随着科技进步工业以太网和现场总线技术给煤矿监测、监视、监控技术的发展带来了机遇,也为矿井综合自动化信息平台提供了技术基础,矿井综合自动化和信息化建设已经成为衡量煤矿企业现代化水平的标志,也是提高煤矿企业综合生产能力的必要手段。
煤矿综合自动化程度,反映了煤矿安全生产中快速发现隐患的能力,快速处理问题的能力,快速处理突发事件的能力;反映了系统数据的综合利用能力,运用信息化手段快速决策的能力,提高生产率降低吨煤成本的能力;也反映了煤矿企业自身的管理能力。
综合自动化安全生产调度系统的主要作用是将地面信息管理系统、生产环节自动控制系统等通过工业以太环网和自动化平台软件实现全矿山的安全生产管控一体化。本方案结合本矿现场实际情况,提出一套煤矿综合自动化平台的解决方案。
利用网络技术、自动控制技术、通信技术、计算机技术、视频技术,以国家安监总局“机械化换人、自动化减人”要求,建立工业以太环网+现场总线为网络平台的矿井综合自动化安全生产调度系统,系统的运行通过监控自动化技术监控,来实现自动化系统安全一体化管理,达到综合控制与综合管理的目标。
1.信息综合功能
综合自动化平台将接入的各子系统信息通过数据交换方式与综合监控中心进行数据存取,并将系统的信息进行综合处理,并负责将实时、历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户。
2.实现对煤矿生产系统设备的集中监控
系统基于网络的集中监控系统,在网络数据中心实现对网络中系统的集中监控。各工作站功能相同,可用于对系统中系统进行监测与控制,实际使用时可互为备用。
3.实现机房硐室无人值守时的门禁管理、现场巡检考勤
运用数字化、网络化门禁监控与巡检考勤技术,实现要害场所人员进入控制管理、现场巡检考勤、与地面中心的可视对讲、远程门禁开锁、就地人脸识别/刷卡开门等功能,实现无人值守时重要场所的门禁管理及日常巡检维护。
4.实现机房硐室视频监控的整合接入
能够将子系统的视频监控整合接入到综合自动化平台内,在子系统设备运行监视界面中能够调取视频监控画面,控制操作与视频监视联动,实现远程可视化操作及监控。
5.显示功能
能实时显示主副井绞车、压风机、通风机、净水系统、污水处理系统、井下水处理系统、泵房、变电所、变电站等相关设施及信息状况;当被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后出语音、文字告警提示。
6.控制功能
具有远程启动、停止、复位功能,可进行地面远程编程、故障(保护)屏蔽及控制方式转换等功能控制。
7.多系统联动功能
具有系统联动功能,在同一启动画面中,具备多个信息区域,观察设备的启动参数、通讯命令的传输信息等,能够将子系统的运行监控、视频监视与门禁管理、现场巡检考勤整合在统一的软件监测控制平台上。
8.故障自诊断功能
判断故障类型、位置并能进行图像和语音提示以及打印输出。
9.报警功能
为用户提供监测系统的实时报警信息包括超限报警、开关报警、系统在线设备的故障记录。系统能统计昨日、当日、当前的报警故障个数,按子系统、类别、等级、日期段等条件查询和统计历史报警或故障信息。
当系统出现故障和报警的时候会弹出窗口或弹出报警条,根据用户自定义的等级严重性排序。依据其影响程度进行分类、分级。类别包括:影响安全、影响生产、普通报警或故障;等级包括:一级、二级、三级。
10.事件记录功能
对涉及系统配置操作,子系统实施控制的操作,系统进行记录,包括:操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。为用户提供监测系统的实时报警信息包括超限报警、开关报警、系统设备的故障记录。
11.打印功能
能实时或按时间段打印压风机、通风机、净水系统、污水处理系统、井下水处理系统、泵房、变电所、变电站等相关设备的运行参数和运行状态。
12.数据统计、汇总、查询功能
对数据进行综合处理,生成统计报表、曲线图、柱状图显示并能打印输出。系统能选择日期查看某历史数据的曲线。
系统可以查询系统中设备的开停情况,如开时间、次数等,可查看累计量信息及统计图表,还可查看系统的网络故障信息可方便用户管理。
13.数据系统分级管理
设定不同权限,实现安全监测信息、设备运行信息及其他安全信息的分类显示。
14.网络功能
与其它集控系统(如:管理系统)组成网络并纳入计算机局域网,供调度指挥中心、领导及有关部门随时掌握井下系统工作情况。
15.掉电保护
为防止系统突然断电造成系统数据的丢失,采用UPS供电,保证系统不断运行。UPS至少能够为系统提供2小时的连续供电要求。
16.网络安全功能
自动化信息集成平台具有安全验证体系,支持系统的安全性恢复,支持数据备份。系统建立预警、防护、检测、响应、管理等在内的保障体系。
- SDCS自组态分布式监控系统
SDCS分布式监控系统(SMart Distributed Control System)是由DCS集散控制系统改进发展而来的工业过程控制系统。
SDCS是基于现场设备、现场总线、现场控制、局域网的监控系统。它以现场设备层为核心,实现由小及大,自下而上的监控系统,将现场设备与模块相结合,现场控制与系统联网控制相结合,以太网和现场总线相结合,实现设备传感器、现场数据和控制的工业控制和管理的系统化,适合于煤矿企业的生产设备和生产线的监控。
