|內(nèi)部資料請勿外傳|煤礦自動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展方向2014年8月|內(nèi)部資料請勿外傳|2目錄自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程一煤礦自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析三煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)二煤礦自動(dòng)化發(fā)展方向四3自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程一目錄自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程4自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程5自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程6自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程7自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程8自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程9自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程10自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程11自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程12自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程13自動(dòng)化是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動(dòng)檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。14自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程（一）自動(dòng)化基本概念1946年，美國福特公司的機(jī)械工程師D.S.哈德最先提出“自動(dòng)化”一詞，并用來描述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的自動(dòng)傳送和加工的過程。50年代，自動(dòng)調(diào)節(jié)器和經(jīng)典控制理論的發(fā)展，使自動(dòng)化進(jìn)入以單變量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為主的局部自動(dòng)化階段。60年代，隨現(xiàn)代控制理論的出現(xiàn)和電子計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，自動(dòng)控制與信息處理結(jié)合起來，使自動(dòng)化進(jìn)入到生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制與管理的綜合自動(dòng)化階段。70年代，出現(xiàn)了綜合利用計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。15自動(dòng)化基本概念及發(fā)展歷程（二）自動(dòng)化發(fā)展歷史16煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)二目錄煤礦綜合自動(dòng)化是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)對礦井生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的系統(tǒng)，把采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)進(jìn)行有效集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)和管理更加科學(xué)高效。同時(shí)將一些主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和安全情況向各管理部門匯報(bào)，各管理部門可以通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在出現(xiàn)緊急情況時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。17煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（一）煤礦綜合自動(dòng)化概念核心交換機(jī)-1核心交換機(jī)-218煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（二）煤礦綜合自動(dòng)化典型架構(gòu)采掘監(jiān)控系統(tǒng)主副井系統(tǒng)主通風(fēng)系統(tǒng)壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)水處理系統(tǒng)洗煤廠系統(tǒng)礦井電力系統(tǒng)原煤運(yùn)輸系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)主排水系統(tǒng)地面工業(yè)環(huán)網(wǎng)井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)操作員站移動(dòng)工程師站工程師站網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)防火墻防病毒W(wǎng)BE歸檔采集2采集1工業(yè)控制網(wǎng)19煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（三）主要設(shè)備1、控制設(shè)備：主要包括，礦用PLC控制柜、傳感器、執(zhí)行器、開關(guān)柜、特殊職能控制器、攝像頭、擴(kuò)音電話、安全監(jiān)控分站、皮帶隨機(jī)保護(hù)和行程開關(guān)等現(xiàn)場設(shè)備。20煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（三）主要設(shè)備2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：骨干交換機(jī)、核心交換機(jī)、服務(wù)器、工控機(jī)、防火墻、協(xié)議網(wǎng)關(guān)等。21煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)1、采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)：22煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)2、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)23煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)3、礦井排水系統(tǒng)24煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)4、主通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)25煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)5、壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)26煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)6、礦井電力監(jiān)控系統(tǒng)27煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）接入的主要子系統(tǒng)7、洗煤廠自動(dòng)化系統(tǒng)28煤礦綜合自動(dòng)化基本結(jié)構(gòu)和主要系統(tǒng)（四）主要系統(tǒng)8、其他系統(tǒng)安全監(jiān)測系統(tǒng)；井下人員定位系統(tǒng)；信集閉系統(tǒng)；水處理系統(tǒng)；主井裝卸載系統(tǒng)；瓦斯抽采在線監(jiān)控系統(tǒng)；瓦斯發(fā)電系統(tǒng)；礦井防火束管監(jiān)測系統(tǒng)；地面注漿系統(tǒng)；井下注氮系統(tǒng)；工業(yè)電視系統(tǒng)；光纖測溫系統(tǒng)；頂板壓力監(jiān)測系統(tǒng)；礦燈智能充電系統(tǒng)；29煤礦自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析三目錄30自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析（一）原煤運(yùn)輸系統(tǒng)1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：A、基于PLC可編程控制器為核心的系統(tǒng)（如：唐山開誠、上海能運(yùn)等）31自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析B、基于礦用本安型主控制器和組合擴(kuò)音電話為核心的系統(tǒng)（如：天津貝克、天津華寧等）32自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析C、混合型33自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向2、普遍存在的問題：A、通信問題：34自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向3、普遍存在的問題：B、倉位監(jiān)測問題：高壓風(fēng)35自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向3、普遍存在的問題：C、皮帶保護(hù)容易損壞問題：36自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向（二）主排水系統(tǒng)1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：37自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向38自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向3、普遍存在的問題：A、水泵效率的計(jì)算問題：39自動(dòng)化子系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和發(fā)展方向3、普遍存在的問題：B、遠(yuǎn)程控制時(shí)引水失敗問題和盤根漏水的問題；40煤礦自動(dòng)化發(fā)展方向四目錄41煤礦自動(dòng)化發(fā)展方向1、煤礦自動(dòng)化從過程控制系統(tǒng)向現(xiàn)場信息的高度集成方向發(fā)展；2、煤礦自動(dòng)化向大數(shù)據(jù)、云處理的方向發(fā)展；3、控制器向小型化、全能化方向發(fā)展；4、現(xiàn)場傳感器向智能化方向發(fā)展；5、井下網(wǎng)絡(luò)向全覆蓋方向發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)礦山物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；6、視頻監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、高清化方向發(fā)展；42煤礦自動(dòng)化發(fā)展方向自動(dòng)化是控制理論與信息科學(xué)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科，隨著控制理論和電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、檢測技術(shù)、受控