综采工作面自动化控制系统培训讲义.pptx

北京天地玛珂电液控制系统有限公司BeijingTiandi-MarcoElectro-HydraulicControlSystemCompanyLtd,综采工作面自动化控制系统培训讲义,液控制系统有限公司,培训单位,,培训提纲,系统概述主要功能及特点设备安装系统调试软件配置,,,一、系统概述,（一）系统定义,什么叫SAM型综采自动化控制系统,SAM型综采自动化控制系统是在综采工作面单机设备自动化的基础上，采用拟人手法，把人的视觉、听觉延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽中心，建立一套以监控中心为核心，以工作面视频、音频、以太网、远控为基础的集中自动化控制系统。实现在顺槽监控中心对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“少人化”甚至“无人化”的开采目的。,,一、系统概述,（二）系统范围,综采工作面自动化控制系统,SAM,SAM,采煤机,胶带运输机,破碎机,运输机,转载机,组合开关,泵站,确保各设备协调、连续、高效、安全运行，尽可能将工人从工作面解放出来，实现工作面操作少人化甚至无人化。,高效,安全,连续,协调,支架,SAC,SAS,SAT,SAB,SAP,,一、系统概述,（三）系统结构,,一、系统概述,（三）系统结构,,一、系统概述,（四）系统结构,,,,“大脑”工作面监控中心,,1,,2,,3,,,,4,,5,“神经网络”工作面工业以太网,“眼睛”工作面视频系统,“耳朵”工作面语音通信系统,“思想”工作面控制模型,SAM,,一、系统概述,（五）系统内涵,,提出了“无人操作、有人巡视”的智能化无人开采生产模式，即通过各子系统的集成，把人的视觉、听觉、操作延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽监控中心或地面，实现在顺槽监控中心或地面对综采设备进行远程操控，达到工作面内无人开采的目的。,,,,,可视远程干预,,一、系统概述,（五）系统内涵,采煤机记忆割煤,液压支架跟机自动化,2人可视化远程干预,智能化采煤工艺,工作面内1人巡视,顶层规划设计采煤工艺,顺槽监控中心,,一、系统概述,（五）系统内涵,SAM综采自动化控制系统以“现场无人操作、远程可视化干预控制”为思路将工作面内的工人解放出来，首创了“2人远程操作、工作面内无人操作、1人巡视”的采煤模式。,培训提纲,系统概述主要功能设备安装系统调试软件配置,,,二、主要功能,,,1.液压支架跟机自动化技术结合开采工艺，依据工作面顶板压力、倾角、液压支架姿态、采煤机运行状态等信息，将整个生产过程划分为不同的阶段，自动决策并控制液压支架全工作面跟机、通过LASC自动找直等动作，实现了工作面自动连续生产。,液压支架跟机自动化技术,,二、主要功能,,,,2.采煤机记忆截割技术按照示范刀所记录的工作参数、姿态参数、滚筒高度轨迹，进行智能化运算，形成记忆截割模板，在自动截割过程中不断修正误差，实现自动调高、卧底、加速和减速等功能。,采煤机记忆切割,,二、主要功能,,,,3.工作面视频监控技术将人的视听感官延伸到工作面，通过在工作面安装摄像仪，实时跟踪采煤机，自动完成视频跟机推送功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。,微型摄像仪,追机视频,,二、主要功能,,,4.远程集中监控技术在顺槽列车上或地面打造一个“井下中控室”。实现泵站和三机的远控操作，通过按下“一键启停”按钮，工作面的设备依次顺序自动启动。设备数据高速上传和控制信号实时下达，控制延时不超过300ms；当发现生产过程出现特殊情况，例如工作面顶板发生变化或液压支架未能移架到位，影响工作面连续推进时，可及时进行人工远程干预。,,,监控中心,软件画面,,二、主要功能,,,4.远程集中监控技术,综采工作面工业以太网系统，构建系统级控制平台。,工作面液压支架国产电控200个节点的远程控制延时小于300ms，国产采煤机的远程控制延时小于200ms，有效解决了液压支架和采煤机的远程实时控制难题。,培训提纲,系统概述主要功能设备安装系统调试软件配置,,,三、设备安装,,2.矿用本安型摄像仪,功能简介,综采自动化系统配备的矿用本安型摄像仪，采集工作面视频图像，并通过以太网发送到主机或者监视器。,（一）工作面设备及安装,外形尺寸100*72*63（mm）工作电流约200mA最高分辨率1280*720（彩色）,,2.矿用本安型摄像仪,接口定义,矿用云台摄像仪外部采用lumberg插头连接方式，分为以太网接口和供电接口（壳体上有网、电标识），两个接口分别通过（网线）conmN/4nlumbxxx/xx和（电源线）conmN/4nlumbxxx/xx连接器接入综合接入器，连接器长度根据实际应用环境确定,三、设备安装,（一）工作面设备及安装,设备后视角度,电口,网口,,3.