矿井安全监控系统以太环网建设探讨

沈琛琛

摘要：随着社会科学技术的不断发展和进步，在矿井的实际生产中自动化控制技术和智能传感技术的应用越来越广泛，矿井安全控制系统的自动化和智能化程度都得到了有效提高，在实际的传输过程中数据变得更加复杂，安全监控系统的任务也更重。本文主要对矿井安全监控系统以太网建设进行了探讨。

关键词：矿井 安全监控系统 以太网 建设

现在很多矿井在实际的生产中都配备了能够满足各种应用场合和实际需要的监测和监控系统，这些系统在对数据进行传输的时候基本上都是通过系统自身的通信电缆传输到地面的，这样就可能在矿井中造成重复布线、资源浪费以及维护工作比较重等情况。而通信因为是采用传统的窄带主从式，当通信设备数量不断增加的时候，通信的技术缺陷就会凸现出来。面对这种情况的时候，如果用以太网来建设矿井安全监控系统的话就能够有效的解决系统遇到的技术缺陷，同时也能够让安全监控系统的运行可靠性、稳定性、安全性、通信抗干扰性、环境适应性以及实时性等都得到比较明显的提高。在煤矿行业中采用以太网冗余技术和多主并发通信技术能够让矿井的各项监控系统有效的实现集成。

1 矿井安全监控系统以太网建设的适用模型介绍

在工业现场运行的通信系统中，现场总线是其中价格比较低、性能比较可靠的一种，它能够有效的实现工业现场自动化设备之间的多点数字通信，在自动化的控制领域中现场总线是一种运用比较广的技术。而对工业以太网的研究和分析则是最近几年时间才开始的，随着社会科学技术的不断发展和进步，工业以太网技术的发展趋势将会和现场总线相结合，对于矿井安全监控系统来说，也必将建成和工业现场总线相结合的工业以太网安全监控系统。本文主要根据矿井信息化和自动化发展的实际情况以及井下拓扑结构的实际情况，设计出了采用以太网和现场总线的分布式混合模式，把各个现场总线的网段、智能传感器、控制器以及DCS等通过以太网有效的集成在一起，在对比较复杂的工业控制任务进行完成的时候主要是利用各自的优点来实现的，这样构成的安全控制系统就能够很好的满足煤矿的实际生产需要，在和煤矿信息网络连接之后，就能够形成一个集管理和控制为一体的分布式网络系统，最终能够很好的满足建设煤矿综合自动化和信息化的要求。网络的模型如图所示。

2 矿井安全监控系统以太网建设的设计分析

在对工业以太环网的矿用光纤传输平台进行设计之前，需要先对矿井信息源以及工业以太网在矿井控制系统中的可行性进行研究，同时还需要对工业以太网的网络模型以及性能进行分析和研究。矿井主要是以1000Mbt工业以太环网作为基础，然后和各种现场总线结合，在井下传输数据的可靠性和稳定性能够得到很好满足的基础上，主要是通过TCP/IP协议来实现在网络通信和数据信息的集中传输，这样也能够为以后各个子系统提供兼容性比较良好的接口。在建好之后井下以及地面就具有可以对现有的多种系统进行有效集成、可以进行动态的定位以及能够很好适应以后新建的各种综合化自动控制系统和单独的安全监控系统的集成控制平台，这样就能够对各种监测和监控信息进行综合的利用，同时还能够让系统的监督、监管和监控性能得到有效的提高，最终让矿井生产的安全性得到有效的保证。而且这个系统还能够在保证矿井安全生产的基础上，节约总体的建设成本和实际的运行维护成本。系统的网络结构主要包括了：信息的采集和控制结构、信息的传输结构以及信息的管理结构。

3 矿井安全监控系统以太网建设的实现分析

工业以太网系统主要是由12芯矿用光缆中的2芯单模光纤链接井下和地面的以太网交换机的千兆光纤端口，这样就有效的形成了一个主干传输网络，这个主干传输网络具有自愈功能、千兆带宽以及环型结构，当主干传输网络中的任何一处节点或者线路出现问题而断开的时候，它都能够在非常短的时间内自动恢复数据传输，这样系统在进行信息传输的过程中，安全性和可靠性就能够得到有效的提高。

以太网交换机主要设置在离采掘工作面比较近的变电所中，只需要把这些工作区域中的相关信息采集信号接入到变电所的以太网交换机中，然后再通过工业以太网就能够让这些信息传输到地面的监控中心，如果矿井的井下巷道距离很长的话，采用工业以太网就能够节约很多的传输电缆。在安全监控系统中，视频监控系统所占的带宽比较大，但是对于网络带宽的使用率却比较低，所以采用这种系统能够有效满足中型以及中大型矿井现在的实际生产需求，同时还能够对网络进行比较合理的规划和运行一些安全策略，从而让安全监控系统的运行变得更加的安全和可靠。

4 结束语

在矿井的实际生产中采用以太网安全监控系统，能够有效的提高矿井的生产效率，保证矿井的安全生产，让企业的经济效益和社会效益都能够得到有效提高，从而让企业能够得到更加快速和稳定的发展。

参考文献：

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