矿井综合生产自动化系统探究

王玉龙

摘  要：矿井开采是我国矿业资源主要生产方式，为保证矿井安全高效生产，各种高科技设备、技术开始在矿井企业中广泛运用，综合生产自动化系统也在此背景下开始出现并使用。该文将以系统应用优势分析为切入点，通过对系统建设目标的介绍，对矿井综合生产自动化系统进行全方面探究，期望能够为生产自动化系统建设与应用提供一些理论方面的参考。

关键词：经济效益;综合生产自动化系统;建设目标;矿井;监控系统

中图分类号：TD67              文献标志码：A

传统矿井生产自动控制多以单台设备控制为主，人机交互以及集成化程度并不理想，存在着多台机电设备无法集成在同一控制程序中的状况，无法达到整体控制效果。同时，因为单机控制运行较为独立，所以在生产出现问题时，也很难展开统一协调调度，这对于生产以及管理而言，都是十分不利的，设备间很容易出现不兼容的问题。为了妥善解决各项问题，保证生产自动化控制效果，综合生产自动化系统（以下简称自动化系统）开始投入使用。

1 系统优势

传统信息管理系统多是以上层业务流程为基础，展开企业业务流程管控的，更加注重业务执行以及资料流转准确性，对下层工业控制系统具体控制方式考虑相对较少，会对生产管控形成一定影响。而综合生产自动化系统更加注重生产层面细节控制，会按照生产设备运行数据，对设备运行状况以及生产效率等展开分析，数据收集较为及时、全面，整体设备联动协调效果也较为理想，可有效消除传统单机控制模式所存在的应用弊端，做好人机交互以及集成化管理等操作。在数字化、信息化技术的支持下，矿井监控体系建设也变得更加完善，自动化系统的应用，实现了对井下监控系统的有效整合，设备兼容性能会更加理想，所发挥出的监控效能也会更加理想，这对于系统维护、应用可靠性提升以及信息传输与分享而言，都是极为有利的。

在网络应用技术、监控检测技术以及生产自动化技术不断趋近于成熟的今天，在矿井企业展开自动化系统建设，构建统一性管理平台，可达到良好的信息融合、检测与生产管理效果，可实现对不同生产系统与生产辅助系统信息的动态跟踪与处理，能够为生产管控以及企业决策制定提供重要依据。

2 系统建设目标

自动化系统主要是由监控检测系统等部分组成的，通过对系统的科学运用，可在现有控制系统基础上进行高效、稳定的综合信息管理平台构建，能够实现对独立监控系统各项数据的有机整合，保证数据集成效果以及运用效果，确保信息潜在价值可以得到最大限度的挖掘。同时系统建设需要满足设备信息收集以及监控要求，应通过对系统的合理运用，将视频监控与信息收集等有机结合在一起，实现对全矿井生产情况的远程监控，以便及时将实时信息反馈到各级决策者处，帮助决策者掌握井下生产实况，进而实现对全矿井生产的高质量管控

3 综合生产自动化系统

3.1 系统设计

3.1.1 系统基本设计思路

按照矿井生产要求，系统建设主要分为3个模块，即综合生产分析评估系统、生产监测监控系统以及管控一体化平台。系统建设需要将矿井通信系统、计算机监控系统以及工业电视监视等系统有机融合在一起，从而实现对全矿井各设备运行以及生产环境的高质量监测。

3.1.2 监测监控系统

监测监控系统主要负责生产各环节监测，主要由生产过程监测系统以及监控子系统组成，能够实现对井下生产的全面监管，是保证管理工作开展针对性以及有效性的重要模块。其中系统子系统结构形式以及应用技术较为多元，可以PLC系统、PC分布式系统以及其他系统为基础，科学地进行系统构建，完成综合化信息监控层网络设置。例如，可以通过在采煤机上展开双向调制解调器的方式，对采煤机运行状态数据进行及时收集与处理，进行设备远距离监控。同时还可以通过和工作面运输机、液压支架实施联动与交互的方式，对采煤机设备展开监控，进而做好井下安全参数检测，保证采区工作面提升机、采煤机械以及运输机等设备监控效果，以便及时发现设备运行异常，做好异常处理。此外，运用监测系统也可通过对环境数据的收集，确定井下施工环境是否安全，能够为井下作业环境安全性管控提供可靠数据支持。

