煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用課件

第六講煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用張紅光機(jī)電科主任工程師礦山機(jī)電工程師、注冊安全工程師第六講煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用張紅光1

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,建設(shè)高產(chǎn)高效的自動化、信息化管理為一體的現(xiàn)代化礦井是我國煤炭行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。建立全礦井自動化調(diào)度指揮中心，在礦井自動化調(diào)度指揮中心對設(shè)備控制層所含設(shè)備進(jìn)行集中控制和監(jiān)視。

最終實現(xiàn)井下采煤機(jī)以外的所有電氣設(shè)備均能實現(xiàn)無人值守，地面各車間除副井絞車房和瓦斯抽放站外，也均實現(xiàn)無人值守，日常僅有巡檢工進(jìn)行巡視和維護(hù)，巡檢工可以就地緊停現(xiàn)場設(shè)備或根據(jù)現(xiàn)場情況向調(diào)度中心匯報需要起停哪些設(shè)備，但設(shè)備的起停是由調(diào)度員根據(jù)總體情況來確定和操作的，實現(xiàn)全礦的管控一體化。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,建設(shè)高產(chǎn)高效的自動化、信2

一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理,在行政生產(chǎn)辦公樓設(shè)有整個礦井的生產(chǎn)調(diào)度指揮中心。一般的煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)如下圖。一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理,在行3

一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理在行政生產(chǎn)辦公樓設(shè)有整個礦井的生產(chǎn)調(diào)度指揮中心。一般的煤礦綜合化自動化信息系統(tǒng)如下圖。一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理在行政生產(chǎn)4一、煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的組成現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計總體上劃分為三層信息管理層綜合自動化層設(shè)備控制層一、煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的組成現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計總體上劃分51、信息管理層信息管理層由集團(tuán)公司統(tǒng)一的信息構(gòu)架進(jìn)行配置，由礦井通信站與集團(tuán)公司通信中心建立光纖聯(lián)接。礦行政辦公樓副總以上領(lǐng)導(dǎo)辦公室及業(yè)務(wù)科室設(shè)置信息系統(tǒng)顯示終端。在終端上有礦井財務(wù)管理、銷售管理、設(shè)備材料采購、人力資源管理、調(diào)度信息管理、礦文件發(fā)布系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。1、信息管理層信息管理層由集團(tuán)公司統(tǒng)一的信息構(gòu)架進(jìn)6

信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)采用三層，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機(jī)熱備，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)軟、硬件故障時，備用服務(wù)器自動的接替主服務(wù)器，防止數(shù)據(jù)中斷。服務(wù)器都配置千兆網(wǎng)卡，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)采用三層，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用7煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用課件8

綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)承擔(dān)全礦生產(chǎn)和安全的集中統(tǒng)一指揮控制、通訊聯(lián)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、上傳和共享的重任，是礦井生產(chǎn)自動化和礦井管理信息化的關(guān)鍵和紐帶，依據(jù)礦井自動化總體技術(shù)要求：系統(tǒng)可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、人機(jī)界面友好、操作簡單、維護(hù)方便、方便升級要求并吸收以往煤礦自動化集成經(jīng)驗，選用當(dāng)前先進(jìn)的軟件、硬件設(shè)備和采用領(lǐng)先成熟技術(shù)來保證整個系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定工作。2、礦井綜合自動化層綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)承擔(dān)全礦生產(chǎn)和安全的集中統(tǒng)一指揮控9

建立全礦井的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把礦井的設(shè)備控制層各子系統(tǒng)連接到該系統(tǒng)平臺上，通過該系統(tǒng)往下能對礦井內(nèi)各控制子系統(tǒng)發(fā)布控制命令，并能監(jiān)視各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)，收集所需的生產(chǎn)和安全參數(shù)；往上能夠聯(lián)接信息管理網(wǎng)，實現(xiàn)礦井與集團(tuán)公司之間的生產(chǎn)與管理信息交換。通過全礦井綜合自動化控制，有效地減少井下人員，提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，保障煤礦安全生產(chǎn)，降低設(shè)備損耗，提高礦井綜合經(jīng)濟(jì)效益。建立全礦井的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把礦井的設(shè)備10

