006煤矿综合自动化解决方案_图文.doc

矿井综合自动化系统 解决方案 北京天大天科科技发展有限公司 二零零九年三月 前言 依据 “ 以信息化带动自动化、自动化促进信息建设 ” 的原则,煤矿将按照行业发 展要求建设成为现代化、 数字化矿山, 实现 “ 装备现代化、 生产自动化、 管理信息化 ” 。 建设管控一体化矿井也就成为矿井建设的必然趋势。 自动化技术特别是与计算机及网络系统相结合,对矿井生产的质量提高,增产 挖潜,确保安全生产,改善和加强企业管理水平可取得明显的经济效益。它已被先 觉的领导者们认识到是今后赢得市场竞争胜利的重要途径。目前,利用计算机及网 络技术的装备及运行水平已成为衡量企业的先进性、科学管理合理性的一个主要因 素。 对于以生产过程复杂,相互关系密切,品种众多的大型企业实现信息化必须先 要有合理的规划和设计方案,夯实基础工作数据源的建设。 “ 管控一体化 ” 矿井建设主要涉及以下几个方面数据采集、综合自动化信息集 成平台、数据库实时数据库、关系数据库、异构数据库互联 、上层应用系统信 息化 。 第一章 矿井综合自动化系统集成软件平台 1.1 概述 管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台,把企业 的横向通信 同一层不同节点的通信 和纵向通信 上、 下层之间的通信 紧密联系在一 起,通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息 的综合处理,形成一个意义更广泛的综合管理系统。 “ 管控一体化 ” 矿山架构遵循了前述三层架构,实现三者之间信息集成和交换, 没有完整的信息集成平台,很难实现信息集成和应用。 由于煤矿存在不同的底层基础自动化系统, 包括各种现场总线控制系统 FCS 、 DCS 和 PLC ; ERP/MIS产品也在不断变化, 需要实现信息交互与集成。 中间层生产 管理系统如果在自己的生产过程信息平台上独立运行,会出现不利于企业的信息集 成和使用安全。因此,需要统一考虑一个信息集成平台,实现过程信息的集成与统 一、过程信息与管理信息的集成与交互,这就是综合自动化信息集成平台。 如上图所示,依照不同的功能层次,系统集成平台划分为综合自动化平台、综 合信息化平台及综合数据分析平台。 遵循“整体规划、分步实施”的原则,对整个综合自动化信息集成软件平台统 一规划设计。 1.2 综合自动化平台 综合自动化平台是基于工业实时数据库、工业组态软件而开发的软件平台,集 数据通信、处理、采集、控制、综合职能判断、图文显示为一体的综合数据应用软 件系统,能在各种情况下准确、可靠、迅速地做出反应,及时处理,协调系统工作, 达到实时、合理监控的目的。 综合自动化平台包括数据采集系统、上位监控组态软件、实时数据库、信息门 户等部分。 1.3 综合信息化平台 综合自动化平台对来自业务层的现场安全、生产实时数据进行采集、提炼,整 合出对管理层有效数据,通过 API 接口将数据传输至综合信息化平台,实现生产、 管理数据共享。 综合信息化平台基于关系数据库、 MiroSoft.Net 技术, 将来自综合自动化平台 的综合数据进一步处理,从而开发出与安全管理、生产管理、企业管理相关的软件 应用系统,主要包括企业门户、办公自动化、生产技术管理、安全管理、机电设备 管理、三维仿真平台等。 1.4 综合数据分析平台 综合数据分析平台收集企业的各专业信息系统所产生、提供的数据,对它们进 行面向决策的数据重组,将其转移到集中数据库中,并在该分析数据库的基础上建 立面向最终用户的决策分析系统。 通过该平台的建立,用户可以随时随地方便、有效、快速地获取企业的综合情 况,并可以从各种角度对企业的各信息进行深层挖掘、多维数据分析、智能预测和 动态报表等操作。 