书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统
1．系统介绍煤矿井下水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现井下泵房的远程控制与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。自动排水系统可以由计算机自动检测水仓水位并自动控制某一水泵的开停，检测运行参数、分析差数进行对设备的保护。目前,在矿井泵房的排水系统设计中,一般设置多台多级离心水泵,一组工作、一组备用,并设置了用于轮换检修的水泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到实时监控。另外，对于水泵启动前吸水管路的充水(抽真空)、水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式，而自动化控制能改变传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低，为提高安全生产奠定了坚实的基础。
系统设计以系统安全、可靠、先进为原则，系统实现在安全生产指挥调度中心对井下排水系统泵房的所有设备进行网络监视和控制，做到泵房无人值守、设备安全可靠运行。
2.系统结构
系统采用全分布式结构。主要有井下控制分站、就地控制箱、各种传感器及控制主站构成，控制主站位于控制室。所有数据均有以太网或工业总线进行传输。PLC 与传感器之间采用矩阵结构连接。
控制分站采用西门子PLC 核心单元，具有房潮、抗干扰能力强。现场易编程、易维护等特点，因此能达到煤矿行业的稳定，安全的要求。
3．系统特点 1.通信方式：采用现场总线或工业以太网作为传输通道，解决就地控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的
煤矿自动化控制系统 >> 主、副井提升自动控制系统 主、副井提升自动控制系统 一、系统概述： 矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着提升煤炭、矿石、下放材料、升降人员和设备等的重要运输责任，其电控技术的发展对促进矿井生产效率的提高和安全作业，无疑具有极其重大的影响。近年来，随着我国经济的快速发展和对矿山资源需求的高速增长，对矿山生产技术提出了越来越高的要求。因此为使用现代化信
息技术，充分发挥煤矿管理信息网络和各生产控制系统应有的功效，实现监管控一体化的理想格局，并达到减员增效的目的；我公司特为现矿井提升机配置新型工业监控系统，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，对主副井提升电控系统进行自动化控制。 二、系统功能原理图： （主井定量装载提升系统图）（副井操车提升系统图）
（定量装载流程图） （箕斗提升及卸载流程图）
（箕斗定量装载上位机主画面图） 三、系统功能： 我国目前正在服务的矿井提升机的电控系统主要有以下四种方案：交直交变频调速系统、转子电路串电阻的交流调速系统、直流发电机与直流电动机组成的GM直流调速系统和晶闸管整流装置供电的V-M直流调速系统。公司本系统以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，使系统不仅适用于煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的恶劣环境，也适用于地面恶劣环境，而且它可完成提升行程的测量和设定；本系统实现了对提升过程的程序控制，精度高，甚至可以取消爬行段；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录和打印等有关数据的全部自动化，并能和全矿井监控系统联网运行。在配备一至二名巡检员之后，各点无需再配备专门人员，所有监控均由集控室来操作完成。因此该系统明显降低了设备故障率、简化了操作、减轻了工人劳动强度、提高了生产运行的安全可靠性、最大限度地缩减装卸载的时间，达到了提高产量，实现增效的目的。 四、系统组成与特点： 1、本集控系统由监控主站和上井口PLC（提升）、下井口PLC（定量或信号）的监控分站、视频监控子系统组成。 2、地面监控主站：监控主站由上位工控机、不间断电源、信号传输接口和
生产调度中心煤矿综合自动化系统概述 一、煤矿综合自动化系统简介 系统的建设本着“实用、可靠、先进、经济”的指导思想，根据煤炭行业信息化的典型需求，要在企业实现自动化的基础上，建立集中管理的安全生产实时信息平台，实现井下监控设备实时数据的采集和远程监控，通过实时数据和管理数据的信息有效集成，提高煤炭监管部门的监控力度，以信息化带动企业管理和行政管理的科学化，从根本上避免或杜绝恶性生产安全责任事故的发生，旨在为煤矿生产节约成本、强化生产安全管理、提高工作效率。 该系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监测、自动报警，能确保安全监察业务准确、实时、快速的运行，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，对煤炭开采各生产成本指标作出科学、全面的统计分析，对单位内部员工作出详尽、周密的人事安排，并提供全面系统的决策资料，是各级领导对煤矿管理做出科学决策的最佳助手。 本着总体规划、分步实施的原则，系统将从整体上实现以下的建设目标： ◆建立安全生产数据中心：建立统一、集中的实时数据库平台，根据客观现实条件，采用多种通讯手段对井下不同的硬件平台、软件环境的各自动化装置实现实时数据的采集和存储，为事故分析提供可靠的依据。 ◆实现数据的分级共享和监测：通过完善的用户管理机制，实现数据的分级共享和监测。