浅谈成庄矿综合自动化平台建设

陈妮妮

【摘要】 本项目所属领域为工业自动化控制领域，本文通过对成庄矿综合自动化平台建设的阐述，主要研究和解决成庄矿现有自动化系统数据不能共享的问题，在数据中心现有硬件基础上，利用统一组态平台将现有自动化系统进行集成，达到信息实时共享、统一管控的目的。

【关建词】 综合 自动化 平台 建设

一、综合自动化集成平台搭建的背景

1.1 搭建综合自动化集成平台的背景

成庄矿综合自动化建设起步于1996 年，先后建立起了瓦斯监测监控、工业视频监控、人员定位、主提升监控系统等二十余个自动化系统，但随着矿井的发展系统不断增加，这些单个的自动化系统独立运行，各系统信息无法共享和再利用，报警信息不能联动，系统管理及综合应用越来越困难。为实现各个自动化系统间的互联互通，2013 年11 月开始实施综合自动化集成平台。

1.2 与国内外同类技术相比优势

在系统架构方面，平台采用第四代SCADA 技术为支撑，采用internet 技术、面向对象技术、java 等技术，通过使用标准的开发方式、开发语言和开发工具完成平台的搭建，平台采用分层分布式架构，第一层为数据采集层，集成了200多种数据通信协议和厂家开发库，第二层为实时数据库、历史数据库（对用户开放），第三层为开放的用户界面设计（对用户开放），形成了合理的结构，便于故障查找、单系统接入。在系统集成方面，将各子系统信息通过标准的数据交换方式与综合监控中心进行数据存取，并将各子系统的信息进行综合处理，解决各专业间数据的集成和联动，实现各监测监控系统由单一工作向协同工作的提升。与国内外大型煤矿企业相比，处于先进水平。

二、综合自动化集成平台的搭建

2.1 调研分析

通过对多个省属煤矿企业考察调研，结合矿井实际状况，平台开发工具选用能够对数据进行分层分布的平台性工具，便于现有系统集成和后期维护。综合自动化平台要支持自动化类系统的集成，且支持通信类、文本类、视频类等各类系统及功能的集成及多专业系统的数据集成和联动，同时要能实现不同级别报警信息的分类推送。系统必须形成统一的实时数据库和历史数据库，保证系统之间数据共享、互为调用联动、历史数据统计分析等功能的有效实现。

2.2平台搭建

2.2.1系统硬件架构

调度中心设2台操作员工作站（双屏）和1台大屏幕工作站；在监测中心机房设3台服务器、4台FEP工作站、2台通讯采集器、1台工程师维护工作站；在皮带集控机房设2台皮带运输系统工作站（见图1）。

矿井综合自动化平台将需接入的各子系统信息通过标准的数据交换方式与综合监控中心进行数据存取，并将各子系统的信息进行综合处理。平台负责将实时、历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户。

2.2.2系统软件架构

系统采用SCADA及监控系统设计的应用软件，基于模块化设计，采用B/C/S架构，提供模块之间的透明访问，即在同一台机器或者网络上不同的机器上运行的模块之间都能够通过平台进行无缝通讯。

2.2.3平台功能

平台集成各子系统开发工艺流程监测画面，对各子系统数据、设备进行实时监控，可将报警信息进行分级，筛选重组。在紧急情况时调度人员可将系统报警信息根据报警级别自动发送到不同管理人员的手机终端。用户可以通过鼠标滚轮或拾取桌面快捷工具对监控画面进行整体缩放、区域缩放、画面拖动等功能，缩放时监测信息可根据主次区分逐一显示。平台按事件发生的时序记录和存储系统发生的所有事件信息，趋势分析可对有关联的数据进行对比分析。系统具备Web发布功能，操作员站配置双屏显示方式，每个操作站配置2台显示器，以实现多种显示和操作功能，实现与大屏幕系统的交互，为紧急情况下提供了更好的调度方式。平台可以实现安全监控系统、视频监控系统、电力监控等系统联动功能。

2.2.4各子系统功能

主运子系统将各皮带集成显示在同一集控界面，实现监控系统的运行状态及重要参数的监视监控；辅运子系统根据采掘工程图相应位置，集中显示9部猴车的组态画面，显示主井索道猴车、2103索道猴车、二五索道猴车等5部猴车运行状态及参数；综采子系统集成工作面采煤机、支架、皮带、三机等设备运行参数、状态；瓦斯抽放系统采取总图和分图的形式，总图按照采掘工程图绘制反应矿井主要抽放管路和瓦斯流向，从总图可以导航到各泵站子系统各泵站实时运行参数。

三、综合自动化集成平台在成庄矿的推广应用效果

成庄矿综合自运化平台成功实施并投入运用以来，大采高工作面设备参数已能传至综合自动化集成平台，主运系统已实现了集中控制，辅运系统也实施了矿车胶轮车定位系统及各提升系统的远程监控；通风系统将井下各地点的瓦斯浓度、风速、CO、温度等数据集中上传，并实现大屏显示及超限报警断电功能；监测监控系统将井下所有视频监控信息集中接入综合自动化集成平台，实现视频监控信息的灵活调用；通过实施人员定位系统，实现入井人员的实时管控；洗选厂实现原煤、洗煤、洗末、外运各车间集中控制、厂部远程监控功能。综合自动化平台自运行以来，大量管理人员从繁琐的手工事务性劳动中解脱出来，推动岗位司机由盯岗到巡岗的转变。

四、结束语

成庄矿综合自运化平台成功的建成，实现矿井大量数据共享，各子系统的报警联动，减少矿井灾难所造成的损失，有效降低人员成本。实现设备自动控制，减少工人劳动强度，提高对设备的故障分析和判断能力，减少停机事故。大量的安全生产监测数据，通过数据中心进行转换、整理、挖掘，对矿井的安全生产状况进行综合性动态分析，为领导科学决策提供依据，提升了矿井整体自动化水平，发挥自动化系统的综合管理效益，对于实现煤矿管控一体化，提高矿井的安全生产管理调度水平起到了促进的作用也推进了矿井的数字化建设进程。

参 考 文 献

[1] 李俊士，浅谈煤矿综合自动化与信息化，科技风，2013（3）：107-108；

[2] 付耀杰，张丽，煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考，山东工业技术，2013（11）：25-26；

[3] 赵诺善，光迁通信在煤矿企业的应用，科技情报开发与经济，2008年第18卷第32期。