帮助企业对内部和外部的营运数据进行收集、 归纳、 量化, 并提 供多种数据分析、数据挖掘工具,辅助企业管理者进行科学分析预测,提高企业的 数量化管理水平、提高的市场竞争力。 1.5 “ 管控一体化 ” 数据集成分析举例 以下拿生产调度中的进度分析举例,说明天科综合平台如何实现数据分析和决 策,实现管控一体化。 生产调度进度数据分析示意图 如上图所示,每天有数以万计来自生产现场的工业级实时数据产生。这些数据 对各系统的操作员、集控员来说都是必须的、重要的,但对各科室、车间的领导来 说,他们关心的是系统整体情况,如安全异常、设备异常、产量统计等,而矿、集 团领导层更关心矿端汇总信息。 因此, 在工业级实时数据里, 只有管理层关心的综合数据才进入信息数据库 关 系数据库供信息管理系统使用,而在管理级数据中,也只有部分关键数据被抽取 加载到数据仓库,供高层领导分析决策使用。这种状况可以用下图的金字塔来形象 北京天大天科科技发展有限公司 煤矿矿井综合自动化系统解决方案 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 6 邮编100080 电话010-82569979 传真010-82569979-8001 机密文件未经授权不得翻录 地表示 在平台设计时,充分考虑各层数据库选型和数据采集过滤接口。 第二章 矿井综合自动化系统网络平台 概述 综合自动化网络平台是矿井综合自动化系统的基础, 从结构上看可分为三个 层次即管理层、监控层和现场设备层如下图示 。最上层的企业管理层网络, 主要用于企业的计划、销售、库存、财务、人事以及企业的经营管理等方面信息 的传输。 中间的生产管理监控层网络主要用于监控、 优化、 调度等方面信息的传 输。最底层的现场设备层网络,与变送器、执行机构等现场设备相连,采集现场 数据,并将控制数据送入设备。 通过网络平台实现将管理信息系统、 矿井环境监测子系统、 各生产环节自动 控制子系统及通信指挥调度子系统通过高速工业以太环网和自动化平台软件整 合,从而实现 “ 管控一体化 ” 的全矿综合自动化系统。 矿井综合自动化网络平台 矿井综合自动化控制网平台 矿井综合自动化信息化管理网平台 系统特性 ◆ 采用三层体系结构, 且控制层采用工业以太环网、 设备层采用现场总线, 保证了现场子系统的实时性; ◆ 主干环网采用单模光纤,传输速率 100 M / 1000 M;可快速建立连接及 连接恢复,恢复时间破碎机 -转载机 -刮板机 -采煤机 存在联锁关系 。 3 顺序停机功能, 停机顺序如下采煤机 -刮板机 -转载机 -破碎机 -皮带机。 工程图例 3.2 主运输系统监控系统 系统概述 胶带机运输组成原煤生产运输的集中监控系统, 由地面计算机统一管理, 对 整个生产系统进行自动化控制。 同时在皮带机头、 机尾等重要地点设置工业电视 摄像头,在井下安装移动通信系统,并与固定电话一起,作为远程控制的监视、 联系手段。 集中控制系统采用 PLC 主 /从控制模式。分别在各胶带机设置 PLC 现场控制 分站。现场设置胶带保护传感器,即跑偏、打滑、撕裂、堆煤等保护信号装置。 并配以矿用隔爆兼本安电源柜,将控制器、 I/O模块、电源等安装在矿用隔爆控 制柜内,输出为本安信号。 胶带运输机集控系统结构图 系统功能 ■ 实现原煤胶带机主运输系统集中监控与分布式控制相结合,取消各胶带 机的操作岗位工。