發布時間：2022-04-08 08:43:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦綜合自動化論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1綜合自動化技術在煤礦行業管理中的應用
1.1綜合自動化技術在煤礦管理中的應用由于我國在煤礦綜合自動化技術的起步較晚，研發的方法較少，自動化疾控技術的水平較為薄弱，沒有市場競爭優勢，因此，大多數煤礦企業在選擇綜合自動化的設備時都是引用國外的設備，現如今煤礦企業廣泛運用最多的是礦井安全檢測系統，它主要采用的是煤礦綜合自動化的集控技術。隨著近幾年我國信息化技術的發展步伐加快，國家的經濟增長速度加快，煤礦企業在引進大量進口設備的同時也開始自主研發和吸收新的理念，結合我國煤礦企業的實際情況來看，通過引導和開發創新科技、實現自動化管理的應用及推廣，可讓煤礦行業的綜合自動化地位走出國門，達到研究及探討該項應用的優秀價值的目的。
1.2綜合自動化技術在管理煤井提升機中的應用要做好煤礦的開采工作，其在設備的運用上也非常重要。煤礦開采的主要設備是煤礦礦井提升機，它具備重量大、體積大、控制難度大等特點。在煤礦開采的過程中，為實現有效管理提升機驅動和提升滾筒部分整合的效果，有效的改造和創新可以達到提升機內部結構的升級，使其用起來方便簡單。為保證該項設備在管理上的安全穩定、實用可靠的特性，在設備的構建時要進行數字化、智能化的識別和監測。如在煤礦開采中尋找礦井地質時可以有效地運用設備本身的優秀微處理器進行，它可以監控和檢測到出現故障的地址，做到診斷設備的能力，達到信息網絡與設備的通信結合，極大地便利了設備的安裝和升級。
1.3綜合自動化技術在管理傳送帶礦井中的應用為保證煤礦生產環節中將煤炭完整地送到目的地，其在向礦井運輸的過程中必須要做到傳送帶傳送的連續性。我國在煤礦行業中對于傳送帶已經被廣泛使用，它是通過帶式的傳送方式，將設備中的產物在確保運輸量和安全性的前提下實現管理綜合自動化的產物。它的結構中使用了3GST啟動設置，通過有效的、智能化的解決操作來進行原煤的不間斷運輸，其結構中存在的優勢是可以提高設備的工作效率，減少設備故障、避免設備出錯。但當它進行管理長距離的運輸時，盡管達到了設備的標準化要求，但仍然還有一些不夠完善的地方需要改進，如傳送帶的中間驅動點管理上容易出現不穩定的現象，不能完整地除去設備故障，對其整個設備的可靠性以及設備的壽命造成了一定的影響。因此，煤礦企業在通過傳送帶礦井的使用部分還需加強，只有對此進行不斷的研究和分析，才能確保設備系統運輸的長久性和穩定性。
1.4電牽引采煤機在煤礦管理系統中的應用電采煤機作為煤礦綜合自動化集控技術中一項很典型的應用，它主要是運用采煤機與電牽引技術相結合，利用電來牽引采煤機，從而實現下滑制發電，達到電能在采煤機中的應用。電牽引采煤機具有少故障、穩定性高、維護時間少的特點，它在合理選取和使用設備的啟動控電系統中，可以高效穩定地提高其轉動能力。隨著電子信息技術的不斷涌進和應用，電牽引采煤機綜合自動化技術是實現企業長久而穩定發展的源動力。
1.5煤礦綜合自動化技術在其他設備的應用煤礦綜合自動化技術隨著經濟技術的發展推動，也在主流設備上不斷開發和創新，它所采用的液壓控制與信息技術相結合的理念已經成為電液控制礦井開采的中堅力量。它能使采礦設備的功能實現智能化模式，有效減少在煤礦開采作業中出現相互沖擊的現象，給煤礦開采業提供了比較穩定的電力系統保障，滿足了采礦過程中大功率電器的使用需求。
2煤礦管理系統在綜合自動化技術中的發展趨勢
2.1煤礦管理系統的實用性發展目前我國對于煤礦管理系統在綜合自動化系統有三大特征：信息化、智能化和程序化。以這三個特征為出發點，可以體現出來的優勢也較多，如設備自動化使用便捷，在設備維修上較少，具備安全可靠等特點。因此，在煤礦管理系統綜合自動化設備上人們更注重其實用性。當前的煤礦綜合自動化形式，站在煤礦工人的角度來講，其大大減少了工作壓力，降低了作業難度；站在企業發展的角度來講，煤礦管理系統利用綜合自動化技術在生產過程中提高了生產效率，加強了安全穩定性。盡管我國目前的煤礦綜合自動化的使用無法與其他發達國家相比，而且相應的技術上還有較大的差距，因此我國煤礦企業在綜合自動化的發展中要加大時間和資金的投入，加快生產和發展的速度。
2.2煤礦管理系統的自動化發展煤礦管理系統的自動化發展是目前煤礦行業發展的一個重要方向，其作為企業生產和發展的優秀，在未來發展中有一定的優勢作用。我國現在很重視煤礦行業的開發技術和配套設施的設計，并要求煤礦行業開發要有自己的知識產權，從傳統的經驗分析不難看出，我國如想提高高產出和高曠工作業的安全性就必須建立自主產權的優秀設備和裝置。在設備通信上實現智能化、自動化、可靠性，要加強設備實時信息的收集與整理，并且對其進行分類和存檔，將部分有價值的信息進行回收整合，為創新煤礦管理系統中生產設備和工藝水平提供有效的資料幫助。
2.3煤礦管理系統的安全性發展煤礦管理系統綜合自動化技術主要體現在智能化和自動化上，其在煤礦開采行業發展中起著不小的推進作用。如現階段人們所廣泛運用的遠程控制系統，它可以在無人幫助和工作的情況下實現對煤礦礦井作業的開采和控制，還能通過運輸傳遞的方式，記錄并統計工作時產生的數據以及礦井中的溫度及濕度狀態等。由于礦井工作的風險性比較大，且屬于事故多發場地，如瓦斯爆炸、地壓沖擊、火災等都是造成事故危險的因素。因此，對于煤礦的生產安全環節要引起足夠的重視。在煤礦的開采過程中或者完工后，要對所有的電路設備進行安全檢查工作，并且要及時了解礦井下工作人員的情況，以免引起不必要的事故發生。
3結語
綜上所述，我國煤礦管理系統在綜合自動化技術的發展中還處于起步階段，為實現信息化技術的發展歷程，必須要在綜合自動化技術上構建自主的知識產權，將自動化、智能化和高效化引入到技術目標中，結合集控技術的發展，將綜合自動化技術日漸完善和創新?？傊哟髮Σ傻V工作中人力物力的投入，改進各個生產環節中出現的不足，提高生產效率，減少成本支出是實現煤礦管理系統在綜合自動化技術穩步發展的關鍵。
作者：景明偉單位：寧夏王洼煤業有限公司銀洞溝煤礦
摘要：現階段國內煤礦已利用綜合自動化技術（計算機技術、網絡技術、信息技術、控制技術），來實現煤礦的設備監控、安全、生產和經營管理等信息的有機集成。本文針對綜合自動化系統要實現安全、可靠、高效生產的必要前提條件，結合國內煤礦綜合自動化技術發展情況、系統的構成、煤礦機械裝備、電氣設備與工作人員的現場實踐經驗，采用全方位多層次的技術和自動化方案優化，分析煤礦綜合自動化系統的重點控制策略。
關鍵詞：綜合自動化 現場層設備 控制策略
1 煤礦綜合自動系統構成
（1）系統一般分為應用層、網絡層、現場設備層。應用層又稱集控層，采用統一的數據平臺，用戶可以進行各子系統間互訪，用于數據接收、過濾、處理。網絡層又稱過程層，自動化控制網絡結構：主干網絡采用千兆冗余工業以太環網保證網絡通訊的高帶寬和可靠性，現場采用工業以太環網和多種現場總線，確保用戶可兼容接入各子系統和設備?，F場設備層由各種總線通訊分站、監控裝置、智能儀表、傳感器、電機等組成。（2）煤礦的各子系統一般有安全監控系統、瓦斯抽放監控系統、通風機監控系統、人員定位管理系統、供電監控系統、主通風機在線監控系統、提升系統、膠帶輸送機監控系統、井下排水控制系統、壓風機監控系統、選煤廠監控系統、調度大屏幕顯示、礦井移動通訊系統、煤礦產量調運系統、工業電視系統、束管監測系統、防塵噴霧系統等。
2 國內煤礦綜合自動化技術發展情況及存在問題：
國家“十二五規劃”明確指出：“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化”。綜合自動化建設已成為我國的一項重要的戰略國策，近年來，隨著我國煤礦綜合自動化的發展，煤炭企業也在綜合自動化建設上進行了較大的投入，但過于關注綜合自動化平臺所能實現的功能，主要存在以下問題：
（1）煤礦綜合自動化基礎設施涉及面廣，對質量、性能參數等沒有統一規劃和定位。（2）現場總線層中所有自動化所需的機械設備進出口數據以及后續處理所需的測量值，缺少統一整合。（3）綜合自動化基礎設施容易產生重復建設且系統可靠性低。（4）難滿足生產發展和軟硬件技術升級的需求。
3 綜合自動化系統的控制策略
近年來，隨著OPC技術及現場總線（Fieldbus）技術的迅速發展，雖然解決了煤礦生產具有現場環境復雜，覆蓋面大，生產系統多，存在各監控子系統異構且相互獨立又互相制約等問題。但在先進的自動化技術的基礎上，更應保證系統的實用性、安全可靠性、開放性、可維護性、經濟性。筆者認為：煤礦綜合自動化系統的重點控制策略應放在現場層設備標準化上，進行可靠的規劃和統一整合，形成統一標準，解決自動化系統故障和工藝流程錯誤難識別，軟件難編程、難擴展、基礎設施重復建設等問題。
（1）從現場層設備的互換性、穩定性、安全性分析，使設備標準化、功能模塊化、硬件智能化、數據數字化。對于長期連續運行的系統，必須考慮各種總線通訊分站、監控裝置、智能儀表、傳感器、網絡、硬件的性能，這就要充分考慮設備的品牌、成熟性、經驗和合理性；也能優化各子系統的標準模塊，以使其結合生產工藝所需控制器、開關、電機等設備提供質量可靠的設計和優選。（2）使設備層支持多種符合國際標準的現場總線。因為系統最下面一層是現場總線層，是保證整個礦實現高效整體自控化的前提條件。它主要解決現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。借助于數據接口，所有自動化所需的機械設備進出口數據以及后續處理所需的測量值都將在現場總線層對其進行統一整合。所以在選擇現場層設備時，必須使其能支持多種國際標準的現場總線。（3）優化基礎網絡與工業網絡系統結構。網絡基礎設施是礦井信息化建設的關鍵環節，關系到整個礦井綜合自動化系統的安全與可靠性。它們由星型（或環型）地面光纖系統、環型井下光纖系統和獨立組網的安全網絡系統、工業網絡系統組成。基礎網絡必須采用先進的、開放的體系結構，以便于在應用平臺級方便地集成現有、未來的應用系統，并最大限度的優化路由方式，使系統的結構簡化， 減少設備與連線。另外，系統所采用的網絡、軟件和設備技術應符合相關國際標準的、完全開放的，具備成熟的第三方連接能力。并在國內有良好的接受程度，符合未來發展方向的主流技術，提供技術規格、開發支持等工作。
4 結語
綜上所述，國內煤礦綜合自動化系統除了高度集中控制系統的研發外，更要其控制策略的重點更放在了設備基礎設施上。采取有效措施及目標定位，規劃并引進自動化基礎設施技術標準，以此來實現采礦技術、工藝過程和產品運輸等標準化、高效自動化，提高經濟性、生產設備靈活性和整個煤礦的競爭性。
摘 要：隨著網絡技術的不斷發展，數字化煤礦綜合自動化系統在我國已得到廣泛應用，但是由于各方面因素，其創建及發展過程還存在許多問題。本文詳細介紹了數字化煤礦系統的概念、功能及其創建的必要性，并分析指出了其創建過程中存在的問題與相應解決方法，希望能對這一系統的進一步發展作出貢獻。
關鍵詞：數字化；煤礦；綜合自動化
隨著第三次科技革命的深入發展，煤礦領域也不斷進行著革新，數字化煤礦綜合自動化系統的創建便是其中一例。自20世紀80年代起，數字化煤礦系統在我國便得到了逐步的發展與應用，并在應用過程中發揮其特有功能，為煤礦事業的發展創造了顯著效益，但截止目前，其發展、創建過程中依然存在不少問題亟待解決。
一、數字化煤礦綜合自動化系統簡介
（一）數字化煤礦綜合自動化系統的概念
