煤矿综合自动化系统讲座(三)

1、煤矿综合自动化系统讲座（三）孟凡强2010年8月QQ：469177341phone纲要煤矿主要生产工艺 煤矿生产系统、安全系统业务需求煤矿综合自动化系统基本概念建设内容关键技术自动化、信息化、数字化比较煤矿综合自动化系统解决方案生产自动化安全监控安全生产管理辅助系统第三部分煤矿综合自动化系统解决方案三、矿井安全辅助系统加强矿井安全生产、调度管理及监控力度，设计安装矿井安全辅助系统，包括通信、视频、大屏等。u通讯系统： 调度通讯无线通讯u工业电视监控系统u大屏显示系统 三、矿井安全辅助系统1、通讯系统u调度通讯矿井调度通信系统目前多选用数字程控交换机，与行政通信（电信业

2、务）可以对接，对于煤矿而言，特别之处就是井下选用防爆电话机，需要煤安认证。三、矿井安全辅助系统1、通讯系统u无线通讯井下无线通讯系统技术及产品：小灵通（原来最多）、WIFI（新兴）。WIFI无线通讯技术：无线通讯技术： IEEE 802.11b规范ps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为；最高带宽为11 Mb：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。三、矿井安全辅助系统1、通讯系统u无线

3、通讯WIFI矿用无线通讯系统井下小灵通系统技术指标覆盖距离直径大于700米直径在400米左右传输带宽无线部分最大54M，有线部分最大100M无线部分最大256K，有线部分2M传输介质光缆电缆无线工作频率2.4G 1.9G 最大通话数量单个基站16部同时通话单个基站3部同时通话可复用性可保证在传输语音质量的同时传输视频、图像、数据等应用现阶段技术只能传输语音数据应用指标接通时间接通时间接通速度快接通时间接通速度快通话费用便宜，甚至零话费,拨打长途费用低较贵，不存在零话费, 拨打长途要收取市话适用地点没有局限性全球任何有互联网的国家、地区 局限性强只能在本国或者本市拨打号码情况有固定电话功能，有运

4、营商赋予的固话号码有固定电话功能，有运营商赋予的固话号码产品功能可实现企业内部异地免费通话、一号多线等功能可实现部分的实现企业内部本地免费通话三、矿井安全辅助系统1、通讯系统u无线通讯小灵通通讯系统结构图三、矿井安全辅助系统1、通讯系统u无线通讯WIFI无线通讯系统结构图主运大巷辅运大巷主运顺槽回风巷道综采面掘进面自动化网络延伸串口设备接入摄像头摄像头井口调度台工业电视人员定位网络管理监测监控工业自动化地面覆盖串口设备接入屏幕墙PSTN 公网公网标识卡双模手机标识卡标识卡双模手机双模手机自动化网络延伸三、矿井安全辅助系统2、工业电视监控系统矿井工业电视系统设计分井上部分、井下部分。井上主要安装

5、在重要厂房、办公区域等； 井下部分在重要生产巷道、机电硐室，井下1安装矿用本安型光纤摄像仪。 u模拟图像传输 同轴电缆u数字图像传输 光纤三、矿井安全辅助系统2、工业电视监控系统三、矿井安全辅助系统3、大屏幕显示系统作为企业计算机网络信息系统的综合数据显示平台,需要将多种模式的信息高质量的显示到屏幕上,且要求整个系统的很高稳定性。目前煤矿常用显示技术：DLP、投影环幕等。三、矿井安全辅助系统3、大屏幕显示系统煤矿安全生产管理系统（MES）u安全监测、生产自动化数据如何利用？u结合煤矿生产管理模式，如何管理？ 煤矿安全生产管理系统，将煤矿安全、生产、调度、机电设备管理等职能部门业务通过软件系统实

6、现，解决煤矿安全、生产直接相关的区队级管理问题。煤矿生产运行优化决策依据煤矿生产运行优化决策依据 性能计算与分析性能计算与分析动态成本分析动态成本分析故障诊断故障诊断状态检测状态检测运行优化运行优化 生产成本分析生产成本分析 生产管理流程分析生产管理流程分析煤矿安全生产管理系统煤矿安全生产管理系统设备可靠性分析设备可靠性分析 u煤矿企业信息化建设的必要环节：煤矿企业信息化建设的必要环节：安全生产信息化、管理信息化u实现实现“管控一体化管控一体化”的必要环节：的必要环节：企业管理、生产管理与生产过程连接煤矿安全生产管理系统实施的意义 ERP（企业管理系统）MES（生产管理系统）PCS（基础自动化