煤炭安全生产监控中心可以监测辖区内任何纳入系统管理矿井的生产实时状况，二级及以下监控中心或监控点，则只能监测到管理职权范围内矿井的安全生产情况。 ◆建立安全报警防范机制：系统将提供对生产安全数据的超限报警功能，以闪烁、声音等形式实时提醒，并充分利用短消息方式，及时传递给相关领导和人员。安全生产报警机制可以大大提高对生产现场问题的响应速度，有利于安全生产的指挥和调度，提高各级管理者的管理效率，形成与救护、公安、医疗等部门一体化的灾害处理应急联动机制。 ◆提高数据分析能力：通过数据分析工具（EXCEL、SPSS等数据分析软件），采用多样化的数据展示方式对煤矿安全生产实时数据进行分析和智能化应用，实现生产数据及设备状态的自动统计、分析，为政府、企业领导和相关管理人员进行科学的生产经营决策提供及时可靠的支持。 二、系统总体结构 2.1、煤矿综合自动化系统是利用现代智能采集技术、实时数据库技术把生产、安全、
我国首个煤矿综采无人工作面自动化系统研制成功（图） 文字说明 山西科达自控工程技术有限公司成立于2000年11月，是一家提供煤矿自动化系统整体解决方案、煤矿大型关键设备自动化控制装置及物业式自动化专业服务的高新技术企业主要服务行业有：煤矿自动化和城市公共设施自动化（市政自动化）。 煤矿自动化方面，科达自控一贯以煤矿安全为己任，致力于打造“三无”煤矿为我公司奋斗的目标，“三无”煤矿即煤矿生产无人值守、矿井无线全覆盖、无重大人员伤亡事故。我们认为要彻底改变我国煤矿安全事故频发的状况，除了在政策上加强煤炭资源整合的力度，为煤矿生产创造一个良好的政策环境以外，在煤矿生产方面，实施以无人值守和全矿井无线全覆盖网络系统为核心的技术改造，才能从根本上实现煤矿无人员伤亡重大事故。煤炭作为我国主要能源，它的规模化、集约化生产决定了其对大型设备的依赖较强，其中煤矿生产中的关键设备的自动化水平很大程度上决定了矿山生产的总体效率和安全水平。本公司生产的煤矿井下无人值守提升机自动控制系统、无人值
守大型皮带输送机控制系统、无人值守矿井主扇智能节能控制系统及无人值守矿井水情预警系统等产品都是公司独立研制成功并推向市场，在国内具有领先的技术水平，上述产品已成功应用于“西山煤电”、“晋城煤业”、“潞安环能”、“大同煤业”、“中煤平朔煤业”等大型煤炭企业，并取得良好效果。随着节能减排和数字矿山概念的不断推进，这些产品必将成为市场上的主流产品。本公司除提供上述采掘、运输、提升、排水等煤矿关键设备的单机控制系统之外，还提供全矿井综合自动化平台。 我国大中型煤矿在煤矿生产的大部分关键环节实现了自动化的改造，但是在设备最多，难度最大的采煤环节还是一个空白，采煤环节必须在现场进行人工操作。由我公司研发并负责技术总承包的国内首个煤矿综采无人工作面已在晋煤集团古书院矿运行。该系统负责对200多台设备的进行集中控制，代表了采煤控制的世界先进水平。无人工作面的主要特点如下： 1、在顺槽控制中心，实现工作面的控制υ 2、采煤机自动记忆切割υ 3、液压支架自动定位，推移υ 4、三机自动联动υ 5、皮带系统及泵站的自动控制υ 6、视频监视自动跟踪υ 相关资料：煤矿综采工作面由机械化向自动化的飞跃-----综采无人工作面整体构想与实现 山西科达自控董事长付国军 煤矿是国民经济必不可少的基础性行业，然而它在民众的心目中却是一个管理混乱、技术落后、事故频发的代名词。与国外发达国家的煤矿相比，百万吨死亡率要高出很多。一些重大的恶性事故在国际上极大的破坏了国家形象，也影响了我党的执政能力。提高煤矿的安全水平，减少人员伤亡一直是国家政府，尤其是煤炭大省领导不断努力的大事。我认为一方面要求行业相关领导提高认识水平，加大
煤矿自动化系统建设 第一章系统概述 煤矿全矿井自动化监控系统由地面控制中心、井下监控站、现场分站、网络信息传输系统、网络通信接口设备和矿井工业闭路电视系统等组成。煤矿全矿井自动化系统采用过程知识系统，具有高先进性、高稳定性和可靠性。自动化控制水平要求如下： 1) 总体要求：对生产监控系统范围内的各子系统设备能够在生产控制中心进行集中监视和控制，实现全矿集中控制； 2) 井下要求：除掘进头外的所有电气设备均能在地面控制中心进行控制和监视。井下各子系统的控制均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护； 3) 地面要求：自动化水平与企业的管理有密切关系，考虑到煤矿及煤矿周围的社区情况，故煤矿自动化系统除主扇风机、矸石山外，均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护。但对主扇风机等控制系统能够实现集中监视。 第二章矿井自动化系统平台 随着现代煤矿采集工业中计算机自动化技术的广泛应用，以及无人化矿井采集的概念的逐步推广，煤矿采集安全作业的需
要，拥有实时高效可靠，高度集成化、智能化的中央监控系统平台越来越成为当代煤矿采集控制管理中心，进行生产管理的重要工具。一套良好的中央监控系统平台，是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、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、迅捷地作出反应，及时处理，协调各系统工作，达到实时、合理监控的目的。我公司在充分利用国内、国外监控一体化指挥平台技术基础上，开发具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”特点的过程知识平台软件，由于系统是基于先进的平台软件技术开发，从技术，设计，开发，维护等各个方面保证系统的先进性，是一套符合现代煤矿生产集中控制的软件系统。中央监控系统平台，在中央监控管理上从真正意义上实现了系统的高度集成。它能实现包括CCTV视频监控系统，排水设备监控系统、安全生产设备监控系统，环境监测系统，紧急电话系统，大屏幕显示系统，电力监控系统，选煤厂系统，报表系统以及联动预案调度系统的支持。原有设计的中央控制集成系统中各个相互独立的子系统，通过工业以太网技术，被有机的整合在一起，所有的监控管理操作，都可在一台工作站上完成，这摆脱了以往其他煤炭采集管理系统中各子系统中独成一体的，需要分别操作控制的模式，管理人员不必再在各个子系统控制主机间来回奔波，这大大提高了工作效率，降低了劳动强度，提高了设备利用率，降低运营成本。