矿用本安型综采综合接入器,三、设备安装,功能简介,综采综合接入器采用工业以太网技术为核心通信平台，内置嵌入式管理单元、以太网交换单元。具备以太网的电接口，可以接入以太网设备，如网络摄像仪；具备CAN接口，可直接接入支架控制器；具备标准的RS232、RS485，可以接入具备相应接口的综采设备。该产品通常沿工作面每隔6个支架布置一台，8C环网口之间通过网络型连接器串联，端头、端尾各通过“TF型综合接入器”将电信号转成光信号后再经过光缆连接到监控中心，监控中心为“2F型综合接入器”从而闭合成工作面千兆工业以太环网。,（一）工作面设备及安装,,3.矿用本安型综采综合接入器,实际连接示意图,摄像仪3,摄像仪2,综合接入器接口定义,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩,Loop1,Loop2,供电,网口,电口,双路电源箱,CAN,网口,电口,三、设备安装,（一）工作面设备及安装,CAN,摄像仪1,电口,网口,,4.矿用隔爆兼本质安全型稳压电源,三、设备安装,型号KDW127/12/JRQ,功能简介,综合接入器专用双路12V稳压电源，单头4d连接器输出两路12VDC电源,（一）工作面设备及安装,5.矿用本安型无线接入器,三、设备安装,功能简介,提供5.8Gwifi覆盖低漫游延时,（一）工作面设备及安装,A1A2A3A4,5.8G馈线接口,馈线,全向天线,定向天线,,1.监控中心,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,顺槽监控中心,监控中心内部设备情况天玛公司隔爆兼本安型监控主机、显示器、操作台、交换机、光电转换器、综采综合接入器、键盘等其他厂家采煤机顺槽监控站、三机监测顺槽终端、工作面沿线喊话及闭锁终端,,2.隔爆兼本安型监控主机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,监控主机作为工作面支架电液控制系统信息收集和传输的中心站，通过煤矿井下环网可将综采工作面数据送到地面，从而可以在地面监控计算机上方便地监控、查看井下数据参数。其主要功能为集中管理与控制，在整个工作面生产系统中处于中心位置，功能包括信息采集，数据显示，参数设置，数据控制，数据整理，工作面控制系统的故障判断，信息的上传与下达，以及符合安全条件的控制功能。监控主机内含两套主板，通过RS422、RS232、CAN通讯接口、USB接口以及显示器接口等，对工作面液压支架、运输机和采煤机等一系列设备进行集中管理和控制。,功能简介,监控中心核心部件,,2.隔爆兼本安型监控主机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,接口定义,①CAN②RS422③USB④键盘、USB⑤音频⑥RS232⑦网口⑧12V输出⑨12V输出⑩快插光纤口◎127V供电,主板A,主板B,,3.本安型显示器,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,井下数据集中显示的载体,显示器的外壳是由不锈钢制成的，使用O圈密封，防护等级可以达到IP54。矿用本安型显示器有三个端口，两个端口配有一个4芯插座，用来接入12V电源；外部需有两个12V电源为其供电，一路给本安显示器的背光，另外一路给DVI的光电模块和DVI模块，剩余的端口配有快速接插光纤口，用来传输视频信号。整体设计结构小巧，安装方便，适用煤矿井下使用，可单独使用也可配合监控中心整体使用。,功能简介,,3.本安型显示器,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,①②③,①②③,显示器B,显示器A,快插光纤,快插光纤,③②①,监控主机,①12V显示器电路供电②12V显示器背灯供电③数据传输快插光纤,显示器安装示意图,快插光纤,接口定义,,4.信号转换器3.0版本,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,功能简介,电液控数据传输转换关键设备,配合工作面信号转换器2.0版本设备使用，实现双线CAN总线数据、RS422数据的转换。,A①-12V供电A②-CANA③-422A④-CAN,接口定义,A④A③A②A①,,4.信号转换器3.0版本,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,工作面信号转换器2.0,A①A②A③A④,CAN,A④A③A②A①,供电,首架支架控制器,信号转化器人机界面,监控主机,②RS422,422,支架操作台,②CAN,监控中心信号转换器3.0,⑥RS232,④RS232,实际连接示意图,,5.