黃勤

[摘 要]目前，煤礦綜合自動(dòng)化與信息化建設(shè)相對(duì)落后，已有系統(tǒng)大多自成體系，信息不能互通，難以為全礦的決策提供有效的數(shù)據(jù)支持，不利于煤礦安全生產(chǎn)，不能發(fā)揮自動(dòng)化的綜合效益。建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的綜合自動(dòng)化信息化集成平臺(tái)，可以有效整合各類資源，通過(guò)綜合分析、處理、統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化、控制，從而實(shí)現(xiàn)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的“集中監(jiān)測(cè)、監(jiān)控”，達(dá)到礦井“管、控、監(jiān)”一體化和“機(jī)械化換人，自動(dòng)化減人”目的，為礦井安全生產(chǎn)提供重要保障。

[關(guān)鍵詞]煤礦綜合自動(dòng)化 系統(tǒng)平臺(tái) 設(shè)計(jì)技術(shù)

中圖分陳類號(hào)：TD393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）05-0251-01

一、礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)思路

（一）設(shè)計(jì)思路

“兩個(gè)平臺(tái)、三個(gè)功能層”

兩個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、音頻、視頻基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)；

三個(gè)功能層次：管理決策層、信息采集及控制執(zhí)行層、信息集成處理層。

（二）綜合信息自動(dòng)化平臺(tái)采用SCADA系統(tǒng)平臺(tái)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等監(jiān)視和控制，配有實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，具備海量歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢分析的能力，為日后信息管理和調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化提供完整的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

人機(jī)界面劃分為煤流生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)保障系統(tǒng)、礦井供電系統(tǒng)、安全環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)四大板塊，后期將延展出采煤生產(chǎn)和掘進(jìn)生產(chǎn)及生產(chǎn)輔助板塊。

（三）硬件部分設(shè)計(jì)

硬件部分的集成以服務(wù)器為核心，綜合自動(dòng)化的服務(wù)器配置如下：

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管控服務(wù)器、I/O服務(wù)器、Web 服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、工程師站、操作員站、安全設(shè)備。

（四）系統(tǒng)接入技術(shù)要求

上位機(jī)軟件支持標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口，且提供數(shù)據(jù)點(diǎn)表及通信協(xié)議，并配合接入。采用上位機(jī)或者通訊分站接入時(shí)，上位機(jī)需預(yù)留網(wǎng)絡(luò)通訊接口，或者提供通過(guò)轉(zhuǎn)換后能夠提供標(biāo)準(zhǔn)的RJ45口。采用PLC方式接入時(shí)，控制器需采用主流設(shè)備，且配置網(wǎng)絡(luò)模塊。

二、礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）煤流生產(chǎn)系統(tǒng)，包括井下皮帶、自動(dòng)裝卸載及主井提升、地面生產(chǎn)系統(tǒng)等控制子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間按設(shè)定的聯(lián)動(dòng)閉鎖關(guān)系實(shí)現(xiàn)井下到地面整個(gè)煤流系統(tǒng)的一鍵式啟停。煤流生產(chǎn)設(shè)置2臺(tái)控制上位機(jī)、2個(gè)煤流視頻監(jiān)視上位機(jī)，分屏實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)情況 。

（2）生產(chǎn)保障系統(tǒng)，包括安全生產(chǎn)主要保障環(huán)節(jié)和生產(chǎn)輔助環(huán)節(jié)，通風(fēng)、壓風(fēng)、排水、副井等。根據(jù)煤礦生產(chǎn)特點(diǎn)、技術(shù)成熟度和控制可靠性的不同，可分為遠(yuǎn)控類子系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)類子系統(tǒng)。隨著接入監(jiān)控子系統(tǒng)的不斷增多，該版塊要適時(shí)裂變出生產(chǎn)輔助板塊。

（3）礦井供電系統(tǒng)，包括礦井變電、地面供電、井下采區(qū)供電系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)地面35KV變電所及主要車間配電開(kāi)關(guān)、井下中央及采區(qū)變電所的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（4）安全環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括安全監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)等。其功能以安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警報(bào)警和安全環(huán)境數(shù)據(jù)、信息處理、共享。

三、礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能

（1）信息綜合功能：系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)各生產(chǎn)過(guò)程的重要信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合處理，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)管理和分析。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能：系統(tǒng)通過(guò)獲取井上下自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將井下生產(chǎn)狀況以圖文一體化方式呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)設(shè)置各類報(bào)警參數(shù)，系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N生產(chǎn)異常狀況自動(dòng)報(bào)警，提醒人員及時(shí)處理。

（3）系統(tǒng)控制功能：在操作員擁有控制權(quán)限且現(xiàn)場(chǎng)控制閉鎖解除時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程聯(lián)鎖集控，單臺(tái)設(shè)備的啟、停，自動(dòng)控制系統(tǒng)的一鍵啟、停等。

（4）實(shí)時(shí)故障報(bào)警功能：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障和報(bào)警的時(shí)候會(huì)自動(dòng)彈出窗口，根據(jù)用戶自定義的等級(jí)嚴(yán)重性排序，并提供聲光報(bào)警。依據(jù)故障的影響程度進(jìn)行分類、分級(jí)。類別包括：影響安全、影響生產(chǎn)、普通報(bào)警或故障；等級(jí)包括：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。

（5）故障報(bào)警的記錄與查詢功能：系統(tǒng)具備各類故障報(bào)警的歷史紀(jì)錄，并能按子系統(tǒng)、故障類型、故障等級(jí)、用戶選定的起、終日期時(shí)間段進(jìn)行查詢和生成報(bào)表。

（6）操作及事件記錄功能：系統(tǒng)對(duì)所有涉及系統(tǒng)配置操作，對(duì)子系統(tǒng)實(shí)施控制的操作都進(jìn)行完整的記錄，并提供查詢事件信息的功能。

（7）授權(quán)管理功能：系統(tǒng)平臺(tái)提供安全的授權(quán)機(jī)制，確保系統(tǒng)的安全。

（8）綜合查詢功能：系統(tǒng)提供對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息，各類生產(chǎn)報(bào)表和操作報(bào)表以及歷史數(shù)據(jù)的曲線等功能。

（9）系統(tǒng)自診斷功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交換機(jī)、服務(wù)器、各系統(tǒng)等的通信和運(yùn)行狀態(tài)。

（10）WEB瀏覽功能：采用Web發(fā)布平臺(tái)，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布到信息網(wǎng)，管理者不需要安裝客戶端的情況下通過(guò)瀏覽器上看到最直接的流程數(shù)據(jù)和畫(huà)面。

（11）視頻聯(lián)動(dòng)功能：設(shè)備啟停時(shí)，自動(dòng)彈出相關(guān)視頻。 發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)彈出故障點(diǎn)視頻畫(huà)面。人為手動(dòng)調(diào)出任意視頻點(diǎn)。

（12）音頻聯(lián)動(dòng)功能：設(shè)備啟停時(shí)，自動(dòng)擴(kuò)音通知。可以定時(shí)定點(diǎn)不間斷擴(kuò)音通知。實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)遠(yuǎn)程控制區(qū)可以和各子系統(tǒng)之間任意雙向通信。