一、技术方案 1. 概述 煤炭行业是我国的支柱产业随着煤炭行业高产高效的发展，矿井安全问题已成为制约煤炭生产的关键因素涌水是危及矿井安全的重要因素一旦发生透水事故，不仅影响生产，甚至会使矿井淹没，危及生产工人生命水泵房排水系统担负着整个矿井积水排除的任务，其安全可靠性直接影响矿井生产的效率和安全目前。 我国大多矿井水泵房仍然普遍使用传统的人工操作排水系统这种排水系统由于自动化程度低，应急能力差，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。存在很大的安全隐患随着我国煤炭行业的发展，排水系统自动化已成为亟待解决的问题。 从XXXXXX煤矿自动化生产实际出发，针对现有排水系统存在的弊病，结合现代工业技术和控制理论，开发适于煤矿使用的自动排水系统利用工业专用测控保护器和液位检测装置，组成自动监控系统，根据水仓水位变化情况，实现自动排水。 自动排水系统解决了排水系统自动控制的难题，利用现代最优控制理论，分析矿井涌水情况和用电情况，建立了排水系统的离散数学模型根据最优性原理，用动态规划法，对排水系统进行分段决策控制，并提出通过递推算法对数学模型进行求解，得出获取最优控制策略的一般方法。 自动排水系统具有以下特点水位实时在线检测与显示水泵自动启动与停止多台水泵实行“轮班工作制”，提高水泵使用寿命根据涌水量大小和用电“避峰就谷”原则，自动控制投入运行的水泵台数与矿井监控系统联网，便于集中控制。
2. 系统介绍 2.1系统建设意义 随着全球网络化进程的不断发展，企业的信息化管理已广泛受到各级领导的重视，信息化管理的实现，对不断提高企业的生产、经营、管理、决策的效率和水平，发挥着越来越重要的作用。综合自动化系统的实现，也对煤矿企业减员增效的实施有着直接的促进作用。 煤矿水泵是煤矿生产的主要设备之一，实现泵房的远程控制与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。目前,在矿井泵房的排水系统设计中 ,一般设置多台多级离心水泵,二组工作、一组备用,并设置了用于轮换检修的水泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到实时监控。另外，对于水泵启动前吸水管路的充水（抽真空）、水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式。传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低，已不能适应现代化矿井管理的要求,因此,有必要使泵房水泵实现自动化控制。 系统设计以系统安全、可靠、先进为原则，系统实现在安全生产指挥调度中心对排水系统泵房的所有设备进行网络监视和控制，做到泵房无人值守、设备安全可靠运行。 2.2系统建设目标 项目建设的总方针是立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单，将XXXXXX煤矿主排水泵配套集控系统建设成为技术先进、稳定可靠、利用率高的煤矿排水监控系统，为矿井安全、高效、节能生产做好基础。 系统设计目标如下： ◆将PLC控制系统、计算机网络通信技术和排水控制系统结合，实现以“集 中控制为主，远程监测为辅”的控制模式，保证系统技术方面的先进性。 ◆保证自动排水系统运行的连续性和可靠性，系统连续可靠运转时间达到
榆家梁煤矿综合自动化控制系统运行管理制度 榆家梁煤矿综合自动化控制系统运行管理制度 第一条关于自动化系统管理职责 （一）生产指挥中心配备专门技术人员负责综合自动化系统的运行、调试、检查、维修和升级等项工作。系统工作人员必须经过专门培训，经考试合格后方可上岗。 （二）生产指挥中心负责综合自动化系统的运行、操作及管理，随时监测各个子系统的运行状况，根据现场实际情况进行相应地操作，并做好系统的运行记录。 （三）对自动化系统出现的故障，生产指挥中心值班调度员要按照程序处理故障的提示迅速进行处理，若故障严重影响安全生产时，应立即通知有关部门处理，并报告有关领导。 （四）生产指挥中心信息组负责MIS系统、监测监控系统、工业电视系统及综合自动化系统网络、软件、硬件、光缆等的运行、维护和检修，并负责维护、修改和升级（必须经过处长审批，同意后实施），并做好数据库的备份工作和应用程序的备份工作，出现控制系统故障要及时排除。 （五）生产指挥中心负责综合自动化系统在其所辖范围内硬件设备的管理及维护，并安排专门人员进行定期巡回检查、定期试验及维护检修。对变电所、加压泵房、排水泵房要安排巡检人员每天至少检查一次，并做好检查记录。
