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一、系统简介

矿山综合自动化平台是以工业以太环网为核心，整合矿井的各项自动控制系统，通过防火墙与矿级管理系统组成高速统一的整体网络结构，实现全矿井的管控一体化。

整个系统分为信息层、控制层和设备层三层体系结构。控制层采用工业以太环网，设备层采用现场总线，保证了现场子系统的实时性，实现了井上、下皮带运输、通风、排水、井下供电等井下主要安全生产环节和装备运行状况的实时监测和集中、远程控制，有效地提高了矿井生产自动化和管理现代化水平。实现全矿井的统一管理与数据共享。为管理层提供辅助决策信息，同时由管理层根据需要下达各种控制调度指令给自动化系统，从而实现真正意义上的“管控一体化”，将矿井建设成为安全、文明、和谐、高效的数字化矿井。

从矿井自动化生产实际出发，针对现有排水系统存在的弊病，结合现代工业技术和控制理论，开发适于矿井使用的排水自动化控制系统，利用工业专用测控保护器和液位检测装置，组成自动监控系统，根据水仓水位变化情况，实现水泵自动排水

 

二、系统组成

矿山综合自动化系统主要由三部分组成: 地面部分、井下部分及传输信道部分。

地面部分由:地面核心环网交换机、监控服务器、地面数据服务(可扩展)、防火墙(可扩展)及客户端 (可扩展) 等组成；

井下部分由: 防爆交换机(环网接口) 、各子系统控制柜、传感器(可扩展)等组成；

传输信道由:环网主传输干道阻燃光缆)、地面网络数据传通道(网线)、井下设备间的阻燃光纤、电缆等组成；

本控制系统以PLC作为控制核心，触摸屏和上位机为显示和主要操作设备，通过PLC检测水泵设备和传感器的信号，控制水泵、真空泵等设备和电动阀门、电磁阀等执行器。

三、系统功能

信息的综合功能

将需接入的各子系统信息通过标准的数据交换方式对数据进行存取，对信息进行综合处理，将实时、历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户，具有良好的可靠性，兼容性、扩容性，支持C/S、B/S模式。

WEB浏览功能

将各子系统显示的各类实时动态图形（符合要求的）转换为B/S架构的网页文件，供用户通过IE浏览。同时，在调度监控中心组态综合实时动态图形供用户浏览。

数据系统分级管理：具有可靠的权限管理机制，设定不同权限，实现安全监测信息、设备运行信息及其他信息的分类显示，以不同用户登陆可以查看不同子系统。

报表功能

按照企业管理的要求定制或由用户自行开发报表，可以按测点、时间/段、矿、班次、报警、异常等各种方式查询各种表格数据，提供显示及打印功能。

实时报警和故障记录

提供各子系统的实时报警信息，包括超限报警、开关报警、运行设备的故障记录。

操作事件记录

对系统配置操作、各子系统控制等进行完整的记录，包括：操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。

数据扩展功能

采用统一标准的数据接口采集子系统的数据。接口数据具有实时性与可扩展性，当采集数据量有增、减等变动时，应自动反映到系统中。同时，将各子系统的数据进行专业化处理后，作为上一级管理网的信息源。选用计算机和系统软件应留有备用容量和接口。

 

数据安全性

支持系统的安全性恢复，支持数据备份。网页的访问必须通过口令，没有授权的用户不能查看网页。通过对网络加设路由器及防火墙，安装网络版防病毒软件，具有网络冗余、备份数据机制，实现网络及数据的安全性。

故障报警分析统计

自动统计昨日、当日、当前的报警故障个数，并可点击查看相应详细信息，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。当系统出现故障时,自动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，提供声光报警。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。

 