在煤礦采掘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，使用者對系統(tǒng)的操作權(quán)限應(yīng)該有嚴(yán)格的控制，必須限制哪些用戶能夠登錄該系統(tǒng)，可以使用系統(tǒng)中的哪些子系統(tǒng)，以及對子系統(tǒng)能夠具備什么樣的操作權(quán)限。系統(tǒng)對所登錄的用戶ID的識別是限制用戶權(quán)限的關(guān)鍵。因此，在一體化監(jiān)控軟件中必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面的用戶管理和對用戶的授權(quán)管理，以確保系統(tǒng)的安全性。在煤礦采掘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，使用者對系統(tǒng)的11

用戶管理子系統(tǒng)提供對用戶賬號的集中管理，以群組（即是角色）來組織用戶，便于應(yīng)用系統(tǒng)使用者請求使用應(yīng)用系統(tǒng)資源時，對用戶身份和資源使用權(quán)限的確認(rèn)。1）用戶管理子系統(tǒng)用戶管理子系統(tǒng)提供對用戶賬號的集中管理，以122）資源管理子系統(tǒng)提供對應(yīng)用系統(tǒng)資源的集中管理。這里的資源可以是一個或多個實體也可以是某種定義的操作。一個文件是一個資源，一個按鈕也可以一個資源，如果有需要，可以把一個按鈕的單擊和雙擊定義成兩個資源，進(jìn)而進(jìn)行權(quán)限控制。資源可以分組，可以把相同權(quán)限的資源編成一組，實現(xiàn)靈活方便的授權(quán)。應(yīng)用系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作都可定義為應(yīng)用系統(tǒng)資源。包括應(yīng)用系統(tǒng)菜單、操作畫面和畫面中的具體操作、數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的各種操作、可打印的報表和對報表的打印操作、系統(tǒng)文檔和對文檔的各種操作、通訊回線、通訊電文等。2）資源管理子系統(tǒng)提供對應(yīng)用系統(tǒng)資源的集中133）地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem），簡稱GIS，是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)可以通過與自動化設(shè)備監(jiān)控技術(shù)，射頻技術(shù)或GPS技術(shù)，信息分析和處理技術(shù)的集成，形成一個基于計算機(jī)的有關(guān)地理數(shù)據(jù)管理、地理信息分析和設(shè)備監(jiān)控的綜合管理系統(tǒng)。3）地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GeographicI14

主要功能：

（1）主要使用GIS地理信息系統(tǒng)來綜合而且直觀地顯示和表達(dá)各種設(shè)備分布信息，設(shè)備所采集到的參數(shù)信息（如各區(qū)域的瓦斯檢測器所檢測到的井下瓦斯信息，溫度傳感器檢測到的井下溫度信息），移動目標(biāo)（如配置了RFID識別器的人員、車輛）的定位、跟蹤，報警定位和表達(dá)，直接統(tǒng)計圖表等內(nèi)容。（2）顯示整個礦井區(qū)域的地理信息；（3）實時跟蹤井下作業(yè)人員和車輛；（4）回放人員和車輛的歷史軌跡；（5）可以提供設(shè)施設(shè)備信息查詢定位；（6）選擇顯示設(shè)施設(shè)備重要屬性信息。主要功能：154）礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1）收集礦井環(huán)境安全參數(shù)（如瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)速等）；2)參數(shù)超限時，報警及與其他子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動；3)記錄報警日志和數(shù)據(jù)庫日志。4）礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1）收集礦井環(huán)境安全參數(shù)（如瓦斯、一氧化165）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（1）通過視頻圖像監(jiān)視巷道煤粉揚塵情況，是否散水降塵，辨別粉塵爆炸隱患；（2）監(jiān)視巷道內(nèi)煙霧情況，及時通知巡檢人員確認(rèn)發(fā)生原因，如膠帶機(jī)摩擦著火或煤炭自燃等隱患；（3）檢查巷道內(nèi)往返人員安全裝備情況，如是否攜帶自救器、安全帽和礦燈、攜帶工具等情況（4）結(jié)合井下人員跟蹤系統(tǒng)軌跡回放功能和視頻數(shù)字錄像回放功能，在特殊情況下更具體地確認(rèn)人員行蹤，為定時按規(guī)范路線進(jìn)行巡檢（設(shè)備巡檢、安全巡檢等）提供可靠的檢查依據(jù)，整頓和規(guī)范井下人員的行為，近一步保證礦井安全生產(chǎn)制度的落實。5）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（1）通過視頻圖像監(jiān)視巷道煤粉揚塵情況，是否176）屏幕顯示系統(tǒng)