综采工作面以太环网搭建,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,首架综合接入器,末架综合接入器,Loop1,Loop2,监控中心综合接入器,工作面,监控中心,,6.支架操作台,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,支架远控操作的载体,矿用本安型支架操作台用于对综采工作面液压支架的远程控制，包括支架单动、支架成组动作以及跟机随动功能。通过双线CAN接口与工作面信号转换器连接，实现工作面控制数据双向通信。操作台与主控计算机通过RS232进行连接，与主控计算机进行数据通讯，可以将操作数据进行上报。该产品具有外形美观、键位布局符合人体工学原理、操作方便、接口丰富、可交互性强等特点。,功能简介,,6.支架操作台,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,④②①,A-①12V电源B-②CANC-③422D-④RS232E-⑤网口F-⑥闭锁,接口定义,,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,④②①,供电,A④,操作中心信号转换器3.0,监控主机,支架操作台,CAN,实际连接示意图,RS232,6.支架操作台,⑥,,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,7.集控操作台,采煤机远控操作的载体,主要用于在顺槽控制中心内远程集中控制三机设备的启停、断电、急停以及对采煤机进行远程操作，从而提高工作效率，减轻工人劳动强度，改善劳动环境。操作台将操作人员发出的操作指令发送给隔爆主机，主机通过软件运行，将操作指令下达给各个集控设备，实现泵站、三机、采煤机等设备的远程操作。,功能简介,,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,7.集控操作台,接口定义,④①,A-①12V电源B-②CANC-③422D-④RS232E-⑤网口F-⑥闭锁G-⑦闭锁H-⑧闭锁,,7.集控操作台,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,④①,供电,⑥RS232,监控主机,采煤机操作台,注其他接口可以根据现场实际情况进行连接，以达到现场需求,RS232,实际连接示意图,,8.交换机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,多台本安型网络交换机【KJJ12】,1台本安型路由交换机【KJJ12（A）】,监控中心交换机的个数与种类,主要作用实现设备网络接入，具备三层路由功能，实现数据上传井上,主要作用实现设备网络接入，同时内部包括3台3180模块，可实现对其他厂家数据接入,两种交换机外形相同，但内部配置不同,,8.交换机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,路由交换机KJJ12（A）,接口定义,E21为12V供电其余7口为网口,E11、E21为12V供电，其余6口为网口,F1、F2、F3为光纤接入端口,S11-14、S21-24为其他线路接入端口,左侧一致,右侧不同,◎E11◎E21◎E12◎E22◎E13◎E23◎E14◎E24,◎F1◎F2◎F3◎S11◎S21◎S12◎S22◎S13◎S23◎S14◎S24,网络交换机KJJ12,,8.交换机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,主机网口,交换机任意网口,监控主机,交换机,注监控中心监控主机接入交换机网口的连接方式，遵循就近原则。,⑦,⑦,实际连接示意图,,8.交换机,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,实际连接示意图,网络交换机,路由交换机,监控主机,监控主机,监控主机,网口,网口,交换机之间网口互联,矿方环网井下交换机,光纤,监控中心综合接入器,⑦,⑦,⑦,,9.其他设备接入方式主机键盘、监控中心摄像仪、照明灯,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,④键盘,监控中心综合接入器,主机键盘,监控主机,摄像仪,照明矿灯,网口,电口,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩,电口,,10.