數字化煤礦綜合自動化系統是基于CIMS原理提出的一項由應用、網絡、現場設備三層結構組成的，礦井檢測、報警、生產操作一體化的系統。為提高煤礦安全管理能力，實現生產、管理的一體化，該系統集合了網絡、通信、數據庫、自動化、信息化及工業電視等技術設備，實現了生產與管理的集成，即生產控制、監測系統與生產管理系統的集成。
（二）數字化煤礦綜合自動化系統創建的必要性
煤炭行業是一個相當危險的行業，但同時又是一個國民經濟發展必不可少的行業。為此，國家對這一行業的監管力度不斷擴大，對于發展煤礦高科技的要求也不斷加強。在這一背景下，數字化煤礦綜合自動化系統的創建與完善正是大勢所趨。
此外，煤礦綜合自動化系統的創建有利于改變當下煤礦眾多子系統：1 相互獨立、各自為政，軟件重復投資且不能實現信息共享，無法實現統一監控和調度；2 重復投資造成資金浪費，從而導致維護資金缺乏、安全性降低；3 由于以上原因而導致自動化集成系統無法發揮其最大效益等等一系列問題，從而實現安全生產，統一監管。從這個角度來講，實施數字化煤礦綜合自動化系統是很有必要的。
二、數字化煤礦綜合自動化系統的功能
（一）提高煤礦作業的安全性
數字化煤礦綜合自動化系統擁有調度集中監控平臺、千兆工業網傳輸平臺及子系統接入平臺，其創建與應用在很大程度上改善了煤礦工作人員的工作環境，提高了其工作地點及相關設施設備的安全系數，有利于保障工人的人身安全。
此外，數字化煤礦綜合自動化系統在煤礦事業中的應用，實施了人員定位系統，以國投新集口孜東礦為例，其人員定位系統的構成主要包括：地面信息采集基站1個，井下大分站5個，小分站20多個，無限收發器共30多個，共配置標識卡10000張，實現了一人一卡入井，這有利于對井下作業人員進行定位，有利于保障工人的人身安全。
同時，由于該系統的實施實現了網絡共享，礦難事故發生時能夠及時聯動報警，這不僅有利于減少人員傷亡人數，同時也能減少事故帶來的經濟損失。
（二）減少作業工人數量，節約投資成本
數字化煤礦綜合系統的創建與應用，在一定程度上實現了設備的自動控制，可無需工作人員進行值班堅守與定期巡邏檢查，降低了煤礦工人的勞動強度，同時可減少各崗位對工作人員數量的要求，減少工人數量，具體到每一位在職工人都有各自的職責范圍，提高了煤礦事業對工人勞動力的利用率，同時由于人員減少，也在一定程度上節約了成本。
此外，這一系統的創建與應用，在生產設備方面，也有效降低了成本，比如該系統之下，形成了傳輸、數據、監控平臺，網絡數據實現了共享，減少了不必要的重復投資等。
（三）提高管理水平，提高生產效率
數字化煤礦綜合自動化系統為煤礦企業提供了一個統一的管理平臺，尤其是通訊聯絡系統的運用，實現了對井下作業人員的全方位監控，能夠及時依據作業情況調整各部門的工作。同樣以國投新集口孜東礦為例，其通訊聯絡主系統采用的是江西聯創DDK-6型數字程控交換系統，總容量為400門，冗余100門；包含IP廣播和無線通訊兩個輔助系統。其中，無線通訊系統的井下安裝基站有26個，共配置配套無線手機700部，同時，井下的信號覆蓋率達到90%以上；IP廣播系統的井下終端也安裝了20多個，從而實現了通信全覆蓋，這一方面有利于提高煤礦事業的集成水平，實現系統內部的綜合管理；另一方面也有利于實現煤礦作業過程中的管理與監控的一體化，提高管理水平。
三、數字化煤礦綜合自動化系統創建中存在的問題及解決方法
（一）煤礦自動化產品方面
煤礦綜合自動化系統在我國早已起步，就目前而言，其自動化產品種類繁多，但是沒有統一標準，而且質量上也頻出問題。這就阻礙了煤礦自動化系統的進一步發展。為此，相關部門應積極制定相關政策、法規，致力于提高我國自動化產品的標準化、規范化、通行化等，并對其質量標準按市場要求做出規范，不斷適應數字化煤礦自動化系統的創建。
（二）煤礦綜合自動化系統建設方面
筆者調查發現，目前我國數字化煤礦綜合自動化系統建設方面，存在自動化設備及子系統獨立運行、各自為政的狀況，這就導致網絡信息不能實現共享，從而出現“信息孤島”現象，限制了信息利用率的提高。為此，數字化煤礦綜合自動化系統的創建首先要建立起一個統一的網絡平臺，這不僅有利于實現資源的全方位互動，提高資源的利用率，減少為維護各子系統資源所付出的人力、物力等資源的浪費；還有利于實現煤礦企業內部的監測、管理與控制的一體化，提高工作效率，實現生產目標。
結語
隨著數字化煤礦綜合自動化系統在我國煤礦事業中的逐步普及，對于該系統的創建更要嚴謹、認真，始終遵循面向應用、人機協同工作、信息資源綜合管理、兼容并蓄、統一規劃與分步驟實施、不斷適應時代變化同時穩步推進及廣義網絡等原則，不斷改善其創建過程中出現的瑕疵、問題，力爭實現其效益最大化。
【摘 要】同美國、澳大利亞等國家相比，我國煤礦行業生產效率偏低，噸煤死亡率偏高，為了有效提高煤炭生產率，改善勞動生產條件，相繼引用了煤礦綜合自動化控制系統，它能夠通過工業以太網實現全礦井生產系統、通風系統、排水系統、提升系統、供電系統與地面管理系統的集中控制，因而能從技術與管理上顯著改善煤礦企業運行效率并取得較好的綜合效應。作為煤礦行業研究的重要課題之一，煤礦綜合自動化控制系統也是本文討論的重點，筆者從系統特點、系統構成與了系統實現三方面進行了闡述，對實現煤礦的自動化生產具有重要意義。
【關鍵詞】綜合自動化控制系統；煤礦企業；系統構成
前言
煤炭在我國能源結構中所占的主體地位將仍然持續于未來大半個世紀，但我國90%的煤炭都以井工開采為主，生產隱患多，生產效率低，生產成本高，各種礦井事故（如瓦斯突出與爆炸事故、礦井突水事故、機電事故、頂板事故等）層出不窮，因此，有必要研究新型技術逐漸代替部分人力的作用。隨著計算機技術的快速發展，自動化控制技術逐漸被運用到各個行業與領域中，基于現代化管理與安全監測系統的需要，在煤礦行業中安裝采用綜合自動化控制系統已成必然趨勢。自該項技術在煤礦應用一二年以來，顯著提高了礦井生產效率與安全系數，因此，大力發展自動化控制技術是新型現代化礦山企業建設與實現安全高產高效的必然途徑。以下筆者將從煤礦綜合自動化控制系統特點、構成與實現三方面進行詳細闡述。
1 煤礦綜合自動化控制系統的特點
煤礦綜合自動化控制系統作為煤礦自動化總平臺，實現了在地面對煤礦井上下諸多設備的可靠控制。
（1）采用光纖組建了煤礦井下工業以太網并形成環網，全礦井下膠帶、軌道、供電、排水、通風、礦井提升、選煤等自動控制子系統均以現場總線等形式就近接入工業以太環網，同時，采用OPC及組態軟件等技術接入軟件平臺，形成全礦井自動控制信息傳輸及處理的總集成平臺，基于該平臺實現了在地面集控中心對井下膠帶、供電、排水、軌道、通風、壓風、提升、選煤等設備的遠程開停控制和在線監測，井下諸多環節和崗位實現了無人值守，大大減少了井下現場人員，提高了礦井安全水平。
（2）煤礦安全監控、人員定位等監測監控系統在地面接入煤礦自動化平臺，實現了礦井自動化信息、安全生產監測信息的集成、共享和Web等功能，實現了對井下所有掘進頭、工作面的瓦斯自動檢測和超限自動斷電、告警，實現了對井下所有重要地點的風速、溫度、風門、局扇開停的自動監測，實現了對井下人員分布情況的在線監測和統計。
（3）建立了礦井自動化監控中心，具有大屏幕顯示功能，控制功能，數據統計匯總功能，網絡功能等，操作員站之間具備相互冗余功能。
（4）建立了礦井工業電視監視系統，將井下和地面各主要地點攝像機的信號傳輸到地面視頻服務器，在集控中心顯示和切換圖像，為地面遠程控制提供了必備的監視手段。
（5）建立了礦井移動通信系統，實現了井下現場與集控中心的清晰通話，為地面遠程控制提供了暢通的聯絡手段。
（6）完成了煤礦綜合自動化控制系統與煤礦管理網絡安全對接，將煤礦井下現場的自動化信息、安全監測信息、井下視頻與管理信息系統聯通，通過Web等方式實現了各類信息在全公司的資源共享。
2 煤礦綜合自動化控制系統構成與網絡架構
2.1 煤礦綜合自動化控制系統構成
礦山綜合自動化系統以礦用千兆冗余工業以太環網為通訊平臺，采用3層網絡結構，將數據、視頻、音頻、通訊一條線路同網傳輸，基于VLAN、IGMP等工業以太網技術，通過優化資源配置，合理分配各系統的資源和帶寬，確保重要數據的實時性和可靠性及各種情況下通信的暢通。通過光纖通信為骨干通信平臺，將主井提升子系統、選煤廠控制系統、井下人員定位系統、帶式輸送機監控系統、井下供電無人值守系統、電力調度子系統等統一集成在一個骨干光纖軟件平臺上，構成一個統一的煤礦綜合自動化信息管理平臺。
2.2 煤礦綜合自動化控制系統網絡架構
煤礦綜合自動化控制系統的主干通信網絡使用千兆環型工業以太網，使用優秀交換機將井上信息管理平臺與井下各類自動控制系統互連，骨干網提供工業以太網接口，保證整個系統具有良好的可擴展性，骨干網一旦出現故障，可以迅速自適應恢復通信，保證整個系統的穩定性與可靠性。煤礦綜合自動化控制系統的網絡系統由井下網絡和井上網絡2部分構成，網絡均為環型拓撲結構，2部分網絡使用優秀交換機完成互聯。全礦骨干網絡使用1000M工業以太網構建，為全礦各子系統提供方便靈活的工業以太網接口，地面、井下子系統均可以方便接入。
圖1 煤礦綜合自動化控制系統結構
煤礦綜合自動化控制系統井上部分由優秀交換機和以太環網組成，以太網使用千兆帶寬，保證系統通信的穩定性與安全性，其他子系統接入附近的交換機，主網絡通過地面網關交換機接入調度指揮控制中心網絡。井下控制網絡通過環形工業千兆太環網，構成井下生產過程控制自動化的統一軟件平臺。煤礦綜合自動化控制系統結構圖如1所示。
3 煤礦綜合自動化子系統軟件功能的實現
煤礦綜合自動化控制系統使用統一的平臺集成了電力調度子系統、壓風機子系統、鍋爐房子系統、中央回風井通風機子系統、副井提升子系統、井下帶式輸送機集中控制系統、考勤、人員定位和無線通訊系統等不同功能子系統。不同的子系統軟件的實現主要采用組態軟件完成，組態軟件根據現場情況進行快速二次開發，真實模擬現場動畫效果，有效處理數據。例如煤礦綜合自動化控制系統中的井下主排水系統的監控軟件需要實現水泵的在線監測和自動化控制。能對水泵的各項運行工況參數在線實時監測、統計和顯示，通過智能專家系統使水泵始終處于高效的運行狀態，通過故障參數進行分析預警，防止事故，控制操作程序，防止誤操作，同時可根據操作員指令或預定控制程序，按要求自動完成水泵的定時啟動、定水位啟動、自動切換啟動、智能經濟運行等操作，自動控制分時運行、削峰填谷，即可現場操作控制，也可遠程操作控制，實現水泵的高效經濟運行和現場無人值守運行。通過組態軟件可以快速高效的實現上述功能，利用組態軟件設計的井下主排水系統監控界面形象直觀，具體界面如圖2所示。
圖2 井下主排水系統監控界面
4 結語
煤礦綜合自動化控制系統在地面遠程控制井下設備，實現現場無人值守，不僅減人提效，也是煤礦“無人為安”思想的體現，對煤礦安全生產的發展具有重大意義。通過在煤礦建立綜合自動化控制系統，可以實現在煤礦地面控制中心對井下膠帶運輸、軌道運輸、供電、排水、壓風、地面選煤設備的開?？刂疲p少井下現場作業人員數量，從而可取得較好的經濟效益和社會效益。
【摘 要】全礦井綜合自動化系統是隨計算機技術、信息處理技術以及通信技術等技術的發展而出現的為礦山數字化建設服務的先進新型系統，全礦井綜合自動化系統在煤礦中的應用一方面能提高煤礦工作效率，改善工作作業環境，另一方面也能提高礦井作業安全系數，增加企業優秀競爭力。因此研究全礦井綜合自動化系統的發展與應用意義深遠。本文以江蘇某礦為研究對象，介紹了全礦井綜合自動化系統在該礦的應用情況，并詳細分析自動化系統的結構、工作原理、系統特點與主要功能。實踐證明，自該礦引進全礦井綜合自動化系統以來，實現了加強煤礦運輸、通風、瓦斯抽采等生產環節的遠程監控的目的，大大減少了礦井生產安全事故。
【關鍵詞】煤礦；全礦井綜合自動化系統；工作原理；系統特點；遠程監控
引言
