发展和进步,煤矿机械自动化技术也不断创新和完善。
未来的机械自动化技术主要有以下几个方向:1、智能化随着机械自动化技术的不断发展,其应用领域不断扩展,但在使用过程中也面临着未知的情况和问题。
因此,需要将机械自动化技术应用于智能机械,提高其控制能力和适应能力,从而实现更高效、更安全、更智能的煤矿开采。
2、远程控制煤矿采掘中机械自动化技术的远程控制技术也在不断发展和创新。
采用遥控技术可以避免矿工直接进入煤矿井下,减少人员伤亡率和矿山安全事故的发生。
3、数字化数字化技术在煤矿机械自动化技术中运用广泛,可以实现监测、控制、优化生产等多种功能。
数字化技术的应用,不仅可以提高效率和减少人员伤亡率,还能实现向智能煤矿的转型。
总之,煤矿开采中机械自动化技术在工业领域里具有重要的地位,可以提高煤矿采掘效率和安全性。
机械自动化技术的不断创新和发展,在未来的煤矿采掘行业中将扮演着更加重要的角色。
煤矿综合机械化开采技术的应用与发展方向

煤矿综合机械化开采技术的应用与发展方向煤矿是我国能源产业的重要组成部分,煤炭产量的增长对经济发展和人民生活水平的提高具有重要意义。
为了提高煤炭资源的利用效率和保障矿工的安全,煤矿综合机械化开采技术被广泛应用于煤炭开采中。
本文将介绍煤矿综合机械化开采技术的应用和发展方向。
煤矿综合机械化开采技术是指在煤矿开采作业中,采用各种矿山机械和自动化设备作业,从而实现无人值守、节能环保、快速高效的开采方式。
煤矿综合机械化开采技术在以下方面应用广泛:1.采煤机械化开采技术采煤机是一种利用机电一体化和完全封闭式作业方式的矿山机械,广泛用于在煤矿井下采煤作业。
采煤机的出现,使煤炭采矿的机械化及自动化程度得到了极大提高,大幅度提高了生产效率,同时也确保了矿工的安全。
2.运输机械化技术随着采煤机的广泛运用,运输技术也得到了改善。
在运输煤炭的过程中,通过扩大运输装置的规模和提高装载能力,运输效率得到了显著提高。
此外,利用转载机具、龙门吊、井架吊等机械设备对煤炭进行装卸和堆放都得到了极大的促进。
3.化学分选在传统的煤炭开采中,煤与矸石的分离主要依靠人工进行。
这种方式不仅人力耗费大,而且效率低下,还存在着伤残矿工的情况。
利用化学分选技术,可以将煤炭和矸石进行分离,实现煤炭开采的自动化和机械化。
目前,煤炭资源的产量已达到顶峰,未来的煤炭开采将面临更多的困难和挑战,如煤层构造复杂、煤炭开采的环境条件变差、炭矿工人安全和健康问题等。
为此,煤矿综合机械化开采技术的发展方向如下:1.集成化与智能化集成化和智能化是煤矿综合机械化开采技术发展的趋势,将强大的计算机技术、控制技术和运动控制技术等进行集成,利用传感器、逻辑控制器等实现煤矿生产的自动化和智能化。
2.生态化与节能环保随着社会的发展,环境保护也越来越重要,因此,在煤炭开采过程中应注重环保和节能,减少煤尘、废水、废气和噪声对环境造成的污染和破坏,实现自然与工业和谐共生。
3.多元化与可持续性煤炭开采已不再是独立的一项工作,与其他产业的结合也成为未来发展的重要方向。
煤矿电力无人值守监控系统解决方案
煤矿电⼒⽆⼈值守监控系统解决⽅案煤矿电⼒⽆⼈值守监控系统解决⽅案⼀、概述电⼒是煤矿⽣产的唯⼀能源,电⼒系统的安全性和运⾏状态直接影响着煤矿的⽣产和安全。
煤矿井下巷道狭窄,空⽓潮湿,在此环境下使⽤的电器设备、供电电缆和电缆接头容易发⽣漏电和短路事故;采掘⾯地质情况复杂,负载变化⼤,易造成电器设备过流发热,使线路绝缘破坏,造成短路烧毁线路和电机;采掘设备移动⼯作,供电线路在反复的拖拽中易发⽣绝缘破坏、短路等事故;煤矿井下电缆供电距离短,常规保护选择性差;粗略的计量造成了⽤电浪费、计量管理与数据处理效率低下;造成井下供电线路短路事故的原因复杂多样,井下供电线路短路事故难以避免。
