综采工作面自动化系统技术方案
二零零五年一月
目录
0. 公司介绍 (01)
1. 系统目标 (02)
1.1 工作面生产自动化………………………………………………………….………
1.2 在线监测工作面状态………………………………………………………………
2. 控制系统结构方案 (04)
2.1 系统网络结构………………………………………………………………………
2.2 控制网络技术指标…………………………………………………………………
2.3 监控子系统…………………………………………………………………………
3. 系统功能及其实现 (09)
3.1 工作面顺槽控制功能………………………………………..….……….…………
3.2 工作面设备监测控制功能…………………………………………………………
3.3 监测内容显示………………………………………………………………………
3.4 控制系统软件功能..........................................................................4．系统监测控制数据点. (16)
0.公司介绍
北京天地玛珂电液控制系统有限公司是天地科技股份有限公司与德国Marco系统分析与开发有限公司合资经营的以液压支架电液控制系统的研究开发、生产、销售和相关技术服务为主业的专业自动化公司。
天地科技是煤炭科学研究总院以其部分优良资产为基础发起成立并控股的上市公司，具有四十多年专业从事煤炭科技研发工作的基础、经验、技术储备和人才优势；德国Marco公司（总部在德国慕尼黑）是专门从事液压支架电液控制系统研发和生产经营的高科技专业公司，具有20多年的历史，是国际市场3大液压支架电液控制系统供应商之一，在德国占有80%以上的市场份额，技术水平处于国际领先地位。
天玛公司于2001年7月注册成立，获得了“高新技术企业证书”，并通过了ISO9001：2000版的质量体系认证。公司位于煤炭科学研究总院内，设有市场部、研发部、生产部、综合部、备件库和维修服务中心。公司现有员工40多人，其中博士2人、硕士9人、大学本科12人，这些技术人员具有长期进行煤矿电子自动化、液压技术研究的专业基础和开发经验。
公司装备了进口数控双主轴切削中心、全套进口的专用电缆加工设备和各种机床，具有良好的生产高技术产品的条件。公司拥有装备了高精度“标准源”、逻辑分析仪、记忆示波器、开发系统等上百台仪器仪表的电气开发实验室和装备了三台乳化液泵、两台液压支架和液压试验台等的液压系统研究试验室，具有科学、规范、完善的检测手段和极好的研究开发、试验条件。
公司的主导产品PM31型液压支架电液控制系统在引进德国Marco公司的成熟技术的基础上，结合我国煤矿的技术条件进行了改进提高，通过采取关键部件引进、逐步提高国产化率、按中国的法规通过“煤安标志”检验（已取得证书）并由中方技术人员进行系统设计配套、技术支持和售后服务等措施，在保证产品质量和服务水平的前提下，最大程度地降低了系统的价格，使得该系统适合在我国的煤矿推广应用。目前，该系统已经有3个工作面分别成功应用于兖州矿业集团和开滦矿业集团。
公司还有KS2液压支架快速移架系统、KGJ-B型综采工作面综合监测系统、手动液压支架操作系统、综采工作面喷雾系统等相关技术和产品。
公司将以提供产品、系统设计、设备配套、技术支持、售后服务和工程承包等多种方式，坚持“精益求精，供电液控制系统精品；优质服务，树煤炭行业一流品牌”的质量方针，竭诚为我国煤矿用户服务。
1．系统目标
系统目标是：实现综采工作面生产过程自动化，以减轻劳动强度、提高生产效率；实现对主要生产设备工况的实时在线监测、及时发现故障隐患、及时采取措施避免设备损坏，提高设备正常率和开机率；将工作面的相关信息及时传输到地面，并通过计算机网络实现共享，达到生产管理网络信息化。
1.1实现工作面生产自动化
1.1.1实现顺槽集中控制
通过顺槽控制台能够实现工作面设备的集中控制。在控制台的一台计算机上，可以实现对工作面所有生产设备的全面控制，启动工作面生产自动控制程序，实现设备自动化运行。在控制台上对工作面生产设备的控制功能有：
♦单设备启停，包括刮板机、转载机、泵站、采煤机
♦顺序开机
♦顺序停机
♦启停跟机（采煤机）自动化
♦语音通讯
♦启停生产自动程序。
实现这些控制功能跟综采工作面所选用的生产设备是否具有数字接口有关，具有数字接口的智能生产设备可以减少控制系统实施的工作量。例如，采煤机如果是智能的，采煤机能提供本身的状态数据如位置、牵引速度、牵引方向等，那么控制系统只要联接采煤机就可以采集这些数据了，不需要在采煤机内部开发监测子系统。
启停跟机自动化，是指电液控制系统根据采煤机的位置来自动进行液压支架的升降移动作。如果系统不安装电液控制系统，则跟机自动化功能不会实现。
1.1.2实现工作面内运输能力和落煤量的自动匹配
根据刮板机、转载机的负荷量自动调整采煤机的牵引速度以调整落煤量，实现采煤生产的良性运行。
1.1.3实现根据煤仓仓位对生产设备的自动控制
根据煤仓的煤位自动控制刮板机、采煤机运行过程，以防止煤仓满仓后仍继续生产的情况，防止运输设备超载启动。
1.1.4实现泵站的自动控制
根据工作面的生产需要,自动控制乳化液泵的工作模式、自动补充乳化液（包括自动配比控制）和自动控制清水泵的启停。
顺槽皮带也可以由工作面控制台来集中控制，这个功能与煤仓仓位监测功能有直接的关系，这样才能构成一个完整的工作面智能运输系统。
1.2在线监测工作面状态
1.2.1在线监测并显示主要生产设备的工作状态
在线监测主要生产设备的工作电流、电压、功率,包括：采煤机、转载机、破碎机、刮板机。根据现场需要，对皮带机还要进行工作状态监测。
1.2.2在线监测工作面环境状况
通过监测工作面上隅角（瓦斯易聚区域）的瓦斯浓度、温度和一氧化碳浓度，回风巷的瓦斯浓度、温度和风速的监测，随时监测工作面的环境条件，一旦出现异常情况能够及时发现并采取有效处理措施，及时消除安全隐患。
在线监测功能也是为了控制功能的实现，为控制功能提供参数依据。