某煤礦位于江蘇省境內，是一座具有先進管理經驗的大型礦井。該礦采用全礦井綜合自動化系統，由天地（常州）自動化股份有限公司設計并協助完成。全礦井綜合自動化系統集檢測、監控、管理于一體，能通過監測數據的采集、處理及分析對全礦的安全生產狀況進行綜合性動態分析，從而為領導制定決策提供依據，以實現礦井安全、高效、集中運行生產，達到提高工作效率、改善工作作業環境、提高礦井作業安全系數的目的。
1 全礦井綜合自動化系統介紹
1.1 系統結構
該礦井是一個高產高效的現代化礦井，為提高礦井安全生產的效率，通過全礦井綜合自動化系統，對礦井提升系統、運輸系統、通風機、110kV變電所、井下水泵、瓦斯抽排系統、選煤系統、安全監控系統、壓風機、鍋爐系統等工業生產環節實行統一操作、集中監控、統一調度。此系統根據管控一體化思想，以3層的系統結構――管理層（以太網）、控制層（冗余工業以太環網）、設備層（現場總線）為基礎，將上述系統統一在一個網絡平臺上，便于對礦井生產狀況進行實時監控，并為管理決策提供依據。全礦井綜合自動化系統網絡拓撲結構如圖1所示。
1.2 系統工作原理
各自動化系統的現場設備如PLC或專業控制器就近接入工業以太網，工程師站和管控服務器通過地面交換機接入網絡，建立數據傳輸的高速通道，并采取以下作業步驟，實現信息的有機集成。
（1）在管控服務器中安裝礦井綜合自動化軟件平臺，通過控制層和設備層將各自動化系統的數據通過工程師站或現場PLC集成到礦井綜合自動化軟件平臺上。集成方式采用簡單、易行的應用層協議，即運用統一的通信協議、統一的接口、統一的編碼方式將各自動化系統的監控數據進行采集、分析、處理、匯總，除了安全監控系統采用文件方式進行數據交換外，其它自動化系統全部采用OPC方式接入礦井綜合自動化軟件平臺。
（2）將礦井綜合自動化軟件平臺與設備管理信息系統、安全管理系統、綜合消息平臺進行聯機。其中，各自動化系統、設備管理信息系統、安全管理系統提供基礎信息，而預警信息通過消息平臺發送到相關管理人員的手機上或通過計算機桌面消息方式提醒管理人員， 使他們能及時了解礦井的安全生產狀況，在必要時采取解決措施。
（3）當所有的數據經過分析處理后，在調度室大屏幕和調度臺工作站上顯示。監控數據和矢量圖形采用在線組態方法， 可創建形象、直觀的生產動態監視畫面， 實時顯示礦井生產工況和環境監測數據，從而使調度管理人員在緊急情況下及時遠程遙控井下設備。
（4）系統對集成后的各類數據進行深加工、分析，以產生比較有價值的信息和實現多系統之間的互聯動。例如可以直觀地在大屏幕上顯示礦井各區域的安全狀況，可以在危險時及時提供該區域的人員分布情況、視頻圖象、主要設備運行情況、救災物資儲備情況、人員撤離路線等信息。
（5）由于礦井綜合自動化軟件平臺支持Web方式瀏覽數據，公司領導和各生產職能部門可通過網絡隨時掌握礦井生產動態和安全狀況。
1.3 系統特點
該系統采用3層體系結構，且控制層采用工業以太環網，設備層采用現場總線，保證了現場子系統的實時性；環網冗余，可快速建立連接及連接恢復，恢復時間
1.4 系統主要功能
（1）實現了不同自動化系統的數據集成。通過簡單易行的應用層協議，全礦井綜合自動化系統實現了各自動化系統監控數據的采集、分析、處理、匯總，這些監控數據包括環境監控系統、電力監控系統、調度通信系統、數字工業視頻系統、人員監測系統、膠帶運輸系統、洗煤廠集中控制系統數據等，為進一步提供數據打下了應用基礎。
（2）實現了數據傳輸故障診斷功能。全礦井綜合自動化系統利用本地豐富的軟、硬件資源，采用一定的技術策略實時監控不同自動化系統的運行情況及工業控制網絡，準確判斷影響數據傳輸的故障，為系統的正常運行及日常維護提供了保障。
（3）實現了不同自動化系統間的互聯動，即環境監控系統、電力監控系統、數字工業視頻系統、安全管理系統、調度通信系統、短信報警平臺間的互聯動功能。
（4）實現了系統分級控制功能。全礦井綜合自動化系統可通過礦井綜合自動化軟件平臺控制多個自動化系統中設備的開停，以保證當井下發生緊急情況時，根據需要通過該軟件平臺手動或自動控制井下設備，以減少不必要的損失。
（5）建立了應急預案指揮體系。全礦井綜合自動化系統建立了一個針對各種危險源和事故的預案庫及完整的預案庫管理工具，并可不斷地修正和完善預案庫。當系統產生危險提示或井下發生事故時，系統自動啟動預庫案，并調出相應的避災路線圖，指導調度指揮人員正確及時地處理危險或事故。當具備外部相關條件時，系統可啟動預案庫的自動執行工具，并可記錄結果。
（6）建立了區域生產作業環境評估機制。全礦井綜合自動化系統通過綜合分析不同作業地點影響安全的各類數據，給出該工作地點正常、異常、較危險、很危險的評價結果。評價結果通過不同的顏色區分顯示，從而將礦井各作業地點的安全狀況直觀展示給調度人員，提高了調度人員的管理效率。
3 結語
全礦井綜合自動化系統自在江蘇某礦運行以來，有效解決了現場管理分散、工人安全得到保障等問題，實現了檢測、監控、管理一體的礦山作業模式。實踐證明，全礦井綜合自動化系統應用于期間運行穩定可靠，通過現場檢測數據與監控圖像分析，并運用先進管理模式，有效降低了礦井安全事故率，節約了企業生產成本，因此具有較好的社會效益與經濟效益。
【摘 要】基于工業千兆以太環網的全礦井綜合自動化系統的網絡結構及其在榆樹井煤礦的應用情況。實際應用表明， 綜合自動化系統的建成極大地提高了榆樹井煤礦的礦井生產自動化和管理現代化水平， 實現了全礦井系統實時數據和運行狀態的遠程實時監測、統一管理與數據共享。實現生產及輔助生產的各種運行參數上傳至調度室， 可使煤礦生產和管理更加科學高效。
【關鍵詞】礦井綜合自動化系統；網絡平臺；工業以太環網
1 前言
內蒙古上海廟礦業公司焦煤公司榆樹井煤礦位于陜甘寧交界處， 2010年7月投產， 是一個新型現代化礦井。我礦堅持把信息化建設作為重點工程，本著“總體規劃、分步實施、重點突破、務求實效”的工作方針，我們不斷更新觀念，堅持科技興煤戰略，開發建設了KJ90安全監測監控系統、KJ251入井人員考勤系統、調度大屏顯示系統、調度通信系統、全礦井綜合自動化系統、工業電視系統、辦公自動化系統、視頻會議系統、CDMA無線通信系統，數字化礦山安全管理系統、材料管理系統、設備管理系統、調度日報系統、地理地測信息系統、采掘設計系統、智能化通防系統、井下巷道三維模擬系統等，并成功實現了集“視頻、數據、通訊”為一體的“三網合一”的信息工程，實現了計算機信息資源的綜合利用和共享， 使礦井的安全管理更加科學化、規范化、系統化，信息化建設取得了實質性的進展和成就，綜合實力得到了顯著增強。
目前，我礦信息化技術已經全面應用于生產、安全等領域，隨著計算機技術、網絡技術、數據庫技術、自動化技術、傳感器技術、數字視頻技術和現代管理技術在礦井中的全面應用，我礦信息化正向信息擴展、高度集成、綜合應用、自動控制、預測預報、智能決策的方向深入發展。
榆樹井煤礦本著“增加人不如增加設備， 增加人不如培訓人！”的理念， 通過對人才的培養和對新設備、新技術的應用，來達到減員增效的目的， 對于新設備和新系統的管理問題，榆樹井煤礦推廣應用了礦井綜合自動化系統， 通過綜合自動化系統平臺運行， 實現了對各個子系統的管控一體化。
2 主要研究內容
各自動化系統的現場設備如PLC 或專業控制器就近接入工業以太網， 工程師站和管控服務器通過地面交換機接入網絡， 建立數據傳輸的高速通道，并采取以下作業步驟， 實現信息的有機集成。
（1）在管控服務器中安裝礦井綜合自動化軟件平臺， 通過控制層和設備層將各自動化系統的數據通過工程師站或現場PLC 集成到礦井綜合自動化軟件平臺上。集成方式采用簡單、易行的應用層協議， 即運用統一的通信協議、統一的接口、統一的編碼方式將各自動化系統的監控數據進行采集、分析、處理、匯總， 除了安全監控系統采用文件方式進行數據交換外， 其它自動化系統全部采用OPC 方式接入礦井綜合自動化軟件平臺。
（2）將礦井綜合自動化軟件平臺與設備管理信息系統、安全管理系統、綜合消息平臺進行聯機。其中， 各自動化系統、設備管理信息系統、安全管理系統提供基礎信息， 而預警信息通過消息平臺發送到相關管理人員的手機上或通過計算機桌面消息方式提醒管理人員， 使他們能及時了解礦井的安全生產狀況， 在必要時采取解決措施。
（3） 當所有的數據經過分析處理后， 在調度室大屏幕和調度臺工作站上顯示。監控數據和矢量圖形采用在線組態方法， 可創建形象、直觀的生產動態監視畫面， 實時顯示礦井生產工況和環境監測數據，從而使調度管理人員在緊急情況下及時遠程遙控井下設備。
（4）系統對集成后的各類數據進行深加工、分析， 以產生比較有價值的信息和實現多系統之間的互聯動。例如可以直觀地在大屏幕上顯示礦井各區域的安全狀況， 可以在危險時及時提供該區域的人員分布情況、視頻圖象、主要設備運行情況、救災物資儲備情況、人員撤離路線等信息。
（5）由于礦井綜合自動化軟件平臺支持Web方式瀏覽數據， 公司領導和各生產職能部門可通過網絡隨時掌握礦井生產動態和安全狀況。
3 技術應用與特點
目前， 國內部分廠家采用組態軟件開發礦井綜合自動化軟件平臺。由于組態軟件具有通用性， 在數據整合和處理上采用腳本來處理信息， 運行效率較低， 難以對現有各自動化系統的信息進行高效、有機的整合。為了最大限度地保護在原有自動化系統上的投資，礦井綜合自動化軟件平臺采用基于微軟DCOM 組件技術、Web Ser vice 技術等先進、成熟的技術， 可以為各種專家系統提供基礎數據， 也可以方便地進行升級、擴展， 具有運行效率高、穩定、可靠等特點。
通過礦井綜合自動化軟件平臺實時采集現場數據信息， 對數據進行加工處理、分析預測， 形成決策意見， 同時依據相關的規章制度和專家經驗， 綜合評價多種參數， 并用評價結果指導和調節各生產系統或環節的運行， 有效地預防和控制災害。
4 使用效果
礦井自動化控制系統本身， 并不直接創造效益，但它對企業生產過程起著明顯的提升作用。搭建傳輸平臺、數據平臺、監控平臺， 一次投資、長期受益，能為煤礦節省傳輸線路鋪設和維護費用， 減少礦井生產過程的原材料、能源的損耗。能提高對設備的故障分析和判斷能力， 減少人工操作失誤和停機事故， 增強操作系統的可靠性， 延長設備使用壽命， 提高礦井生產過程的安全性； 在地面集中監測監控， 井下減員增效， 減少井下人員傷亡的可能性， 實現無人值守、定期巡檢， 有效降低生產成本， 提高礦井生產效率； 可加強對輔助運輸的調度與管理， 提高運輸能力， 發揮自動化系統的綜合效益， 實現煤礦管控一體化， 提高煤礦的安全生產調度水平。
我礦一直堅持“科技興煤、人才強企”戰略思想，重視科技，以先進的科學技術武裝生產經營的各環節，在諸多領域已達到國家乃至國際領先水平。在信息化建設中總體規劃、注重實效，推進科技創新，推行小改小革，一切從本礦實際出發，以現代化信息技術改造傳統產業，以科技力量引領企業加快發展。推進信息化，關鍵在于應用、在于務實，在實施過程中尊重生產實際，把信息化和生產調度緊密結合，抓調度、抓管理，突出重點、分步實施、務求實效。
通過全面實施信息化建設、管理，特別是數字化礦山系統的深入建設，為我礦的安全生產再上一個新高度奠定了扎實基礎，與此同時，也將在實現礦井安全生產及可持續發展戰略中發揮其重要作用。
5 結語
礦井綜合自動化系統的建成極大地提高了榆樹井煤礦系統管控一體化程度， 有效地提高了礦井生產自動化和管理現代化水平， 實現了全礦井系統的統一管理與數據共享。當系統出現故障和報警時能夠快速反映出故障部位和報警位置， 方便了系統的維護， 縮短了系統故障的排除時間， 減少了設備故障帶來的經濟損失， 達到了減員增效的目的。該系統目前功能完善， 使用方便。在后期， 榆樹井煤礦將會陸續加大子系統的接入量， 爭取早日實現全礦各子系統的集中管控， 為提高礦井綜合自動化程度、信息化管理水平和強化煤礦安全生產能力奠定堅實基礎。