监控主机分配及显示器布局,三、设备安装,（二）监控中心设备及安装,备用（巡检机构）显示器,支架视频显示器,自动化主机显示器,煤壁主机显示器,煤机主机显示器,支架主机显示器,自动化主机,采煤机主机,电液控主机,支架操作台,采煤机操作台,信号转换器3.0,实际连接示意图,培训提纲,系统概述主要功能设备安装系统调试软件配置,,,四、系统调试,（一）综合接入器参数配置,,,,综合接入器专用人机界面或面板,配置设备,站号设置,参数设置,1站号及网段IP2密码654321,1M232远程主机IP及端口,,,,,,设置综合接入器参数所需设备,综合接入器专用人机界面,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩,,四、系统调试,（一）综合接入器参数配置,,四、系统调试,（二）摄像仪参数配置,,,,,,网络视频监控软件-4000iVMS-4000,软件安装,注册登录,添加设备,显示预览,用户名admin密码admin123,搜索设备修改IP并添加用户名admin管理员口令12345,显示设置修改预览视频配置结果,,,,,,,,本安型摄像仪配置软件,,四、系统调试,（三）厂家数据上传调试,网络交换机,泵站厂家,支架厂家,采煤机厂家,三机监测厂家,三机厂家,开关厂家,路由交换机,数据上传,,四、系统调试,（三）厂家数据上传调试,,,,厂家设备与网络交换机之间铺设通信线路（4芯通信线）,协调厂家将通信线接入其设备485通信端口（AB,两主两备）,将通信线接入网络交换机3180模块485通信端口（A-AB-B）,1,2,3,,通过Mudbus测试软件进行通信测试并获取报文（Mudscan32）,4,,协调各厂家获取通信点表并联通获取报文提交研发人员软件配置,5,,,,,,四、系统调试,（三）厂家数据上传调试,3180模块的配置软件,应用文件MGateManager.,安装文件MGM_Setup_Ver1.5_Build_‥,MGateManager,默认配置NPort3180IPAddress192.168.127.254Netmask255.255.255.0DefaultGateway192.168.127.255,配置条件电脑，并与交换机网络联通,培训提纲,系统概述主要功能设备安装系统调试软件配置,,,五、软件配置,（一）监控主机网络分配,10.224.41.234,10.224.41.233,10.224.41.235,10.224.41.236,电液控主机,自动化主机,采煤机主机,巡检机构主机,支架视频主机,煤壁视频主机,10.224.41.231,10.224.41.232,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,1.井下电液控主机,用于液压支架数据的采集与显示，同时向集控主机报送电液控数据；,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,1.井下电液控主机,用于液压支架数据的采集与显示，同时向集控主机报送电液控数据；,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,用于以四分屏画面集中显示工作面支架视频；,2.井下支架视频主机,支架视频图像布局图,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,用于以四分屏画面集中显示工作面支架视频；,2.井下支架视频主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,用于在控制中心对三机、泵站和液压支架进行集中监测和控制，汇总三机、泵站、开关、电液控主机和采煤机主机的监控数据，再将这些数据分发给各个主机；,3.井下自动化主机,自动化主机主要功能如下1）三机启停控制2）沿线闭锁状态3）组合开关监测4）三机动力监测5）泵站监测与控制6）开关监测7）三机变频监测8）移变监测与控制,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,3.井下自动化主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,用于检测采煤机数据和对采煤机的远程控制及采煤机故障的诊断。,4.井下采煤机主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,4.井下采煤机主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,用于在控制中心显示工作面煤壁视频；,5.井下煤壁视频主机,煤壁视频图像布局图,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,5.井下煤壁视频主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,6.地面调度室监控主机,,五、软件配置,（二）各监控主机功能说明,6.地面调度室监控主机,请批评指正,谢谢,北京天地玛珂电液控制系统有限公司BeijingTiandi-MarcoElectro-HydraulicControlSystemCompanyLtd,