系统具有严密的逻辑控制功能以实现逆煤流或顺煤流 自动起车;顺煤流自动停车;与煤仓信号实现闭锁,能够根据煤仓煤位 自动启停;在设备故障紧急停车时以故障点作为系统故障分界线,实现 煤流上部的设备紧急停车; ■ 多种控制方式可供选择,设有远程联动、本机集控、单机控制、就地检 修调试四种工作方式; ■ 建立完善胶带机电机电流、电机温度、油温、带速、跑偏、打滑、纵撕、 烟雾、急停等保护功能的地面控制室显示,操作员能够识别皮带机的急 停位置、跑偏位置,能够使控制室操作员能够正确判断故障性质,发出 正确的报警、停车指令,实现皮带机沿线故障检修的高效性; ■ 控制室实现各皮带机保护的投入与屏蔽功能,实现边检修边生产,最大 限度满足矿井的生产; ■ 实现系统控制网络与综合自动化网络的无缝连接,使综合自动化网络能 及时获取所需的信息。 系统特点 ■选用先进的控制器,系统的实时性好,可靠性高,数据处理速度快; ■采用全分布式控制结构, 系统具有较高的安全性。 当地面部分出现控制故 障时,井下部分仍可实现集控运行; ■通讯网络速度快,距离远,可靠性高; ■界面直观友好, 操作简便, 功能齐全。 人机界面不仅具有形象逼真的动态 画面和全中文显示, 还具有实时报警监视、 安全确认机制和数据记录功能; ■减少布线成本, 由于采用远距离通讯网络, 使布线更加方便, 并大大减少 电缆用量; ■维护方便,运行费用低。系统扩展方便,可随时增加节点,并可通过网络 由中控室在线修 改程序。控制器和网络可靠性高,维护工作量小; ■采取了增加设备可靠性的措施,确保系统可靠稳定运行; ■提供以太网接口、标准的 RS485 接口,方便与矿井综合自动化控制网络、 电力监控系统联网。 工程图例 3.2 矿井通风监控系统 系统概述 主通风机自动控制系统主要完成在地面集控中心对矿井通风机的远程开停 和在线监测, 实现通风机房无人值守, 达到减人提效的目的。 实现在矿地面集控 中心对通风机的远程开停控制和监测。 系统采用高可靠性 PLC 控制器及先进的过程控制软件, 配以上位工控机, 综 合考虑各种安全信息, 完成信号检测和现场的操作。 实现通风机监控系统的报警, 信息显示,报表统计处理等功能。 PLC 可编程控制器用来监测通风机的运行状态及相关传感器的信号, 完成相 应的控制。上位工控机完成系统的监控以及系统的操作、显示界面。 矿井主通风机自动控制系统结构图 系统功能 ■系统具有通讯接口功能, 与调度中心监控主机通讯, 传送数据, 交换信息 ; ■可在矿调度中心, 对通风机运行状态实时监测, 在线监测风量、 负压等通 风状态参数, 检测高压系统的有功电度、 无功电度、 有功功率、 无功功率、 功率因数、频率、电压、电流;能够实时显示上述各参数,超限报警,故 障画面自动弹出, 故障点自动闪烁。 具有故障记录, 历史数据查询等功能; ■主通风机停止运转或矿井风量不足, 超通风能力生产时, 给出预警信号并 能实时控制,切断相关区域动力电源; ■向上一级网络系统信息中心传送全部监测参数 ; ■矿井需求风量核定计算,并对矿井风量和产量关系进行动态分析 ; ■ 在调度中心监控通风机, 远程启停主通风机、 风门绞车, 实现 无人值守 。 系统特点 ■选用先进的控制器,系统的实时性好,可靠性高,数据处理速度快; ■提供标准通讯接口和 OPC 协议, 可兼容风机在线监测仪, 在监控主机显示 风速、 风压、 瓦斯浓度等各工艺参数; 可以方便的和矿井环境安全监控系 统联网,实现集中管理,有利于把握全矿的安全状况; ■具有历史数据储存功能,为风机检修、查找故障提供数据支持; ■系统具有以太网、 RS485接口,可方便与矿井综合自动化控制网络、电力 监控系统联网。 工程案例 3.3 井下主排水监控系统 系统概述 井下水泵房排水系统是矿井的关键设备之一。 其可靠性、 安全性和自动化程 度如何, 直接关系到煤矿的安全生产, 因此根据矿井的实际情况, 提供一套井下 水泵房主排水自动控制系统。 系统以最先进的 PLC 控制器为核心, 模块化设计, 现场快速安装, 操作维护 简单,技术先进,性能可靠,实现水泵房的地面远程监控。