[摘 要] 隨著國家越來越重視煤礦企業的安全生產以及信息網絡技術的崛起，計算機綜合自動化系統的通信網絡與現場總線的應用，更好的服務于煤礦企業，有效的提升了煤礦企業的經濟效益和社會效益。本文將對計算機綜合煤礦自動化系統的通信網絡與現場總線進行簡要的分析和探討。
[關鍵詞] 煤礦； 自動化系統； 通信網絡； 現場總線
進入了21世紀，以工業以太網為代表的信息網絡技術進入了快速的發展階段，使得集計算機綜合自動化系統的通信網絡來傳輸煤礦各系統之間信息得到了實現，并且各系統之間的信息傳輸也逐漸的采用了總線傳輸方式，如CAN、Rs232總線傳輸方式就廣泛的應用在傳輸煤礦各個系統內部的數據信息上，使得煤礦自動化系統水平進入了一個新的臺階。
一 煤礦自動化系統的通信網絡
工業以太網是一種符合IEEE802.3（以太網）和802.11（無線局域網）標準的高性能的局域網絡。通過工業以太網用戶可以建立高性能、寬范圍的通信網絡。目前隨著互聯網技術的廣泛應用，Ethernet傳輸速率和Ethernet交換技術都將得到了有效的提高和發展，使Ethernet全面應用于工業控制領域，煤礦自動化系統得到了廣泛的實施，
在煤礦企業，礦井傳統的通信網絡是以鏈型或者以星型網絡拓補為主，其各個子系統自成網絡，導致了系統的帶寬低、可靠性差、不具備冗災性能。目前以太網技術在煤礦自動化系統中的應用，提高了礦井通信系統的可靠性。并且通過無線以太網技術，可以實現無線組環的功能，比如在煤礦的開采工作面的主運順槽和輔順槽與主副大巷連接，這樣就能夠實現兩個順槽的無線組網，而大巷與有線以太網相連接就實現了開采工作面、主副順槽、大巷之間形成了一個環路，以便對設備進行回撤，也就簡化了施工與運維的難度，提高了系統的可靠性和冗災性。無線以太網和有線網絡采用標準以太網802.3協議與工業以太網進行無縫連接，這樣無線以太網設備就可作為工業以太網的接入點來對已經建成的工業以太網的數據進行傳輸，充分的利用了原有資源，同時以太網通過無線延伸到移動的采掘和掘進工作面，有利于提高網絡的靈活性和便利性。
隨著科技的進步，計算機綜合自動化技術在煤礦企業內廣泛的應用，目前煤礦各個生產和監控的子系統的自動化程度越來越高，同時也越來越復雜，其子系統的數量和種類也在不斷的增加，但是現有的子系統的傳輸方式則是采用“星型”或“鏈型”網絡拓撲結構用有線的傳輸方式接入，將受到現場環境和位置的限制，則需要架設線纜，并且其移動不靈活還缺少鏈路冗余，可能會出現一碰就斷的現象。而基于無線以太網技術的無線自動化適配設備的接入將面向網絡側采用無線以太網技術來接入井下的工業以太網，面向被控設備和子系統側提供了以太網、總線通信、串行通信等多種接口，便于利用原有資源，并且采用無線以太網技術的自動化接入適配設備將不受線纜的限制，從而實現了便捷的無線接入，提高了系統的可靠性。
二 煤礦現場總線
CAN-bus（Controller Area Network）總線最早由德國Bosch 公司提出的當時主要用于汽車內部單元與控制中心之間的數據通信。因為其具有良好的性能，所以目前被廣泛應用于其他領域中，如工業自動化、電力通信、樓宇建筑、汽車電子、電梯網絡以及安防消防等諸多領域，并且逐漸成為這些行業的主要通信手段?，F場總線CAN-bus 具有以下諸多特點：
1）國際標準的工業級現場總線，傳輸可靠，實時性高。
2）傳輸距離遠（無中繼時最遠10Km），傳輸速率快（最高1Mbps）。
3）單條總線最多可接110 個節點，并可方便的擴充節點數。
4）總線上各節點的地位平等，不分主從，突發數據可實時傳輸；
5）非破壞的總線仲裁技術，可多節點同時向總線發數據，總線利用率高。
6）出錯的CAN 節點會自動關閉并切斷和總線的聯系，不影響總線的通信。
7）報文為短幀結構并有硬件CRC 校驗，受干擾概率小，數據出錯率極低。
8）對未成功發送的報文，硬件有自動發功能，傳輸可靠性很高。
9）具有硬件地址濾波功能，可簡化軟件的協議編制。
10）通信介質可用普通的雙絞線、同軸電纜或光纖等。
11）CAN-bus 總線系統結構簡單，性價比極高。
CAN-bus總線在網絡開放性、網絡通信距離、通信可靠性、數據傳輸實時性、網絡節點數目以及系統設計成本等各個方面都將具有強大的優勢，所以當CAN-bus總線在煤礦通信系統中開始應用時就得到了廣大用戶的認可，目前已經成為煤礦行業首選的通信網絡設備。由CAN-bus所構建的現場煤礦設備網絡，將能夠使得管理者和主控設備及時的了解和處理當前的礦井情況，能夠第一時間的發現事故隱患，及時的對其進行處理從而避免危機的發生。而且目前基于CAN-bus現場總線技術已經完全成熟，用其來構建煤礦行業的通信網絡或者開發某一特定的通信設備從技術上來說已經不存在任何的門檻，其CAN-bus現場總線本身也符合安全要求，所以其與通常煤礦行業所應用的RS-485標準相比較，CAN-bus現場總線具有更大優勢，目前完全可以取代RS-485網絡。采用CAN-bus現場總線技術可以組建出一個具有高可靠性、遠距離、多主方式和多節點的通信網絡設備，并且CAN-bus現場總線技術還可以直接使用RS-485的標準傳輸光纜和拓撲結構方便快捷的在原有設計資源上進行系統升級。
三 煤礦通信網絡中的CAN-bus的發展趨勢
CAN-bus現場總線是一個開放的標準，幾乎所有的國際半導體公司都為其提供了開發CAN-bus 產品的支持。只需簡單地約定網絡應用層的通信協議，就能夠將設備階段進行互連互通，從而形成多種設備相互通信的數據網絡。利用CAN-bus現場總線可以方便地構建煤礦行業的井下通信主干網絡。而作為現場總線CAN-bus 網絡的一個設備節點，CANET-E 網關可以與以太網Ethernet 實現互連互通這樣就可以將現場總線CAN-bus 接入無處不在的Internet 網絡，實現數十公里以外或者整個地區的運行數據采集、管理，來滿足煤礦行業現場數據的現代化管理要求。所以對于井下的CAN-bus 設備節點也可以與Wireless 網絡實現互連互通來構成小范圍的無線數據采集網絡。所以由此看來，煤礦行業的CAN-bus 網絡正朝著三層網絡的方向發展。
采用光纖通信的CAN-bus 網絡也是煤礦行業通信網絡的一個發展趨勢，它與傳統的雙絞線傳輸方式相比，光纖的低傳輸損耗使傳輸距離大為增加，更適應煤礦行業中遠距離傳輸的需求。在未來發展中光纖通信方式、雙絞線通信方式的兩種CAN-bus 網絡將并存于煤礦行業中。
四 結束語
計算機綜合煤礦自動化系統的通信網絡與現場總線的應用，使得煤礦自動化技術有了很大的提高，提升了煤礦企業的管理水平。隨著科技的進步，社會的發展還應不斷的對計算機綜合煤礦自動化系統的通信網絡與現場總線進行改進，使其能夠更好的服務于煤礦企業。
[摘 要] 煤炭資源是我國最主要的石化資源以及能源之一，對經濟建設起到極為重要作用，但隨著經濟的快速發展和人民生產生活水平的不斷提高，煤礦企業中煤炭的開采效率成為煤礦生產的重要研究課題，因而怎樣合理利用CE智能平臺在煤礦綜合自動化所產生的經濟效益，對煤炭企業以及我國經濟建設發展都有比較重要意義。本文將對CE智能平臺、煤礦綜合自動化進行介紹。
[關鍵詞] 煤礦； CE智能平臺； 煤礦綜合自動化
隨著我國國民經濟的不斷發展，對煤炭行業也要求越來越高， 建設以煤礦綜合自動化、信息化為標志的新型現代化煤礦已成為煤炭企業提高礦井安全程度、 實現高產高效、增強優秀競爭力的有效途徑。但是，井下開采條件的特殊性、復雜性以及多變性制約了煤礦企業有效、實時及可靠的監管。
1 CE智能平臺
1.1 CE智能平臺簡介
CE 操作系統是Windows旗下的一款產品，為專門設計給掌上電腦和嵌入式設備所使用的系統。這個操作系統可使完整的可移動技術與現有的Windows 技術整合工作。 它是將條碼掃描裝置與數據終端一體化，帶有電池可離線操作的終端電腦設備。具備實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處理、自動傳輸等功能。為現場數據的真實性、有效性、實時性、可用性提供了保證。其具有一體性、機動性、體積小、重量輕、高性能，并適于手持等特點。它主要應用于工業數據采集中。
1.2 WinCE組成
WinCE主要由兩大部分組成，一是WinCE硬件設備，另一個是WinCE中運行的采集端軟件。
1.2.1 硬件部分
在生產現場，由于空間的限制，一般情況下不方便放置常規的工控主機，同時也基于成本的考慮，所以采用工業級的嵌入式主機是一個比較好的解決方案，如廣州太友科技的數據采集儀，此數據采集儀上配備有兩個串口，儀器或設備可直接通過串口線與之相連，同時用戶可在數據采集儀中設置產品相關的信息。
1.2.2 軟件部分
采集軟件安裝在數據采集儀中，用戶通過采集軟件進行數據的自動采集，并進行相關的處理， 對于生產線的實時數據，由于一般只是輸出數據，沒有輸出相應的參數值，規格值等，所以此時可在軟件中設置相應的產品信息參數，然后由用戶選擇相應的產品信息，班次信息，批次信息等。
2 綜合自動化概述
2.1 煤礦綜合自動化系統概述
為保證煤礦安全和正常生產進行的有關煤礦的各種參數或是狀態的集中檢測稱為煤礦綜合自動化，還能對對有關環節加以監控，是保證采掘、運輸、通風、排水等主要檢測的重要設備。該系統包括礦井環境安全監測和礦井生產監控，礦井環境監測的目的是為了監測影響安全生產以及礦工人身安全的井下環境因素，監控煤炭生產的主要設備的工況是由礦井生產監控系統起到的作用。工業以太網的組成包括傳感器、數據采集站、控制站、信號傳輸以及地面中心站組成。
2.2 系統組成
系統主要由地面調度中心大屏幕、控制器、各類監控主機、數據服務器、優秀交換機、防火墻、接入網關、自動化平臺軟件、防爆工業以太網交換機、工業以太網交換機、井下各種監控分站、井下光纜配線器、光纜接線分線器、傳輸光纜及通訊線等組成。
2.3 綜合自動化功能
2.3.1 高效可靠的計算機網絡平臺
用于傳輸和管理礦山安全生產的多源異質的海量信息系統，能實時采集存儲生產過程的重要信息，以實現設備的數據管理和分析，提供毫秒級的數據采集檢測速度，采用高效的數據壓縮算法可以大大節約存儲空間。
2.3.2 綜合自動化控制
可靠的工業自動化控制系統，可對相應控制系統發送控制命令，主要包括采掘、運輸、提升、供排水、壓風、注漿、通風防塵等自動化系統。集中控制煤礦生產設備，實現對采煤機、破碎機、刮板輸送機、轉載機、可伸縮式皮帶機的順序啟?？刂疲軐崿F手動、就地集控的切換。能實現對各電機包括電流、電壓、溫度、絕緣等的監測（根據實際情況安裝）。能實現采煤機運行、停止狀態的監測。在具備條件的情況下可完全實現無人值守。
2.3.3 供電系統可視化實時監控
能實現變電所主變運行方式及各參數的監測，能實現變電所各高壓開關柜運行、停止狀態的監測，能實現各種礦井用電量、電氣參數及故障情況的報表生成、存儲、打印及顯示。能實現變電所視頻監視，系統模擬現場設備實際情況，實時、動態顯示現場設備的真實運行狀態。
2.3.4 集中顯示功能
從全礦整體的角度瀏覽礦井運輸，提升，通風，人員分布，供電情況的總體展示，能建 立礦井的三維模型，將井下人員的定位實時信息以三維動態可視的方式進行顯示和記錄，便于總調度人員使用。
2.3.5 事件記錄
系統對所有涉及系統配置的操作，對子系統實施控制的操作及一些重要的操作，系統可自動進行完整的記錄，為系統的事故調查及重演提供重要的信息。
2.3.6 災害預防及管理功能
通過對礦井瓦斯監測的歷史數據及實時數據值進行分析處理，根據相關理論及數學模型，實時判斷采掘工作面的突出危險性，瓦斯爆炸危險性和瓦斯災變動態演變。根據煤礦井下水源分布位置及采空區分布狀況，通過監測環境變化及指標氣體的變化，動態分析井下水災及采空區自燃發火的可能性。實現實時預警，預測災害動態波及范圍，災害發展趨勢及范圍，規劃避災路線等。