第二条关于停送电制度 （一）榆家梁煤矿自动化系统内的高、低压停送电分为遥控、近控、就地三种操作方式，在正常情况下选择为遥控方式，由调度指挥中心值班调度员在上位机上进行相应操作，同时做好记录。但无论采用哪种操作方式，都必须严格地执行《电业安全工作规程》、《煤矿安全规程》中的有关规定。 （二）井下所有高压线路通过调度员远程操作停、送电，必须执行“工作票制”及有关停、送电的其它制度。 （三）工作负责人持生产办机电组签发的工作票交给调度员，由调度员指令检修工和工作负责人到指定的高压柜所在地进行停电操作，高压柜停电后应将手车断路器拉出；低压柜停电后应拉开隔离开关，然后由检修工向调度员汇报。在确认负荷侧没有反送电时，再打开柜门。在负荷侧验电、放电、打短路接地线，并在开关柜上挂“有人工作禁止送电”的标志牌。最后由调度员下令允许开始工作，同时由调度员作好停电记录。 （四）工作负责人必须在工作地点挂接短路接地线，如因工作无法短路接地时应在工作地点前一级可以挂接短路接地线处进行短路接地，方可开始工作。 （五）工作结束后，工作负责人要查看工作地点无短路接地等现象后，首先拆除自己挂接的短路接地线，并同调度员联系，要求送电，调度员应指令检修工到停电现场与工作负责人共同拆除“有人工作禁止送
郑州广贤工贸有限公司新丰煤矿 自动化改造方案 为节能降耗降低成本，提高矿井自动化水平，新丰煤矿研究决定对地面空压机、主通风机、采区变电所、主排水泵房、主皮带运输机进行自动化技术改造，以便在地面中控室实现对上述场所的远程监测监控、集中控制。 一、成立项目组 组长：李爱斌 副组长：郑志和陈国欣 项目负责人：杜学涛 技术指导：罗连涛工程师（保护器厂家） 成员：张安任杨顺利杨文典梁志伟 王昌伟 二、总体方案 矿井地面监控室隔壁设集中控制室，通过工业控制机对井上下机电设备进行远距离监控集中控制。 1、系统框图
2、系统设计依据 ●GB14285 继电保护和安全自动装置技术规程 ●GB/T145 微机线路保护装置通用技术条件 ●GB/T13730-92 地区电网数据采集与监控系统通用技术条 件 ●DL5002-91 地区电网电力调度自动化设计技术规范 ●DL516-1993 电网调度自动化系统运行管理规程 ●JB3336-1983 电站设备自动化设备装置通用技术条件 ●GB4858 电器继电器的绝缘试验 ●GB6162 静态继电器及保护装置的电器干扰试验 ●DT/T553-94 220—500KV电力系统故障动态记录技术准则 ●GB7261 静态继电器及保护装置的基本试验方法 ●SD286 线路继电保护产品动态模拟技术条件 ●矿用防爆电气设备标准GB3836.1—2000 ●《煤矿安全规程》2011年版 ●《矿山电力设计规范》GB 500070--2009 ●《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215--2005 ●《煤矿监控系统总体设计规范》 ●《煤炭调度信息化设计规范》 ●《煤炭安全装备基本要求》 ●GB11350-98 电站电气部分集中控制装置通用技术要求 ●GB4720-84 电压电器电控设备
加快自动化平台建设活动实施方案编制人： 审核： 机电矿长： 矿长： 2014-1-5
加快自动化平台建设活动实施方案为响应集团公司提出的加快信息化自动化平台建设，实现减人增效的目的。运河煤矿借鉴先进单位的经验，并结合自身情况。由机电矿长牵头，对我矿现有设备现状做了整体评估，拟定了活动方案，并多次组织召开专题会议研究方案，形成方案如下： 一、现可实现无人值守（减人增效）的岗位机台 1、洗煤厂 洗煤厂生产系统为集中控制，牵扯生产系统除泵房（加、配药品）、上仓（分煤）、压滤机（卸料）、化验室、集控室外，其余固定机台全部撤人。即主厂房一楼、主厂房二楼、主厂房三楼、主厂房五楼、给煤机、矸石（煤泥）皮带六个固定机台变为流动巡查，工作方式为三八制作业，每班编制3人，正常出勤保证2-3人，对流动机台每1小时巡查一次，以确保设备的安全运行，可减15人。 为确保现场设备的安全运行，需要增设一部分监控设备，具体如下：
2、地面煤流系统 地面煤流系统目前地面煤流系统采用西门子（S7-300）工业可编程控制器（PLC）为主机，进行延时顺序开停机，实现了集中控制。现有7个机台，除手选机台外，每个机台设有4名固定巡查工，共配置24人；手选机台配置12人。按集控实施后，入仓、溜子每班一人巡查、改仓，共4人；三楼跳汰机牵扯床层调整人员不动，原一楼皮带和沫煤皮带每班一人巡查，集控室、手选人员不动，可减8人。 为确保现场设备的安全运行，需要增设一部分监控设备，具体如
下： 由巡查队人员负责。
为确保现场设备的安全运行，需要增设一部分监控设备，具体如下： 由巡查队人员负责。 为确保现场设备的安全运行，需要增设一部分监控设备，具体如下： 由巡查队人员负责。 为确保现场设备的安全运行，需要增设一部分监控设备，具体如下： 1、压风机房 1、完善现场供电系统使三台压风机都有独立的供电系统。增设一路高压电源将3#压风机电机改为高压电动机。能实现高压柜的远程控制和监控。
矿井自动化控制系统
矿井自动化控制系统 自动控制是指在没有人的直接参与下，利用控制装置，操纵受控对象，使被控量按给定规律运行。它是一门介于许多科学之间的综合运用科学，如物理学、数学、力学、电子学、生物学等是该科学的重要基础。 一自动化控制的实现 自动控制是运用自动化仪表或装置代替人工自动地对设备或过程进行控制，使之达到预期的状态或性能。工业上常规单回路反馈控制系统由控制对象和控制器两部分组成。其实现过程如下： 1、控制对象：即被控制的设备或过程。控制对象的本质在于被控制的参数（变量或状态）及被控参数的数学模型。一个设备或过程可就不同的控制参数构成不同的控制系统。 2、控制器：即起控制作用的自动化仪表或装置，包括自动检测仪表、调节器或计算装置，执行器。 二矿井自动化控制系统的组成及系统覆盖范围
矿井自动化控制系统主要由矿井安全与生产监测监控系统、信息管理系统、调度通信系统等部分组成。 1、矿井调度监控网络系统的功能 系统为实时监控网络结构，具备有完善的生产监控管理功能，对全矿个各主要生产环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录、打印，对生产传输系统、井下变电所、排水系统和扇风机等设备进行远程集中监控，同时配合工业电视系统进行安全图象监视，以确保人员及设备的安全，全面提高矿井的经济效益和社会效益。 系统功能如下： （1）、数据采集和过程控制； （2）、顺序控制； （3）、报警事件处理和操作记录； （4）、实时过程数据，图形或数据方式显示； （5）、过程变量趋势显示； （6）、生产过程模型图及动态数据更新； （7）、数据库管理。 调度监控网络实施后，调度可在调度室终端上监视矿井生产过程，完成对全矿井生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”，实现矿井的综合自动化。 （1）实时运行参数检测