系统通过检测水仓水 位和其它参数, 控制水泵轮流工作与适时启动备用泵, 合理调度水泵运行。 系统 通过触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工 作状态以及水仓水位、 电机工作电流、 电机温度、 轴承温度、 排水管流量等参数, 并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。 矿井排水自动控制系统结构图 系统功能 ■PLC 控制程序采用模块化结构,系统可按程序模块分段调试,分段运行。 该程序结构具有清晰、简捷、易懂,便于模拟调试,运行速度快等特点; ■系统根据水位和压力控制原则, 自动实现水泵的轮换工作, 延长了水泵的 使用寿命; ■系统可根据投入运行泵组的位置,自动选择启动就近的真空泵; ■系统根据电网负荷和供电部门所规定的平段、 谷段、 峰段供电电价时间段, 以“避峰填谷”原则确定开、 停水泵时间, 从而合理地利用电网信息, 提 高矿井的电网运行质量; ■PLC 自动检测水位信号,计算单位时间内不同水位段水位的上升速率,从 而判断矿井的涌水量, 自动投入和退出水泵运行台数, 合理地调度水泵运 行; ■在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况, 实时显示水位、 流量、 压力、温度、电流、电压等参数,超限报警,故障画面自动弹出,故障点 自动闪烁。具有故障记录,历史数据查询等功能; ■系统提供以太网接口、 标准的 RS485 接口, PLC 可同时与触摸屏及地面监 测监控主机通讯,传送数据,交换信息,实现遥测遥控功能; ■系统保护功能有以下几种 超温保护水泵长期运行,当轴承温度或定子温度超出允许值时,通过温 度保护装置及 PLC 实现超限报警。 流量保护当水泵启动后或正常运行时, 如流量达不到正常值, 通过流量 保护装置使本台水泵停车,自动转换为启动另一台水泵。 电动机故障利用 PLC 及触摸屏监视水泵电机过电流、 漏电、 低电压等电 气故障,并参与控制。 电动闸阀故障由电动机综保监视闸阀电机的过载、短路、漏电、断相等 故障,并参与水泵的联锁控制; ■系统控制具有自动、半自动和手动检修 3种工作方式。 3.4 洗煤厂监控系统 系统概述 洗煤厂综合自动化系统是根据建设高产、高效、高技术含量选煤厂的原则设 计的,按照精简、优化、低投资、高效率的原则配置整个综合自动化系统。分为 自动控制系统、工业电视系统、管理信息系统。 煤厂综合自动化系统架构图 一 自动控制系统 洗煤厂自动控制系统按照生产工艺可分为原煤准备控制子系统、 动筛控制 子系统、跳汰控制子系统、重介洗煤控制子系统、压滤控制子系统等。 自动控制系统选用上位机系统、 PLC 监控系统及现场数据采集设备的控 制模式。 PLC 采用国际知名品牌德国西门子、 美国 AB 、 法国施奈德系列 PLC ; 工业现场总线配置与控制层设备兼容网络,如 Profibus 、 DH、 ControlNet 等。 上位机能够显示生产系统的工艺流程、 各设备的运行状况和系统故障等所 有 PLC 监测点的情况、 实时动态模拟流程、 打印数据记录和报表、 故障诊断 与分析并具有界台切换、 声光报警、 汉字显示与语音提示等功能。 可通过该 工作站在线或离线对控制系统进行故障查询、 参数设定。 画面宜为动态, 并 与实际情况相符合。 自动控制系统结构图 二 工业电视监控系统 在现场安装摄象机, 在洗煤厂集控中心布置工业电视监控器, 通过矩阵切 换主机可在电视机上固定循环显示或调出某个摄象机的现场画面, 可将工业 电视视频信号传输到管理终端, 采用快速以太网, 实现对选煤厂管理信息的 综合处理。 通过与控制网络互联, 动态显示选煤厂设备的运行状态, 与矿井 管理网络连接,矿调度室可方便地查看洗煤厂管理信息。 