支持實時視頻信號以及網(wǎng)絡(luò)方式的上屏幕操作，即可以利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)將需要的攝像機(jī)圖像顯示在大屏幕上，也可以通過網(wǎng)絡(luò)方式將工作站的畫面上傳到大屏幕上，讓管理中心內(nèi)的管理人員更加方便快捷的共享信息，同時更加方便更加全面地了解現(xiàn)場信息和突發(fā)事件以便于指揮。在接收到子系統(tǒng)發(fā)來的聯(lián)動請求時，可以根據(jù)預(yù)定的方案，在指定的屏幕上顯示相應(yīng)的視頻圖像和工作站畫面。6）屏幕顯示系統(tǒng)支持實時視頻信號以及網(wǎng)絡(luò)方式的上187）緊急電話處理系統(tǒng)它綜合了先進(jìn)的CTI（計算機(jī)電信集成）技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠快速受理各種緊急電話呼叫，同時獲得來電號碼，定位呼叫地點，針對情況迅速做出反應(yīng)，妥善處理各種突發(fā)事件，同時對于事件處理的情況進(jìn)行記錄和跟蹤，便于明確有關(guān)人員責(zé)任，從歷史事件中積累經(jīng)驗，不斷提高緊急事件的處理水平。7）緊急電話處理系統(tǒng)它綜合了先進(jìn)的CTI（計算機(jī)198）報警聯(lián)動系統(tǒng)

聯(lián)動預(yù)案調(diào)度系統(tǒng)主要用于在各個子系統(tǒng)發(fā)生報警信號時，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的預(yù)案，調(diào)用指定的子系統(tǒng)，進(jìn)行聯(lián)動，及時高效地應(yīng)對突發(fā)事件。

9）設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)電力調(diào)度子系統(tǒng)；副井提升子系統(tǒng)；礦井壓風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)；礦井日用消防水子系統(tǒng)；主井提升子系統(tǒng)；地面排矸子系統(tǒng)；鍋爐房子系統(tǒng)；礦井選煤廠電控系統(tǒng)8）報警聯(lián)動系統(tǒng)聯(lián)動預(yù)案調(diào)度系統(tǒng)主要用于在各個子系統(tǒng)發(fā)20

儲煤場電控系統(tǒng)；快速裝車控制系統(tǒng)；中央回風(fēng)井通風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)；礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)；礦井注氮系統(tǒng)；地面消防監(jiān)控系統(tǒng)；礦井水處理子系統(tǒng)；井下排水泵控制系統(tǒng)；采煤工作面自動化系統(tǒng)；井下運輸膠帶機(jī)集中控制系統(tǒng)；井下輔助運輸系統(tǒng)；礦井人員安全檢測系統(tǒng)；礦井抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)；降溫系統(tǒng)；工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。儲煤場電控系統(tǒng)；快213、設(shè)備控制層一般礦井需要對以下系統(tǒng)進(jìn)行控制監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)：電力調(diào)度子系統(tǒng)副井提升子系統(tǒng)礦井壓風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)礦井日用消防水子系統(tǒng)主井提升子系統(tǒng)地面排矸子系統(tǒng)鍋爐房子系統(tǒng)礦井選煤廠電控系統(tǒng)儲煤場電控系統(tǒng)3、設(shè)備控制層一般礦井需要對以下系統(tǒng)進(jìn)行控制監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)：22

快速裝車控制系統(tǒng)中央回風(fēng)井通風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)礦井注氮系統(tǒng)地面消防監(jiān)控系統(tǒng)礦井水處理子系統(tǒng)井下排水泵控制系統(tǒng)采煤工作面自動化系統(tǒng)井下膠帶運輸機(jī)集中控制系統(tǒng)井下輔助運輸系統(tǒng)礦用人員安全檢測系統(tǒng)礦井抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)降溫系統(tǒng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)快速裝車控制系統(tǒng)23二、技術(shù)關(guān)鍵1、先進(jìn)性、成熟性和實用性使用先進(jìn)、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)，使得各個子系統(tǒng)具有較長的生命周期，不盲目追求高檔次，既能滿足當(dāng)前的需求，又能適應(yīng)未來的發(fā)展（包括設(shè)備和技術(shù)兩方面內(nèi)容）。

