1、天 地 (常 州) 自 動 化 股 份 有 限 公 司中國煤炭科工集團常州自動化研討院礦井綜合自動化系統(tǒng)27 八月 20221、國內(nèi)第一個采用微機技術(shù)開發(fā)勝利并推行運用煤礦平安消費監(jiān)控系統(tǒng)；2、國內(nèi)第一個采用微機技術(shù)開發(fā)勝利并推行運用煤礦膠帶保送機監(jiān)控系統(tǒng)； 3、國內(nèi)第一個采用光纖傳輸技術(shù)開發(fā)勝利并推行運用井下工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)；4、國內(nèi)第一個采用RFID技術(shù)開發(fā)勝利并推行運用井下人員平安監(jiān)測系統(tǒng)；5、國內(nèi)第一個提出并勝利實施全礦井綜合自動化系統(tǒng)；6、國內(nèi)第一個將工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)運用于煤礦井下；7、國內(nèi)第一個將GEPON千兆無源光纖以太網(wǎng)運用于煤礦井下；8、國內(nèi)第一個將CDMA 技術(shù)運用于煤礦井

2、下。科研成果國家平安消費常州礦用通訊監(jiān)控設(shè)備檢測檢驗中心 煤炭工業(yè)常州通訊監(jiān)控產(chǎn)質(zhì)量量監(jiān)視檢驗中心煤炭科學(xué)研討總院常州自動化研討院礦用通訊監(jiān)控設(shè)備實驗室機械環(huán)境設(shè)備實驗室、氣候環(huán)境實驗室、風(fēng)洞實驗室、淋實驗室、電磁兼容實驗室、屏蔽實驗室 行業(yè)職能前往主目錄二、公司的展現(xiàn)平臺產(chǎn)品演示室一、煤炭工業(yè)常州通訊監(jiān)控產(chǎn)品 質(zhì)量監(jiān)視檢驗中心國家級二、煤炭行業(yè)煤礦公用設(shè)備規(guī)范化技術(shù)委員會 煤礦通訊監(jiān)控設(shè)備分會三、編輯部四、煤炭工業(yè)自動化情報中心站國家行業(yè)掛靠單位前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄第二部分：全礦井綜合自動化平臺系統(tǒng)第一章：系統(tǒng)建立的必要性第二章：系統(tǒng)規(guī)劃指點

3、方針、設(shè)計原那么、實現(xiàn)目的第三章：系統(tǒng)建立完成的總體效果第四章：典型案例分析第五章：系統(tǒng)的主要功能第六章：系統(tǒng)建立的重點內(nèi)容前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄第一章：全礦井綜合自動化系統(tǒng)建立的必要性一隨著國家煤礦事業(yè)的開展，煤礦消費、平安、管理對于各種技術(shù)的要求不斷提高；先進的電子、信息化技術(shù)可以提高消費自動化、智能化為管理決策提供根據(jù)以提升管理程度；將多子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互為利用，優(yōu)化系統(tǒng)間控制戰(zhàn)略提高消費效率；經(jīng)過各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的發(fā)掘利用在平安管理、事故災(zāi)禍預(yù)告及預(yù)案系統(tǒng)方面提供根據(jù)；提升企業(yè)的社會效益及經(jīng)濟效益可以處理各子系統(tǒng)之間的“信息孤島綜合思索要把綜合自動

4、化的建立和企業(yè)開展戰(zhàn)略、規(guī)劃設(shè)計、運營管理、消費平安、晉級改造、節(jié)能減排等各項任務(wù)結(jié)合起來思索，以防止反復(fù)投資；先進適用綜合自動化的建立要符合先進適用的原那么，努力做到技術(shù)上先進，有一定的前瞻性；經(jīng)濟上可行，防止盲目追求先進呵斥浪費；總體規(guī)劃礦井綜合自動化的建立改造，必需求符合的要求，要先規(guī)劃設(shè)計、再進展建立改造，防止構(gòu)成信息自動化孤島。分步實施礦井綜合自動化在實施的過程中，應(yīng)思索新舊系統(tǒng)的銜接，按平安、消費、運營的輕重緩急分步進展。防止一擁而上； 重點突破、逐漸推行要在重點平安、消費系統(tǒng)，經(jīng)濟效益顯著的系統(tǒng)先行，然后按輕重緩急推開； 先綜合、后系統(tǒng)在實施戰(zhàn)略上煤礦作為開展礦井，應(yīng)先綜合、后系

