东华煤矿综合自动化系统

1.1 综合自动化的必要性

为提高煤矿生产能力和安全生产管理水平，多数煤矿已安装或即将建设多种自动化系统，如：提升自动化系统、排水自动化系统、主运自动化系统、通风自动化系统、供电自动化系统、选煤自动化系统、工业电视系统和安全监测系统等。

这些监测、监控系统大多是在不同阶段建设，处于相互独立的状态，造成了很多问题，比如：

通讯线路重复投资、重复建设；

整体可靠性差，不利于煤矿安全生产。

各种系统自成体系，需要专门、独立的值班和维护人员；

各种系统自成一体，信息不能互通，不能发挥自动化系统的综合效益；

系统维护量大，维修、维护困难；

因此，为了从系统工程的角度整体上对矿山进行统一的自动化管理，防止“信息孤岛”现象，有效整合各种资源和发挥自动化集成的最大效益，需要建立统一的煤矿综合自动化系统。

通过建设煤矿综合自动化系统，使煤矿井下的安全信息、设备的工况信息和控制信息在一个统一的平台上传输，避免重复投资和建设，提高传输平台的可靠性和传输能力。而且，通过综合自动化软件平台，可以将现有的以及将来要上的自动化系统整合到一个统一的综合自动化监测监控系统中，进行集中的调度管理，有效地提高了矿井生产安全调度水平，实现对煤矿机电设备和安全监测信息的远程集中监测与控制。

1.2 系统目标

往下能监测各子系统内设备的运行状态以及所需的生产和安全参数，能对矿井内各控制子系统发布控制命令；往上能够上连集团公司局域网，实现矿井与公司之间的生产与管理信息及时交换，从而实现安全生产过程控制网络化、企业综合管理现代化。

建立一个生产调度中心，在地面调度中心能够对各自动化系统机电设备进行集中监控，井下各系统可实现无人值守，仅需巡检工进行定期巡视和维护，实现全矿的管控一体化。

建立一个快捷、标准的传输平台，提供安全、先进、可靠的传输能力，满足生产和管理的要求。

随着矿井建设能够整体规划分步实施，并能随着技术的发展方便升级。

1.3 系统功能

把各个自动化系统组成监控网，管控中心接收和处理各自动化系统的实时数据，并且将实时、历史及综合分析后的信息提供给信息系统中的客户，接受客户对各子系统的操作请求，从而实现全矿井的管控一体化。

在物理上和逻辑上都要考虑到网络信道的冗余，确保网络通路的安全和无单点故障。当系统某一子系统的通讯或元器件出现故障时，不能影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。

硬件设备选型须符合有关国家标准和行业标准，并通过国家技术监督局认定的检测机构的型式检验。用于爆炸环境的设备，还必须通过国家技术监督局认定的检测机构的防爆检验，并取得"防爆合格证"。下井设备还应取得国家煤矿安全局的"煤矿安全标志"。

对于井下部分的系统和网络部件要充分考虑满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求，必须经过煤安认证。地面系统要考虑防雷和抗电磁干扰等。

系统在调度中心能及时、准确地采集各个子系统的生产工况、生产和安全参数，并以画面和图表的形式表现出来，同时可以根据生产和调度的要求起、停现场的设备。

当设备故障或模拟量超限时，监控子系统与自动化平台同步显示故障设备名称、报警测点名称及数值，通过多种形式进行报警，并将故障信息和报警信息存入数据库，供以后统计分析。

在服务器中建立综合历史数据库，定时将监测数据写入数据库，为今后的统计分析提供参考。

人机界面友好，操作简单，维护方便。

充分考虑系统的先进性、实用性和标准性，做到扩展容易，升级方便，并能与异构子网进行互连。

系统要求可靠性高、稳定性强，能够满足煤矿生产的环境要求。

充分考虑系统和数据的安全性，系统应具有较强的身份认证机制、完善全面的日志、数据备份和病毒防护功能。

1.4 实时千兆工业以太网

通过1000兆工业以太网交换机，能够将地面井下的数据信号、图像信号、音频信号统一传输到调度中心，实现三网合一。

通过在地面井下关键地点，设置工业以太网交换机，能够就近将附近的PLC等自动化设备接入到交换机上。

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