2.3.7 實時報警顯示
系統自動按時間或者時間段統計查詢報警個數，并按類別，等級等條件查詢打印，還可以定制短信報警，將可能出現的原因發送給責任人并提示報警信息，給出可能出現問題的原因。
2.3.8 產能管理功能
通過煤流系統實現從綜采到最后裝車計量的所有涉及的系統的控制，并利用在煤流系統中各節點煤倉作為控制依據，實現產量、庫存及售出情況的實時監測，為生產管理決策提供依據。
3 CE智能平臺在煤礦監控系統中的應用
隨著嵌入式技術迅速發展，小型化、網絡化、以及實時化的嵌入式軟硬件隨之增多，開發數字化采煤監控系統已經成為必然趨勢。
3.1 總體系統設計
3.1.1 現場數據采集與控制系統
主要采集煤礦監測點數據，并以串行通信的方式將數據發送給中央監控系統，同時可接收中央控制系統發送的控制命令，啟動相關安防設備。
3.1.2 通信系統
通信系統分為兩部分：串行通信和網絡通信。通信系統對整個系統而言至關重要，只有當通信系統運行正常時，用戶才能及時了解井下監測點的實時數據。
3.1.3 中央監控系統
中央監控系統的硬件平臺為基于ARM9的嵌入式系統，是整個煤礦監控系統的優秀，實現監測數據的接收，數據幀的發送，測點實時數據曲線的顯示以及向安防設備發送控制命令等功能。監控軟件采用EVc++編程并在windows cE環境下運行。數據庫服務系統：存儲系統實時數據、歷史數據、行政數據以及用戶權限與密碼等。
3.2 通信系統
通信系統主要包括數據采集系統與中央控制系統間的串行通信和中央控制系統與數據庫服務器間的socket通信。井下監測數據通過Rs一232接口傳送到中央控制系統，經過扣’包處理，然后以socket通信方式通過網絡發送到數據庫服務器，并存人sQL sener2000數據庫，隨后方便用戶瀏覽。
4 結語
煤礦綜合自動化系統在地面遠程控制井下設備，實現現場無人值守，不僅減人提效，安全生產體現，對煤礦安全生產的發展具有重大意義。和傳統的生產相比，煤礦綜合自動化技術使得原有設備故障人工修復轉為系統自動修復，不及縮短了恢復時間而且節省了人力。通過分析得出，煤礦綜合自動化技術將成為煤礦企業必備技術。
摘要：煤礦綜合自動化是指利用先進的網絡技術、自動控制技術、通信技術、計算機技術、視頻技術，將煤礦生產全過程建設成一個以工業以太網+現場總線為網絡平臺的礦井綜合自動化系統，實現信息、數據的連通與共享，將功能集成為不同的應用系統聯系起來協調有序運行，從而避免信息孤島的出現，使得信息資源和設備資源得以充分發揮，提高礦井安全生產管理水平，實現礦井高效運行。
關鍵詞：煤礦 綜合自動化 技術
1、引言
煤礦監控系統的應用，在國外始于70年代中期，最具代表性的系統是英國的MINOS系統。最初它被應用于膠帶運輸線的集中控制，進一步發展到井下環境監測。我國的煤礦監控系統是在1973年開始立項研究。上世紀80年代初，煤炭部決定引進國外的煤礦監控系統。并成立了煤炭部監控技術專家引進設備工作組，負責收集分析國外技術資料并向煤炭部領導匯報，與國外廠商進行技術談判、考察并寫出技術總結報告，參加引進系統的貿易談判。這是我國改革開放后的首次煤礦監控引進工作，分別從英國、德國、美國引進三種共五套煤礦監控系統。這次引進國外煤礦監控系統的工作，不僅僅是用國外先進設備裝備了我國部分重點礦井，更重要的是開闊了我們的眼界，有力地推動了我國煤礦監控技術的發展。在開始引進先進裝備的同時，煤炭部啟動了自主開發煤礦監控系統的項目。進入上世紀90年代后期，研發出KJ12A型煤礦監控，在PC機的DOS系統上實現了實時控制。同時，隨著煤礦監控系統的不斷推廣應用，迫切需要統一的技術標準。1987年煤炭部委托常州自動化研究所，負責起草并于1990年正式了《煤礦監控系統總體設計規范》，該規范統一了煤礦監控系統的信號制式、系統結構、基本功能要求和性能考核項目，是我國煤礦監控系統發展進程中具有里程碑意義的技術文件。進入21世紀以來，隨著我國經濟的不斷發展，各行各業都取得了長足的進步，在關鍵技術領域內取得了令世人矚目的好成績。煤礦產業是我國能源產業的重要組成部分，將當下最先進的技術應用到煤礦工業具有重大的現實意義，也是當前我國煤礦工業迅速發展的必然要求。另外一方面，隨著我國計算機技術、自動化技術的不斷發展，我國煤炭產業中自動化設備越來越多，當下最先進的自動化技術也被不斷應用到煤礦產業中。本文中，將結合實際，就我國煤礦綜合自動化發展現狀這一重要議題展開討論，重點分析煤礦綜合自動化進程。
2、煤礦綜合自動化應用實踐
（1）國外率先研制出分布式微處理機為基礎的煤礦綜合監控系統，其中最有代表性的產品是美國MSA公司的DSA～30系統。國內最早實施煤礦綜合自動化系統是基于Con2trolNet工業總線的平臺，神華集團大柳塔沒礦和兗礦集團三號井分別是平硐和井工開采的例子。系統能較好地實現各種監測監控系統的接入，但由于速率和傳輸機制的原因，不能實現三網合一。我國從70年代開始引進安全生產監控系統，同時也引進了其制造技術，經過幾十年的發展目前已有幾十個單位生產煤礦監控系統。其中絕大多數采用多級分布式系統，就其系統結構與計算機管理方面而言已達到了80年代中期世界先進水平。目前，全國絕大多數煤礦裝備了監測監控系統。此外瓦斯遙測、斷電儀、風電閉鎖裝置及瓦斯報警礦燈得到迅速推廣，安全監控得到了很好的普及。進入21世紀初，以神東公司大柳塔為代表的礦井綜合子自動化裝備開始投入運營。礦井分別于2000年11月，2001年6月完成大柳塔井和活雞兔井綜合自動化改造，通過采用網絡化的現場工業總線，在全礦建立起工業控制系統和和管理信息系統，將高科技、信息技術首次引入煤炭生產系統。實現收據采集離散化、設備控制分布式智能化、生產管理信息化、辦公管理自動化。具體的說，通過自動化改造，大柳塔煤礦生產系統當中的主運輸、供水、排水、通風、供電均實現無人值守，生產數據以及各系統的設備運行狀態、工況參數實現數字化傳送，在調度集控室以及礦領導和部門的計算機上可以直觀的了解到所有數據。調度集控室只有一名操作員便可對全礦進行生產協調指揮，對供電、主運輸等系統進行操作控制。隨著礦井綜合自動化裝備在特大型礦井投入運營使用，2004年，以龍口礦業集團北皂礦為代表的基于防爆工業以太網的煤礦綜合自動化與信息化系統開始在煤礦應用。龍口礦業700萬元建立煤礦綜合自動化系統，該系統在國內煤礦井下首次采用了環形的光纖工業以太網技術，故障后系統能自動復位，恢復時間小于300ms，而以前采用的非環形工業以太網技術或現場總線技術，系統故障后需人工維修，回復時間一般在半小時以上，因此，該系統可靠性提高了100倍以上；首次在國內煤礦井下應用防爆工業以太環網+現場總線的集成模式，可擴展性及靈活性強；首次在國內防爆工業以太網中采用了QOS傳輸機制，確保了重要等級數據的實時通信和寬帶保證。這些新技術、新工藝、新設備在煤炭行業的應用，帶來煤礦全新管理模式，為煤炭工業跨越式發展奠定了堅實的基礎。
（2）礦山固定設備時較好實現綜合自動化的礦山大型固定設備，國外從60年代起開始發展SCR-D直流提升機。瑞典、德國等先進國家90%上的提升機采用SCR-D系統。80年代以來，交-交變頻同步拖動調速系統得到迅速發展。專家認為他是提升機拖動的方向。先進采煤國提升機電控系統已普遍采用（PLC），有PLC實現工藝控制、安全回路、監視回路、行程控制、剎車控制和井筒信號系統等等，實現了數字控制，并已形成標準產品在提升機安全保護方面已實現微機控制的保護系統，所有安全部件都采用雙線線路，安全監視回路采用冗余技術，確保提升機的安全運行全數字化控制調節和監視系統的提升機已成為發展的必然趨勢。風機、水泵、壓風機的自動控制在我國起步較晚，但進入21世紀，隨著科學技術的巨大發展，煤炭工業出現前所未有的發展潛力，礦山大型固定設備綜合自動化開始嘗試推廣與應用；特別井下供電系統及主排水泵自動化在國有大型煤炭企業得到較好地實施與運用，也印證了礦井綜合自動化成為今后一個發展的方向。
（3）機電一體化目前世界發達國家已綜合利用先進的機電一體化技術使產品實現自動化、數字化、智能化、實現產品更新換代，在性能和功能方面達到質的飛躍，對提高企業的經濟，社會效益產生巨大影響。在這方面的典型產品有：高產高效自動化綜合采煤設備、內裝式交―交變頻同步絞車、煤礦機器人等等。煤礦機電一體化的發展戰略應貫徹科技先導、優化組合、以用重點的方針、以檢測傳感技術、信息處理技術、自動控制技術、系統總體技術為先導，進行技術優化和組織優化，當前應抓好煤礦急需解決的安全及提高產量為出發點和歸宿；例如抓好綜采設備、礦井提升機、礦用機器人等機電一體化產品的研究和開發。
3、結語
隨著科學技術的進步，煤炭工業的快速發展，建設現代化礦區，構建數字化礦山，已成為煤礦綜合自動化系統在煤礦應用又一制高點。構建數字礦山需要在企業高速網絡環境下建立一套集礦井基礎數據（空間、屬性）實時有效采集、準確傳輸、存儲管理、科學分析、可視化表現、自動化控制、智能化預警和信息反饋的礦井綜合自動化安全生產系統。需要建立以礦山監控數據、空間數據為基礎，以礦用對象庫為優秀的統一的數字礦山基礎信息平臺，構建煤礦按生產系統劃分主題的具有完整內涵的煤礦數據倉庫。
我國的煤礦綜合自動化和信息化建設起步雖然較晚，但近幾年來，得到了國家行業主管部門、相關高校院所和煤炭企業的高度重視，在研究和應用方面取得了一定成效，與世界先進采煤國家的差距正在縮小。但總體上來看，目前在礦井綜合自動化建設方面，任然存在以下問題：（1）缺乏成熟、規范化礦井綜合自動化及信息化建設實施理論、模式及標準，缺乏科學、規范的指導意見，存在著統籌規劃不到位、程序不夠規范、重復投資等問題；（2）國產的自動化監控系統和國外先進技術相比，最大的差距在于缺少故障診斷功能和技術，綜合預警功能弱；（3）現有的煤礦井下信息傳輸基本以有線為主，存在監控盲區，無線網絡應用還存在一些問題，不能實現礦井全覆蓋監控；為全面推動、指導和規范煤礦礦井綜合自動化建設，實現科學定位，合理確定需求，建設規范有序，確保礦井綜合自動化建設質量和水平，制定煤礦綜合自動化系統指導意見，建設煤礦綜合自動化系統示范工程，對于煤礦綜合自動化、信息化的發展具有重要意義。
在我國國民經濟中，煤炭工業作為基礎性能源工業起著支撐性的作用。煤炭產業由于其產業特性，具有著一些明顯的特點，煤炭工業是一個勞動密集型的產業，具有復雜的生產環節，從業人員的素質不高，工作強度大等特征。而在當今的社會環境下，煤礦工業面臨著新的挑戰，計算機信息網絡技術在煤礦企業中已經實現了普遍的應用。因此，煤礦企業必將進入到綜合自動化信息化建設中，從而使煤礦企業能夠實現進一步的發展。
【關鍵詞】煤礦企業 自動化 信息化 建設
最近幾年中，計算機信息網絡技術已經得到了很大程度提升，在煤礦工業中也已經有了較高的應用，這就為煤礦工業實現質變具備了必要的可能性。在計算機網絡信息管理平臺的幫助下，煤礦有了綜合自動化信息化變革的可能，最大程度地實現煤礦工業安全、高產、高效的生產。
1 綜合自動化信息化的含義
對于煤礦工業的綜合自動化信息化建設來說，主要可以分為兩部分，一部分指的是煤礦工業的各個管控子系統，另一個則是起著統帥作用的綜合自動化信息平臺。在這兩部分之中，各個管控子系統主要包括各類電氣管理子系統以及機械設備管理監控子系統等，各個子系統之間是分散的，自行進行運轉以及管控，從而達到數據的采集以及傳輸的目的。而對于綜合自動化信息化平臺來說，主要功能在于系統高效的將各個子系統所傳輸上來的信息進行處理，兩者之間的關系屬于大腦與肢體的關系，兩者誰也離不開誰，只有兩者結合在一起才能發揮出完美的作用。信息管理平臺需要子系統為其提供信息，而各個子系統需要利用平臺所處理的數據實現各個子系統之間的聯動。