KJ360矿⽤电⼒监控系统(含电能计量管理)可实现整个矿井的井下供电集中监控管理系统建设。
系统着重解决煤矿供电供电⾃动化系统存在的五⼤问题:保护可靠性差、时常有误动和拒动的现象;井下电压波动、雷击造成的井下⾼压开关⽆压释放线圈误动引起的⼤⾯积停电问题;由于漏电保护⽅案单⼀,定值调整粗糙,⽆法精细整定,造成⾼压漏电保护经常发⽣拒动、误动;电⽹监控功能单⼀,达不到⽆⼈值守变电所的建设要求。
电能计量功能单⼀,达不到节能减排和精细化考核的建设要求。
除此之外,我们还在产品中揉进了电⽹扰动录波分析、故障预警、故障定位分析及短信息告警、保护器软件远程维护及升级等功能;⼆、设计原则先进性实⽤性可靠性经济性扩展性开放性三、解决⽅案(1) 按⽆⼈值守变电所设计,建设远程电⽹监控系统在地⾯调度建⽴⼀个电⼒监控中⼼,在监控中⼼内配置专⽤的电⼒监控服务器、操作站、打印机、UPS后备电源等硬件设备,软件安装具有安标认证的KJ360矿⽤电⼒监控软件(含电能计量统计处理模块),完成整个电⼒系统的数据采集、运⾏状态监视、电量计量和考核、安全闭锁、远程集控和⾃动控制,存储、查询和统计整个系统的运⾏数据、运⾏记录、故障报警记录等信息,并实现远程监视设备运⾏情况,远程操作控制井下设备的运⾏和试验;电⽹监控软件具有⾼级DA应⽤功能,可以实现故障预警和保护、故障定位处理和分析;在地⾯变电所矿⽤⼀般型电⼒监控分站,接⼊辖区变电所的⾼压开关、搭建电⽹监控专⽤通讯⽹络,实现变电所通过地⾯调度中⼼和分调度中⼼进⾏遥控、遥测、遥调、遥视、遥试、电能计量等功能;达到变电所⽆⼈值班的⾃动化要求;在井下变电所安装矿⽤隔爆兼本安型电⼒监控分站,接⼊辖区变电所的⾼低压开关,实现变电所通过地⾯调度中⼼和分调度中⼼进⾏遥控、遥测、遥调、遥视、遥试、电能计量等功能;达到变电所⽆⼈值班的⾃动化要求。
煤矿智能化工作面的建设与成果分析
煤矿智能化工作面的建设与成果分析摘要:了解智能化矿山的建设历程和现存在的技术难点可以为煤矿企业在本矿实施智能化建设提供重要帮助。
高河煤矿基于开采资料、信息分析和设备调试,对E2308工作面实施了智能化开采技术,并取得了降本增效、安全生产的目的。
该预期成果可为工作面智能化开采技术的后期发展提供借鉴和参考价值。
关键词:智能开采;综采工作面;智能化矿山1煤矿信息化、智能化应用原则在信息化、智能化技术投入使用后,不仅能够极大程度上提升煤矿开采效率,还能保证施工人员在施工过程中的人身安全。
在应用过程中,相关技术人员也需要秉持四大原则。
第一,技术人员必须秉持创新理念,理清发展思路,通过在实践过程中不断革新完善相关技术操作进一步提升煤矿开采水平。
第二,技术人员亦需要秉持信息互通原则,保证各个部门数据共享、信息互联互通,杜绝信息孤岛现象的出现。
这样一来,在各项功能协同配合下,煤矿开采效率定会得到显著提升。
第三,技术人员还需要秉持示范带动原则,将煤矿开采区域根据不同特点科学划分为若干块,针对不同的区块利用信息智能化技术建设不同的示范煤矿,在综合比对不同区块的特点后,以点促面的提升区域煤矿产率。
第四,技术人员还需配合政府指导,顺应地方政府政策,积极响应地方政府号召,与此同时根据自身企业特点来制定最符合企业发展的信息智能发展道路。
2智能化综合管控平台构建2.1智能传感包括微传感、RFID、传感器、摄像头、控制器、PLC、射频卡和专业仪表等系列设备或装置,主要实现煤矿作业现场环境参数、人员位置与健康状态、车辆位置与工况、设备工况等参数的全面感知与控制。
2.2智能自控主要是指环境监控、精确定位、智能工作面、智能主运、智能井下物流、智能供电、机器人等现场监测监控子系统,以边缘计算为模式实现煤矿现场特有专业业务子系统数据的采集、传输、计算与控制。