5、統(tǒng)，即先建立綜合自動化平臺，在逐漸進展子系統(tǒng)自動化改造建立，改造建立一個接入一個。 第二章：全礦井綜合自動化系統(tǒng)的目的規(guī)劃-指點方針智能調(diào)度、集中監(jiān)控、調(diào)控分別實現(xiàn)對涉及礦井消費和平安的各系統(tǒng)智能調(diào)度、集中監(jiān)控，但在物理上要進展必要的調(diào)控分別，防止相互影響； 有人巡視、無人值守對于各消費和平安系統(tǒng)配置一致的巡檢和維護人員，在進展一致巡視的根底上，實現(xiàn)系統(tǒng)的無人值守； 五交融網(wǎng)絡(luò)交融、系統(tǒng)交融、軟件交融、功能交融、數(shù)據(jù)交融； 利舊創(chuàng)新充分利用和整合現(xiàn)有的資源條件，將現(xiàn)有的系統(tǒng)進展自動化改造創(chuàng)新，無縫融入到綜合自動化系統(tǒng)中，多做雪中送碳，少做錦上添花； 先進適用努力做到技術(shù)上先進，有一定的前瞻性；

6、經(jīng)濟上可行，防止盲目追求先進呵斥浪費。 第二章：全礦井綜合自動化系統(tǒng)的目的規(guī)劃-設(shè)計原那么第二章：全礦井綜合自動化系統(tǒng)的目的規(guī)劃-實現(xiàn)目的減人提效實現(xiàn)“有人巡視、無人值守，最大限制減少下井人員，是提高消費效率，減少多人事故的根本； 節(jié)能降耗經(jīng)過變頻、優(yōu)化、條件、時間等控制節(jié)能降耗； 人本平安樹立“人本平安的理念，在控制上要改動“以維護設(shè)備為主為“以人員平安為主。 實現(xiàn)從“系統(tǒng)集成到“集成系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，由“系統(tǒng)就地控制改動為“系統(tǒng)集中控制，按照“先綜合后系統(tǒng)的改造步驟，最終到達綜合自動化運用的最高境界，“自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的四化交融。 前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄

7、前往主目錄前往主目錄實現(xiàn)智能調(diào)度、集中監(jiān)制、調(diào)控分別的操作方式；實現(xiàn)子系統(tǒng)“有人巡視、無人值守的遠程集中監(jiān)測監(jiān)控；平臺軟件集成定制、一致開發(fā)；建立B/C/S混合架構(gòu)平臺建立三個數(shù)據(jù)中心建立千兆光纖控制網(wǎng)絡(luò)建立可靠的網(wǎng)絡(luò)平安體系第三章：全礦井綜合自動化系統(tǒng)完成的總體效果前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄第四章：典型案例分析-礦井自動化子系統(tǒng)規(guī)劃第四章：典型案例分析-局、礦聯(lián)網(wǎng)總體設(shè)計：建立三層架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)目的：設(shè)備層的智能化控制層的網(wǎng)絡(luò)化信息層的多維化第四章: 典型案例分析-網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)架圖數(shù)字化礦山的架構(gòu)第四章：典型案例分析-信息層網(wǎng)絡(luò)建立第四章：典型案例分析

8、-千兆工業(yè)以太網(wǎng)第四章：典型案例分析-千兆無源光網(wǎng)絡(luò)第四章：典型案例分析-設(shè)備與技術(shù)選型控制網(wǎng)與信息網(wǎng)完善的平安保證措施控制網(wǎng)絡(luò)運用多環(huán)建立方案中心控制設(shè)備運用冗余中心交換機赫斯曼關(guān)鍵效力器采用雙機冗余+公用存儲系統(tǒng)信息層配置采用思科、HP、IBM等專業(yè)廠商設(shè)備非安設(shè)備接入采用平安隔離措施井下控制網(wǎng)主干設(shè)備平安思索-整機獲得MA并且每個接入端口采用平安隔離措施KJJ58井下隔爆兼本安環(huán)網(wǎng)接入器: 中心為模塊化交換機；一切端口均進展平安隔離；內(nèi)置多個現(xiàn)場總線換接口RS485 PROFINET等；內(nèi)置UPS電源，外部電網(wǎng)停放點后可任務(wù)4小時；交換機和內(nèi)置UPS工況實時監(jiān)控。第四章: 典型案例分析-