2、可靠性高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年365天，一天24小時的不停頓運作。對于安裝的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng)，必須能適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，特別考慮要適應(yīng)煤礦井下高溫、高濕、高瓦斯的客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。二、技術(shù)關(guān)鍵1、先進(jìn)性、成熟性和實用性24

為了保證監(jiān)控系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性，可采取如下措施：1)監(jiān)控系統(tǒng)最重要的設(shè)備采用冗余的帶有自愈功能的雙環(huán)光纖網(wǎng)；2)主服務(wù)器和中央交換機(jī)采用冗余結(jié)構(gòu)；3)由于人機(jī)界面數(shù)據(jù)采集來源于中央數(shù)據(jù)庫，所以中央操作室的多臺操作站形成互為冗余關(guān)系，操作站只要有一臺未停機(jī)，仍能完成所有監(jiān)控功能；4)中央和遠(yuǎn)距離控制站使用的UPS設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)保持實時通信，對電源旁路、斷電、故障、電池充電容量（%）等隨時掌握情況。5)監(jiān)控系統(tǒng)的供電電源裝置采用三級防雷措施，確保供電系統(tǒng)安全可靠；6)中央控制室和弱電間均考慮防靜電措施，連油漆、裝飾布、操作臺、窗簾也考慮選用防靜電材料。采用精密空調(diào)和電動鎖玻璃門，有效地控制室內(nèi)溫度、濕度和塵埃。為了保證監(jiān)控系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性，可采取如下措施：3)由25

3、易操作性先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等有效工具。4、高效率性注重各子系統(tǒng)的信息共享，提高整個系統(tǒng)高效率的傳輸與運行能力。5、實時性設(shè)備和終端必須反應(yīng)快速，充分配合實時性的需求。故障恢復(fù)時間<300ms6、完整性提供與各種外界系統(tǒng)的通信功能，確保信息的完整性并充分利用在整體系統(tǒng)的運作上。3、易操作性26

1)統(tǒng)一的人機(jī)界面管理：各主要子系統(tǒng)都可以配置獨立的操作站，并有獨立的人機(jī)界面和操作系統(tǒng)。面對設(shè)置眾多不同類型的子系統(tǒng)操作站，會給運行操作和維護(hù)帶來諸多不便。因此有必要建立一個統(tǒng)一的人機(jī)界面。2)統(tǒng)一的信息管理：監(jiān)控系統(tǒng)中，存在許多跨子系統(tǒng)之間的連鎖關(guān)系，如火災(zāi)報警系統(tǒng)與廣播、視頻、大屏、設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng)需要實現(xiàn)聯(lián)動功能，可變情報板和廣播系統(tǒng)存在著許多的文字顯示和廣播預(yù)案，這些預(yù)案的觸發(fā)信息來自不同的子系統(tǒng)等等?？紤]實現(xiàn)這些復(fù)雜的聯(lián)動功能，有必要建立一個監(jiān)控一體化平臺軟件，統(tǒng)一處理和存儲相關(guān)數(shù)據(jù)。1)統(tǒng)一的人機(jī)界面管理：27

7、可查詢性提供易于使用的數(shù)據(jù)庫功能，讓使用者能隨時查詢信息及制作所需的報表。8、互聯(lián)性和可擴(kuò)展性把煤礦各子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，滿足信息層結(jié)構(gòu)圖中各層之間信息溝通，增加各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和可擴(kuò)展性，其中包括語音通信系統(tǒng)、信息管理應(yīng)用系統(tǒng)的互連性和可擴(kuò)展性。充分考慮將來需求的成長空間，所提供的系統(tǒng)平臺與技術(shù)將充分配合未來功能及擴(kuò)充項目的需求，以避免將來重復(fù)的投資。標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)。7、可查詢性28

謝謝大家！

29第六講煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用張紅光機(jī)電科主任工程師礦山機(jī)電工程師、注冊安全工程師第六講煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用張紅光30

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,建設(shè)高產(chǎn)高效的自動化、信息化管理為一體的現(xiàn)代化礦井是我國煤炭行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。建立全礦井自動化調(diào)度指揮中心，在礦井自動化調(diào)度指揮中心對設(shè)備控制層所含設(shè)備進(jìn)行集中控制和監(jiān)視。