2.3智能矿山基础信息平台主要包括煤炭工业大数据中心和赋能平台,其中煤炭工业大数据中心依据统一的数据管理规范,实现煤矿井上井下安全、生产、运营的结构化、非结构化与半结构化的数据集成、治理与分类存储,并应用数据仓库采用长宽表来实现煤矿安全、生产、运营、设备与环保等业务应用主题的构建;赋能平台主要实现智能矿山主数据、业务数据与算法模型的集中存储及发布,技术组件的资源调配,业务功能模块的统一注册与管理。
关于智慧化矿山建设的思考
关于智慧化矿山建设的思考摘要:随着工业5.0时代的到来,高度的自动化和人工智能对矿山建设产生了深远的影响,也将对矿山的安全、经济、绿色等指标产生深远的影响。
本文结合信息化建设的实践经验,简要论述了智能矿山建设的几点经验,并为未来煤矿信息化建设提供了相关思路。
关键词:煤矿;智能化;建设引言:目前,智能矿山建设已经产生了相应的科技成果和良好的经济效益。
通过智能煤矿建设,实施矿山设备智能化升级、定点智能检测、信息集成、智能控制等项目,达到设备设备智能化、信息高度集成、岗位检测无人值守,促进煤矿“智慧化”,逐步达到绿色、高产、高效煤矿建设的目的。
智能建设主要基于智能矿山系统架构、基础网络、云数据中心、综合基础系统、“一矿一图”、大数据分析平台等信息系统通用技术。
1息化矿山建设的作用与现状信息化矿山系统主要应用于地质勘探、资源评价和开采,也可以帮助制定生产计划,提高生产效率。
信息矿山的应用可以将矿山与其他资源相结合,实现数据对接与交换,与其他数据建模计算矿山产量,同时实现动态管理与验收。
在信息化矿山系统中,设计了数据绘制系统、设计系统和生产计划系统,可实现采矿顺序优化,快速生成各种工程图。
信息化在矿山建设中能够合理规划,综合考虑总体设计、设计和施工单位,并考虑开采对地下水的影响,能够制定出相应的预防措施,确定合理的工艺参数,尽量减少采矿对周围环境的影响,即使发生事故,也可以按照预先制定的措施进行处理,尽量减少影响。
信息化矿山是国家战略资源的重要组成部分,需要大量的技术支持。
信息化矿山建设对自动控制技术、网络技术、智能技术、大数据技术等都有很高的要求。
这些技术也是矿山信息化建设的基础技术。
近年来,国内外校企合作为信息化矿山的发展提供了大量的专业应用软件。
除了信息化矿山原有的功能之外,还增加了其他内容,这也是信息化矿山发展的必然趋势。
在国外的研究方面,许多发达国家已经基本建成了信息化矿山,注重自动化开采和远程控制,减少了地下作业的数量和强度,大大提高了工作效率,在预防各种灾害方面发挥了重要作用。
煤矿智能主运输系统探讨与研究
煤矿智能主运输系统探讨与研究摘要:煤矿主运输系统自动化、智能化是煤炭开采的关键环节,首先对煤矿主运输系统特点提出了存在的问题与难点,基于此对煤矿智能主运输系统的技术方向和落地应用作出合理展望,分析了远程故障诊断、智能煤流视频识别等关键技术,可为煤矿智能主运输系统后续发展提供借鉴。
关键词:煤矿;运输智能化;主运输引言井工煤矿运输系统一般是指在井工煤矿掘进和采煤过程中完成煤、矸石、人员、材料、设备等运输任务,由若干机械装备和电气装置所组成的系统。
其根据运输对象不同,一般分为主运输系统和辅助运输系统。
主运输系统一般采用多条带式输送机(或刮板输送机)和井下缓冲煤仓搭接的方式实现煤炭连续高效运输,主要负责从井下回采工作面、掘进工作面经工作面巷道、中转煤仓、大巷、井底煤仓、主斜井(或立井)提升系统、地面上仓至原煤仓的煤及矸石运输任务,目前我国除少数年产量几十万吨的老旧矿井仍采用轨道机车+斜井绞车或立井提升的非连续运输工艺外,大部分矿井都采用带式输送机+斜井或立井提升的连续运输工艺。