9、主要設(shè)備選型 井下防爆交換機具有防爆或本安認證單臺交換機具有本安RS485或RS232接口，方便井下總線子系統(tǒng)接入具有10個以上的出線嘴具有本安隔離模塊具有后備電池供電才干第四章：典型案例分析-主要設(shè)備選型公用控制器主要是指一些非通用的礦用設(shè)備，它不象PLC、嵌入式PC區(qū)域控制器具有通用性。因此我們運用信號轉(zhuǎn)換模塊將他們的公用通訊信號RS485轉(zhuǎn)換成TCP/IP以太網(wǎng)信號接入由工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成的控制層。本公司環(huán)網(wǎng)接入器的485口均為本安接口，可直接接本安設(shè)備，對于非安的485信號，我們提供KJA9非安轉(zhuǎn)本安信號隔離器(天地常州研制)，來完成平安隔離。人員監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測其他非安系統(tǒng)485平安隔離前往

10、主目錄第四章：典型案例分析-主要設(shè)備選型數(shù)據(jù)總集成與實時監(jiān)測包括信息綜合、IE閱讀、報表、動態(tài)圖、事件記錄、平安認證等第五章：系統(tǒng)主要功能-數(shù)據(jù)總集成與實時監(jiān)測信息分級處置專業(yè)子系統(tǒng)專業(yè)子系統(tǒng)專業(yè)子系統(tǒng)冗余工業(yè)以太網(wǎng)綜合自動化平臺管理信息層網(wǎng)絡(luò)第五章：系統(tǒng)主要功能-信息分級處置采用平安性最高的OPC軟件接口，只發(fā)控制命令和接納形狀前往，控制邏輯由子系統(tǒng)完成，可滿足其實時性及可靠性的要求。 第五章：系統(tǒng)主要功能-高可靠的控制方式一體化控制界面第五章：系統(tǒng)主要功能-一體化控制界面前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價功能： 經(jīng)過對環(huán)境參數(shù)進展重組

11、和計算得出每個區(qū)域的評價結(jié)果，也可結(jié)合現(xiàn)有其它系統(tǒng)如：通風(fēng)瓦斯預(yù)測、平安量化評價管理系統(tǒng)、人員監(jiān)測系統(tǒng)等進展區(qū)域形狀的綜合評定，并在圖中實時顯示。實現(xiàn)目的： 當(dāng)區(qū)域處于提示或報警形狀時，該區(qū)域的顏色將發(fā)生 變化，同時結(jié)合不同的聲音給出相應(yīng)的提示。等級可分為A平安，B異常、C較危險、D危險四個等級,依次用綠、黃、橙、紅來表示。第六章：系統(tǒng)建立重點-區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價平安評價等級安 全異 常較危險危 險點擊等級標(biāo)志將出現(xiàn)詳細標(biāo)志第六章：系統(tǒng)建立重點-區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價有背風(fēng)光為已滿足評價條件的等級區(qū)域等級標(biāo)志第六章：系統(tǒng)建立重點-區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價2406上順瓦斯近一小時曲線趨勢圖鼠標(biāo)點擊某

12、個模擬量點，如瓦斯、一氧化碳等，可顯示該點近一小時內(nèi)的趨勢圖點擊查看后將該區(qū)域內(nèi)的一切人員信息顯示出來點擊某個人可顯示某個人的詳細信息第六章：系統(tǒng)建立重點-區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價第六章：系統(tǒng)建立重點-區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價在線設(shè)備管理維護： 實如今線設(shè)備的形狀、相關(guān)參數(shù)的實時監(jiān)測，協(xié)助庫存情況和監(jiān)督實時提示在線設(shè)備的及時檢修，提高煤礦消費效率及消費平安性；實現(xiàn)目的： 重點設(shè)備的維護實現(xiàn)無紙化、實時、高效。第六章：系統(tǒng)建立重點-在線設(shè)備管理維護第六章：系統(tǒng)建立重點-在線設(shè)備管理維護消費效能評價： 經(jīng)過對當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)進展分析和統(tǒng)計，得出全礦各系統(tǒng)在某段時間內(nèi)累計影響消費的時間以及影響消費的主要要素，

