分析煤矿综合自动化平台的设计与实现

石长云

[摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求，把煤矿的各个子系统统一结合，构建煤矿的自动化系统，同时，再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上，从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。

[关键词]煤矿、自动化、设计

[中图分类号]TP273ITDl64+.1

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05—0142—01

为了提高煤矿的生产效率，保证生成的安全进行，绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统，但是，各个系统之间各成体系，没有很好的结合，均衡、和谐的发挥各个系统的作用，因此，导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。

一、存在的问题

（一）重复投资

煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程，这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。

（二）人力资源浪费

煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体，各个子系统相互独立，都需要专业的人员进行维护和操作，这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。

（三）缺乏稳定性

由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立，所以造成该系统的整体稳定性差，整体可靠性低，不利于煤矿的安全生产。

（四）信息闭塞

也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立，各个子系统自成体系，各个系统之间的信息不能有效的交流和共享，从而严重影响了整个系统的综合作用。

（五）维护工作量大

由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成，各个子系统都需要精心的维修和维护，所以，从这个角度来说，各个系统的维护和维修的工作量非常大。

二、煤矿综合自动化系统的目标

（一）通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来，通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合，实现相关数据的整合和评估。

（二）通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况，并分析相关的生产参数，并通过连接公司局域网，实现对各个子系统的内部控制，交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制，企业的现代化管理。

（三）通过生产调度中心的集中监控，对井下的各个系统实现无需真人值班、留守，通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况，从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。

（四）对着经济的发展，科技的进步，煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级，以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。

三、系统结构

煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成，控制是维系设备和信息的纽带和关键，整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台，最后反映到信息平台，从而为生产者和管理者提供生产和管理依据，也保障了企业的安全发展。

信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标，它主要是采用1000M工业以太网技术，以TCP/IP作为信息的传递介质，传输协议，把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总，并传到企业管理层，从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。

控制作为整个系统的中间环节，采用智能控制设备，必须确保该系统的高可靠性，以此来适应井下工作环境的特殊性，并保证井下工作的安全性。与此同时，必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。

四、设计方案

煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性，还要注意各个系统的实用性等诸多问题，所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。

（一）网络传输

此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性，平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点：选择通用性较强的设备；选择开放性的标准设备；选择可靠性高的网络；保障产品的一致性。

1 光缆选择

建议全部采用单缆，地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路，井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。

2 交换机的选择

网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分，骨干交换机组成主干环网，分支交换机构成分支网，建议交换机的安置选择干燥，空气流通性好的固定机房，

3 服务器的选择

在满足系统基本需求的情况下，尽可能的使维护简便，尽量预备备用系统，以便保证任何环节出现故障时，不必停止整个系统来进行维修或者更换。

（二）子系统接人

1 硬件接人

硬件接人可以采用以下三种方式：上位机接入，即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网；PLC接口接入，即通过增加PLC以太网模块的方式，直接连接进附近的交换机；扩展接人，即通过对子系统支持接口增加接口转换装置，从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。

2 软件接人

软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入，并且要采用统一标准的OPC接口，软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点：各个系统既统一又独立，确保其中某个系统出了问题后，可以不停止整个系统来进行维修。换句话说，确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统；已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求，就能无缝接人；考虑以太网的兼容性和可靠性。

（三）软件集成

软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容，构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件，通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控，同时存储相关历史数据，确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。

五、结束语

利用集成化的信息处理平台，发挥各个厂家的硬件和软件的优势，实现各个系统之间的连接，实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接，把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上，形成统一、完善的邮寄整体，确保高产、高效的生产。

参考文献

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