目前來說，對于綜合自動化信息化建設的應用在認識上存在著一些明顯的不足，沒有深刻的認識到它所起到的作用，是對傳統粗放型管理模式的一種顛覆，實現了根本性的變革。從表面來看，綜合自動化信息化管理系統只是一種先進的管理手段，但是要從根本上對其進行把握，就像小農經濟與機械化生產的不同一樣，它是一種全新的管理模式，代表著先進的生產力。只有進行綜合自動化信息化建設，才能真正的實現煤礦企業管理的現代化。所以說，進行綜合自動化信息化系統建設的本質就是要建立起現代化的管理體系，這樣才能更好的發揮出綜合自動化信息化系統的作用。計算機網絡技術總體來說只是實行綜合自動化信息化系統的一種手段，只有真正的變革管理模式，才能充分的發揮出該系統的作用。
2 全民參與綜合自動化信息化建設
在綜合自動化信息化建設的過程中，一定要實現全民的參與，這樣才能更好的進行建設工作。許多的煤礦企業對此的認識不夠深刻，沒有認識到人民群眾在綜合自動化信息化建設中發揮的作用，因此一定要改變煤礦企業領導人的這種錯誤觀念，重視人民群眾的力量。除此之外，還應該搞好基礎設施的建設工作，沒有良好地基礎設施建設就無法進行綜合自動化信息化的建設工作。雖然這方面的工作很簡單，只需要安裝并調試各種設施設備就可以，然而正是由于它的簡單，造成了有些煤礦企業對此不夠重視的現象。因此，一定要促使煤礦企業加強基礎設施的建設工作，為綜合自動化信息化建設鋪平道路。
此外，還應該變革管理的模式，許多的煤礦企業仍然停留在老的舊的管理理念上，跟不上時代的步伐，這就造成了一些煤礦企業管理模式落后的現象，這就給綜合自動化信息化建設造成了一些阻礙。因此，就一定要改變舊的指揮模式，實行現代化的現場型、實時型智能化的調度指揮模式。企業的決策層一定要下決心改變落后的指揮管理模式的弊端，積極的引進新的管理模式，實現管理模式與管理系統的有機結合。還應該對指揮中心的人員進行必要的專業技能的培訓，如果指揮中心的工作人員對于綜合自動化信息化的管理系統沒有深刻的認識，就無法熟練的指揮工作。因此，對于指揮人員對系統缺乏必要認識的問題，必須盡快的解決。除此之外，還應該實行新的調度指揮系統，編制新的工作流程，制定新的管理制度，從而達到綜合自動化信息化系統與調度管理系統的完美結合。
3 綜合自動化信息化的創新管理工作
新事物的出現，總是要遵循一個循序漸進的步驟，這就會造成在發展的過程中出現各種各樣的問題。而這些問題必須通過實踐來進行檢驗，并且在實踐中找出解決問題的辦法。這就要求企業必須進行管理工作的創新，從而實現各個系統在相應的方面切實落實的目的。而在實施綜合自動化信息化的系統時，對于綜合自動化信息化的平臺的含義，一定要有一個深刻而科學的認識。同時還應該加強管理決策的意識，及時的調整相關系統領導以及人員的位置，培養員工對于系統的掌握能力，這樣才能充分的發揮出綜合自動化信息化系統的作用，為企業創造出更多的經濟效益。
在管理的過程中，一定要充分發揮信息平臺以及各個子系統的作用，將兩者結合起來，才能發揮出更大的作用。如果僅僅使用管控子系統，不根據綜合自動化信息化平臺反饋上來的信息進行調整，就無法發揮出綜合自動化信息化平臺的作用。這在一定程度上發映出了企業對于系統的主要作用認識不深刻的問題，依然用舊的管理方法進行新系統的運行，造成了舍本逐末的現象。這就要求企業必須進行管理工作的創新，從而適應新系統的運行，使其發揮出最大的作用。
4 結語
煤礦綜合信息化自動化技術的廣泛應用，使得煤礦企業的管理工作發生了巨大的變化，徹底地改變了企業的管理模式，推翻了傳統的管理理念，綜合自動化信息化系統建設得到了大范圍的開展。傳統的煤礦產業所存在的工作效率低下、生產環境惡劣以及管理水平低下的現象，在綜合自動化信息化系統應用以后，得到了大幅度的改善。因此，想要突破舊的煤礦產業的生產瓶頸，就必須要有所改變，積極的應用綜合自動化信息化系統，為煤礦工業注入新的活力。
作者單位
開灤（集團）有限公司唐山礦業分公司 河北省唐山市 063000
【摘 要】隨著信息化在全球的發展，煤礦安全領域在信息化建設中也越來越受到重視。如今我國煤礦事業正朝著高產、高效的方向發展，因此對于煤礦生產過程中進行綜合生產信息的利用、礦內環境的監測、礦井開采的安全監控等方面的智能化系統、網絡化系統和自動化系統就提出了更高的要求水平，在這樣的情形下漸漸出現了煤礦綜合信息自動化系統。隨之而來的就是如何實現綜合信息自動化系統的集成和如何完善綜合信息自動化系統的集成，這篇論文正是對這兩方面進行探討。
【關鍵詞】信息化；自動化；煤礦
1 綜合信息自動化系統集成的定義
所謂的煤礦企業信息化是指利用現代企業先進的計算機網絡技術、管理理論及微電子技術來對企業的管理水平和生產水平進行改造和提升的過程；煤礦企業自動化是指將自動控、電力電子接口、微電子、信號變換、信息處理、制機械、傳感測試、和軟件編程等技術進行綜合運用的過程；系統集成是指生產管理系統和生產控制監測系統的集合。而煤礦信息自動化系統集合就是建立在以上三個系統之上的新型系統集合。煤礦綜合信息自動化系統是由系統軟硬件、子系統和其他各種信息設備組合而成，是屬于生產過程自動化的范疇。它借用了現代網絡技術、電子技術、計算機技術、以及自動化技術來對礦井生產過程實現全面監控。該系統一共分為三個層次：業務應用層、數據處理層、基礎自動化層。煤礦信息自動化主要目的是為了實現生產自動化、管理自動化以及在各種分散的控制系統和管理信息系統之間充當橋梁。
2 綜合信息自動化系統集成存在的必要性
2.1 解決“信息孤島”現象
目前我國的煤礦企業的自動化監測監控系統均處在相互獨立的狀態，這些相對獨立的狀態造成了信息之間無法進行信息溝通交流或是信息傳達轉換不及時，造成在進行開礦操作時無法達成統一。由于監測監控系統相對獨立，如果在這種情況下煤礦工人或是礦井中發生了什么緊急事件，那么將無法及時傳達到每位相關人員的地方，也就無法對緊急事件拿出及時的解決方案，從而造成人力物力的損失。為了減少這類現象出現的頻率，就應該采用集成的方式，使信息之間的傳達能夠及時有效。
2.2 重復投資現象的存在
由于原先采用的是分散式，因此造成了許多不必要的重復投資，列如，每個子系統都需要有傳輸通道、服務器等，但是因為這些子系統之間都是相互獨立的，因而每個子系統都需要配備自己的傳輸通道和服務器，這不僅造成了資源的浪費，時間的浪費，也帶了金錢上的浪費與此同時，由于太過分散引起管理不力，存在貪污腐敗等現象，而這些現象不僅會打擊員工的積極性，同時也使礦井建設工作存在極大的風險。由此觀之集成的出現是必要的。
2.3 維修維護困難
礦井建設工程是繁瑣的，其各子系統也是復雜多樣，在這種情況下如果說其中有系統出現了故障，那么對于系統的維修維護也是很困難的，因為多數系統之間都是相互獨立的，而這些相互獨立的系統錯綜復雜，很難理清問題到底是出在那一塊區域的哪一個系統之上。如果對系統進行集成那么這類現象就會得到改善，今后的維修維護工作也會變得更加簡便。
2.4 綜合信息自動化系統集成是煤礦工作順利進行的保障
這是對于以上幾點的一個綜合，從以上的幾點中不難看出綜合信息自動化系統集成在煤礦企業中的不可缺少性，毫無疑問它是煤礦企業得以順利運行的重要保障。
2 解決方案
2.1 對系統功能進行測定
在對綜合信息自動化系統集成，我們不需要對各個系統的功能進行測定。對于子系統，要采用并聯的方式，這樣當其中一個子系統出現故障時它不會影響到整個系統的通訊和傳輸性能；井下的系統裝置必須具有防爆、防塵、抗高溫和抗潮濕的功能，這樣才能進行正常而持久的工作；系統需要具備高可靠性、高穩定性和簡單操作性的特征，當集成系統開始工作時，必須確保它能夠及時、準確地采集到子系統的工作情況，并對整個操作系統進行統籌。
2.2 建立集成監控平臺與系統接入平臺
集成監控平臺包括：系統容量、高可用性、顯示功能、打印功能、實時數據管理界面功能、報表曲線功能、歷史事件記錄功能、控制功能、故障自診斷功能以及系統維護和可拓展性功能，這些功能的存在使監控平臺更加的完善，同時也加深了監控的力度及效果。系統接入平臺主要就是指的軟硬件接入，通過這些接入才能實現信息自動化系統的集成。
2.3 具體實施
2.3.1 大型煤礦企業
一般在大型煤礦企業中都擁有屬于自己的一個特定的數據中心，該數據中心往往具備規模較大、業務模塊較多、資料信息復雜等特點，這些特點決定了網絡必須具備擁有大型的數據儲存庫、含有一定的視頻、音頻承載能力等特性，與此同時還必須確保優秀數據在儲存和備份過程中的安全，因此對于網絡的整體要求相對較高。針對這種情況，我們可以采用層次化的結構，通過網絡鏈接，建立一個包含了多種業務的網絡系統，該系統將上訴所提及的業務都融入在了其中，與此同時安全問題也滲透在整個網絡系統中。
2.3.2 煤業集團（礦務局）
該類煤礦集團往往擁有許多小型的煤礦，這些小型的煤礦可能分散在世界的不同區域，要實現對其的集成化管理，難度相對于前類企業來說更大，針對這種情況我們要進行分類討論。
（1）如果說公司遍布全國各地，那么可以采用RPR園區網方案，該方案光纖資源豐富，可以覆蓋到每個地區的礦區企業，將10G的PRP彈性分組環技術，與SDH光纖技術相結合，針對不同業務對時延和寬帶的要求不同，來保證煤礦各監測監控系統數據的快速和準確。視頻、語言等業務的高質量的傳輸。
（2）當礦井距離局機關或煤業集團公司較遠時，為了防止RPR單板和光傳輸設備被同時采用，這時候比較明智的做法就是，借助MSTP技術互聯，直接將千兆以太網通過光傳輸設備接口傳輸進入，使各與集團總部優秀與礦區優秀設備之間能夠享用到千兆互聯網。
（3）當礦井距離局機關或是煤礦集團公司比較近的時候，可以采用少局點裸光纖方案，將裸光纖直接互聯，裸光纖的傳輸距離最遠可達到80千米，當然在此過程中還要采取雙星型拓撲結構，這種結構具有高可靠性，能夠避免者鏈路故障、單優秀設備故障或多設備故障而導致的整個網絡的癱瘓，不過有利也有弊，由于網速快，采用該方案的企業需要為其優秀交換機配置一個萬兆接口，這就加大了生產成本與此同時將這種組網模式與RPR組網進行對比，這種組網模式需要的光纖資源更多。
4 總結
響應國家的號召，越來越多的企業單位實行了自動化、集中化的運營模式，這其中當然也包括煤礦企業，煤礦企業將信息自動化技術與計算機及網絡系統相結合，這不僅使礦井生產的效率提高，增產加了產量還降低了礦開采的風險和使企業單位得經濟效益得到提高，給企業帶來了一筆可觀的利潤，煤礦綜合信息自動化系統集成的出現還將使我國的煤礦事業變得更加機械化、規?；?、信息化，讓煤礦事業走上了節約、清潔、安全、高效的發展道路，由此可見綜合信息自動化系統集成的出現是必然的，這種方案應該在全國上下進行推行，讓更多的煤礦開采單位采用該方法，將我國的煤礦事業推向綜合信息自動化系統集成的新征程
【摘要】針對國內煤礦自動化系統建設現狀，討論綜合自動化技術在煤礦中的應用，并提出利用工業以太網加現場總現方式構建煤礦綜合自動化系統的實施方案。
【關鍵詞】煤礦；工業以太網；綜合自動化
引言
眾所周知，各行各業的信息化已成為發展趨勢，盡管較其它行業滯后，但近幾年煤礦信息化、自動化技術在一些煤炭企業已得到了很好的應用，行業信息化水平正在不斷提高。甚至在煤炭行業近年來也不時提出了“數字礦山”、“數字化礦井”等概念。許多煤炭企業根據實際需要也不同程度建設了各種信息化應用項目，但整體信息化水平不高。當前將煤礦安全、生產、管理所涉及的采、掘、運、供電、給排水、洗選、通風、環境安全、抽采、提升、業務管理、調度指揮、日常辦公等環節，全面實現信息化、自動化，已成為必然趨勢。本文主要討論利用工業以太網和現場總線技術將不同系統的數據信息在傳輸鏈路層和管理層信息統一起來，實現全礦井的綜合自動化。
1煤礦綜合自動化建設目標
系統建設按照“統一規劃、分步實施、橫縱兼顧、共享使用”，重要系統數據按集團要求進行上傳為指導，做到國內領先，穩定可靠。
