煤炭企业综合信息化自动化体系的研究与建立_图文

1、煤炭企业综合信息化自动化体系的研究与建立吴义祥中国矿业大学龙口矿业集团有限公司摘要:本文结合龙口矿业集团信息化建设实践,研究提出了“生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化、信息管理集约化”的煤炭企业综合信息化自动化体系,并在集团公司建立了该体系,其形成的模式对煤炭企业信息化建设具有借鉴意义。关健词:煤炭企业;信息化;自动化;研究煤炭工业是典型的传统产业,主要在地下作业,工作环境复杂,水、火、瓦斯、煤尘等灾害突出,危险程度高;井下生产环节多、劳动密集、效率较低。为达到安全生产的目的,人们一直在不懈地努力,从人工炮采到机械化采煤,从高产高效到质量标准化,生产技术在不断地变革和进步;进入二十

2、一世纪以来,煤矿的发展方向无疑是自动化生产,从根本上达到安全、高效。要实现以上目标,其核心的推动力量就是日益发展的信息技术。因此,采用计算机技术、通信技术、自动化等技术对煤炭企业安全、生产、经营、管理等各环节进行升级改造,实现信息化与工业化的融合,必将大大提高企业的核心竞争力,为企业带来巨大的经济效益、社会效益和安全效益。龙口矿业集团通过几年的信息化建设,初步形成了企业综合的信息化自动化体系,该体系由生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化、信息管理集约化四部分组成。煤炭企业综合信息化自动化体系图如下:采煤自动化皮带自动化轨道自动化供电自动化排水自动化通风自动化选煤自动化提升自动化安全生

3、产监测监控系统煤矿井下人员定位系统海域水情监测系统束管监测系统瓦检员巡检管理系统顶板压力监测系统工业电视监视系统龙矿信息港办公自动化安全生产管理信息系统目标经营管理信息系统煤炭销售管理信息系统生活后勤管理信息系统经济运行管理信息系统培训学习网络系统信息网络平台通信网络平台大屏幕显示系统视频会议系统信息业务集中管理体系煤炭企业综合信息化自动化体系生产过程自动化信息管理集约化企业管理信息化安全监控数字化其体系中各部分所包含的主要内容如下:1.生产过程自动化采用自动化技术改造生产过程,是传统产业发展的必然趋势。围绕煤炭生产过程,建设采煤、皮带、轨道、供电、排水、通风、提升、选煤等环节的自动化系统,并

4、集成形成矿井综合自动化平台(如下图,实现井下及地面现场的无人值守,大幅度提高煤矿安全程度、生产效率、生产能力。 1.1采煤自动化系统在采煤工作面装备自动化系统,全面实现采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、泵站、顺槽皮带的集中联锁控制,实现在地面集控中心、调度室对采煤机位置及支架压力等参数的远程实时监视。1.2皮带自动化系统在井下每条皮带设置煤仓、煤位、跑偏、急停等门类齐全的保护装置和起停信号预报、工业电视摄像头、移动通信装置,在地面集控中心设置主、备用两台控制机,通过工业以太网及现场总线等方式进行传输,同时辅助以现场的工业电视图像及移动电话,可靠地实现在地面控制中心对井下运输皮带的开停控制,

5、实现井下现场无人值守。1.3轨道自动化系统在矿地面集控中心设置两台主、备用微机,基于工业以太网传输实现对井下轨道运输的调度、信号的闭锁、道岔的自动控制及运输状况的在线监测,提高矿井运输水平。1.4供电自动化系统采用总线方式连接井下现场设备后,通过总线方式及PLC就近接入工业以太环网进入矿井综合自动化平台,在地面集控中心设置两台操作微机实现对井下各变电所高低压开关设备的远程开停和在线监测,实现各变电所无人值守。1.5排水自动化系统采用总线方式及PLC连接井下水泵等排水设备,就近接入井下工业以太环网,进入矿井综合自动化平台,完成在地面集控中心对井下各泵房设备的远程开停和在线监测,实现泵房无人值守。