山西潞安集团夏店煤矿全矿井综合自动化 技 术 要 求 2011年10月
全矿井综合自动化系统技术要求 第一章系统概况 1.1建设目标 此次综合自动化建设的内容主要是建设统一的网络传输平台，将矿井的各个控制系统及各工业现场的视频监控汇聚到集成监控平台，充分考虑子系统的接入与整合，节省投资、资源共享，提高系统功能，并可与矿信息管理网实现无缝联接，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。 系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析，集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。 总之：系统运行后，设备稳定，传输可靠，系统安全，实现三网合一，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井，并能体现建设的最新面貌，同时树立本矿职工的自信心和自豪感，鼓舞大家工作热情。 1.2建设内容 综合自动化系统平台通过地面集控中心服务器对子系统的数据采集，在工程师站上完成各子自动化系统的组态，使子系统数据达到有效集成，实现综合监测和控制。 具体建设内容如下： ●千兆工业以太网传输平台 千兆工业以太网传输平台就相当于在矿区修建了一条信息高速公路，通过在地面及井下部署工业以太网交换机组成千兆工业以太网，将来井上井下各控制系统、工业电视系统都能够通过此传输平台汇聚到矿调度集控中心。 ●调度集成监控平台 各个系统的数据通过信息高速公路传输到统一的数据仓库，通过调度集成监控平台可以对全矿井的控制数据进行统一的管理
煤矿综合自动化系统方案设计 山西潞安集团夏店煤矿 全矿井综合自动化 技 术 要 求 2011年10月 全矿井综合自动化系统技术要求 第一章系统概况 1.1 建设目标 此次综合自动化建设的内容主要是建设统一的网络传输平台，将矿井的各个控制系统及各工业现场的视频监控汇聚到集成监控平台，充分考虑子系统的接入与整合，节省投资、资源共享，提高系统功能，并可与矿信息管理网实现无缝联接，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。 系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析，集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。 总之：系统运行后，设备稳定，传输可靠，系统安全，实现三网合一，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井，并能体现建设的最新面貌，同时树立本矿职工的自信心和自豪感，鼓舞大家工作热情。 1.2 建设内容 综合自动化系统平台通过地面集控中心服务器对子系统的数据采集，在工程师站上完成各子自动化系统的组态，使子系统数据达到有效集成，实现综合监测和控制。 具体建设内容如下： 千兆工业以太网传输平台 千兆工业以太网传输平台就相当于在矿区修建了一条信息高速公路，通 过在地面及井下部署工业以太网交换机组成千兆工业以太网，将来井上井下各控制系统、工业电视系统都能够通过此传输平台汇聚到矿调度集控中心。调度集成监控平台 各个系统的数据通过信息高速公路传输到统一的数据仓库，通过调度集 成监控平台可以对全矿井的控制数据进行统一的管理 全矿井综合自动化系统技术要求子系统接入平台 该平台要求接入的系统在软件上和硬件上都采用统一的国际标准接口接 入到综合自动化系统平台中，目前子系统厂家繁多，软件通讯协议上也各不统一，通过该平
煤矿水泵自动控制系统解决方案 一、概述 煤矿水泵自动控制系统是根据煤矿矿井的实际情况，在原来的设施基础上进行自动化改造，以使设备在无人干涉的情况下自动运行和自我诊断的一套系统。通过工业计算机的决策控制，对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制，使设备达到最佳工作状态，从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。系统综合了工业控制技术和现代软件技术，保证了系统的稳定性和可靠性，并可与全煤矿自动化系统进行联网，作为全煤矿自动化系统的一个子系统。 二、系统功能和特点 1、无需人为干预，由工业计算机控制，根据水位自动启、停 水泵，自动实现水泵的轮换工作，做出合理调度； 2、系统具有过载、欠压、泄漏、超温、轴温等保护功能，当 出现以上状况或电机出现故障，系统自动停止该水泵的工 作，同时启用备用水泵； 3、现场控制中心将采集的数据和调度策略传至地面指挥中 心，使地面指挥中心同步显示水泵运行工况，地面指挥中 心可以发出指令给现场控制中心，实现远端指挥； 4、通过摄像机将水泵工况画面传输到现场控制中心和地面
