32煤矿综合自动化概念.ppt

3.2煤矿综合自动化概念,综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。基于CIMS原理提出CIMAS,,CIMAS采用最新“三层结构”模式（企业信息化的三层模型PCS、MES和MIS）开发，是一套支持多种现场总线环境和常规控制系统（DCS、PLC）环境下的功能涵盖过程控制与监视、现场总线设备管理、远程监控、远程设备诊断维护、先进控制与优化控制、生产计划和生产调度、决策支持等于一体的网络化、多功能的、开放的、可扩充和可裁剪的综合自动化系统,,煤矿综合自动化层次架构,3.3煤矿综合自动化内容,煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统、瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统、火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副（斜）井提升监测子系统、矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统、矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力，系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口，系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的，扩展能力很强。每接入一种子系统模块，只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台，然后分期分批增加各种子系统及不断升级，最后建成最完善的系统。,网络拓扑结构,3.3煤矿综合自动化内容,部分子系统,1水泵电控系统采集参数电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约2瓦斯监测监控系统采集参数瓦斯浓度，风速，环境温度，负压，水位，设备开停，风门开关，馈电开关，电压，电流，风筒开关，轴温，抽放管温度，抽放管压力，抽放管瓦斯浓度，抽放管流量，故障报警等。采集方式采用规约转换或读数据库的方式均可接入方法TCP/IP通信3提升机电控系统采集参数安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约4风机电控系统采集参数电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号。采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约,3.3煤矿综合自动化内容,部分子系统,5胶带机电控系统采集参数打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、灭尘、速度、跑偏、煤位，速度，开停，拉绳等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约6锅炉电控系统采集参数锅堂温度，锅堂前中后压力（负压）上锅筒温度，上锅筒压力，蒸汽出口流量，蒸汽管路压力，省煤器温度，烟道温度，鼓风机开度，风量开关，引风机吸风量开度，风量开关，供水调节阀阀门开度，水位调节器开关，显示，供煤炉排速度显示，速度调节，现场手自显示，水位报警，水位显示（电接点和差压变送两个显示），供水阀前、后压力，供水温度，流量，出渣机状态，循环泵状态，鼓风机开停状态，引风开停状态，供水泵开停状态，鼓风机轴温，引风机轴温，风机变频器速度等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约,3.3煤矿综合自动化内容,部分子系统,7生活污水处理站采集参数水池液位，流量，ORP值，溶解氧值，浊度，PH值，温度，COD值，水泵开停，水泵故障，加氯开关，加药开关，电流，电压，压力等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约8空压机电控采集参数一级气缸排气温度、二级气缸排气温度、后冷却器排气温度冷却水进水总管水温、空气压缩机组冷却水排水温度空气压缩机传动机构润滑油温度、空气干燥器装置进气温度空气干燥器装置排气温度、加热再生吸附式空气干燥装置加热器温度加热再生吸附式空气干燥装置再生气进气温度加热再生吸附式空气干燥装置再生气排气温度冷冻式空气干燥装置蒸发温度、压缩机空气站供气母管压力一级气缸排气压力、二级气缸排气压力、储气罐气压空气压缩机组冷却水进水（阀后）压力、空气压缩机组传动机构润滑油压力空气干燥装置压差、空气过滤器压差、压缩空气站供气母管流量电压，电流，开停，故障等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约,3.3煤矿综合自动化内容,部分子系统,,9110kV变电站和35kV变电站监控系统采集参数相电压，线电压，电流，故障，开停,高压开关,,馈电开关，主变温度,功率因数，电度，有功功率，无功功率，视在功率，零序电流，频率，有功电能，无功电能等。采集方式变电站控制系统，遵循国家标准电力101规约接入方法直接接入或转换规约10选煤厂集控系统采集参数煤仓煤位，重量，各种皮带保护，开停状态，故障状态，装车车号，装车时间，车皮数量，装车日期，计量秤瞬时流量，累计流量，日产量，班产量，皮带给煤机开停，故障等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约接入方法直接接入安装在所内的工业交换机。11采煤机、掘进机电控系统采集参数开停状态、电量参数（包含机组、工作溜、顺槽皮带的开停、电流、电压，掘进机、顺槽皮带的开停、电流、电压）采集方式采煤机、掘进机配套电控系统接入方法直接接入或转换规约.12水处理系统采集参数设备运行状态、流量、水位等采集方式PLC控制或分站式数据采集接入方法直接接入或转换规约,“数字化矿井”、煤矿信息化、煤矿综合自动化三者关系,,1、从三者概念表述、内容描述及层次结构上看，存在联系都是煤矿发展方向2、本质上没有区别，而是从不同角度提出煤炭企业今后发展的方向。三者之间信息化是实质，数字化是表达形式，自动化是基础和目的。所有的高产高效的现代化矿井其核心是信息，即各种信息的采集、传输、应用和反馈的闭环过程，随着计算机技术、网络技术的发展，所有的信息都将以数字（化）的方式表现出来，其应用的最终价值将体现在矿井安全生产自动化（管控一体化）上，体现在企业的减人增效、保障安全上。1）信息化是现代化矿井的实质。现代化矿井实质上是依赖对矿井地理、生产、安全、设备、管理和市场等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升，达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集（传感器与检测）、信息的传输（通信）、信息的处理（计算机）、信息的应用与集成（自动化）等等。信息是未来煤矿企业的重要战略资源，拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力，保证安全，提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。,美国和澳大利亚的煤炭企业走在前列,2）数字化是信息的表达形式，而且是信息最高、最先进的表达形式。由于计算机技术、微电子技术，尤其是网络技术的飞速发展，许多煤矿的地理信息、生产信息、安全信息、设备工况信息从采集（传感器）开始，就实现了数字化、网络化。传感器在采集信息的同时，它可以对信息进行处理、自校正等，不仅使被采集的信息更准确，而且可以在一根总线上挂许多个传感器，使信息传输系统更简便。而被采集的信息不会因传输距离和环境使精度受到影响。由于信息是以数字的形式进行采集、处理、传输和应用，因此，生产、安全、管理、市场等信息可以在一个统一的平台上进行传输和交流，使所有的信息能得到更充分的应用，使所采集到的信息得到更大的增值。3）自动化（管控一体化）则是现代化矿井的重要基础和目的。自动化是指机械设备或生产过程（煤矿包括环境安全）、管理过程（DA、BA）在没有人的直接参与，经过自动检测、信息传输、信息处理、分析判断、操纵控制，实现所要达到的目标。信息化（数字化）的信息绝大部分来自于各种生产、工况、安全的自动检测装置（传感器），这些是信息化（数字化）的基础。反之，由于实现了信息化（数字化），可以在地面对矿井的生产设备的工况进行监测和自动控制，可以实时、连续监测各种地理、安全信息，大大减少井下作业的人数，这不仅可以提高效率，而且可以大大提高煤矿的安全水平。实现了管控一体化之后，把生产、安全和管理有机地融合在一起，在管理层可以实时采集到许多生产、安全的信息，也可以得到许多信息的变化趋势，为信息化或“数字化矿井”奠定基础。在此基础上，利用一些先进的控制理论（如人工智能、专家分析等）建立煤矿安全生产所需的决策支持系统，实现矿井安全、生产和效益的多目标优化和全矿井自动化，最终建成无人化矿井。,煤矿综合调度指挥系统和管一控一体化是我国煤矿今后的发展方向,