系統建成后，能把各個子系統有機整合在一起，能使生產礦井各生產環節工況信息和環境信息在統一集中顯示，自動控制，能實現各業務管理系統信息共享及關聯數據的深入挖掘、分析，從而達到“管控一體化”和減員增效的目標。
2全礦井綜合自動化建設技術方案
全礦井綜合自動化系統是對整個礦井各生產環節監測監控及自動控制系統信息的綜合集成，它需要一個快速、安全、可靠的綜合信息傳輸硬件平臺及功能全面強大的應用系統軟件平臺作支撐，各類子系統為基礎。采用工業以太環網+現場總線技術構建綜合自動化系統平臺，將煤礦生產過程所涉及的采、掘、運、供電、給排水、洗選、通風、環境安全、抽采、提升、安全生產管理、設備管理等各環節信息進行集成監視和集中控制，提升煤礦安全生產現代化水平，實現減員提效是煤炭行業信息化與自動化發展的必然趨勢。目前國內許多礦井已基本實現了生產自動化、管理信息化的水平。
2.1硬件平臺
根據煤礦建設和生產的特點，此網絡系統滿足：
（1）硬件設備選型符合有關國家標準和行業標準，并通過國家技術監督局認定的檢測機構的型式檢驗。用于爆炸環境的設備，還通過國家技術監督局認定的檢測機構的防爆檢驗，并取得“防爆合格證”。下井設備取得國家煤礦安全局的“煤礦安全標志”，充分考慮滿足防爆、防塵、抗高溫潮濕和電磁干擾的要求。地面系統充分考慮防雷和抗電磁干擾的設置。
（2）在物理上和邏輯上考慮到網絡信道的冗余，確保網絡通路的安全。當系統某一子系統的通訊或元器件出現故障時，不能影響其他子系統的通訊和整個網絡的傳輸性能。
（3）系統隨著礦井建設進程做到整體規劃分步實施，并能隨著技術的發展方便升級。
（4）系統應可靠性高、穩定性強、人機界面友好、操作簡單、維護方便。
（5）充分考慮系統平臺和數據的安全性。具有可靠的身份認證機制、數據備份和病毒防護功能，應具有防止黑客侵擾的有效措施。
2.2軟件平臺
目前國內煤炭行業在綜合自動化建設項目中，有多種技術途徑，但主要采用大型成熟組態軟件、定制集成軟件和組態加定制集成軟件三種方式做煤礦綜合自動化系統平臺軟件。
綜合自動化系統集成軟件可采用C/S和B/S相結合的模式，利用先進的組件化技術，在統一的框架下以大型組態軟件結合自主開發的功能模塊組成信息集成平臺軟件。
平臺軟件主要功能：實時數據采集與存儲、平臺集中自動化控制、實時監控功能、事件記錄、趨勢顯示、報警顯示、系統的聯動控制功能、數據綜合分析功能、生產效能評估功能、設備檢修管理功能等。
2.3網絡平臺構架
網絡平臺是企業信息化的基礎設施，并根據企業信息化模型的分層架構呈現出相應的層次結構。對于煤礦系統整個信息化網絡模型可分為三層，即：現場設備層、生產監控層、信息管理層。
現場設備層：通過現場實施的現場總線、工業以太環網等形式連接現場監控設備實現的局部、獨立的監控子系統，如本工程中涉及的采煤工作面系統、井下膠帶運輸機系統、主井提升系統、副井提升系統、選煤廠集控系統、電力調度系統等。
生產監控層：監控層在現場設備層的基礎上采集現場設備監測監控信息（包括視頻信息），實現調度指揮中心對全礦井安全生產全過程的集中監控。在生產監控層，除了實現對生產過程和設備系統的監控功能外，還可以基于翔實、準確、全面的生產實時數據和歷史信息，通過有效銜接上層管理信息系統，實現MES（生產執行系統）層面的各項功能。最終，在縱向上貫通了從經營管理到生產管理直到生產過程的信息通道，在橫向上通過信息的整合、處理、分析、挖掘和利用消除了信息孤島、自動化孤島，并提升了生產監控水平和生產管理能力。生產監控層是礦井管控一體化的優秀環節，是礦井綜合自動化的具體體現。
信息管理層：通過信息反饋和信息共享，實現目標管理和考核。
摘 要：結合雙馬煤礦的現狀，對綜合自動化系統建設提出了一些設計和規劃以及所實現的目標和管理理念
關鍵詞：企業管理網；綜合信息；控制平臺
中圖分類號：TD67
雙馬煤礦為設計生產能力為6.0Mt/a的礦井，在目前煤炭行業大力發展的歷史機遇期，對于雙馬煤礦而言，面臨著嚴峻的考驗和來自同行業的強大的挑戰，隨著煤炭生產技術的逐步升級，煤礦也迎來了從礦井自動化向信息化、智能化礦山過渡的新局面。通過運用各種感知技術，全面、準確、實時的了解人、物和環境的信息；運用網絡、通信、交互、集成等技術，實現人與人、人與物、物與物的信息交互，系統間的橫向集成和縱向互通。雙馬煤礦通過吸收成熟的、先進的信息技術，實現礦山生產管控一體化，建設“安全、高效、綠色、智能”的數字化礦山。
1 自動化系統的構架
1.1 傳輸網絡系統的建設
管理網絡系統由優秀交換機、接入交換機、防火墻、服務器組。本礦計算機管理網分為兩層，優秀交換機是礦井辦公局域網中的一級交換機，它連接局域網絡的二級交換機，通過防火墻與寧煤集團的局域網絡連通，并實現與INTERNET公網的連接。在控制層工業網與信息層辦公網之間設置一個防火墻，確?？刂凭W的安全。
工業以太環網采用環間耦合冗余兩級網絡結構，在地面、井下分別建立1個環網平臺，地面、井下環網分別由各自的環網交換機與主機房優秀交換機連接，形成一個冗余工業千兆主干環形網、百兆接入的技術策略。
圖1-1 管理網網絡拓撲圖
1.2 生產綜合監控系統的建設
1.2.1 生產綜合系統平臺的主要功能及架構
生產綜合監控平臺做為生產綜合監控系統的優秀，平臺選用國際知名品牌，主要完成對現場監控系統與監測系統的數據和控制的集成，對采集的有關安全、生產等數據進行綜合的分析、提取，生成相應的圖表、趨勢分析曲線等，為領導的決策分析提供依據。
系統采用基于.NET等主流通用技術作為支撐平臺，實現安全生產控制信息的有效集成。采用標準、開放的接口協議，實現基于以太網的系統互聯。系統采用B/S模式，實現生產綜合監控系統的遠程實時瀏覽，將實時監測狀態與統計分析相結合，為企業安全生產和防災救災、調度指揮提供決策依據。實現安全、生產各環節參數的自動接入與匯總處理。系統具有強大的容錯功能，應用服務器和數據庫服務器按照冗余設計，當系統出現故障時能自動切換，保證系統安全可靠運行。
平臺一方面實現各子系統在統一界面下的監測監控，另一方面將歸檔數據完整的傳遞到礦井綜合信息平臺，為安全生產智能分析平臺提供設備動態信息。通過對現場監控系統與監測系統的數據和控制的集成，對采集的有關安全、生產等數據進行綜合的分析、提取，生成相應的圖表、趨勢分析曲線等，為領導層的決策分析提供依據。
生產綜合監控平臺共接入22個子系統，其中8個子系統實現遠程控制功能，14個子系統實現遠程監測功能。依據各子系統的控制特點，建立分級別報警機制、實現相關系統之間的聯鎖功能。各子系統之間實現數據共享，消除“信息孤島”現象，將礦井生產調度指揮中心建設成為一個集生產組織、調度指揮、應急救援功能于一體的3D可視化、管控一體化調度指揮中心。
生產綜合監控平臺的內容涵蓋礦井的主要生產流程，以及供電、供排水、通信、安全保障等方面內容，在更高層次實現信息的綜合利用。
1.2.2 平臺控制功能
針對采集的各監控子系統的生產工況參數進行綜合分析，在權限允許時，自動完成過程控制，由生產綜合監控平臺操作員實現對現場設備的遠程遙控，并可對設備參數進行遠程調整。
各監控子系統具有集中聯鎖/解鎖、就地解鎖的控制方式，且可實現無擾動轉換。
依據各子系統的生產工藝流程、控制邏輯，進行程序的開發。
主運輸集控程序設計按逆煤流起車和順煤流停車的原則，保證最短的啟、停車時間，并具有跳轉功能。
1.2.3 生產綜合監控平臺聯動功能
1.2.3.1 建立預警、報警機制
建立各系統之間的預警、報警機制，統一數據庫（實時數據庫、歷史數據庫），把各個系統所采集到的數據進行統一管理。各種預警信息應提供死區、延時、報警抑制選項，防止在一定時間內的重復報警，并可在通信中斷、維護和測試時抑制不必要的報警。對設備的啟停和各項參數提供常規的文字和語音報警外，對系統由低到高采取分級預警方式實現生產調度輔助決策。
1.2.3.2 實現系統聯動功能
在環境數據超限或機電設備異常報警時，可觸發報警地點或就近范圍內的視頻圖像及時彈出并報警，便于操作員對事故現場情況的了解；也可實現報警來源相關系統的聯動，操作員可依據系統數據所反映的情況，進行人為的控制干預（即手動控制）等。
2 自動化系統實現的目標
在生產調度指揮中心設置調度和監控兩個指揮區，按崗位職責設置相應的集控員，對風、水、電、采、掘、運、環境等要素進行分類管理。通過集控員、調度員、巡檢員間的無障礙溝通，確保在正確的時間將正確的信息以正確的方式傳給正確的人，以便及時作出正確的決策，實現安全生產保持了原有自動化子系統工藝流程，將單一的就地控制轉變為就地、集中、自動三合一控制，最終實現機電設備管理的少人或無人值守通過子系統自身的閉鎖聯動，建立跨系統的互聯，實現集自動化控制數據、語音、視頻于一體的生產綜合監控平臺，實現對井下機電設備的視頻檢測、故障報警、行為管理，及機電設備所處區域內的其他設備數據的聯動、事件檢測與跟蹤
利用本安型LED、應急廣播、安全監測監控、工業電視監控、通信聯絡、人員定位系統，對井下設備狀態、環境、人的行為等進行監測、監控通過3G網絡技術傳輸故障信息，開展跨地域的專家“會診”，在最短時間內解決疑難故障通過高性能、高可靠性設備、優秀設備及網絡冗余、光環網傳輸、設備雙電源及不間斷UPS接入、系統自動備份等保障生產綜合監控系統的運轉。
3 結語
雙馬煤礦由機電設備構成的各自動化子系統信息通過礦井網絡、軟硬件接口上傳到生產綜合監控平臺，供集控員、調度員實時掌握子系統運行狀態，因而生產綜合監控平臺不僅成為遠程控制子系統的優秀平臺，而且成為集控員、調度員日常工作的信息平臺。
軟硬件平臺搭建完成后，將以生產調度指揮中心為“龍頭”，突出生產綜合監控和協同安全生產管理的應用，從而實現建設現代化集中監控的生產調度指揮中心的目標。
作者簡介：陳超（1986.11.08-），男，江蘇人，大學本科，助理工程師，研究方向：礦井綜合自動化。
作者單位：神華寧夏煤業集團信息技術中心，銀川 750000
摘要：隨著我國科學技術的快速發展，機械自動化技術也達到了很大的發展。在煤礦中，利用機械自動化技術，大大提高了煤礦工作的效率，為煤礦企業的經濟利益提升做出了巨大的貢獻。文章先對機械自動化在煤礦中應用的意義進行分析，再簡要說明煤礦中機械自動化技術的應用，并提出優化煤礦中機械自動化技術的建議。
關鍵詞：煤礦機械；綜合機械；機械自動化
我國是煤炭資源儲備大國，其中煤礦產業對我國經濟的發展有著重要的作用，提高煤礦的經濟效益是煤礦需要解決的一大問題。機械自動化的出現，促使煤礦工作的效率大大提高，從而提升了煤礦的經濟效益，目前機械自動化已經成為衡量一個煤礦現代化綜合實力的標準。相對于石油企業、電力以及鋼鐵等行業來說，煤礦的機械自動化技術相對落后，這對煤礦的進一步發展有很大的阻礙，所以通過分析機械自動化在煤礦中的應用，力求尋找出一個改進煤礦中機械自動化的方案。
1 機械自動化在煤礦中應用的意義
煤礦中的機械自動化技術應用，大大減少了對人力的使用，提高了煤礦工作的效率，保證了煤礦工作的可連續性，這也是煤礦應用技術上的一大進步；另外，煤礦中對于機械自動化技術的應用，不僅僅促進了煤礦企業的發展，也對我國國民經濟以及社會的發展有巨大的推動作用。但是目前我國的煤礦中，機械自動化的技術還相對落后，這也導致了我國煤炭生產處在一個較低的水平上。這也讓我國煤礦企業對機械自動化技術的改進顯得尤為迫切。
2 煤礦中綜合機械自動化的應用
煤礦中對于機械自動化的應用，主要體現在煤礦進行掘進、煤礦采煤、對礦井的提升一級煤炭的運輸方面上，其具體的應用如下：
2.1 機械自動化技術在煤礦掘進過程中的應用
煤礦中進行煤炭的開采，其中重要的部分就是煤礦掘進，進行煤礦掘進中利用機械自動化技術，可以獲得更好的收益。保證煤礦掘進的質量，對以后煤礦工作的進行都有重要的影響，這是由于煤礦掘進工作是整個煤礦工作中的基礎性工作，如果煤礦掘進工作沒有落實到位，那么會對煤炭的開采以及煤礦礦井的提升等產生較大的負面影響。
