煤矿自动化控制系统整合的研究与应用

许捌

摘 要 第一次工业革命之后，煤炭被广泛应用于工业生产，人类由此进入蒸汽时代，到了二十一世纪虽然已经进行了三次科技革命，但煤炭在工业生产中仍旧存在着不可替代的作用。而第三次科技革命以来，自动化技术迅速发展，其在煤炭行业中的应用越来越广泛，它为煤炭生产带来了巨大便利，但其还处于发展阶段，在生产实践中的应用还不够成熟，存在着诸多问题。特别是其在生产实践中不能共享资源，统筹管理的问题，严重影响了自动化技术在煤矿行业中的推广。本文主要阐述了自动化系统的发展现状，并分析了自动化系统整合的途径。

关键词 煤矿 自动化 系统整合

中图分类号：TD27 文献标识码：A

0引言

自动化系统在我国煤炭产业中逐渐普及，它不仅大大地提高了我国煤炭行业的生产效率，也为煤矿工作的安全提供了保障，推动了我国的煤炭产业的发展，为我国的煤炭产业指明了发展新方向，它代表着我国煤炭产业的未来发展趋势，因此对它的投资就等于对煤炭产业未来的投资。但就目前来看，它也不是完美的，在实践应用中它还存在着很多问题等待着我们去解决。

1我国煤矿自动化系统中存在的问题

我国国土面积巨大，自然条件极其复杂，很多煤矿所在地的地理条件复杂，不确定因素极多，矿井的安全性得不到保障。煤矿企业应用自动化系统需要大量的准备工作，并且需要一些高新技术，而且自动化系统不仅是要应用在煤矿的日常生产方面，在煤矿的检测工作与监控工作中同样需要自动化系统。但是在自动化系统的实际应用中问题频发，例如，很多煤矿企业引进自动化系统后过于注重其在生产工作的作用，忽视了其他环节或者其配套设施的建设，导致其自动化系统在工作中无法总到统筹兼顾、协调统一，导致其信息共享出现严重问题，使自动化系统的工作效率无法达到预期效果；还有的煤矿企业重复建设传输通道，导致其工作量大大增加，同时也给传输工作带来了不稳定性，给其日后维护工作增加了极大的难度。所以将煤矿企业的自动化系统协调统一管理，其意义不仅在于提高了煤矿生产的效率，更在于其为煤矿生产工作提供了安全保障。

2系统的整合目标

要想有效地解决目前自动化系统实践应用中主要存在的协调性差的问题，就必须要建立起一个企业自动化系统的统一控制管理中心以及适应生产要求的数据传输平台，通过通信网络将企业的监控系统利用数据交换的方式整合起来。与此同时，这个统一控制管理中心不但要能协调管理自动化系统、实时了解煤矿生产情况，还要增加应急事故管理功能，以保證其在出现问题时能够得到及时解决。此外，还要增加其记忆功能，为其日后的维护工作提供便利。

3系统集成目标

3.1传输通道集成目标

笔者根据过往的实践经验主要将传输通道集成目标分为八方面：

一是要保证其抗干扰性，煤矿矿井的工作环境极其恶劣且其深度较深，还时常进行爆破工作，因此要保证其具有极强的抗干扰性，才能确保网络始终保持畅通。

二是要保证高带宽，由于现代科技的高速发展，如今矿井中存在着大量的网络设备，网络传输的信息量早已不可同日而语，因此对带宽的要求也要更高。只有保证足够高的网络带宽，才能保证整个系统的正常运行，否则很有可能出现系统运行速率减缓的问题，严重时还有可能导致系统崩溃、损坏等现象的出现。

三是要保证其稳定性，部分网络出现不稳定状况是常有的事情，因此我们要为网络骨干部分做好备份工作，备好多余的线路与设备，尽量减少因网络单点出现问题而导致的局部网络故障的出现以及减少因网络局部出现问题而导致的整个网络无法正常运行的问题，以保证网络始终可以被正常使用。四是要建立防火墙系统，在市场经济时代，各企业间的竞争十分激烈，各企业应该对其他企业的不正当竞争手段有所防范，而在网络上的主要防范措施就是要建立防火墙系统，并且设置访问限制与身份认证，确保其内部网络的安全性。

五是要建立病毒防御系统，网络时代信息传播速度加快，这在为我们的生活以及工业生产带来便利的同时也为网络病毒的传播提供了便利。现代网络病毒层出不穷，且更新速度极快，单凭防火墙系统可能不足以完全应对网络病毒的威胁。建立病毒防御系统，设立杀毒功能，能为网络安全提供更为坚实的保障。

六是要保证其可管理性，网络运行离不开网络管理就如同鱼儿离不开水一样，网络管理是其能够平稳运行的基础，它不但具有监测、统计等功能，还能及时地解决突发问题、为其优化升级提供数据支持。

七是要保证其扩展性，如今我们正处于网络时代，网络化是未来的发展趋势，因此我们在进行网络建设时要充分考虑到其未来的发展方向，现代科技更新换代速率极快，我们要充分地考虑到其日后的更新换代工作，而模块化的网络结构设计与产品能为其日后的更新换代工作提供极大的便利。

八是要保证高性能，原有的通信方式对传输环境要求很高，在重负荷的条件下其传输速率及网络性能远远达不到实际工作标准，而运用全双工通信则有效地解决了这一问题，相较于传统方式它能让节点同一时间发送、接受数据帧，进而使数据传输速率得到明显提升。

3.2软件平台集成目标

笔者根据自己的过往经验主要将软件平台集成目标分为以下七点：

一是要保证信息共享，将矿井中的自动化数据信息发布在公共平台上，以供工作人员随时随地地使用，实现数据信息共享，提高生产效率。

二是要保证建有统一的数据信息库，这也算是信息共享的一部分，通过建立统一的数据信息库将全部数据信息资源统一管理，供员工浏览、使用的同时也能保证数据的精确性。

三是要增加故障自诊断功能，它能在软件平台出现突发问题时帮助软件平台及时地找出问题所在，进而及时地解决问题，恢复正常生产。

四是要保证集成的编程与组态，保证软件平台自设计到维护的全部流程中组态应用，并且应用统一化的用户图形界面与面向对象的设计能够大大简化其使用流程，降低使用难度。

五是要保证其兼容性，由于煤矿中的各自动化系统的控制技术各不相同，因此软件平台是否具有较高的兼容性对于其能否正常运行至关重要。

六是要保证其扩展性，与传输通道集成目标相同，软件平台也要考虑到科技的更新换代，为以后更新换代工作做准备

七是要保证其安全性，与传输通道集成目标相同，软件平台也应设置访问限制与身份认证，增加数据备份功能，提高软件平台的安全性及私密性。

参考文献

[1] 朱文军，盛邦清.煤矿自动化控制系统整合的研究与应用[J].煤炭技术，2006（08）：39-40.

[2] 刘道玉，安基胜，王宏耀，翟恩绪.基于物联网的矿井综合自动化系统的研究与应用[J].矿山机械，2012（03）：111-114.

[3] 任永忠，刘哲，史好好.矿井主排水泵自动化控制系统的研究与应用[J].山东煤炭科技，2012（03）：155-156.