矿山企业局域网设计方案

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浅谈铜坑矿矿山数字化建设

作者：黄基南

来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第15期

摘 要：数字化矿山是为实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。结合当今世界科技的发展水平及我国矿山现阶段的技术装备与管理水平，铜坑矿在矿山数字化建设中充分运用了信息化技术为企业打造了一个数字化平台。

关键词：数字化；信息化；矿山

中图分类号：TD67

1 概述

铜坑矿为华锡集团主体矿山，是华锡集团的主要供矿基地。开采对象为广西南丹县大厂矿区长坡锡多金属矿床。矿山规模大型，设计年开采量245万吨，目前实际年开采量达到230万吨。伴随着新技术的提出和发展，矿山行业经历了手工开采阶段、机械化开采阶段、自动化开采阶段及无人矿井阶段。与国际先进的自动化、无人矿井的矿山比较，铜坑矿仍然处于机械化生产初级阶段，仍然属于劳动密集型矿山，管理方面比较粗放。因此，积极应用信息技术和世界先进适用技术来改造并提升铜坑矿的传统矿业的装备、工艺与方法、经营管理方式和手段，使企业决策、生产、经营、管理效率和水平得以较大增长，提高企业的经济效益，实现矿山开采水平的跨越式发展，这是铜坑矿建立“数字化矿山”目的和意义。

数字化矿山是以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。

2 数字化矿山国内发展现状

国内数字化矿山发展现状：矿山企业作为一传统第一产业，一直处于劳动密集型的机械化初级水平，管理粗放，技术和装备水平落后，决策、设计、生产等许多环节都是依赖于经验，科学性程度不高。具体表现为：

XXX矿业有限责任公司

地下矿山安全避险六大系统建设

技

术

方

案

北京森科润德科技有限公司

概 述

根据陕西省安监局颁发的《关于推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的实施意见》（2011）56号文相关要求，结合矿山自身安全生产实际，积极开展地下矿山安全避险“六大系统”建设工作，并做好系统的调试和应用,充分发挥其在安全避险和生产调度中的重要作用，从根本上提升地下矿山灾害防范水平。

XXX公司位于XXX峪，有2个坑口,在距一坑入口1300米处贯通，年含金矿石产量0。6万吨.该矿生产规模小，本着尽量减轻矿方经济负担的前提下,充分利用原有的设备、设施，开展 “六大系统"建设，整体费用为XXX万元。该项目，我方负责监测监控、人员定位、通讯联络系统的建设；压风自救、供水施救、紧急避险系统由矿方自行建设，我方进行技术指导。

该矿监测监控系统需要建设2个KJ66N中心站，12个模拟量信号监测，8个视频观测点；人员定位（包含考勤）系统需要建设6个分站；调度通讯联络系统需要1台调度交换机、9部矿用本安型电话。

一、监测监控系统：

KJ66N型矿山安全监控系统是一套集安全、生产、网络管理、工业电视为一体的大型综合矿山监控系统.系统采用先进的分布式处理模式，主干连接为树型结构,具体组成如下：

1、地面监控中心站及网络终端等,是整个监控系统的核心。地面监控中心站及网络终端等设备之间的连接采用局域网方式；主要有主控机、数据传输接口、打印机、稳压电源、大屏显示等设备；

2、监控分站主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等；

3、各类模拟量传感器及断电控制器、摄像头等，负责对各监测点的物理数据采集、显示、超限报警、信号传输、对分站控制指令的执行等。

二、人员定位系统：

KJ271矿用人员管理系统由系统管理软件和系统硬件两大部分组成。 1、数据采集服务器,使用华北工控机,用作数据采集和web发布；矿用本安型KJ271-J传输接口，用于RS232/CAN信号转换；KJ271—F矿用本安型分站.读取人员识别卡发送的信号，记录时间、地点、卡号，并把数据通过CAN总线发送到服务器; KJ271—K识别卡,每个下井人员携带一个,经过读卡器方圆150米的范围即可被识别;专用避雷器串接在数据线上，保证井上发生事故时不会通过线路传到井下。