在煤礦掘進工作中，應用機械自動化技術主要體現在掘進機的利用上面，通過掘進機上面的自動化系統，促進了掘進機進行作業的效率，掘進機上面的自動化系統包括操作箱系統、照明系統、開關系統、壓扣控制按鈕系統等。另外，這些自動化系統與液壓系統相互協調使用，更加發揮了掘進機的作用，提高掘進機的工作效率，也能為后面煤炭的采集以及煤礦礦井提升奠定良好的基礎?？偟膩碚f，在煤礦掘進作業中應用機械自動化技術，大大節省了掘進的時間，增加了掘進效率，為企業獲取了更大的經濟效益，對整個煤礦企業發展都有很大的影響。
2.2 機械自動化技術在煤礦采煤中的應用
采煤是煤礦企業工作的優秀。進行采煤作業中，應用機械自動化技術，可以大大縮短工作的時間，提高工作效率，更能起到減少煤礦采煤事故發生的作用，保證了采煤人員的安全。在煤礦采煤中對機械自動化技術的應用，最為典型的是對電力牽引采煤機的使用，其中，用到的自動化系統有電力變頻器系統、計算機系統、遙控器系統以及傳感器系統等，通過提前設置相應的采煤程序，可以實現無人駕駛的情況下進行自動采煤。
電牽引采煤機的操作非常簡單，工作性能好，結構上也較為合理，所以在煤礦企業中得到了廣泛的應用。利用自動化系統，進行事先的程序設定，就能讓電牽引采煤機按照系統發出的指令進行相應的工作。另外，這種自動化機械對工作環境的適應能力較強，能夠在各類煤層中進行采煤操作。
2.3 機械自動化技術在煤礦礦井提升中的應用
在礦井中進行采煤后，要將采集到的煤炭從地下運到地面上，這個過程就叫做礦井的提升。傳統的礦井提升操作，主要是靠人工進行，這樣工作量多，難度大，耗費時間長。另一方面，利用人力進行礦井提升作業，很難保證操作過程中的安全，很容易發生安全事故。
在煤礦礦井提升操作中利用機械自動化技術，可以解決上述兩種隱患。利用機械自動化技術，可以減少對人力的使用，減小了工作的難度，不但提高礦井提升的工作效率，而且還可以保證礦井提升中的人員及操作安全，所以在礦井提升操作中，機械自動化技術得到了很大的推廣。
2.4 機械自動化技術在煤炭運輸中的應用
對于煤礦煤炭的運輸方面，機械自動化技術也得到了很大的應，這主要體現在皮帶式傳送帶的應用。我們知道煤炭的采集點與儲存點之間都會有一定的距離，以往進行煤炭的運輸都是通過人力將煤炭裝入礦車中，由礦車將煤炭運送到煤炭的儲存點，這種工作方式對人力要求很高，工作強度高，所以工作效率低下，且不能保證運輸過程中的安全。
利用皮帶式傳送帶進行煤炭的運輸，大大節約了運輸的時間，提升了運輸工作的效率，降低了煤礦企業進行煤炭運輸的成本，并且這種自動化機械可以晝夜施工，效率極高，目前已經在煤礦煤炭運輸中廣泛應用。
3 對煤礦中機械自動化技術上的優化措施
隨著機械自動化的發展和在各行各業的普及，特別是在煤礦行業中的應用，加劇了煤礦行業的競爭力度。相對電力、石油、鋼鐵、金屬加工等行業的機械自動化來說，煤礦中機械自動化技術較為薄弱，所以必須對其技術進行相應的改進，以增強其工作的效率，保證煤礦在激烈的競爭中生存發展。
3.1 加大機械自動化技術的創新
為了提高煤礦工作中機械自動化的技術，除了引進國外先進的技術外，還要加強煤礦自動化技術的研發，重視各個煤礦企業之間的技術交流，引用專業技術的創新型人才，加大對技術創新的投資力度。目前我國對于機械自動化也開始了自主研發項目，但是遇到了許多的難題，所以就要求企業加大技術革新力度，堅決攻克電液控制以及密封件等控制中關鍵技術難題，推動煤礦自動化的快速發展，為煤礦的發展提供更好的基礎。
3.2 提高機械設備的利用率
目前，機械自動化技術在煤礦工作中得到了廣泛的應用，但是在一些環節上，對于自動化機械的利用效率并不是很高，這樣使得煤礦機械自動化發展受到限制。利用自動化機械，就會面臨機械的安裝、拆卸以及維修。在提高煤礦對機械設備利用率的措施中，我們可以加強設備的更新、加大機械作業的空間、做好機械設備的保養以及檢修工作等。
4 結語
機械自動化在煤礦中得到了廣泛的應用，主要是由于在煤礦中利用機械自動化技術，大大提高了煤礦工作的效率，節約了大量的煤礦生產成本，為煤礦企業的經濟效益做出了較大的貢獻。在煤礦中的掘進、采煤、礦井提升以及運輸中，機械自動化得到了很大的應用空間，但是由于現在煤礦競爭力過于激烈，所以必須加強煤礦自動化技術創新，提升煤礦機械設備的利用率，提升煤礦的經濟利益。
作者簡介：周杰，男，湖南瀏陽人，神華神東煤炭集團烏蘭木倫煤礦綜采二隊書記，企業內部培訓師。
[摘 要]本文主要介紹了目前煤礦安全綜合自動化系統的發展趨勢、項目背景，著重闡述了利用工業以太網環網技術形成的煤礦安全綜合自動化系統的技術原則、系統結構、系統性能、系統要求等。
[關鍵詞]煤礦；工業以太網；自動化；
一、項目背景
煤炭是國民經濟和社會發展的基礎。當前，快速增長的經濟，對煤炭工業提出了更高的要求，為此，必須確保煤炭工業持續、穩定、健康的發展。
我國的煤礦安全形勢十分嚴峻，安全生產是目前制約煤礦綜合效益進一步提升的瓶頸，為扭轉這一局面，按照國務院關于加強煤礦安全生產的要求，以煤礦安全生產作為總體規劃原則，從技術裝備、管理模式、信息技術等角度，加大對礦井生產安全的投入，是對煤礦職工人格尊嚴的維護，是煤炭工業健康發展的必然要求。
此外，煤炭企業要想在激烈的市場競爭中取勝，實現企業現代化以及管理體制和運行機制的創新，提高企業綜合競爭能力，就必須運用信息技術增強企業的技術創新和管理創新能力，實現信息系統現代化，實現企業信息化，使“以信息化帶動工業化”的戰略得以有效實施，發揮后發優勢，實現跨越式發展。
近年，大型煤炭企業“礦井信息系統”發展水平突飛猛進，成為提高煤礦安全和生產管理水平的重要工具。礦井信息系統通過一體化的數字傳輸網絡，集成生產安全綜合自動化系統、工業電視系統及語音通訊系統，在信息處理軟件的平臺上，實現企業生產和管理數據、視頻、音頻等信息的自動化、智能化處理。
生產安全綜合自動化系統綜合運用了自動化技術、通信技術、計算機及軟件技術、以及電氣與電子技術等。采用先進的工業以太網技術替代傳統的現場總線技術連接礦井井上、井下各控制系統，形成環型冗余百兆（或千兆）拓撲結構，已成為自動化控制傳輸系統發展的趨勢。
二、技術原則
1、系統所有設備符合煤礦安全規程。
2、遵循“五高”建設方針，即高起點、高技術、高質量、高效率、高效益，突出效益優先；
3、技術先進，可靠性高，擴展與升級容易，具有故障自診斷功能，做到適用、好用、夠用、易擴展；
4、充分利用現有資源，在技術先進的基礎上，做到經濟實用；
5、堅持控制與管理一體化，實現設備、監控與管理之間無縫隙的數據共享與一體化集成；
6、網絡通訊功能強大，易于與其它系統集成。
三、系統結構
1、系統概述
礦井信息系統設計總體上可分為三層：信息管理層、綜合自動化層、設備控制層，本文論述主要針對綜合自動化層。
礦井生產安全綜合自動化系統是通過工業以太網和信息化管理軟件對生產和安全數據信息的集成。系統主要由控制中心、控制分站及綜合自動化網絡平臺構成。
綜合自動化平臺采用工業以太網方式，將井下各個子系統進行系統集成。各子系統采集的數據通過網絡方式與現有的企業內部局域網相接，達到數據共享，統一集中調度管理和控制為目的。傳輸介質采用光纖。
各子系統自成體系，但其功能集成于信息化管理軟件平臺，納入整個礦井的監控網絡。
2、綜合自動化網絡平臺
隨著工業以太網技術的不斷發展，可靠性不斷的提高，在能源的很多行業已采用工業以太網技術進行控制系統的連接。工業以太網技術優點非常突出，與企業網具有相同的靈活的組網結構，傾向于環網連接，網絡結構保護性很好，設備抗強干擾、高溫、高電磁能力非常強，設備端口密度高，傳輸實時性是企業網的100倍。滿足工業環境傳輸數據包流量小、傳輸實時、可靠、傳輸不間斷的特點和要求。
綜合自動化網絡系統把礦井的設備控制層各子系統連接到此系統平臺上，通過此系統向下能對礦井內各控制子系統控制命令，并能監視各子系統內設備的運行狀態，收集所需的生產和安全參數；向上能夠聯接信息網，實現生產與管理信息交換。
綜合自動化系統采用實時監控網絡結構，具備有完善的生產監控管理功能，對全礦生產主要環節及相關的輔助環節的生產過程進行實時數據采集、傳輸、處理、顯示、記錄、打印。
綜合自動化網絡系統滿足以下性能：
1）硬件設備符合有關國家標準和行業標準，滿足防爆、防塵、抗高溫潮濕和電磁干擾的要求。用于爆炸環境的設備，通過國家指定的檢測機構的防爆檢驗。
2）在物理上和邏輯上考慮網絡信道的冗余，確保網絡通路的安全。當某一子系統的通訊或元器件出現故障時，不能影響其他子系統的通訊和整個網絡的傳輸性能。
3）系統應隨著礦井建設和發展進程做到整體規劃分步實施，留有充分的擴展余地，并能隨著技術的發展方便升級。
4）系統可靠性高、穩定性強、人機界面友好、操作簡單、維護方便。
5）充分考慮系統平臺和數據的安全性。應具有可靠的身份認證機制、數據備份和病毒防護功能。
通過三層網絡對全礦的各個子系統進行實時監控，實現整個礦井監控的自動化。同時，將必要的生產管理數據傳至數據服務器，上傳管理信息系統進行綜合管理，在第一時間內讓調度人員及各層領導獲得需要的信息。為適應控制與管理一體化的技術發展趨勢，系統實現設備、監控和管理的無縫隙數據共享和一體化集成。
3、控制中心
控制中心設立調度工作站、工程師站和數據服務器。
調度工作站的功能：
1） 根據操作人員不同，設定不同的使用權限，各司其職；
2） 提供交互式全中文界面的操作平臺，各子系統設備運行狀態及參數直觀動態顯示；
3） 根據工藝流程及聯鎖關系實現各子系統的自動/手動控制；
4） 實時設定各種運行、生產工藝參數；
5） 實時監視各子系統設備的運行參數及狀態，同時將各參數數據貯存在硬盤上，將必要的數據上傳至數據服務器；
調度監控網絡實施后，調度員可在調度室終端上監視控制礦井生產過程，完成對全礦生產相關環節的“遙測、遙信和遙控”，實現礦井的綜合自動化。
1） 實時運行參數監測。各監控系統實時采集生產工況參數，可以采用圖形、報表的形式顯示系統的實時工況及目前產量、倉儲等。
2） 實時過程控制。分析采集的參數，系統自動完成過程控制，或由調度員集中操作控制。
3） 歷史數據查詢。以上生產實時監測數據均可存貯于生產實時數據歷史數據庫中，可實現歷史回顯、歷史趨勢分析，及運用直方圖、餅圖等進行綜合分析。
4） 設備故障及模擬量超限報警。當設備故障或模擬量超限時，生產監測及管理網絡同步顯示故障設備名稱，并可實現語音報警、實時打印故障功能。服務器將該故障信息存入故障信息數據庫，供以后統計分析。
4、控制分站
綜合考慮監控點的分布及工藝要求，設置若干控制分站，各分站通過工業以太網與控制中心聯接，實現資源共享，進行全礦信息的統一管理。
這些分站分別與以太網節點（交換機）聯接。
新增站點可以與綜合自動化系統建立統一的自動化采集和控制系統，采用統一的硬件和軟件協議，以降低投資。系統網絡圖：
四、系統達到總體要求如下：
1、充分考慮企業的行業特點，即生產過程兼有離散和連續的特點，而且安全要求高，生產過程綜合自動化主要表現為生產環境的安全監測、大型設備監控、生產過程監測、井下人員管理以及重要環節的自動化，并在此基礎上實現系統的集成。
2、系統全面考慮生產過程中的任一環節的監測、自動化，要將礦井的安全生產過程作為一個整體來考慮，以達到各環節間的“無縫連接”。
3、提前考慮，充分利用先進的自動化技術、網絡技術、信息技術、視頻技術為礦井的生產管理提供語音、數據、圖像三種類型的信息，使生產過程自動化與生產調度管理的信息化走向一體化，實現管控一體化。
4、系統能夠實現對遠程監控、遠程診斷以及優化調度，有關人員可在任何時間和地點通過網絡用標準化的、統一的圖形界面了解企業的安全生產情況。
