矿山矿井 综合自动化系统
综合解决方案
煤矿实现信息化的必要性
煤矿生产是一个复杂的大系统 工作面、运输提升、供电、供水、排水、通风、供压等 矿山压力，瓦斯、一氧化碳、煤尘等 洗煤、泵房、地面供电、生产调度、营销等 煤矿生产战线长，范围广，各生产与保障环节之间既相互独立，又 紧密联系。此外，煤矿生产环境比较恶劣，存在冒顶、瓦斯和煤尘爆 炸、腐蚀性气体、水患等灾害的可能，而且灾害发生的随机性强，对 安全生产威胁很大。煤矿生产中各种大小事故随时可能发生，有些是 局部的，有些则会影响全局。 信息化是保证复杂大系统正常高效运行的保障 对煤矿生产中的各个生产与保障环节的主要参数进行各种各样的监测 与控制是煤矿正常、安全生产的重要保障。只有实现全矿井乃至全矿 区的信息化，才能确保煤矿安全、高效地生产。
大 屏 幕 显 示 系 统
矿业集团管理信息系统
信息层
煤矿信息交换处理中心/数据仓库
数 字 视 频 监 控 系 统 井 下 机 电 设 备 监 控 系 统 地 面 机 电 设 备 监 控 系 统
地面及 井下机 电设备
MES
人 员 定 位 系 统
地 理 信 息 系 统
矿 井 语 音 调 度 系 统
瓦 斯 监 测 监 控 系 统
综合自动化系统网络平台
综合自动化系统网络平台
100M/1000M工业以太网比较
百兆网络(100Mbps) 优 点 千兆网络(1000Mbps)
技 术 方 面
技术上比较成熟，已经有 具体应用，实现简单，性 能较为可靠。
不能提供足够带宽同时传 输图像和话音信号，只能 作为控制网络的综合传输 平台。 价格较低，性价比高，一 个大型矿井的建设费用约 为300万元左右。
价格方面
综合自动化系统网络平台
冗余环网 应用于故障安全的骨干网络中,网络重构时间<=0.3S
综合自动化系统网络平台
SNMP Client M anagement I nformation B ase
GET RESPONSE
GET NEXT
GET
SNMP Agent
TRAP
SET
综合自动化系统网络平台
综合自动化系统的经济效益
4、生产效益 减少人工操作失误，延长设备使用寿命； 提高对设备的故障分析和判断能力，减少停机事故； 加强对运输的调度和管理，提高运输能力； 5、管理效益 为矿井自动化系统提供一个高速、安全、可靠的管理平台； 提高整体集成水平，发挥自动化系统的综合管理效益； 实现煤矿管控一体化，提高煤矿的安全生产管理调度水平。
综合自动化系统的经济效益
1、投资效益 节省传输通道（光纤、通讯设备等）的重复投资费用和维护费用； 节省数据库、组态软件、软件开发等重复投资费用； 搭建传输平台、数据平台和监控平台，一次投资，长期受益； 2、安全效益 在地面集中监测监控，井下减员，减少井下人员伤亡的可能性； 改善工作环境，提高安全系数，保障职工人身安全； 数据共享，报警联动，减少由于矿井灾难所造成的损失； 3、人员效益 实现无人值守和定期巡检，有效降低人员成本； 实现设备自动控制，减少工人劳动强度； 减少岗位用工，提高全员效率；
综合自动化系统网络平台
•采用 工业以太网+现场总 线的模式，构建一种混合控 制的网络结构，成为矿井信 息化建设的一种必然选择。 •工业总线主要位于设备层， 处理实时的、现场的信息， 具有协议简单、容错性强、 安全可靠、成本低廉等特征。 •工业以太网处于控制层,用 于过程级及控制级，处理大 量的、变化的、多样的信息， 满足高速、综合的特征要求。
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易于使用 运行在任何J件时，发E-mail
综合自动化系统网络平台
基于SNMP OPC Server的网络管理
生产过程自动化系统
中央泵房主排水系统自动化
•系统建成后能够实现以下功能： •⑴ 实现泵房无人值守自动控制运行。 •⑵ 具备网络测控功能。 •⑶ 具有系统故障自诊断功能，包括PLC故障自诊断、传感器故障断 等。 •⑷ 系统具备多种控制模式：网络控制、就地自动控制、就地手动控 制几种操作方式。 •⑸充分考虑 节能降耗：在水仓水位满足条件的前提下，系统能按避 峰填谷的原则进行水泵的启停控制；按连续运转的时间长短控制倒机 运行。 •⑹ 按操作规程要求的顺序进行水泵的启动和停止操作。 •⑺ 对电机和水泵的运行参数及保护参数进行实时的监测和传送，这 些参数包括：电机温度（定子温度和轴温）、泵体温度（壳体温度和 轴温）、实时流量、水位、真空度、电压、电流、水泵出水口压力、 各种闸阀、电磁阀的位置信号、过转矩信号等。 •⑻ 整个系统做到可靠运行、维护方便、修改灵活。
其 他 扩 展 系 统
控制层
井下工 业摄像 仪系统
井下无 线通讯 系统
井下无 线通讯 系统
安全检 测监控 系统
设备层
生产自动化系统的现状
目前自动化监测监控系统都处于相互独立的状态，各系 统自成 体系，信息不能互通，形成了“信息孤岛”现象； 通讯线路重复投资建设，费用过高，不仅系统维护量 大，且整 体可靠性差，维修、维护困难； 各个自动化系统都用自已的组态软件，互不相通，重复 投资； 各种自动化系统无法实现网络共享，无法统一监测，无 法统一 调度，严重影响了生产力水平的提高； 由于信息不能综合利用，所以很难从系统工程的角度来 整体对 矿山进行统一的自动化管理，难以有效的整合各 种资源和发挥 自动化集成的最大效益；


综合自动化系统的建设目标
在井上下建立工业以太环网，统一为透明的光纤传输方 式，整合传 输通道，并无缝整合各控制子系统，实现音频、视频、数据三网合一 的传输模式。 实现对全矿安全、生产的远程集中监测与控制；实现真正做到井下无 人值守。 通过高速多媒体宽带自动控制及综合信息平台建立数字化煤矿，构建 全数字化管理矿山的样板。 ■矿井综合信息网络化 ■生产过程自动化 ■安全监控数字化 ■生产管理集约化
技术先进，有足够带宽，可以实现井 下三网合一，便于井下包括图像在内 各类信息的网上查询和点播。
控制领域的应用较少，另外，实现三 网合一需要涉及多个先进技术，其技 术在地面的实现目前只能做到同缆不 同芯，系统复杂，可靠性相对较差。 价格偏高，整个系统实现所需的费用 相当于百兆网络的2.5倍左右。
缺 点
综合自动化与信息化建设的关系
综合自动化系统是集团公司 综合信息化的一个分支基础 系统，其规划建设满足集团 公司总体规划的要求，统一 部署，分步实施。
综合自动化必须首先解决生 产过程的自动化，生产过程 的自动化是综合自动化建设 的重要组成部分。而自动化 必须是网络环境下的自动化， 概括地说，“信息化必须先 搞自动化，自动化必须先 搞网络化”。