7、）“管控一体化管控一体化”的数字化矿的数字化矿山山煤矿安全生产管理系统系统网络结构 矿井基础自动化PCS系统（PLC、监控站等）统一数据接口事件数据库实时/历史数据库管理数据库专家知识库矿井数据模型（Plant data Model）煤矿安全生产管理系统煤矿安全生产管理系统数据平数据平台台煤矿安全生产管理系统数据总线系统管理生产 管理设备管理安全管理报表管理数据整合采煤 掘进 通风 排水 提升 运输 洗选 供电 安全煤矿安全生产管理体系/规程/标准煤矿安全生产管理系统可视化信息门户（Portal）用户管理系统监控日志管理性能管理p 煤矿安全生产管理系统系统软件由系统支撑平台，高级应用软件两个部

8、分组成。两部分具有相对独立性，便于系统升级和扩充。p 系统平台软件的组成如图所示，包括：控制系统接口软件（如：基于API、OPC、ODBC、COM等技术的通讯接口）、数据采集和处理软件、运行工况监视与查询软件、运行统计与考核软件、系统维护管理软件等。从应用模式上，煤矿安全生产管理系统应用在煤矿安全生产管理系统网络和MIS一侧的网络中支持两种模式的应用，其中在煤矿安全生产管理系统网络内部的应用，支持B/S和C/S两种模式，在MIS一侧的煤矿安全生产管理系统应用，支持完全的B/S结构模式应用。煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 数据库管理平台数据库管理平台数据集成平台数据集成平台用户应用平台用户应用

9、平台计算应用平台计算应用平台系统四大平台工具系统四大平台工具煤矿安全生产管理系统系统功能结构介绍 煤矿安全生产管理系统系统平台功能结构用户管理用户管理基础数据基础数据维护管理维护管理矿井模型矿井模型事件建模事件建模p用户组、用户管理：用户操作权限管理，建立系统日志，保证整个系统安全；p系统基础数据设置：班组编码、班次编码、生产计划状态等；p维护管理：系统管理员对本系统状态监视、故障诊断、运行参数调整等；p煤矿建模：生产设备和路径的建模，生产事件的建模，生产路径的建模 等；p生产事件和过程的建模：对生产设备及路径上发生的各种生产事件进行定义，例如设备停机事件，物料消耗事件等。煤矿安全生产管理系统

10、系统功能介绍 系统管理子平台p信息的综合管理：将实时、历史数据及综合分析后信息提供给系统用户；p生产计划管理：工作日历（班次时间、轮班时间、工作时间制定）；生产计划制定与下达；材料领取管理；生产计划跟踪；p生产组织管理：施工管理（采煤工作面、掘进工作面及机电设备安装维修施工管理）；日常生产组织管理（班前会、值班人员台帐、停产损失管理等）；煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 生产作业管理子平台p矿生产调度例会管理：参加生产调度例会单位、人员、重要会议记录管理；p调度管理：生产区队、辅助区队任务安排、设备材料调用分配、井下车辆调度管理等；p生产日报管理：任务完成情况上报；p其他管理子系统：生产状态监

11、视、故障报警、历史曲线等。煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 生产调度管理子平台p作业成本定额管理：进行细化到岗位一级的作业成本定额管理，根据每个岗位的定额要素（人工定额、材料定额、设备维修费用定额、能源消耗定额）和具体定额量，计算出相应作业成本定额。p每日成本结算管理：根据每日作业的实际完成量，与成本定额结合，计算每日各岗位的成本结算情况，并传给计财部作为成本结算的基础。p月度成本考核：统计各岗位的月度作业完成量，与成本定额结合，计算各岗位的月度成本消耗情况，并与安全考核、质量检查、进度奖惩等情况结合，生成各岗位和个人的当月考核结果，并传给人力资源系统和经营管理系统作为数据基础。煤矿安全生产管