最終實現(xiàn)井下采煤機(jī)以外的所有電氣設(shè)備均能實現(xiàn)無人值守，地面各車間除副井絞車房和瓦斯抽放站外，也均實現(xiàn)無人值守，日常僅有巡檢工進(jìn)行巡視和維護(hù)，巡檢工可以就地緊?，F(xiàn)場設(shè)備或根據(jù)現(xiàn)場情況向調(diào)度中心匯報需要起停哪些設(shè)備，但設(shè)備的起停是由調(diào)度員根據(jù)總體情況來確定和操作的，實現(xiàn)全礦的管控一體化。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,建設(shè)高產(chǎn)高效的自動化、信31

一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理,在行政生產(chǎn)辦公樓設(shè)有整個礦井的生產(chǎn)調(diào)度指揮中心。一般的煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)如下圖。一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理,在行32

一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理在行政生產(chǎn)辦公樓設(shè)有整個礦井的生產(chǎn)調(diào)度指揮中心。一般的煤礦綜合化自動化信息系統(tǒng)如下圖。一般礦井地面設(shè)施集中布置在工業(yè)場地內(nèi)。為便于管理在行政生產(chǎn)33一、煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的組成現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計總體上劃分為三層信息管理層綜合自動化層設(shè)備控制層一、煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的組成現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計總體上劃分341、信息管理層信息管理層由集團(tuán)公司統(tǒng)一的信息構(gòu)架進(jìn)行配置，由礦井通信站與集團(tuán)公司通信中心建立光纖聯(lián)接。礦行政辦公樓副總以上領(lǐng)導(dǎo)辦公室及業(yè)務(wù)科室設(shè)置信息系統(tǒng)顯示終端。在終端上有礦井財務(wù)管理、銷售管理、設(shè)備材料采購、人力資源管理、調(diào)度信息管理、礦文件發(fā)布系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。1、信息管理層信息管理層由集團(tuán)公司統(tǒng)一的信息構(gòu)架進(jìn)35

信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)采用三層，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機(jī)熱備，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)軟、硬件故障時，備用服務(wù)器自動的接替主服務(wù)器，防止數(shù)據(jù)中斷。服務(wù)器都配置千兆網(wǎng)卡，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)采用三層，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用36煤礦綜合自動化信息系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用課件37

綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)承擔(dān)全礦生產(chǎn)和安全的集中統(tǒng)一指揮控制、通訊聯(lián)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、上傳和共享的重任，是礦井生產(chǎn)自動化和礦井管理信息化的關(guān)鍵和紐帶，依據(jù)礦井自動化總體技術(shù)要求：系統(tǒng)可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、人機(jī)界面友好、操作簡單、維護(hù)方便、方便升級要求并吸收以往煤礦自動化集成經(jīng)驗，選用當(dāng)前先進(jìn)的軟件、硬件設(shè)備和采用領(lǐng)先成熟技術(shù)來保證整個系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定工作。2、礦井綜合自動化層綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)承擔(dān)全礦生產(chǎn)和安全的集中統(tǒng)一指揮控38

建立全礦井的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把礦井的設(shè)備控制層各子系統(tǒng)連接到該系統(tǒng)平臺上，通過該系統(tǒng)往下能對礦井內(nèi)各控制子系統(tǒng)發(fā)布控制命令，并能監(jiān)視各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)，收集所需的生產(chǎn)和安全參數(shù)；往上能夠聯(lián)接信息管理網(wǎng)，實現(xiàn)礦井與集團(tuán)公司之間的生產(chǎn)與管理信息交換。通過全礦井綜合自動化控制，有效地減少井下人員，提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，保障煤礦安全生產(chǎn)，降低設(shè)備損耗，提高礦井綜合經(jīng)濟(jì)效益。建立全礦井的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把礦井的設(shè)備39

在煤礦采掘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，使用者對系統(tǒng)的操作權(quán)限應(yīng)該有嚴(yán)格的控制，必須限制哪些用戶能夠登錄該系統(tǒng)，可以使用系統(tǒng)中的哪些子系統(tǒng)，以及對子系統(tǒng)能夠具備什么樣的操作權(quán)限。系統(tǒng)對所登錄的用戶ID的識別是限制用戶權(quán)限的關(guān)鍵。因此，在一體化監(jiān)控軟件中必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面的用戶管理和對用戶的授權(quán)管理，以確保系統(tǒng)的安全性。在煤礦采掘自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，使用者對系統(tǒng)的40