三 管理信息系统 主要由生产调度、技术管理, 煤质化验管理 3个子系统组成。 系统功能 ■ 控制功能实现设备控制方式和工艺流程选择、启车预告、系统单起 /程序启停、系统运行的闭锁、过程参数的实时监测; ■ 诊断功能能快速正确地识别模块配置错误、模拟量超程、线路断线等 故障,自动报告总线通讯错误还是网络错误; ■ 网络通讯功能,利用光纤将全厂 PLC 分站连成一个网络,各分站所采集 的信息全汇集到主厂房控制室,在上位机上显示,同时,也可将指令通 过网络传至 PLC 分站; ■ 各种检测和保护功能,实现对各种料位、水位、闸阀位置、水量、电量、 设备运行状态的检测,并用图形软件在屏幕上显示出动态画面;实现对 所有设备保护信号的检测; ■ 启停车声光预告和语音报警功能,启停车前可利用广播系统和信号系统 预告;系统出现故障,在上位机提示故障并语音报警; ■ 工业电视功能,通过集控室电视墙画面对全厂重要生产环节进行监视, 并通过视频网络将图象传至矿井调度室,使生产调度和管理人员及时获 取大量丰富的视觉信息,极大地提高了管理效率和自动化水平,为选煤 厂减人提效、安全生产提供了保障; ■ 计算机管理信息系统,使生产经营管理人员以科学的手段组织合理的生 产,通过建立管理信息系统局域网,与其它计算机系统互联。 系统特点 ■ 将生产集中控制子系统 含工艺参数监测及单机自动化功能 、 调度广播 通信子系统及工业电视子系统及管理信息系统有机地融为一体; ■ 采用分布式控制方式,各控制分站具有相对独立控制功能,某个分站出 现故障,不会造成整个系统瘫痪; ■ 整个洗煤厂组成一个环网,并能与矿综合自动化控制网络联网; ■ 系统结构灵活,控制程序通用性强,可用于不同洗煤工艺系统。 3.5 制氮站监控系统 制氮站控制系统通过工业以太网交换机接入矿井生产调度指挥中心通讯协 议采用 TCP/IP协议。系统结构如下图。 在调度中心监控站画面显示制氮站监控系统运行状况, 在服务器存储采集的 信息, 构建历史数据库; 在调度中心实现制氮站监控系统设备信息的 WEB 发布。 3.6 矿井供电监控系统 系统概述 矿井电力监控系统各个变电所的综合保护与该变电所的监控分站间用双绞 线相连, 构成现场总线网; 各个监控分站与地面调度监控系统间用光纤环网相连, 构成光纤以太网。 在地面集控中心对地面、 井下各变电所高低压开关设备的远程 开停和在线监测; 实现在矿地面集控中心对矿地面及井下变电所的“四遥”功能 遥控、遥测、遥调、遥信 。实现变电所无人值守或少人值班,减少事故发生, 缩短故障处理时间。 矿井电力监控系统结构图 地面变电所调度监控系统由通讯柜、 通讯服务器、 数据服务器、 监控工 作站以及网络设备组成以太网,采用分布式系统结构,提供多种组织形式, 可以是单机系统多机系统或多机系统。 可对各变电所进行远程实时监控, 实 现事件记录的存储检索与打印, 实现各种曲线报表的存储检索与打印, 实现 保护定值远程设置,实现电度量管理,实现故障录波的存储分析与打印等, 实现变电所的无人值班。 地面变电所监控系统结构图 井下变电所调度监控系统采用井下测控分站, 井下变电所高压开关综合保 护 器 通 过 RS485总 线 与 井 下 测 控 分 站 通 讯 , 传 输 协 议 采 用 简 化 的 IEC870-5-103规约,主干传输通道采用千兆工业以太网传输。 井下变电所监控系统结构图 系统功能 ■全系统均采用大容量后备电源, 即使停电时间超过 3个小时系统也能够正 常工作; ■实现全系统内各类开关的遥信、遥测、遥控、遥调功能,能够实时监控任 意开关的工作状态; ■全系统主干数据传输采用高速率工业以太网络进行传输打破了长期以来 供电系统采用总线传输的模式; ■系统集成数字 IP 电话、数字视频系统等功能; ■具备良好的人机界面,系统具有开关状态显示、图表显示、事件告警、事 件记录等功能; ■通用标准接入, 除系统完成设备外, 还具有标准网络 104规约接入功能以 及多种非网络规约接入功能。 