指挥中心，使现场控制中心和地面指挥中心能够直观的看 到水泵现场的具体情况； 5、本系统保留了设备原先手动控制方式，手动控制具有优先 控制权，保证了即使系统出现故障，也可以在手动控制下 实现水泵的正常工作； 6、系统的实时性好，对各设备的运行工况能够实时监测、实 时控制； 7、可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势； 8、人机界面显示的内容丰富、形象、直观，操作简单、易懂； 9、软件中嵌入了大量的控制策略，可以根据实际情况做出不 同的决策，大大提高了系统的自动化程度和智能程度； 10、根据不同时期的具体情况，可以对软件的运行参数进行调 整，以适应复杂的情况，提高了系统的适应性； 11、系统能够进行远距离监控，并可无限扩展； 12、软件对操作权限进行了划分，不同的值班人员具有不同的 操作权限，并能够对值班人员进行考勤。 三、系统组成 整个系统由数据采集与检测、现场监测与控制、远端监控指挥三部分组成。 1、数据采集与检测。数据采集由DCS模块完成，模块检测 传感器状态，并将数据通过通讯模块传送至控制计算机。
工业以太网及综合自动化 技术文档
目录 1.工业以太网在工业综合自动化系统中应用及前景 ......... 错误!未定义书签。 1.1.工业以太网技术发展现状 ....................... 错误!未定义书签。 1.1.1.通信确定性与实时性 ..................... 错误!未定义书签。 1.1. 2.稳定性与可靠性 ......................... 错误!未定义书签。 1.1.3.安全性 ................................. 错误!未定义书签。 1.1.4.总线供电问题 ........................... 错误!未定义书签。 1.2.工业以太网的优势 ............................. 错误!未定义书签。 1.2.1.应用广泛 ............................... 错误!未定义书签。 1.2.2.通信速率高 ............................. 错误!未定义书签。 1.2.3.成本低廉 ............................... 错误!未定义书签。 1.2.4.资源共享能力强 ......................... 错误!未定义书签。 1.2.5.可持续发展潜力大 ....................... 错误!未定义书签。 1.3.工业以太网在控制领域应用现状 ................. 错误!未定义书签。 1.3.1.混合EtherNet/Fieldbus的网络结构 ........ 错误!未定义书签。 1.3. 2.基于Web的网络监控平台 .................. 错误!未定义书签。 1.4.工业以太网技术的发展趋势与前景 ............... 错误!未定义书签。 1.4.1.工业以太网与现场总线相结合 ............. 错误!未定义书签。 1.4. 2.工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 .............................................. 错误!未定义书签。 ①实时通信技术....................................... 错误!未定义书签。 ②总线供电技术....................................... 错误!未定义书签。 ③远距离传输技术..................................... 错误!未定义书签。 ④网络安全技术....................................... 错误!未定义书签。 ⑤可靠性技术......................................... 错误!未定义书签。 1.5.发展前景 ..................................... 错误!未定义书签。 2.系统概述 ........................................... 错误!未定义书签。 2.1.设计目标 ..................................... 错误!未定义书签。 2.2.技术概述 ..................................... 错误!未定义书签。 3.综合自动化网络系统 ................................. 错误!未定义书签。 3.1.系统介绍 ..................................... 错误!未定义书签。 3.2.总体网络架构 ................................. 错误!未定义书签。 3.3.地面网络部分 ................................. 错误!未定义书签。 3.4.井下网络部分 ................................. 错误!未定义书签。 3.5.系统结构 ..................................... 错误!未定义书签。 3.6.系统功能 ..................................... 错误!未定义书签。 3.7.系统特点 ..................................... 错误!未定义书签。 4.子系统接入 ......................................... 错误!未定义书签。 4.1.与子系统控制器联接 ........................... 错误!未定义书签。 4.2.与子系统主机相连 ............................. 错误!未定义书签。
