淺談信息化與自動化的結(jié)合——以煤炭企業(yè)為例組員名單●張紫菡

61314104●劉士博61314111●李杰彬

61314119●郭家琦

61314120●趙佳61314124●徐允昊

61314129●劉雪驄61314130東南大學(xué)吳健雄學(xué)院高等理工實驗班吳健雄學(xué)院前言煤炭，簡稱煤，是遠(yuǎn)古植物遺骸，埋在地層下，經(jīng)過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用，產(chǎn)生的碳化化石礦物，主要被人類開采用作燃料。煤炭對于現(xiàn)代化工業(yè)來說，無論是重工業(yè)，還是輕工業(yè)；無論是能源工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機械工業(yè)，還是輕紡工業(yè)、食品工業(yè)、交通運輸業(yè)，都發(fā)揮著重要的作用，各種工業(yè)部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人稱煤炭是工業(yè)的“真正的糧食”。煤礦深埋地下，探測和開采、挖掘都需要一定的技術(shù)含量和工業(yè)水平。隨著大機器時代的到來，自動化的開采方式逐漸代替了人力開采，而信息化的監(jiān)測和控制設(shè)備則避免了人力資源的浪費，這樣的自動化與信息化的結(jié)合，不僅降低了生產(chǎn)成本，還減小工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率，確保了安全性。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15目錄

contents東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15前言四大系統(tǒng)掘進(jìn)系統(tǒng)運輸系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)排水系統(tǒng)后記小結(jié)引用掘進(jìn)系統(tǒng)

煤礦的掘進(jìn)作業(yè)離不開掘進(jìn)機的工作。雖然我國掘進(jìn)機已有長足發(fā)展，但是還存在未能解決自身定位和自動定向的問題，自動化控制和智能化控制水平較低、掘進(jìn)面工作環(huán)境惡劣，用工人數(shù)多，勞動強度大，工作效率低，安全隱患多，不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控作業(yè)。因而難以實現(xiàn)掘進(jìn)綜掘工作面的少人化和無人化，特別是掘進(jìn)高突(瓦斯突出、水突出等)工作面時存在嚴(yán)重的安全隱患。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15綜合應(yīng)用自動化、智能化和信息化等高新技術(shù)，實現(xiàn)了掘進(jìn)機工作過程的定向、定位和定形的自動化遠(yuǎn)程控制?？蓪崿F(xiàn)工作面掘進(jìn)過程無人化，消除因突發(fā)事故(突水、瓦斯突出等)造成的人身安全隱患；可使巷道掘進(jìn)速度顯著加快，掘進(jìn)效率提高約20％～30％，緩解掘進(jìn)速度大大低于采煤速度所造成的掘采之間的矛盾。

東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15

信息遠(yuǎn)程傳輸掘機自動工作信息處理、發(fā)出指令掘進(jìn)機遠(yuǎn)程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)礦井運輸是煤礦企業(yè)內(nèi)部的運輸，是煤礦生產(chǎn)中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的大動脈。在煤礦生產(chǎn)過程中，每一步都離不開運輸工作。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15運輸系統(tǒng)傳輸帶出現(xiàn)故障顯示出現(xiàn)故障處理故障恢復(fù)生產(chǎn)

輸送帶系統(tǒng)自動化控制安裝工程，安設(shè)了輸送帶自動化控制分站，在每部帶式輸送機頭安裝了攝像頭和工業(yè)控制計算機，依托礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)和自動化平臺，實現(xiàn)了井下輸送帶運輸?shù)倪h(yuǎn)程集中控制和管理。輸送帶運輸系統(tǒng)在運行時如出現(xiàn)跑偏、超溫、打滑、堆煤等故障時，地面控制中心電腦屏幕上都能及時準(zhǔn)確地顯示故障發(fā)生的時間、部位、故障原因和故障點，極大地縮短了輸送帶故障處理的時間，提高了運行效率，實現(xiàn)了減員增效，降低了工人的勞動強度，消除了人工崗點化操作的不安全因素，確保了安全生產(chǎn)。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15輸送帶系統(tǒng)自動化控制安裝工程的應(yīng)用通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)，是現(xiàn)代煤礦并下開采所必須具備的安全技術(shù)措施。完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備，是現(xiàn)代煤礦企業(yè)實現(xiàn)安全開采的重要前提和基礎(chǔ)保障。近年來頻繁發(fā)生的瓦斯爆炸使礦場和礦工付出了沉重的代價，瓦斯爆炸和煤礦通風(fēng)系統(tǒng)有著非常密切的關(guān)系，而實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)自動化與信息化正好能解決這個問題。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15

煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)要對礦井內(nèi)部的信號進(jìn)行隨時的接受，同時，也會對系統(tǒng)中的元件發(fā)送信號，進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)監(jiān)控。首先系統(tǒng)利用各種傳感器了解礦井下的環(huán)境情況，獲取礦井中的溫度、濕度、氣壓、有毒氣體含量與濃度、空氣中氧氣的含量等數(shù)據(jù)，利用紅外線吸收與光譜法來實現(xiàn)對礦井中二氧化碳與氧氣的濃度進(jìn)行探測，在準(zhǔn)確探測出這些環(huán)境條件后，對通風(fēng)系統(tǒng)的運行進(jìn)行準(zhǔn)確引導(dǎo)，使通風(fēng)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，保障礦井生產(chǎn)過程的安全性。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15獲取數(shù)據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)傳感器煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)排水系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)過程中,井下排水系統(tǒng)的正常運行對保證礦井安全生產(chǎn)起著非常重要的作用。目前,國內(nèi)各礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的繼電器控制方式,對水泵的開停以及選擇切換均由人工完成,不僅效率低、水泵工人勞動強度大,而且很容易出現(xiàn)誤操作,影響水泵房的正常工作,甚至引發(fā)危險事故,無法適應(yīng)現(xiàn)代化礦井安全生產(chǎn)的要求。東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15

煤礦排水綜合自動化系統(tǒng)結(jié)合了計算機技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PLC技術(shù)，可自動監(jiān)測井下的水倉水位,并根據(jù)涌水量的大小自動控制每臺水泵的運行,達(dá)到優(yōu)化配置和自動排水的目的,實現(xiàn)無人值守,從而降低操作工人的勞動強度,提高排水系統(tǒng)的安全性、可靠性、用電效率、經(jīng)濟(jì)效益和現(xiàn)代化管理水平,為全礦井進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控及統(tǒng)一指揮奠定了基礎(chǔ)。

目前，該系統(tǒng)已經(jīng)在煤礦中得到應(yīng)用,運行穩(wěn)定,控制精度高,取得了滿意的效果。煤礦排水綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15小結(jié)東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化與信息化技術(shù)的結(jié)合日益緊密，這點在煤礦行業(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。需要注意的是，在自動化與信息化的結(jié)合中，信息化與自動化雖然同樣為了提高系統(tǒng)的運行效率服務(wù)，但是其各有側(cè)重。信息化主要體現(xiàn)在通過溫度、壓力、濃度等各種傳感器與攝像頭收集到各種信號，并將這些信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制臺進(jìn)行分析、處理，還原出井下的環(huán)境狀態(tài)；而自動化體現(xiàn)在根據(jù)取得的數(shù)據(jù)對各子系統(tǒng)下達(dá)指令，使整個系統(tǒng)更好的適應(yīng)環(huán)境。二者的結(jié)合可以逐步實現(xiàn)井下作業(yè)的無人化，極大的解放勞動力、提高系統(tǒng)運行效率，并且顯著提高了安全性。井下環(huán)境井下信息傳感器、攝像頭井上控制臺操控指令井下設(shè)備引用東南大學(xué)吳健雄學(xué)院2014.12.15《自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用》高俊祥《自動化技術(shù)、信息技術(shù)在我國煤礦企業(yè)的應(yīng)用》譚得健《煤礦機電自動化與信息化的關(guān)系》范斌《淺談煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用》音勇《掘進(jìn)機遠(yuǎn)程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用》王蘇彧