1井工煤矿主运输系统智能化现状及存在的问题井工煤矿运输系统具有覆盖区域广、设备种类多、运输对象杂等特点,是目前煤矿井下生产过程中用人多和事故频发的主要环节。
据统计,近5a运输事故在煤矿事故总数中占比为13%,排名第2,导致死亡人数占比为7%。
另外,目前大部分井工煤矿招工难,普遍呈现老龄化严重现象。
在智能化方面,井工煤矿运输系统主要实现了底层装备的机械化、电气化和单一系统的自动化,在装备自动化、信息化和系统融合方面与《指南》还存在较大差距。
通过井工煤矿主运输系统智能化建设达到减人提效、产业升级的需求紧迫。
2关键技术分析2.1煤流均衡控制技术煤流均衡控制系统由传感部分、控制部分以及上位机部分组成。
通过微波光煤量检测传感器及给煤机开机数量实时监测带式输送机载煤量,并将监测信号传输至控制部分;控制部分根据煤量信息运算出带式输送机应处于的调速挡位,与矿井PLC建立通信,将调速挡位信息上传并进行调速逻辑控制。
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煤矿综合自动化及无人值守建设的应用研究
作者:王涛
来源:《中国科技博览》2013年第30期
摘 要: 本文主要以神华宁夏煤业集团石炭井焦煤公司综合自动化及无人值守建设项目为
例,详细介绍了系统的主要架构结构及子系统的接入集成技术。通过日常操作应用表明,该系
统实现了在煤矿地面调度中心对各子系统设备的开停控制及运行状况的监测,减少了井下生产
过程中工作现场的作业人员,大大提高了矿井的安全管理和生产效率。
关键词: 煤矿;综合自动化;无人值守
中图分类号:TD67
1 引言
随着信息化的不断深入发展,神华宁煤集团公司大力开展信息技术的应用,加快信息技术
向传统产业的渗透,用信息化提升企业管理水平,实现企业体制创新、技术创新和管理创新,
提高管理效率,提高企业综合竞争力。在集团公司所属各矿逐步应用计算机信息技术、网络技
术、通信技术、传感器技术等手段,尤其在银北高瓦斯矿区石炭井焦煤公司,通过应用以上技
术,将矿井各类环境、生产监控子系统通过工业以太环网、现场总线和自动化软件平台进行整
合,以实现煤矿的优化运行、优化控制与优化管理,提高生产效率、确保煤矿安全生产、实现
“管-控”一体化。
2 煤矿综合自动化系统实现的主要目标
充分运用现代信息技术将企业管理信息系统、三维地理信息系统、智能决策分析与生产过
程自动控制系统相结合,建立综合自动化集成系统,解决煤矿信息化中存在的“信息孤岛”问
题,并最大限度保护矿井信息化原有投资,实现煤矿信息资源的有机整合,为神宁矿井的生产
过程控制、运行与优化管理提供整体解决方案,全面提升集团管理信息化水平。
3 煤矿综合自动化系统的建设内容
3.1 综合自动化系统平台架构
煤矿综合自动化系统平台架构从管理角度分为六个层面:自动化层、数据处理层、业务管
理层、MES层、三维展示层、决策分析层,系统平台架构图如下:
3.2 各子系统的集成
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通过“工业以太网+现场总线”方式为自动化子系统设备接入及数据传输提供高速、安全、
可靠的传输通道;将煤矿主煤流运输系统、井下供配电系统、井下主排水系统、压风系统等子
系统及各环节的自动控制系统的主机或核心装置作为网络结点,构建综合自动化平台;以各子
系统、各生产工艺环节的自动控制系统为基础,采用多种高效、可靠的数据交换方式采集各子
系统实时数据,并根据权限管理实现现场生产设备在线控制;通过在生产网与信息网之间设立
防火墙,实现双网的有效隔离,并能对信息网中的专家系统提供数据来源。自动化控制层网络
拓朴结构如下:
自动化控制层网络拓朴结构图
各自动化子系统现场设备如PLC或专业控制器通过就近接入工业以太网,工程师站和管