一、技术方案 1．概述 煤炭行业是我国的支柱产业随着煤炭行业高产高效的发展，矿井安全问题已成为制约煤炭生产的关键因素涌水是危及矿井安全的重要因素一旦发生透水事故,不仅影响生产,甚至会使矿井淹没，危及生产工人生命水泵房排水系统担负着整个矿井积水排除的任务,其安全可靠性直接影响矿井生产的效率和安全目前。 我国大多矿井水泵房仍然普遍使用传统的人工操作排水系统这种排水系统由于自动化程度低，应急能力差，还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵，这将严重影响主排水泵房的管理水平和经济效益的提高。存在很大的安全隐患随着我国煤炭行业的发展，排水系统自动化已成为亟待解决的问题。 从XXＸXＸX煤矿自动化生产实际出发,针对现有排水系统存在的弊病,结合现代工业技术和控制理论,开发适于煤矿使用的自动排水系统利用工业专用测控保护器和液位检测装置,组成自动监控系统,根据水仓水位变化情况,实现自动排水。 自动排水系统解决了排水系统自动控制的难题，利用现代最优控制理论，分析矿井涌水情况和用电情况,建立了排水系统的离散数学模型根据最优性原理,用动态规划法,对排水系统进行分段决策控制,并提出通过递推算法对数学模型进行求解,得出获取最优控制策略的一般方法。 自动排水系统具有以下特点水位实时在线检测与显示水泵自动启动与停止多台水泵实行“轮班工作制”,提高水泵使用寿命根据涌水量大小和用电“避峰就谷”原则，自动控制投入运行的水泵台数与矿井监控系统联网，便于集中控制。 2. 系统介绍 2.1系统建设意义 随着全球网络化进程的不断发展,企业的信息化管理已广泛受到各级领导的
重视,信息化管理的实现，对不断提高企业的生产、经营、管理、决策的效率和水平,发挥着越来越重要的作用。综合自动化系统的实现，也对煤矿企业减员增效的实施有着直接的促进作用。 煤矿水泵是煤矿生产的主要设备之一,实现泵房的远程控制与监测，是综合自动化建设的重要组成部分。目前，在矿井泵房的排水系统设计中 ,一般设置多台多级离心水泵，二组工作、一组备用,并设置了用于轮换检修的水泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂,人工很难做到实时监控。另外,对于水泵启动前吸水管路的充水(抽真空)、水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式。传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低,已不能适应现代化矿井管理的要求,因此,有必要使泵房水泵实现自动化控制。 系统设计以系统安全、可靠、先进为原则，系统实现在安全生产指挥调度中心对排水系统泵房的所有设备进行网络监视和控制,做到泵房无人值守、设备安全可靠运行。 ２.2系统建设目标 项目建设的总方针是立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单，将XＸXXＸＸ煤矿主排水泵配套集控系统建设成为技术先进、稳定可靠、利用率高的煤矿排水监控系统,为矿井安全、高效、节能生产做好基础。 系统设计目标如下: ◆将PLC控制系统、计算机网络通信技术和排水控制系统结合，实现以“集 中控制为主，远程监测为辅”的控制模式,保证系统技术方面的先进性。 ◆保证自动排水系统运行的连续性和可靠性,系统连续可靠运转时间达到 360天／年以上。 ◆系统立足建设无人值守泵房的总目标,同时提高节能效率和管理水平， 减少操作人员和工人的劳动强度,为今后矿井生产综合自动化打下良好 基础。 ◆实现地面对主排水系统设备的多点位信息传输和集中监测监控。具有在
煤矿综合自动化监控系统建设 【摘要】随着国家大型煤矿的建设，煤矿综合自动化全监控系统的建设越来越成为煤矿建设的关键，是建设安全高效矿井的前提，通过神华亿利能源公司黄玉川煤矿建设现代化矿井的一些经验，根据管控一体化思想，结合工业自动化技术，信息化技术，嵌入式技术，网络技术和通讯技术等，通过对矿井生产安全、地测信息以及井巷工程等信息的广泛利用和深度开发，实现全矿井生产过程集中监控，调度计算机网络化，信息管理决策网络化。 【关键词】煤矿；监控系统；数字化矿山；综合自动化 1.黄玉川煤矿综合自动化的总体目标和设计原则 在保证安全的前提下，煤矿综合自动化建设的目标确定如下： ①综合自动化系统由地面生产指挥中心、信息管理中心、井上工业以太网、井下以太网和设备控制层组成。综合自动化控制网按区域、节点数量、规模划分为3个子环网，即井下子环网、地面子环网。采用1000M的工业环网的架构。三个子环网通过地面调度指挥中心的中心交换机进行汇聚，并通过中心交换机实现不同的环间的数据通信。中心交换机选用两台模块化、多端口、高性能的中心交换机与井上、井下子环网连接，实现网络冗余。 ②在实现对矿井生产设备的集中监控的同时，建设一套包括：井下无线通信、矿井人员管理系统、矿井安全生产综合管理三维可视化信息系统、矿井安全监测监控系统、工业电视及大屏幕信息显示系统和企业经营管理系统在内的煤矿生产、安全、经营综合自动化办公平台，实现整个矿井的生产信息、管理信息的集成化管理，构成“数字化”矿山的基本框架。使整个系统配置合理，信息共享，提高指挥效率和生产率。 ③在实现设备层、控制层全面自动化的基础上，提高信息层的技术含量。通过引用、开发及实施具有现代生产管理思想的软件系统，使综合自动化系统能发挥更大的整体效益。 2.综合自动化系统主要内容 煤矿综合自动化控制系统为实时监控网络结构，具有完善的生产监控管理能力。它主要由以下系统组成： ⑴生产指挥中心：配置最先进的大屏幕拼接显示系统，实现生产调度和安全监测的集中管理。 ⑵井上电力监控系统：地面变电所采用微机综合自动化系统、具有快速、完善、可靠的自动保护。在控制室内实现对地面变电所的“三遥”(遥测，遥信，遥控)控制。在生产指挥中心可对全矿地面变电所进行检测及遥控分合闸，实现无人值守。 ⑶井下电力监控系统：具有快速、完善、可靠的自动保护。在控制室内实现对井下变电所的”三遥”控制。在生产指挥中心可对全矿井下变电所进行检测及遥控分合闸，断线自动检测与工作站智能综合选漏，实现无人值守。 ⑷主运输及井下带式输送机监控系统：输送机的控制系统通过PLC联入控制网，在设备闭锁状态下，所有的运输设备开、停及配仓、倒仓等操作均在指挥中心进行，不再设现场固定岗位。系统内各胶带机正常运行工况的监视、异常工况的报警和紧急事故处理、运煤量、耗电量的计量与记录等。 ⑸主通风机监控系统：主通风机可实现授权遥控、现场集中、就地手动三种