3.1.3 管控一体化平台

该模块是自动化系统建设的重要内容，能够将生产评估系统与生产监控检测系统科学地连接在一起，形成集成化、集中化管控模式，可为生产管控工作开展提供有效服务。平台具体功能主要体现在8点。1）控制生产调度。主要负责生产子系统集中监控，会对提升系统、工作面以及供电系统等系统数据进行集中管理与储存，并会以此为基础实现业务子系统集成以及集中调度管理，可对多业务系统展开联合调度与控制，例如在出现瓦斯报警时，调度屏幕上会自动出现设备监控画面以及区域相关电力监测画面，调度人员可通过对画面的观察，迅速做出判断并完成相应处理，可在短时间内实现对报警的精准分析。2）管理地测信息。会通过对各种先进技术的运用，对地质勘探数据、地层数据以及断层数据等地测数据以及图形展开综合性管理，以供相关人员使用。3）安全管理。需要负责生产相关安全信息检测，像人员定位、瓦斯温度以及井下通风情况等。4）供给管理。所有原材料采购设计与实施管控，辅助原材料计划设置与执行等，都属于供给管理内容，是保证生产投入合理性的重要手段。5）人力资源管理。主要负责人员操作管控、人员生产组织以及人员编制等，是生产管控不可忽视的重要内容。6）质量管控。在进行质量管理时，需要做好全面质量管理以及产品质量监控与分析等操作。7）财务管理。资产管理、财务计划以及成本核算监控等，均属于财务管理内容。8）物理管理。会对原料、产品运输，生产物料储存等展开监测与管理。

3.1.4 综合分析评估系统

该模块主要用于收集数据处理，会通过对各项数据的深层次分析，对生产情况进行综合分析与评估。通过对消耗材料、原产量以及掘进尺度等关键性数据的深入研究，各级管理者可以准确地掌握井下生产真实情况，这对于后续管控方案编制而言，助益极大。

3.2 经济效益

系统建设使用后，所发挥的经济效益主要体现在2点。

3.2.1 节能效益

综合生产自动化系统建设完成后，可实现对中央水泵房的实时监控，可在资源用量达到最高值之前，对资源使用进行科学调整。能够通过和能源综合管理等手段的有机结合，做好电耗控制，减少在电能使用方面的成本投入。

3.2.2 生产效益

系統运用可实现对设备运行状况的量化管控，能够在事故发生之前，按照数据分析结果，确定设备运行质量，及时找出隐患存在点，并对其进行科学处理，能够实现对故障隐患的提前预防与管控，保证生产顺利进行。同时事先进行故障隐患排查，也可有效减少设备维修时间，能够为产品生产创造出更加有利的环境，生产效益较为理想。

4 结语

鉴于综合生产自动化系统在节能效益以及生产效益等方面的凸出优势，各矿井企业应进一步加大对生产自动化系统的研究与应用力度。应该在对系统应用优势展开分析的基础上，结合矿井生产特点以及生产需要，制定出一套可行性较高的系统设计方案，做好监控系统以及其他系统设计与建设，进而达到预期系统建设目标，实现对系统效能的科学运用，进而为矿井生产提供更加优质、可靠的技术方面的支撑。

参考文献

[1]杨帅.矿井综合自动化系统在煤矿的建设与应用[J].山东煤炭科技，2019，222（2）：189-190，196.

[2]张森.矿井综合自动化系统中VLAN技术应用[J].水力采煤与管道运输，2019，148（1）：55-56，58.

[3]李中航.矿井供电系统自动化技术分析及研究[J].机械管理开发，2019，34（3）：238-239.