矿井综合自动化系统

一、煤矿综合自动化含义

煤矿综合自动化简洁地描述就是综合的自动化系统,因此,首先必须是完整的生产过程自动化系统;然后,它必须是综合的,这就包含了以下几层含义:

1 )自动化系统内各子系统应该是紧凑的、功能完整的系统;

2 )自动化系统内各子系统之间是互联互通的,数据共享的;

3 )综合自动化系统应集成其它应用系统(无线通讯系统小灵通、人员定位系统、安全监测
  监控系统等)的数据、信息;

4 )综合自动化系统应形成桥通控制系统和信息系统的安全的数据缓冲区。

总结以上,可以将煤矿综合自动化的定义概括为一句话:煤矿综合自动化既是完整的生产过程自动化系统,又是煤矿信息化中生产要素(人、设备、安全和相关地理等)的数据平台。

二、自动化网络调度系统含义

自动化网络调度系统,是将各生产环节的监控或三遥系统组成统一的全矿井自动化网络系统,且与矿井计算机管理系统联网,从而实现管控一体化的全矿综合自动化系统。

矿井自动化网络调度系统,担负着指挥生产、监测监控、抢险救灾、事故处理等重要任务。

三、三层网络模型

三层网络模型:设备层、控制层和信息层。在设备层采用工业现场总线,控制层采用工业以太网,信息层采用传统的以太网。由于控制层和信息层采用统一以太网络,具体设计时可将原先按功能垂直划分的系统,变革为网状的或矩阵结构,以消除各系统信息交换的瓶颈,形成一个贯穿整个企业生产、运营各环节的数字神经。

1 )信息层:采用以太网,用于全矿的数据采集和程序维护,未来可通过实施信息化系统,将各方面的资源充分调配,平衡和控制,通过柔性的生产计划实现及时生产,全面、实时控制业务过程、信息支持决策以及支持创新体系

2 )控制层:主要采用工业以太网,局部根据实际情况配以 ControlNet 、 DH+ 网和第三方通讯技术,通过实时 I/O 控制、控制器互锁和报文传送,实现全系统的高效集成。

3 )设备层:采用设备网,用于底层设备的低成本、高效率信息集成,达到减小费用和方便安装之功效。

 

■ 压风机监控系统

完成压风机控制系统,接入控制主网,实现对压风机的调度远程监测。

■ 地面高位水池监控系统

监测高位水池的水池液位,根据液位设定控制阀门和水泵的启停,实现高位水池的监控。

■ 地面污水处理厂监测系统

完成污水处理厂控制系统,接入控制主网,实现对污水处理厂的调度远程监测。

■ 地面锅炉房监测系统

完成锅炉房控制系统,接入控制主网,实现对锅炉房的调度远程监测。

■ 矿井变电所监控系统

系统主要功能

1 )具有柜控,试验及调度室遥控三种控制方式

2 )在矿调度室遥测高低压开关柜(回路)电气参数:电压、电流、功率、电度、功率因
  数、高低压柜分合闸状态等。

3 )在矿调度室监测高低压柜故障,如短路、漏电、断相、接地等。

■ 矿井扇风机监控系统

风机监控系统主要功能

1) 具有就地、检修、遥控三种控制方式

2) 按工艺要求自动控制风机、风门的开停及故障检测。

3) 按送风工业要求自动控制风机的风

4) 检测主电机电气参数(电流、电压、功率、功率因数等),检测电机定子及轴承温度,检
  测风机静压、风量、瓦斯等参数,所有检测参数经工业控制网或以太环网上传矿调度室。

5) 所有运行状态及检测参数,就地均有集中显示。

■ 井下排水监控系统

水泵监控系统主要功能

1) 具有就地、检修、远程及自动四种控制方式远程控制是由矿调度员控制水泵开停及水泵
  轮换自动控制是根据水仓水位高低,自动开泵及轮换

2) 水泵房不设岗位司机

3) 水泵监控系统与中央变电所三遥系统做为一个节点与以太网联网。

4) 实时检测水泵运行参数、管道流量参数,并上传到调度室。

■ 辅助运输(提升)监控系统

矿井辅助运输均采用无轨胶轮运输方式,根据运输种类,分为:中型客货、 12 座厢式运人车、悬挂式胶轮车、支架搬运车、大设备铲运车、材料铲运车等等。

■ 井下皮带运输监控系统

工作面开采的煤炭需通过一定的运输系统将煤从井下运输到地面,大多数矿井的运输距离在 10 公里以上,运输系统的监测监控对煤矿生产起到至关重要的作用。皮带运输系统起点为综采工作面、连采掘进工作面,终点为地面原煤储煤仓,运输系统中的胶带机包括:连采掘进、顺槽、大巷、主斜井、上仓、配仓等胶带机。

每条胶带机均设有以 PLC 控制器为核心的监控系统主机,主机控制范围:( 1 )胶带机高低压配电设备;( 2 )胶带机软启动设备(如 CST 软启动器,变频器调速系统);( 3 )皮带机保护系统;( 4 )皮带机张紧装置;同时 PLC 主机实时采集上述四种设备的运行参数。

■ 掘进皮带及掘进工作面监控系统

考虑掘进皮带及掘进工作面生产工艺要求及存在的问题,掘进皮带控制系统以简单为宜,与最近的控制网络站点链接,实现调度系统对掘进生产的监控。

■ 综采工作面监测系统

将综放工作面设备的运行情况整合进矿井综合自动化调度监测系统,呈现给调度及矿各级领导,通过实现对综放工作面的监测,和已有的系统一起构成一个完整的矿井综合自动化系统。

综放工作面数据上传的监测画面:

1 )采煤机工作状况

2 )刮板运输机、转载机、破碎机工作状况

3 )组合开关工作状况

4 )喷雾泵、乳化液泵工作状况

5 )实时状态及运行参数显示

6 )实时报警

7 )历史数据记录及曲线图

 
   
 

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