6、同时,实现在井下现场自动监测水位、全自动开停多台水泵功能。1.6通风自动化系统采用现场总线及PLC实现就地集控,同时,就近接入工业以太环网,进入矿井综合自动化平台,完成在地面集控中心对矿井通风机的远程开停和在线监测。1.7提升自动化系统采用各类可靠的现场传感器、自动计量装置及PLC等设备,实现煤炭装卸载及绞车运行的全自动化,同时,就近接入工业以太环网,进入矿井综合自动化平台并组态,完成在地面集控中心对提升状态的远程在线监测及控制。1.8选煤自动化系统通过在选煤厂现场设置各种保护装置、采用PLC及Profibus现场总线等技术组成控制网络,与工业电视监视系统、通信系统结合,在集控中心实现对皮带、

7、干选机等几十台设备的远程开停及在线监测。2.安全监控数字化采用信息技术增强灾害预防能力是安全管理的发展方向。在煤矿建立各种数字化监测监控系统,形成对环境、人员、设备全方位的动态监控体系,增强矿井灾害的超前预防能力。2.1安全生产监测监控系统建设安全生产监测联网系统和各矿安全生产监测监控系统。在煤矿井下全方位设置各类测点传感器,实现对井下瓦斯、一氧化碳、支架压力、风速、温度、风门等现场参数的实时监测及瓦斯超限断电,同时,实现手机短信报警功能,实现信息共享,为矿井各类灾害的防治奠定基础。2.2海域水情监测系统研究海水馈入机理,形成防止海水馈入理论,建立海域水情监测系统,通过对各类海水馈入参数变化的

8、动态监测,实现对海水馈入超前预知预报。2.3矿井人员定位系统通过无线接收器将井下划分成足够多的区域,实现对下井人员的实时跟踪,并实现当有人接近禁入区时自动发出声光报警,在地面可通过网络对井下人员进行准确统计和分布查询,并纳入煤矿工资管理,有效促进对下井人员的动态管理。2.4工业电视监视系统在煤矿地面的生产系统、工业广场及井下的主要生产场所均设置摄像头,将现场图像信号通过光纤传输至本矿调度指挥中心、矿井自动化控制中心等,作为生产指挥和自动化控制的基础信息。同时,实现10天以上的图像存储,实现了矿井的可视化监视。2.5瓦检员巡检管理系统用于实现井下瓦斯巡检的信息化管理。主要实现以下功能:当瓦检员到

9、达井下检查地点时,使用携带的智能瓦检仪读取到达地点的条形码信息,并同时输入瓦斯情况,升井后,将智能瓦检仪储存的信息读入电脑,以便定性和定量分析检查人员的工作情况及瓦斯情况。2.6束管监测系统束管监测系统是煤矿重要的安全装备,通过该系统在地面对井下各地点的瓦斯、氧气、氮气、二氧化碳等多种气体含量进行24小时连续循环监测,进一步提高矿井灾害预测能力。2.7顶板压力监测系统将井下各压力传感器测量的现场数据经通讯分站传至地面,实现在地面调度室、生产技术管理部门等对煤矿工作面支架压力参数的在线远程监测。3. 企业管理信息化信息技术与企业各类管理业务的融合,是信息化的主要目标,是现代企业必然的发展方向。通

10、过开发应用各类管理信息系统,力争实现企业各类业务的信息化管理,提高管理效率和管理水平。3.1信息港在企业总部、各单位均建立信息港,设置安全生产、经营管理等不同形式的栏目,向广大员工全面介绍企业的文化和发展思路。在日常工作中,实现通知公告、会议、工作交流等各类信息的网上发布。3.2办公自动化系统主要包括个人事物、公共信息、领导办公、行政办公、信息发布等办公模块,与企业信息港紧密配合,实现企业文件、调度传真、汇报请示、信息交流、通知公告、报表资料等无纸化流转,实现网上办公,以提高工作效率。3.3安全生产管理信息系统开发包括矿井安全、质量标准化、一通三防、生产调度、生产技术、机电设备、地质测量、井下