12、理系统系统功能介绍 生产成本管理子平台p井下人员信息管理：与井下人员考勤定位系统连接，监视人员（车辆）身份、人员考勤定位、瓦斯人员工作考核、矿车运行定位等；p矿井环境参数监控管理：与矿井安全监控管理系统连接，监测瓦斯浓度、风速、风量、水位水压、矿顶板压力等，实现越限报警等。煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 安全管理监控子平台p设备故障诊断管理：对矿井大型固定设备故障管理，建立生产设备故障原因树，对设备生产数据监控（设备运行速度、控制参数、状态等），停机逻辑分析模型建立，停机统计分析画面；p设备总体效率计算与分析；p设备台帐管理；p设备维护、维修记录管理。煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 设备管

13、理子平台生产数据、计划执行情况查询，产量、掘进及洗选班报表、日报表，物料消耗、质量统计报表，生产统计分析，生产事件查询等。煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 报表管理子平台p与自动化系统、企业管理信息系统互联，实现数据共享，生产、管理集成；p与矿井三维可视化系统集成，利用三维动态图形可视化技术把主要设备的各个重点监测点的数据展示出来，利用动态图形可视化技术组态技术模拟各主要设备的运行情况，并显示设备的实时监测参数，对于异常情况可以实时报警以提醒各煤矿安全生产管理人员。 煤矿安全生产管理系统系统功能介绍 其他功能子平台p 煤矿安全生产管理系统系统平台软件，用于组态开发和实现完整的煤矿安全生产管理系

14、统应用系统，提供煤矿安全生产管理系统系统应用和计算的运行环境；p 集成化的开发环境，便于煤矿安全生产管理系统系统工程化组态开发、实施和维护；p 开放性体系结构，全面支持COM、OPC、ODBC/SQL、ActiveX标准，便于扩展功能，支持第三方开发；p 集成化的图形开发环境、增强的图形功能，丰富的图形元素及煤矿安全生产管理系统图库集，提供子图精灵开发工具，用户可以方便地生成自己的图库；p 稳定可靠的运行环境，基于C/S方式在煤矿安全生产管理系统网内部各监控站点按照运行策略进行HMI的显示和交互；p 完全中文界面，始终以用户感觉友好放在第一位，尽量保持用户熟悉的windows，office等软

15、件的布局设计风格。煤矿安全生产管理系统系统平台介绍 系统平台特性 p 系统选用Proficy Historian 实时历史数据库。p Proficy Historian实时历史数据库实现数据归档与存储，数据库管理，应用编程接口，事物机制，权限管理机制。完全保证用户数据的压缩保存和快速读取。p Proficy Historian能够提供方便、快捷和海量的生产数据采集和保存方式，并实现生产数据与管理系统的集成；并提供生产系统和管理系统之间关键的连接。 煤矿安全生产管理系统系统平台介绍 实时/历史数据库平台 p选用 Real-Time Information Portal 作为系统信息门户平台。pR

16、eal-Time Information Portal应用平台为集成化的解决方案提供了一个通用的 、基于web 的客户端和报表环境。通过灵活的趋势、图形显示和对所有实时数据的统计分析，Proficy Real-Time Information Portal 独一无二地提供了对矿内信息的显示和了解矿井的运行情况，从而达到改善企业运行的目的。 煤矿安全生产管理系统系统平台介绍 信息门户平台p 全面实现矿井各生产过程自动化，并在矿井调度指挥中心分别对各生产环节进行监测监控，达到减员提效增安的目的。p 实现矿井安全、生产自动化系统与信息管理系统集成，实现生产、管理数据共享，实现煤炭企业“管控一体化”。

17、p 在实现设备层、控制层全面自动化的基础上，提高信息层的技术含量。通过引用、开发及实施具有现代生产管理思想的软件系统，使综合自动化系统能发挥更大的整体效益。p 实现生产控制的实时数据库和信息管理的关系数据库的接口，能够实现信息系统对生产数据的无障碍存取。p 上位监控系统软件、网络管理软件等均基于WEB浏览器模式开发，支持远程监测监控、远程维护。p 为煤矿井下环境特别恶劣情况下设备的维护保养提供可靠技术手段。在设备发生故障时能够方便及时的发现故障、排除故障。p 与矿井现有自动化、信息化系统的实现连接，扩展现有系统的应用水平。煤矿安全生产管理系统系统平台介绍 系统优势应用案例 生产过程管理应用案例 数据归档统计应用案例 趋势分析应用案例 自动报表应用案例 短信报警管理应用案例 运行统计分析应用案例 设备状态监测与故障诊断应用案例 设备可靠性分析应用案例 性能计算分析应用案例 优化控制与运行功能企业管理