系统特点 ■矿井地面变电所、井下变电所全部高低压设备实现远程集中监控; ■系统结构灵活,联网方式灵活; ■电力监控站和监测装置之间采用本安总线方式 RS485、 CAN , 传输速率为 12009600 bps/, 5100 kbps ;电力监控站到监控主机采用光纤环网方 式,传输速率为 10 / 100 Mbps。 3.7 煤量计量系统 系统概述 电子皮带秤计量系统, 是发挥动态计量技术、 计算机通讯技术和煤矿安全技 术的优势设计而成的一种智能型、 多功能、 高精度本质安全型在线实时计量器具, 适用于煤矿井下各种类型皮带机原煤动态在线计量。 皮带秤主机通过 OPC 协议与环网交换机相连, 以实现对皮带秤的信息交换。 系统功能 使调度人员随时掌握生产的准确数据,还可直观反映皮带机开停状态、 带速、流量等生产设备信息,更加有效地指挥生产。 ⏹负荷、班产量、瞬时流量、皮带开停时间等多图表显示; ⏹丰富灵活的报表功能,可对班产量、日、月、年产量进行多种统计查询 处理; ⏹可实现网络连接,局域网上数据共享,便于领导了解生产信息; ⏹具有远程诊断功能,可快速解决现场问题。 工程案例 3.8矿井水处理监控系统 系统概述 矿井水处理系统包括矿井生产、 生活污水系统及井下排水水处理系统。 在矿 井水处理站和污水处理站各设一套 PLC 控制系统,用于实现对水处理设备和水 处理工艺的集中监视和控制,并实现多台水泵优化控制;可实时监测水塔水位、 水泵电气状况;实现水位闭锁和智能切换。 PLC 控制系统通过以太网实现与监控 上位机的通信,矿井水处理监控上位机与全矿生产调度中心通过以太网 OPC 通 信,实现三级控制模式即机旁控制、水处理站监控、调度指挥中心监控 。 矿井水处理控制系统结构图 系统功能 ■ 系统具有现场手动操作、集中操作及调度指挥中心远程操作方式; ■ 将分散在工艺流程上各控制点的监测数据经处理后作为 PLC 控制的依 据; ■ 简洁方便的操作,操作员可通过触摸屏直接控制现场设备启停; ■ 系统可进行数据保存、分析和数据记录追忆,报警显示、保存和报表打 印; ■ 实现对水处理设备、水处理工艺的集中监视和控制; ■ 能够监测水泵运行参数,出水管压力、流量、电动闸门位置等实时数据 显示,实现水泵控制及监测自动化,调度人员在控制中心即可掌握水处 理站系统设备的所有检测数据及工作状态,又可根据自动化控制信息, 实现水处理站系统的无人值守。 工程案例 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 26 3.9灌浆站监控系统 系统概述 灌浆站控制系统做为独立的系统,通过 RJ45接口, TCP/IP工业以太网,将 该系统数据传至调度中心信息层, 在调度中心可监控本系统设备运行状态, 实现 集中监控。 系统通讯结构如下图所示 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 27 系统功能 ⏹可在矿调度中心,对设备运行状态实时监测,检测高压系统的电压、 电流等电器参数; ⏹能够实时显示上述各参数,超限报警,故障画面自动弹出,故障点 自动闪烁。具有故障记录,历史数据查询等功能; ⏹可以监测黄泥灌浆泵运行状态,泥浆流量等。 3.10矿井安全监测监控系统 系统概述 矿井安全监控系统后台机对外要求提供 RJ45接口, 就近接入工业以太环网, 将信息上传至矿调度中心,通讯协议采用开放的 OPC 协议。 