礦井綜合自動化系統

一、煤礦綜合自動化含義

煤礦綜合自動化簡潔地描述就是綜合的自動化系統,因此,首先必須是完整的生產過程自動化系統;然后,它必須是綜合的,這就包含了以下幾層含義:

1 )自動化系統內各子系統應該是緊湊的、功能完整的系統;

2 )自動化系統內各子系統之間是互聯互通的,數據共享的;

3 )綜合自動化系統應集成其它應用系統(無線通訊系統小靈通、人員定位系統、安全監測
  監控系統等)的數據、信息;

4 )綜合自動化系統應形成橋通控制系統和信息系統的安全的數據緩沖區。

總結以上,可以將煤礦綜合自動化的定義概括為一句話:煤礦綜合自動化既是完整的生產過程自動化系統,又是煤礦信息化中生產要素(人、設備、安全和相關地理等)的數據平臺。

二、自動化網絡調度系統含義

自動化網絡調度系統,是將各生產環節的監控或三遙系統組成統一的全礦井自動化網絡系統,且與礦井計算機管理系統聯網,從而實現管控一體化的全礦綜合自動化系統。

礦井自動化網絡調度系統,擔負著指揮生產、監測監控、搶險救災、事故處理等重要任務。

三、三層網絡模型

三層網絡模型:設備層、控制層和信息層。在設備層采用工業現場總線,控制層采用工業以太網,信息層采用傳統的以太網。由于控制層和信息層采用統一以太網絡,具體設計時可將原先按功能垂直劃分的系統,變革為網狀的或矩陣結構,以消除各系統信息交換的瓶頸,形成一個貫穿整個企業生產、運營各環節的數字神經。

1 )信息層:采用以太網,用于全礦的數據采集和程序維護,未來可通過實施信息化系統,將各方面的資源充分調配,平衡和控制,通過柔性的生產計劃實現及時生產,全面、實時控制業務過程、信息支持決策以及支持創新體系

2 )控制層:主要采用工業以太網,局部根據實際情況配以 ControlNet 、 DH+ 網和第三方通訊技術,通過實時 I/O 控制、控制器互鎖和報文傳送,實現全系統的高效集成。

3 )設備層:采用設備網,用于底層設備的低成本、高效率信息集成,達到減小費用和方便安裝之功效。

 

■ 壓風機監控系統

完成壓風機控制系統,接入控制主網,實現對壓風機的調度遠程監測。

■ 地面高位水池監控系統

監測高位水池的水池液位,根據液位設定控制閥門和水泵的啟停,實現高位水池的監控。

■ 地面污水處理廠監測系統

完成污水處理廠控制系統,接入控制主網,實現對污水處理廠的調度遠程監測。

■ 地面鍋爐房監測系統

完成鍋爐房控制系統,接入控制主網,實現對鍋爐房的調度遠程監測。

■ 礦井變電所監控系統

系統主要功能

1 )具有柜控,試驗及調度室遙控三種控制方式

2 )在礦調度室遙測高低壓開關柜(回路)電氣參數:電壓、電流、功率、電度、功率因
  數、高低壓柜分合閘狀態等。

3 )在礦調度室監測高低壓柜故障,如短路、漏電、斷相、接地等。

■ 礦井扇風機監控系統

風機監控系統主要功能

1) 具有就地、檢修、遙控三種控制方式

2) 按工藝要求自動控制風機、風門的開停及故障檢測。

3) 按送風工業要求自動控制風機的風

4) 檢測主電機電氣參數(電流、電壓、功率、功率因數等),檢測電機定子及軸承溫度,檢
  測風機靜壓、風量、瓦斯等參數,所有檢測參數經工業控制網或以太環網上傳礦調度室。

5) 所有運行狀態及檢測參數,就地均有集中顯示。

■ 井下排水監控系統

水泵監控系統主要功能

1) 具有就地、檢修、遠程及自動四種控制方式遠程控制是由礦調度員控制水泵開停及水泵
  輪換自動控制是根據水倉水位高低,自動開泵及輪換

2) 水泵房不設崗位司機

3) 水泵監控系統與中央變電所三遙系統做為一個節點與以太網聯網。

4) 實時檢測水泵運行參數、管道流量參數,并上傳到調度室。

■ 輔助運輸(提升)監控系統

礦井輔助運輸均采用無軌膠輪運輸方式,根據運輸種類,分為:中型客貨、 12 座廂式運人車、懸掛式膠輪車、支架搬運車、大設備鏟運車、材料鏟運車等等。

■ 井下皮帶運輸監控系統

工作面開采的煤炭需通過一定的運輸系統將煤從井下運輸到地面,大多數礦井的運輸距離在 10 公里以上,運輸系統的監測監控對煤礦生產起到至關重要的作用。皮帶運輸系統起點為綜采工作面、連采掘進工作面,終點為地面原煤儲煤倉,運輸系統中的膠帶機包括:連采掘進、順槽、大巷、主斜井、上倉、配倉等膠帶機。

每條膠帶機均設有以 PLC 控制器為核心的監控系統主機,主機控制范圍:( 1 )膠帶機高低壓配電設備;( 2 )膠帶機軟啟動設備(如 CST 軟啟動器,變頻器調速系統);( 3 )皮帶機保護系統;( 4 )皮帶機張緊裝置;同時 PLC 主機實時采集上述四種設備的運行參數。

■ 掘進皮帶及掘進工作面監控系統

考慮掘進皮帶及掘進工作面生產工藝要求及存在的問題,掘進皮帶控制系統以簡單為宜,與最近的控制網絡站點鏈接,實現調度系統對掘進生產的監控。

■ 綜采工作面監測系統

將綜放工作面設備的運行情況整合進礦井綜合自動化調度監測系統,呈現給調度及礦各級領導,通過實現對綜放工作面的監測,和已有的系統一起構成一個完整的礦井綜合自動化系統。

綜放工作面數據上傳的監測畫面:

1 )采煤機工作狀況

2 )刮板運輸機、轉載機、破碎機工作狀況

3 )組合開關工作狀況

4 )噴霧泵、乳化液泵工作狀況

5 )實時狀態及運行參數顯示

6 )實時報警

7 )歷史數據記錄及曲線圖

 
   
 

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