13、經(jīng)過歷史追想的方式分析得出全礦井的能耗比、各消費環(huán)節(jié)的缺點率，從而減少各類缺點和資源浪費，實現(xiàn)節(jié)能增效。實現(xiàn)目的： 消費投入與產(chǎn)出透明展現(xiàn)，能耗、效益直觀顯示；第六章：系統(tǒng)建立重點-消費效能評價消費效能評價第六章：系統(tǒng)建立重點-消費效能評價自動預(yù)警： 經(jīng)過礦用監(jiān)控數(shù)據(jù)中心接入各個子系統(tǒng)，然后對已接入的測點進展自動分類監(jiān)測、處置，由已接入測點的設(shè)置和一段時間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)警值算法計算得出該測點的預(yù)警參考值，并由此參考值對測點的實時值進行處置得到測點的預(yù)警形狀。實現(xiàn)目的： 在沒有到達報警形狀前就掌握目的的變化趨勢，讓各種超限報警消逝在萌芽形狀。第六章：系統(tǒng)建立重點-自動預(yù)警功能一致音訊預(yù)警平

14、臺： 利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)了解各礦的平安消費情況，擬建立一套短信報警系統(tǒng)，自動發(fā)送短信來傳送測點缺點報警信息的功能。當(dāng)測點有缺點、報警時，監(jiān)控中心會自動將缺點、報警的詳細內(nèi)容以短信的方式發(fā)送到預(yù)設(shè)的手機上。實現(xiàn)目的： 各級指點經(jīng)過手機同步掌握相應(yīng)級別的報警形狀，不受時間、空間限制。第六章：系統(tǒng)建立重點-一致音訊平臺一致音訊報警平臺第六章：系統(tǒng)建立重點-一致音訊平臺第一章：監(jiān)測類子系統(tǒng)引見KJ95N平安監(jiān)控系統(tǒng)KJ32A工業(yè)電視系統(tǒng)大屏幕顯示系統(tǒng)緊急預(yù)案管理： 礦井消費的情況瞬息萬變，一旦發(fā)生異常需求及時處置以保證人員和設(shè)備平安，降低風(fēng)險。應(yīng)急預(yù)案管理可在異常事件發(fā)生時，自動按照預(yù)案的設(shè)計啟動處置流程而

15、不需求人員的干涉，同時調(diào)度人員根據(jù)實踐情況做出的判別，也可以經(jīng)過該管理平臺向外發(fā)布，進展及時的應(yīng)急指揮。實現(xiàn)目的： 礦井各類預(yù)案進入系統(tǒng)，進展無紙化處置，遇到緊急情況按系統(tǒng)提示一步步進展處置，不至于慌亂。第六章：系統(tǒng)建立重點-緊急預(yù)案管理第六章：系統(tǒng)建立重點-緊急預(yù)案管理第六章：系統(tǒng)建立重點-礦井音訊發(fā)布平臺實現(xiàn)功能：對煤礦井下進展環(huán)境、平安等信息實時發(fā)布、實時預(yù)警；對井下信息進展廣泛調(diào)度、管理；緊急情況引導(dǎo)井下救災(zāi)、逃生；最終目的： 處理地面和井下信息獲取不平衡的弊端。煤礦井下實時信息發(fā)布、搶險救災(zāi)、應(yīng)急指揮救援提供可靠的多媒體通訊保證，大大提高事故救援的效率。前往主目錄前往主目錄前往主目錄

16、前往主目錄前往主目錄前往主目錄前往主目錄全礦井綜合自動化系統(tǒng)的功能引見系統(tǒng)構(gòu)造我們怎樣來實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入？我們系統(tǒng)采用什么方式來實現(xiàn)？實現(xiàn)原理又是什么？全礦井綜合自動化系統(tǒng)的功能引見實現(xiàn)原理自動化平臺在整個信息化礦井的三層構(gòu)造中，處于中間的控制層，它維系著控制層中各子系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)，同時又是控制層與信息層之間互聯(lián)的接口CS/BS設(shè)計方式 ,采用的微軟最新技術(shù)如：.NET 2005、AJAX、Xml、Web數(shù)據(jù)緩存等 實現(xiàn)方式接入方式FTP/DDE/OPC 實時采集數(shù)據(jù)處置方式2.05版本采用定時存盤，以后將采用動態(tài)用戶自定義存盤接口方式OPC接口OPCOLE for Process Control