用戶管理子系統(tǒng)提供對用戶賬號的集中管理，以群組（即是角色）來組織用戶，便于應(yīng)用系統(tǒng)使用者請求使用應(yīng)用系統(tǒng)資源時，對用戶身份和資源使用權(quán)限的確認(rèn)。1）用戶管理子系統(tǒng)用戶管理子系統(tǒng)提供對用戶賬號的集中管理，以412）資源管理子系統(tǒng)提供對應(yīng)用系統(tǒng)資源的集中管理。這里的資源可以是一個或多個實體也可以是某種定義的操作。一個文件是一個資源，一個按鈕也可以一個資源，如果有需要，可以把一個按鈕的單擊和雙擊定義成兩個資源，進(jìn)而進(jìn)行權(quán)限控制。資源可以分組，可以把相同權(quán)限的資源編成一組，實現(xiàn)靈活方便的授權(quán)。應(yīng)用系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作都可定義為應(yīng)用系統(tǒng)資源。包括應(yīng)用系統(tǒng)菜單、操作畫面和畫面中的具體操作、數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的各種操作、可打印的報表和對報表的打印操作、系統(tǒng)文檔和對文檔的各種操作、通訊回線、通訊電文等。2）資源管理子系統(tǒng)提供對應(yīng)用系統(tǒng)資源的集中423）地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem），簡稱GIS，是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)可以通過與自動化設(shè)備監(jiān)控技術(shù)，射頻技術(shù)或GPS技術(shù)，信息分析和處理技術(shù)的集成，形成一個基于計算機(jī)的有關(guān)地理數(shù)據(jù)管理、地理信息分析和設(shè)備監(jiān)控的綜合管理系統(tǒng)。3）地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GeographicI43

主要功能：

（1）主要使用GIS地理信息系統(tǒng)來綜合而且直觀地顯示和表達(dá)各種設(shè)備分布信息，設(shè)備所采集到的參數(shù)信息（如各區(qū)域的瓦斯檢測器所檢測到的井下瓦斯信息，溫度傳感器檢測到的井下溫度信息），移動目標(biāo)（如配置了RFID識別器的人員、車輛）的定位、跟蹤，報警定位和表達(dá)，直接統(tǒng)計圖表等內(nèi)容。（2）顯示整個礦井區(qū)域的地理信息；（3）實時跟蹤井下作業(yè)人員和車輛；（4）回放人員和車輛的歷史軌跡；（5）可以提供設(shè)施設(shè)備信息查詢定位；（6）選擇顯示設(shè)施設(shè)備重要屬性信息。主要功能：444）礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1）收集礦井環(huán)境安全參數(shù)（如瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)速等）；2)參數(shù)超限時，報警及與其他子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動；3)記錄報警日志和數(shù)據(jù)庫日志。4）礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1）收集礦井環(huán)境安全參數(shù)（如瓦斯、一氧化455）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（1）通過視頻圖像監(jiān)視巷道煤粉揚塵情況，是否散水降塵，辨別粉塵爆炸隱患；（2）監(jiān)視巷道內(nèi)煙霧情況，及時通知巡檢人員確認(rèn)發(fā)生原因，如膠帶機(jī)摩擦著火或煤炭自燃等隱患；（3）檢查巷道內(nèi)往返人員安全裝備情況，如是否攜帶自救器、安全帽和礦燈、攜帶工具等情況（4）結(jié)合井下人員跟蹤系統(tǒng)軌跡回放功能和視頻數(shù)字錄像回放功能，在特殊情況下更具體地確認(rèn)人員行蹤，為定時按規(guī)范路線進(jìn)行巡檢（設(shè)備巡檢、安全巡檢等）提供可靠的檢查依據(jù)，整頓和規(guī)范井下人員的行為，近一步保證礦井安全生產(chǎn)制度的落實。5）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（1）通過視頻圖像監(jiān)視巷道煤粉揚塵情況，是否466）屏幕顯示系統(tǒng)