矿井自动化控制系统 自动控制是指在没有人的直接参与下，利用控制装置，操纵受控对象，使被控量按给定规律运行。它是一门介于许多科学之间的综合运用科学，如物理学、数学、力学、电子学、生物学等是该科学的重要基础。 一自动化控制的实现 自动控制是运用自动化仪表或装置代替人工自动地对设备或过程进行控制，使之达到预期的状态或性能。工业上常规单回路反馈控制系统由控制对象和控制器两部分组成。其实现过程如下： 1、控制对象：即被控制的设备或过程。控制对象的本质在于被控制的参数（变量或状态）及被控参数的数学模型。一个设备或过程可就不同的控制参数构成不同的控制系统。 2、控制器：即起控制作用的自动化仪表或装置，包括自动检测仪表、调节器或计算装置，执行器。 二矿井自动化控制系统的组成及系统覆盖范围
矿井自动化控制系统主要由矿井安全与生产监测监控系统、信息管理系统、调度通信系统等部分组成。 1、矿井调度监控网络系统的功能 系统为实时监控网络结构，具备有完善的生产监控管理功能，对全矿个各主要生产环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录、打印，对生产传输系统、井下变电所、排水系统和扇风机等设备进行远程集中监控，同时配合工业电视系统进行安全图象监视，以确保人员及设备的安全，全面提高矿井的经济效益和社会效益。 系统功能如下： （1）、数据采集和过程控制； （2）、顺序控制； （3）、报警事件处理和操作记录； （4）、实时过程数据，图形或数据方式显示； （5）、过程变量趋势显示； （6）、生产过程模型图及动态数据更新； （7）、数据库管理。 调度监控网络实施后，调度可在调度室终端上监视矿井生产过程，完成对全矿井生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”，实现矿井的综合自动化。 （1）实时运行参数检测 各监控系统实时采集生产工况参数，可以采用图形、报表的形
系统概况 建设目标 此次综合自动化建设的内容主要是建设统一的网络传输平台，将矿井的各个控制系统及各工业现场的视频监控汇聚到集成监控平台，充分考虑子系统的接入与整合，节省投资、资源共享，提高系统功能，并可与矿信息管理网实现无缝联接，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。 系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析，集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。 总之：系统运行后，设备稳定，传输可靠，系统安全，实现三网合一，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井，并能体现建设的最新面貌，同时树立本矿职工的自信心和自豪感，鼓舞大家工作热情。 建设内容 综合自动化系统平台通过地面集控中心服务器对子系统的数据采集，在工程师站上完成各子自动化系统的组态，使子系统数据达到有效集成，实现综合监测和控制。 具体建设内容如下： ●千兆工业以太网传输平台 千兆工业以太网传输平台就相当于在矿区修建了一条信息高速公路，通过在地面及井下部署工业以太网交换机组成千兆工业以太网，将来井上井下各控制系统、工业电视系统都能够通过此传输平台汇聚到矿调度集控中心。 ●调度集成监控平台 各个系统的数据通过信息高速公路传输到统一的数据仓库，通过调度集成监控平
台可以对全矿井的控制数据进行统一的管理 ●子系统接入平台 该平台要求接入的系统在软件上和硬件上都采用统一的国际标准接口接入到综合自动化系统平台中，目前子系统厂家繁多，软件通讯协议上也各不统一，通过该平台进行软硬件的技术改造后可以按照标准的方式实现现有系统的无缝接入。 同时该系统还对将来建设的系统提出了接口上的要求，使待建系统建成后直接接入系统平台。 ●大屏显示系统 大屏显示系统采用先进的等离子技术可将各系统控制画面及地面井下视频数据整体的展现出来 ●数字工业电视系统 提高安全生产管理水平的必要手段，对矿区内各预设位置进行24小时监控，及时发现问题和隐患，同时为领导决策和信息核实提供依据。 建设要求 全矿井综合自动化系统平台由软件集成和网络传输部分组成，集控中心服务器与井下子系统通过标准的数据交换方式（如OPC等）进行数据通信与采集，并对数据进行有效综合集成，将实时、历史及综合的数据形成生产调度信息，分析后为管理层提供决策依据，专业操作员根据相关信息对各系统进行操控，从而实现监、管、控一体化。 基本功能如下： 在物理上和逻辑上充分考虑硬件和软件冗余，确保网络的安全。 当某子系统的通讯或元器件出现故障时，不影响整个网络传输性能。 硬件设备选型须符合国家和行业标准。下井设备应取得“MA”认证。 井下设备须考虑防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰等要求。地面设备考虑防雷和抗电磁等干扰。 集控中心能实时、准确的采集到子系统的工况及环境参数，并以图表的形式表现出来，实现监测与控制。 系统可靠、稳定性强，界面友好，操作简单，维护方便。