系统接入矿综合自动化控制网络示意图如下 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 28 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实时监测井下瓦 斯、一氧化碳、通风状况等各项矿井环境参数; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库; ⏹在调度中心实现人员定位及车辆跟踪信息的 WEB 发布。 工程案例 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 29 3.11 人员定位考勤系统 系统概述 井下人员定位管理系统主机对外提供 RJ45接口, 标准 OPC 协议, 就近接入 工业以太环网,将信息上传至矿调度中心。 系统通讯结构如下图所示。 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3号鼎好电子大厦 A 座 15层 30 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实现对井下人员 定位管理系统的监测; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库。在调度中心实时监测与查询相关信息; ⏹在调度中心实现人员定位及车辆跟踪信息的 WEB 发布。 3.12束管监测系统 系统概述 束管色谱微机监测系统, 并配置系统分析控制软件, 通过束管取样, 分析采 空区、 密闭区及巷道中的气体成分和浓度, 实现对矿井自然发火情况的早期预测 预报,为火区启封及确定综采工作面采空区的注氮数量和质量提供依据。 束管监测系统工控机通过 RJ45接口就近接入矿井工业以太环网, 将信息上传 至矿调度中心。通讯协议采用标准的 Modbus 协议。 系统通讯结构图如下 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实现对火灾束管 系统的监测; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库; ⏹在调度中心实现束管监测系统信息的 WEB 发布。 3.13工业电视及大屏幕系统 系统概述 工业电视系统将井下和地面的各个监测点进行实时图像监视, 在调度室显示 各个被监测点的实时情况, 可以通过图形控制器, 在调度室的大屏幕上显示各个 重要的监测点图像,同时,要求图像进入视频服务器进行压缩、处理、存储及发 送,在局域网的终端可以实时浏览。 工业电视系统硬盘录像机通过 RJ45接口接入调度指挥中心的核心交换机, 终端显示屏显示各个监控地点的即时画面;通讯接口为 RJ45接口,通讯协议为 TCP/IP、 OPC 。 硬盘录像机 系统功能 将工业电视的硬盘录像机接入工业控制网络,对视频信息进行监测。 3.14设备点检系统 系统概述 设备管理是企业生产经营活动中的重要组成部分。 现代化的企业生产经营需 要与其相适应的现代化设备管理体系。设备点检系统可以完成包括设备日常点 检、设备定期点检、设备巡检、设备完好检查等方面的管理。 设备点检系统后台机对外提供 RJ45接口,就近接入工业以太环网,将信息 上传至矿调度中心,通讯协议采用开放的 OPC 协议。 通讯结构图如下 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实时监测各设备 巡检情况等; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库; ⏹在调度中心实现设备点检系统数据的 WEB 发布。 工程案例 3.15消防报警系统 系统概述 地面消防报警系统由烟感、消防泵、消防管路、喷淋装置等组成,由一台控 制计算机完成消防系统的监控功能。 