SDCS是自组态自动化监控系统,现场设备和传感器即插即用,自动识别,依据工艺流程设置即可完成现场控制,无需编程;现场监控模块相互串联构成监控网络;用SDCS软件的监控场景模块和设备、传感器等模块搭建出场景和监控关系,即可实现自动化集控系统;现场和制造商的技术人员使用SDCS即可实现设备和生产线的集控。
- SDCS-SJ输送机分布式控制系统
采用SDCS监控技术,一条线路建成监控链路,传感器、控制器就近接入,构建成监控系统。
一条线路即可将分布在输送机沿线的所有采集控制装置连成监控系统,实现输送机的运行监视和远程控制。
- SDCS-SX输送线分布式保护集控系统
采用SDCS技术,用网络连接输送线的各SDCS-SJ输送机分布是控制系统,接入集控中心,通过输送线保护集控系统软件,实现输送线的保护集控。
- KJ516S-ZF煤矿主通风机安全监控系统
采用SDCS分布式监控技术,一条线路建成监控链路,传感器、控制器就近接入,构建成监控系统,主通风机的所有控制装置、传感器就近接入采集控制器,通过一条总线连接到集控主站,即可构成主通风机监控系统。实现主通风机的设备运行监视、工况数据监测和远程控制、故障保护报警、一键倒台等功能。
- KJ516S-JF煤矿局部通风机安全监控系统
采用SDCS分布式监控技术,一条线路建成监控链路,所有传感器、控制器就近接入,构建成监控系统。
用于局部通风机供电系统、运转状况和工作面瓦斯、温度环境参数的在线监测管理和远程控制、远程和就地自动切换、故障切换管理、操作闭锁,预测和预报供电系统和局部通风机运转故障,防止突发风机故障造成停风事故,实现局部通风机的运转与工作面环境参数、工作面动力设备和供电系统联动控制。
可与视频监控、网络广播、网络通讯、现场LED显示联动控制,实现远程可视化对讲监控、应急广播指挥、现场信息显示、现场预警告警等现场情景可视化监控功能。
- KJ516S-YF煤矿压风机监控系统
采用SDCS分布式监控技术,一条线路监测监控链路,所有传感器、控制器就近接入,构建成监控系统。
将空压机机其附属设备的状态、参数监测传感器和控制器就近接入现场采集控制器,通过一条总线连接到现场控制分站,构成空压机的监控系统。将空压机监控系统的现场控制分站通过网络连接起来,接入组态集控站,构成空压机的监控系统。将空压机监控系统的现场控制分站通过网络连接起来,接入组态集控站,组成空压机组的监控系统;实现空压机的设备运行监视和工况数据监测功能,具备控制、故障保护、倒台、轮巡等功能。
- KJ516S-ZB煤矿主排水泵监控系统
采用SDCS分布式监控技术,一条线路建成监控链路,所有传感器、控制器就近接入,构建成监控系统,实现对矿井排水泵设备监控、工况数据监测,系统具有控制、故障保护、倒台、避峰填谷等功能。
- KJ516S-WB煤矿瓦斯抽放泵自动化控制系统
采用SDCS分布式监控技术,一条线路建成监控链路,所有传感器、控制器就近接入,构建成监控系统。用于对煤矿井下瓦斯抽放泵的监控,实现瓦斯抽放泵的远程监控,结合瓦斯抽采管路的监控,实现了抽采数据的可视化。
- KJ516S-WZ煤矿瓦斯抽放泵站远程安全监控系统
采用SDCS分布式控制技术,将瓦斯抽放泵监控系统的现场控制分站通过网络连接起来,接入组态集控站,构成瓦斯抽放泵站的监控系统,对矿井瓦斯抽放泵站进线数据采集和设备监控,实现瓦斯抽放泵站的在线监测、故障预警、自动化操作控制和运行管理等功能。
- KJ516S-CZY煤矿储装运监控系统
通过对煤矿储装运流程的设备监控,实现煤矿在储存、装车和运输过程的控制和管理,实现煤矿储装运系统的控制和管理。
- KJ516S-GL煤矿风水管路监控系统
利用SDCS的分布式模块和现场监控分站,直接接入矿井监控网络,即可构成风水管理监控管理系统,对煤矿压力供风管路和供水管路进行工况数据监测。
- KJ516S-XM煤矿洗煤厂监控系统
利用SDCS分布式监控技术,构成简单可靠的选煤厂设备监控,通过网络连接设备监控系统,构成选煤厂集控系统,实现对煤矿选煤厂的设备、工艺流程的集控,并可与视频监控、网络广播、网络通讯、LED显示联网监控,实现监控中心对生产系统的可视化对讲、现场情景监控。
平煤一矿矿井综合自动化平台系统
平煤一矿现用的矿井综合自动化系统其承载网络为井上下光纤工业以太网冗余环网,已接入生产工况系统、安全监测系统、人员定位管理系统、出煤计量系统、选煤厂集控系统、电力监控管理系统、反装皮带集控系统、通风机监测系统、压风机监控系统、北一副井提升系统、北二副井提升系统、架空乘人系统、水泵集控系统、皮带集控系统等14个子系统。
上社二景煤矿地面自动化信息平台系统
实现对采掘、安全、供电、运输、通风、排水等各子系统进行集中管理,并实时地遥测遥控遥信各子系统的运行情况。
建设综合自动化的目的是为了实现在生产过程中主要系统和机电设备的集中监测与控制,集成矿山生产数据与管理信息,以便信息的综合利用,提前发现隐患、处理事故,突发事件应急处理。
综合自动化系统建设要充分考虑现有系统和今后其它子系统的接入和整合;系统能集中监测、监控矿井地面和矿井井下工序节点,可灵活地配置监控节点和监控模式;系统具有数据共享、数据分析等综合管理功能。
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