综合查询

实现系统安全认证，使用户可根据身份信息查询相关系统中设备的运行情况（如开时间、次数等），查看累计量信息及统计图表及系统的网络故障信息。

图形查询

在各子系统界面点击图例，快捷查看指定设备的开停统计、故障统计，查询设备固有参数等信息。

历史曲线

选择日期查看某测点历史数据曲线，在曲线值坐标上可以自定义刻度。历史时间通常存储在1年以上。

第三方系统接入功能

平台上可接入其他第三方系统，如：安全监控系统、人员定位系统等。

控制功能

在煤矿综合自动信息化管控平台上对子系统设备进行控制。

联动功能

在煤矿综合自动信息化管控平台上可实现系统间的联动功能，如信息导引及发布系统可与安全监控系统联动，实时显示重要信息，并能在紧急情况下自动下发应急预案。

四、系统特点

◆智能报警

系统要根据事故或隐患的级别、类别和处置方式，建立分级优先、分类派送、智能联动报警机制，建立系统报警逻辑框图，建立统一数据库（实时/历史数据库），把各个系统所采集到的数据进行统一管理。各种预警信息应提供死区、延时、报警抑制选项，防止在一定时间内的重复报警，并可在通信中断、维护和测试时抑制不必要的报警。对设备的启停和各项参数提供常规的文字和语音报警外，对系统由低到高采取分级预警、报警的方式为生产调度指挥提供辅助决策。

智能监控中心能够根据相关测量值的联系进行报警，同时在可视化视图上显示相关系统和相关设备。智能报警包括：

• 结合人员定位信息，对处于危险区域的人员进行疏导至安全地带。
• 超标报警：包括对有害气体超标，井下时间过长，超标水位，过低水压，温度超标等。
• 警报功能：当人员在井下时间过长或进入危险区域时，通过定位卡或通讯设备对井下人员发送警报。
• 错误报警识别：评估报警内容并与其他实时系统（如人员定位系统）进行比对，识别错误报警。
• 协同报警：当某报警发生时，点击报警信息可以查询相关测量值，获得实时分析数据。
• 主从报警管理：系统自动识别主从报警，将相关报警分组归类，以保证操作员不必为同一个报警处理多条报警信息。

◆智能联动

联动是平台实现智能矿山的核心，联动的目的就是减少各个环节人员，达到少人作业或无人作业。系统间联动包括：安全监控系统、人员定位系统、通讯系统、视频监控系统、大屏幕显示系统、电力监控系统、经营管理系统、安全管理系统、生产管理系统等。

1)跨系统报警联动

生产方面以地面原煤煤仓为核心，实现综采机、顺槽皮带、大巷皮带、地面皮带、工业电视等系统之间的跨系统联动。

煤仓临近满时，系统首先通过设定值进行预警（灯光+语音播报），提示人为干预，如集控员未进行人为干预，当煤仓数据达到极限阀值时系统自动触发相关命令，停止综采工作面设备、顺槽皮带、大巷皮带、1#皮带、地面皮带，在控制界面中弹出相应的视频画面。

原煤煤仓临近空时，系统首先通过设定值进行预警（灯光+语音播报），提示人为干预，如集控员未进行人为干预，当煤仓数据达到极限阀值时系统自动触发相关命令，停止向选煤厂运输皮带。

2)超限测值的联动

以安全监测监控系统数据为核心实现电力监控系统、顺槽皮带、综采机、主运输皮带、地面生产、工业电视、应急广播等系统之间的联动。

当工作面、掘进面、运输巷道等环境监测数据超限时，系统依据设定的阀值对相应区域的馈开关进行远程分闸或合闸，同时系统自动弹出相关超限地点视频画面。

3)异常数值与手动联动

在环境监测系统的数据有超限或设备故障时，操作员可以根据各种系统数据所反映的现场情况，进行人为的系统控制干预（即手动控制）。

4)监控中心与调度室大屏系统联动

系统与工业实时数据库关联，在调度室大屏实时的播放当前报警信息（依据设定的值与时间滚动播放），由当班集控员统一调配处理报警信息，直至报警信息消失后系统自动切换成当原有信息。

5)语音系统联动

依据监控中心设定的预警、报警阀值，实时进行语音播报，提示集控员关注相关报警信息，从而依据报警信息类型做出相应判断。

实现皮带沿线语音信号接入到集控室，实现集控员与沿线检修人员、值班人员之间的对讲及开机前人工预警，依据皮带分布，可实现分区选择及集中选择功能。