本系统将消防系统控制计算机就近接入工业以太环网交换机将数据上传至 矿调度中心,采用 OPC 或 NetDDE 协议。 系统通讯结构图如下 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实现对地面消防 报警系统的监测; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库; ⏹在调度中心实现地面消防报警系统信息的 WEB 发布。 工程案例 3.16通信系统 系统概述 通信系统的后台管理主机接入工业控制网络, 通过访问系统的后台主机对系 统进行管理。 系统通讯结构图如下 调度通信主机 3.17无轨胶轮车监控系统 系统概述 矿井辅助运输主要采用无轨胶轮车运输方式。 系统采用计算机主控设备, 利 用专用监控软件, 实现进路和信号的联锁。 控制台可实时显示信号机状态、 传感 器动作和进路排列等情况, 并对车辆闯红灯等事故进行声、 光报警, 使调度人员 对井下车辆的运行进行集中调度指挥和监督。 系统通过 RJ45接口就近接入联合建筑楼工业以太环网, 将信息上传至矿调度 中心,通讯协议采用标准的 Modbus 协议。 系统通讯结构图如下 系统功能 ⏹能将整个系统监测的工况参数传输到调度中心, 在操作员站实现对无轨胶轮 车系统的监测; ⏹在调度中心操作员站显示实时工况图,在服务器存储采集的信息,构建历史 数据库; ⏹在调度中心实现无轨胶轮车设备信息的 WEB 发布。 第四章 调度指挥中心 概 述 矿井安全生产的三大现场因素是人员、设备、生产环境,监测控制这三方面的 现场实时情况,是实现安全生产管理有效性的基础前提。生产集控信息系统可以融 合多种监测、自控技术应用,提供将人员定位、设备自动化监控、环境安全监测等 现场实时监测控制系统与工业电视监控系统、大屏幕显示系统、 LED 显示屏、 UPS 监测系统、报警联动系统等一体化的集控指挥平台,实现对生产现场全方位信息的 实时采集反馈及控制,构建高灵敏度的生产指挥“神经中枢系统”矿井“管控 一体化”调度指挥中心系统。 矿井“管控”一体化调度管理系统结构图 矿井调度指挥中心效果图 系统功能 ⏹系统具有通讯接口功能,与调度中心监控主机通讯,传送数据,交换信息; ⏹可在矿调度中心, 对通风机运行状态实时监测, 在线监测风量、 负压等通风 状态参数,检测高压系统的有功电度、无功电度、有功功率、无功功率、 功率因数、频率、电压、电流;能够实时显示上述各参数,超限报警,故 障画面自动弹出,故障点自动闪烁。具有故障记录,历史数据查询等功能; ⏹主通风机停止运转或矿井风量不足, 超通风能力生产时, 给出预警信号并能 实时控制,切断相关区域动力电源; ⏹向上一级网络系统信息中心传送全部监测参数 ; ⏹矿井需求风量核定计算,并对矿井风量和产量关系进行动态分析; ⏹在调度中心监控通风机,远程启停主通风机、风门绞车,实现 无人值守 。 系统特点 ⏹选用先进的控制器,系统的实时性好,可靠性高,数据处理速度快; ⏹提供标准通讯接口和 OPC 协议, 可兼容风机在线监测仪, 在监控主机显示风 速、 风压、 瓦斯浓度等各工艺参数; 可以方便的和矿井环境安全监控系统联 网,实现集中管理,有利于把握全矿的安全状况; 北京天大天科科技发展有限公司 煤矿矿井综合自动化系统解决方案 具有历史数据储存功能，为风机检修、查找故障提供数据支持； 系统具有以太网、RS485 接口，可方便与矿井综合自动化控制网络、电力监 控系统联网。 地址北京市海淀区中关村海淀大街 3 号鼎好电子大厦 A 座 15 层 邮编100080 电话010-82569979 传真010-82569979-8001 41 机密文件未经授权不得翻录