支持實時視頻信號以及網(wǎng)絡(luò)方式的上屏幕操作，即可以利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)將需要的攝像機(jī)圖像顯示在大屏幕上，也可以通過網(wǎng)絡(luò)方式將工作站的畫面上傳到大屏幕上，讓管理中心內(nèi)的管理人員更加方便快捷的共享信息，同時更加方便更加全面地了解現(xiàn)場信息和突發(fā)事件以便于指揮。在接收到子系統(tǒng)發(fā)來的聯(lián)動請求時，可以根據(jù)預(yù)定的方案，在指定的屏幕上顯示相應(yīng)的視頻圖像和工作站畫面。6）屏幕顯示系統(tǒng)支持實時視頻信號以及網(wǎng)絡(luò)方式的上477）緊急電話處理系統(tǒng)它綜合了先進(jìn)的CTI（計算機(jī)電信集成）技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠快速受理各種緊急電話呼叫，同時獲得來電號碼，定位呼叫地點，針對情況迅速做出反應(yīng)，妥善處理各種突發(fā)事件，同時對于事件處理的情況進(jìn)行記錄和跟蹤，便于明確有關(guān)人員責(zé)任，從歷史事件中積累經(jīng)驗，不斷提高緊急事件的處理水平。7）緊急電話處理系統(tǒng)它綜合了先進(jìn)的CTI（計算機(jī)488）報警聯(lián)動系統(tǒng)

聯(lián)動預(yù)案調(diào)度系統(tǒng)主要用于在各個子系統(tǒng)發(fā)生報警信號時，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的預(yù)案，調(diào)用指定的子系統(tǒng)，進(jìn)行聯(lián)動，及時高效地應(yīng)對突發(fā)事件。

9）設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)電力調(diào)度子系統(tǒng)；副井提升子系統(tǒng)；礦井壓風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)；礦井日用消防水子系統(tǒng)；主井提升子系統(tǒng)；地面排矸子系統(tǒng)；鍋爐房子系統(tǒng)；礦井選煤廠電控系統(tǒng)8）報警聯(lián)動系統(tǒng)聯(lián)動預(yù)案調(diào)度系統(tǒng)主要用于在各個子系統(tǒng)發(fā)49

儲煤場電控系統(tǒng)；快速裝車控制系統(tǒng)；中央回風(fēng)井通風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)；礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)；礦井注氮系統(tǒng)；地面消防監(jiān)控系統(tǒng)；礦井水處理子系統(tǒng)；井下排水泵控制系統(tǒng)；采煤工作面自動化系統(tǒng)；井下運輸膠帶機(jī)集中控制系統(tǒng)；井下輔助運輸系統(tǒng)；礦井人員安全檢測系統(tǒng)；礦井抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)；降溫系統(tǒng)；工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。儲煤場電控系統(tǒng)；快503、設(shè)備控制層一般礦井需要對以下系統(tǒng)進(jìn)行控制監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)：電力調(diào)度子系統(tǒng)副井提升子系統(tǒng)礦井壓風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)礦井日用消防水子系統(tǒng)主井提升子系統(tǒng)地面排矸子系統(tǒng)鍋爐房子系統(tǒng)礦井選煤廠電控系統(tǒng)儲煤場電控系統(tǒng)3、設(shè)備控制層一般礦井需要對以下系統(tǒng)進(jìn)行控制監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)：51

快速裝車控制系統(tǒng)中央回風(fēng)井通風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)礦井注氮系統(tǒng)地面消防監(jiān)控系統(tǒng)礦井水處理子系統(tǒng)井下排水泵控制系統(tǒng)采煤工作面自動化系統(tǒng)井下膠帶運輸機(jī)集中控制系統(tǒng)井下輔助運輸系統(tǒng)礦用人員安全檢測系統(tǒng)礦井抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)降溫系統(tǒng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)快速裝車控制系統(tǒng)52二、技術(shù)關(guān)鍵1、先進(jìn)性、成熟性和實用性使用先進(jìn)、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)，使得各個子系統(tǒng)具有較長的生命周期，不盲目追求高檔次，既能滿足當(dāng)前的需求，又能適應(yīng)未來的發(fā)展（包括設(shè)備和技術(shù)兩方面內(nèi)容）。

2、可靠性高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年365天，一天24小時的不停頓運作。對于安裝的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng)，必須能適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，特別考慮要適應(yīng)煤礦井下高溫、高濕、高瓦斯的客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。二、技術(shù)關(guān)