17、是被工控領(lǐng)域廣泛遵照的一種規(guī)范，它規(guī)范了運用程序與現(xiàn)場設(shè)備或數(shù)據(jù)源之間數(shù)據(jù)存取的接口協(xié)議，它是基于微軟的組件技術(shù)COM/DCOM設(shè)計，采用客戶/效力器體系構(gòu)造。它既可存取本地OPC效力器數(shù)據(jù)，又可存取分布在網(wǎng)上其它節(jié)點的OPC效力器，并且具有高效、平安的特點。它是目前存取現(xiàn)場數(shù)據(jù)最理想的方法。DDE/NetDDE接口NetDDE是基于網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE技術(shù)，DDE由微軟早期發(fā)布，處理運用程序之間數(shù)據(jù)的動態(tài)交換。也采用客戶/效力器體系構(gòu)造。它既可存取本地DDE效力器數(shù)據(jù)，又可存取分布在網(wǎng)上其它節(jié)點的DDE效力器，它比OPC在速度和平安性方面要遜色。但對一些動態(tài)刷新系統(tǒng)它仍不失為一種簡單有效

18、的方法。FTP傳送現(xiàn)場控制單元子系統(tǒng)將實時數(shù)據(jù)周期性地寫入指定的文件中，文件的構(gòu)造符合一致的信息描畫，子系統(tǒng)經(jīng)過FTP上傳至管控效力器設(shè)置好的FTP效力器。ODBC接口現(xiàn)場控制單元子系統(tǒng)可將一些對實時性要求不高如統(tǒng)計等信息周期性地經(jīng)過數(shù)據(jù)接口寫入指定的共享數(shù)據(jù)庫如MS Access 或MS SQL等的表中，綜合自動化控制系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)庫接口獲取相關(guān)信息。接入子系統(tǒng) KJ95監(jiān)控系統(tǒng)KJ69人員監(jiān)測系統(tǒng)KJ32工業(yè)電視系統(tǒng) KJ36A電力系統(tǒng) KJ161皮帶集控系統(tǒng) KJ58型選煤廠集控調(diào)度系統(tǒng)主、副井提升系統(tǒng)通風(fēng)機集控系統(tǒng)壓風(fēng)機集控系統(tǒng)水泵房集控系統(tǒng) 鍋爐房集控系統(tǒng) 實時數(shù)據(jù)煤流監(jiān)測圖形系統(tǒng)歷史

19、曲線綜合查詢報警/缺點分析統(tǒng)計:報表統(tǒng)計皮帶系統(tǒng)控制視頻閱讀區(qū)域消費作業(yè)環(huán)境評價應(yīng)急預(yù)案提示主要在線消費設(shè)備形狀監(jiān)視報警聯(lián)動其它系統(tǒng)系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)主要功能詳細引見實時數(shù)據(jù)： 采集各子系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，經(jīng)過網(wǎng)頁動態(tài)顯示可分礦分測點類型顯示。報警數(shù)據(jù)用黃色顯示，同時伴有語音報警，異常數(shù)據(jù)負漂、溢出等也用醒目的其他顏色區(qū)別顯示，。煤流監(jiān)測： 綜合各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，對煤的消費過程從采煤機皮帶煤倉提升選煤廠等整個消費流程進展全過程監(jiān)測。圖形系統(tǒng)： 組態(tài)一些綜合實時動態(tài)圖形供客戶閱讀，界面美觀大方、整體風(fēng)格一致，具有文字、圖形、動畫等功能。 該系統(tǒng)圖中可以快捷查看某設(shè)備的開停統(tǒng)計、缺點統(tǒng)計，設(shè)備固有參數(shù)等信息的查詢。歷史曲線： 系統(tǒng)選擇日期查看某測點歷史數(shù)據(jù)的曲線，在曲線的值坐標(biāo)上可以自定義刻度。綜合查詢: 系統(tǒng)可以查詢?nèi)魏蜗到y(tǒng)中設(shè)備的開停情況，如開時間、次數(shù)等，可查看模擬量歷史數(shù)據(jù)、累計量信息及統(tǒng)計圖表，還可查看各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)缺點信息可方便用戶管理 。報警/缺點分析統(tǒng)計: 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)缺