控服务器通过地面交换机接入网络,建立数据传输的高速通道,并采取以下作业步骤,实现信
息的集成。
(1)在管控服务器中安装综合自动化软件平台,通过控制网络和设备层将各自动化子系
统的数据通过工程师站或现场PLC集成到综合自动化平台上。集成方式采用应用层协议,即
运用统一的通信协议、统一的接口、统一的编码方式将各自动化子系统的监控数据采集、分
析、处理、汇总,除了人员定位系统、安全监控系统采用XML文件方式进行数据交换,其它
自动化子系统全部采用OPC方式接入自动化软件平台。
(2)将综合自动化平台、三维仿真系统平台和设备管理信息系统、安全管理系统进行联
机。其中,三维仿真系统平台主要提供井下三维空间信息,自动化子系统、设备管理信息系
统、安全管理系统提供基础信息。
(3)当所有的数据经过分析处理后,在调度室大屏幕和调度台工作站上进行显示。对监
控数据和图形采用在线组态方法,为生产调度指挥人员创建形象、直观的生产动态监视画面,
实时显示矿井生产工况和环境监测数据。
由于平台支持数据WEB方式浏览,通过网络方便公司领导和各生产职能部门随时掌握矿
井生产动态和安全状况,也可以通过局域网络接入到集团公司信息网,供公司领导查看。
3.3 数据中心的建立
综合自动化软件平台维系着各自动化子系统之间的联系,同时又为管理信息网络和三维仿
真平台提供数据接口,是综合自动化系统的核心。其主要的硬件组成部分是管控服务器、数据
库服务器及其相关的网络安全防护设备。
管控服务器在综合自动化平台中承担着各子系统可供交换及共享数据的采集、处理、
WEB发布,向平台内各自动化子系统提供实时控制命令的重要任务,一般采用双机冗余;数
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据库服务器主要对各种故障、报警、其它信息进行存储,为专家系统提供数据,并为后期的事
故追忆提供参考依据。
3.4 各自动化子系统的数据整合
综合自动化软件平台与各子系统进行信息交互,首先在应用层面建立统一、标准、开放的
应用层协议,可支持几种数据交换方法如OPC、XML文件、数据库方式,使得不同技术层次
和技术途径的系统之间可以进行可靠的数据交换,并保证各种自动化系统能够根据实际情况选
择合适、易于实现的方式接入该平台。
3.5 软件平台设计
系统采用B/S模式设计三层体系结构:浏览器、应用逻辑服务器、数据库服务器。如下
图:
这样的结构简化了客户端的工作,真正实现了瘦客户机模型和客户端零配置,使得维护工
作只需在服务器上进行,用户只要有浏览器环境,就可以访问服务器,获取想要的信息。
软件平台组成:
(1)服务器应用程序
服务器应用程序存放于管控服务器,程序以服务的方式运行,一方面进行各种数据采集、
数据处理、远程控制命令执行,另一方面实现信息的实时WEB发布,并实现数据存储等工
作。
(2)数据库管理
自动化软件平台中的历史数据会存储在数据库中,为专家系统或管理信息系统提供数据。
一般采用一台独立的数据库服务器,支持SQL SERVER、ORACLR等通用系列数据库。
(3)客户端管理
客户端采用操作系统自带的IE浏览器访问管控服务器,实现了瘦客户机模型和客户端零
配置,使得维护工作只需在服务器上进行。
4 结语
通过神华宁煤集团石炭井焦煤公司综合自动化及无人值守项目的建设,在地面调度中心实
现对井下主煤流运输系统、井下供配电系统、井下主排水系统、压风机等子系统设备的远程监
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测和控制;在生产过程中,大大减少了以上工作场所的作业人员,为煤矿的安全生产奠定了良
好的基础,并取得了较好的经济效益和社会效益。