11、三维信息等在内的各个系统或子系统,对安全生产工作业务流程、关键业务信息进行数字化、标准化处理,实现了企业及煤矿安全生产各专业的信息化管理。3.4目标经营管理信息系统开发建设目标经营管理信息系统,做到准确反映企业及煤矿的成本、利润等情况,实现生产经营情况的实时统计,管理人员能够随时查询当日各种信息数据。3.5煤炭销售管理信息系统覆盖矿区各个煤炭磅房及售煤皮带计量点,首先实现自动化计量,同时开发合同管理、计划管理、库存管理、质检管理、结算管理、综合查询等子系统,实现企业煤炭营销多地点销售、集中统一管理。3.6生活后勤管理信息系统主要建立一卡通系统,以此为基础,实现人、财、物的有效监控和规范化管理,

12、实现在就餐、购物等消费项目的电子化结算,为广大员工提供方便。4. 信息管理集约化建设网络平台,整合信息资源,实现信息共享,是信息化的内涵和方向。企业建设支撑信息流动的各类网络及系统,形成网网互联、内外互通、井上下一体的信息网络平台,同时实现信息管理业务的集中化。4.1井上下一体的信息网络平台建设井下工业以太环网,在煤矿地面集控中心及井下变电所等地点安装网络交换机,通过光缆组成环形网,形成可靠性极高的信息传输平台,井下及现场各个控制系统通过PLC或现场总线就近接入工业以太环网,完成各类控制信号与地面控制微机的通信传输,实现煤矿自动化总集成。建设覆盖全矿区的宽带网,与井下工业以太网通过安全防火墙互

13、联,形成井上下一体的信息网络平台,为企业信息化及各类数据业务提供统一、集成的网络平台,以实现管理信息、自动化信息、监测监控信息的共享,使工作人员坐在自己办公室就可了解、观看井下现场的各类信息。4.2井上下一体的通信网络平台建设矿区电话通信网、矿井调度电话网、井下移动通信网、工作面组合电话系统,形成了井上下一体的通信网络平台,为调度指挥、自动化控制、日常管理提供畅通的联络手段。4.3现代化装备安装煤矿大屏幕显示系统,分别设置在煤矿调度指挥中心及集中控制室等场所,形成煤矿各类信息齐全的现代化指挥控制中心。利用通信网络或计算机宽带网组建矿区高质量的电视电话会议系统,并与公共电视电话会议网互联,形成了

14、现代化的工作环境。4.4集中化管理体系信息业务管理进一步集中化,将企业的计算机、通信、监测监控、自动化等专业的管理和维护工作一并划归各级信息中心统一负责,形成自上而下的管理体系和工作机制。龙矿集团信息化建设,推动企业方方面面发生了显著变化,取得了较大的应用效益:在生产过程自动化方面,大大减少井下现场作业人员,提高了设备可靠性、生产效率和安全程度,取得了较大的经济效益。在安全监控方面,实现了对煤矿生产环境、设备、人员的动态掌控,各级管理人员均实时地查看各类安全信息,大大增强了煤矿各类灾害的超前预防能力，具有较大的社会效益。在企业管理信息化方面，各类 管理信息提供的及时准确，组织机构和管理人员比原来大大减少，职责划分更清晰、 规范，工作效率大幅度提高。总之，信息技术在企业各领域的全面应用，大大推动了 企业的技术进步，提高了企业的品牌价值，改善了企业的社会形象，增强了企业的竞 争能力。 煤炭企业的信息化自动化体系建立以后，要首先抓好各系统的安全可靠运行和应 用工作；进一步做好系统的总集成研究，提高信息共享水平；同时，应加强对广大员 工信息知识的培训工作，以适应信息