9 三维矿井系统编辑环境-三维矿井综合自动化平台

黄勤

[摘 要]目前，煤矿综合自动化与信息化建设相对落后，已有系统大多自成体系，信息不能互通，难以为全矿的决策提供有效的数据支持，不利于煤矿安全生产，不能发挥自动化的综合效益。建设一个统一的综合自动化信息化集成平台，可以有效整合各类资源，通过综合分析、处理、统计、优化、控制，从而实现矿井综合自动化系统的“集中监测、监控”，达到矿井“管、控、监”一体化和“机械化换人，自动化减人”目的，为矿井安全生产提供重要保障。

[关键词]煤矿综合自动化 系统平台 设计技术

中图分陈类号：TD393 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0251-01

一、矿井综合自动化系统平台建设思路

（一）设计思路

“两个平台、三个功能层”

两个统一平台：统一的数据、音频、视频基础传输网络平台；统一的应用系统软件及数据库平台；

三个功能层次：管理决策层、信息采集及控制执行层、信息集成处理层。

（二）综合信息自动化平台采用SCADA系统平台

对现场运行设备进行数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等监视和控制，配有实时历史数据库，具备海量历史数据存储和查询分析的能力，为日后信息管理和调度系统优化提供完整的数据系统。

人机界面划分为煤流生产系统、生产保障系统、矿井供电系统、安全环境监测系统四大板块，后期将延展出采煤生产和掘进生产及生产辅助板块。

（三）硬件部分设计

硬件部分的集成以服务器为核心，综合自动化的服务器配置如下：

数据库服务器、管控服务器、I/O服务器、Web 服务器、网关服务器、工程师站、操作员站、安全设备。

（四）系统接入技术要求

上位机软件支持标准的OPC接口，且提供数据点表及通信协议，并配合接入。采用上位机或者通讯分站接入时，上位机需预留网络通讯接口，或者提供通过转换后能够提供标准的RJ45口。采用PLC方式接入时，控制器需采用主流设备，且配置网络模块。

二、矿井综合自动化系统平台设计内容

（1）煤流生产系统，包括井下皮带、自动装卸载及主井提升、地面生产系统等控制子系统。各子系统独立进行远程控制，进一步实现各子系统之间按设定的联动闭锁关系实现井下到地面整个煤流系统的一键式启停。煤流生产设置2台控制上位机、2个煤流视频监视上位机，分屏实时监视现场情况 。

（2）生产保障系统，包括安全生产主要保障环节和生产辅助环节，通风、压风、排水、副井等。根据煤矿生产特点、技术成熟度和控制可靠性的不同，可分为远控类子系统和监测类子系统。随着接入监控子系统的不断增多，该版块要适时裂变出生产辅助板块。

（3）矿井供电系统，包括矿井变电、地面供电、井下采区供电系统。实现地面35KV变电所及主要车间配电开关、井下中央及采区变电所的远程监控。

（4）安全环境监测系统，包括安全监控系统、井下人员定位系统等。其功能以安全监测、预警报警和安全环境数据、信息处理、共享。

三、矿井综合自动化系统功能

（1）信息综合功能：系统能实时采集存储各生产过程的重要信息数据，进行综合处理，以实现设备的数据管理和分析。

（2）实时监测功能：系统通过获取井上下自动化设备的实时数据，将井下生产状况以图文一体化方式呈现出来。通过设置各类报警参数，系统能够对各种生产异常状况自动报警，提醒人员及时处理。

（3）系统控制功能：在操作员拥有控制权限且现场控制闭锁解除时，能够实现子系统的远程联锁集控，单台设备的启、停，自动控制系统的一键启、停等。

（4）实时故障报警功能：当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警。依据故障的影响程度进行分类、分级。类别包括：影响安全、影响生产、普通报警或故障；等级包括：一级、二级、三级。

（5）故障报警的记录与查询功能：系统具备各类故障报警的历史纪录，并能按子系统、故障类型、故障等级、用户选定的起、终日期时间段进行查询和生成报表。

（6）操作及事件记录功能：系统对所有涉及系统配置操作，对子系统实施控制的操作都进行完整的记录，并提供查询事件信息的功能。

（7）授权管理功能：系统平台提供安全的授权机制，确保系统的安全。

（8）综合查询功能：系统提供对设备运行信息，各类生产报表和操作报表以及历史数据的曲线等功能。

（9）系统自诊断功能：实时监测交换机、服务器、各系统等的通信和运行状态。

（10）WEB浏览功能：采用Web发布平台，将系统数据实时发布到信息网，管理者不需要安装客户端的情况下通过浏览器上看到最直接的流程数据和画面。

（11）视频联动功能：设备启停时，自动弹出相关视频。 发生故障时，自动弹出故障点视频画面。人为手动调出任意视频点。

（12）音频联动功能：设备启停时，自动扩音通知。可以定时定点不间断扩音通知。实现调度台远程控制区可以和各子系统之间任意双向通信。