XXX网络环境优化储备方案

设计总体思路如下： 1、网络结构

2.方案思路 整个局域网采用多功能无线路由器作为网关，使用交换

机进行网络拓扑，理论上该网络结构设计可支持至少254台

计算机同时上网，并可通过路由器统一管理所有计算机；并

且采用无限路由器进行WLAN扩展以后，笔记本、平板电脑

和智能手机都能通过WIFI接入从而实现上网功能。（需密码）

3.设备要求 该构架设计该构架设计重点在路由器的选择重点在路由器的选择，应选择具有网络防火

墙、无线功能、带宽管理、上网控制、IP与Mac地址绑定等

功能的路由器，否则不能有效的对整个局域网进行管理。

4．网络调控 设计本方案的主要目的即基于改善XXXXXX网络环境，

在此选择的是具有能对局域网内部网络环境进行有效管理

的无限路由器。的无限路由器。通过路由器来管理网络，操作简单且维护方通过路由器来管理网络，操作简单且维护方

便，只有拥有路由密码的人才能对整个网络进行有效管理

（带宽控制和IP封杀等）。另外，考虑到选用无限功能能实

现XXXXXX大会议室可以不用布线，直接接入WIFI可以实现

上网功能，能更好的利用专线网络。

5.布线结构 经XXXX考究决定，选择考究决定，选择XXXXX办公室来作为路由机房。

那么整个布线结构大致如下图所示：

6.经费预算

本设计专线投入 元，无线路由器 元，大型交换机 元，小型交换机 元，开通10M宽带年费 元，预计目标

投入总资金为 元。

无限路由器 Inter网

路由机房路由机房 大型交换机大型交换机 办公室办公室 小型交换机小型交换机

网络 调控 办公室办公室 有线连接有线连接 有线连接有线连接 WIFI 10M专线专线

XX集团XX矿KJ682T矿用打钻视频系统设计方案20130913

安顺煤矿防突打钻无线视频监控系统

技

术

规

格

书

贵州永润煤有限公司安顺煤矿

2013年9月21日

1

1.1 系统概述

煤矿打钻是煤矿安全生产的重要组成部分，目前煤矿打钻现场距离地面距离远，地形复杂，环境恶劣，光纤很暗，且与地面沟通不便，为了进一步提高煤矿瓦斯治理水平与探放水措施的落实情况，能否真正将各钻孔施工到位，已经成为瓦斯与探放水治理措施是否落实到位、效果能否达标的关键。通过安装井下钻场视频监控系统，能够增强各级人员的责任心，规范现场施工人员的行为，确保瓦斯钻孔的施工质量，有利于落实防突措施和减少突出事故。采用原有么模拟视频监控系统会出现以下问题：

 线缆采用同轴电缆作为传输通道，当传输线路超过800米时，即会出现衰减和失真，并容易受到电磁干扰。

2  采用模拟光端机和光缆传输，虽然传输距离可以达到几十公里，但是由于复用率低，一根光缆只用于传输一路或几路视频信号，光纤的熔接工作量大，而且需要采取特殊的安全措施，并且光纤容易断裂，二次熔接无疑又会增加额外的人力、物力、财力，同时也会造成监控的盲区。同时不利于无极绳绞车轨道的不断变化情况。

 系统有新增摄像机节点加入，需重新布线，工程施工量大，部分煤矿内坑道没有光线，即使采用低照度摄像机，图像存在雪花点严重的现象。

 瓦斯打钻现场一般不固定，采用模拟线路移动不方便，容易造成光缆断裂。

为了有效监督和管理打钻施工工作，方便现场作业，本系统采用无线视频监控，打钻巷道采用双绞线级联无线基站的方式为

3 无线摄像仪提供无线信号，极大方便了摄像仪的移动，系统可就近接入环网，支持井下与地面同时查看，方便了管理者的监督。使煤矿安全管理工作向科学化、规范化、网络化管理轨道迈进，从而提高煤矿安全管理水平。

根据煤矿的实际需求，定制开发了适用于煤矿井下采煤工作面、瓦斯钻场、底板预抽巷、打钻探放水点、斜巷运输、无极绳绞车、工作面压裂检测等一套成熟的监控系统解决方案，本系统从视频监控终端、信号传输平台、视频编解码、中心控制、远程监管等各方面提出全方位的解决方案，可以实现井下监控中心、地、市煤矿安全监控指挥中心与省局监控指挥中心联网，使煤矿安全管理工作向科学化、规范