自动化系统介绍

郭庄煤业自动化部系统介绍第一部分监控系统第一节监测监控系统1、本矿现使用重庆梅安森KJ73N型监测监控系统，系统建于2008年9月并安装投入使用，与潞安集团联网运行，该系统可对井下生产环境以及各主要生产设备运行状态进行实时数据采集、传输、显示、记录。系统通过梅安森KJ306型工业环网进行传输，用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制。所有传感器的安装位置、报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围全部符合《煤矿安全规程》规定，系统运行正常，数据监测准确，断电灵敏可靠。系统主要由系统中心站、环网交换机、监控分站、电源箱、各种环境参数和工况参数传感器及执行器等设备组成，分井上和井下两部分部分。2、井上部分主要由监控中心站主备机、环网交换机、UPS电源、打印机等部分组成。在地面监控系统中心站监控主机采用双机热备配置，井下监控分站上传的监控数据同时写入监控主机、备机数据库。监控主备机通过重庆梅安森KJ306-J型环网数据接口与井下KJ306型环网交换机形成工业环网，与分站等设备进行通讯，负责整个监控系统的实时数据处理、显示、存储功能。地面设有传感器调校室和“老化室”，将更换升井的传感器标校及24小时“老化”。3、井下部分主要由井下传感器的监控参数转换成标准电信号接入监控分站，由监控分站通过KJ306型环网交换机接入工业环网，上传监测数据值到监控中心站。各类监测传感器和断电执行器与分站之间传输，采用矿用阻燃屏蔽四芯通讯电缆连接，实现监控数据采集上传及控制断电等。4、井上、下装有矿用本安型以太环网交换机4台，监控分站共28台，低浓甲烷传感器50台，高浓甲烷传感器36台，风速传感器11台，一氧化碳传感器35台，温度传感器17台，矿用设备开停传感器50台，语音风门开闭传感器12台，馈电状态传感器19台，烟雾传感器有15台，风筒风量传感器9台，氧气传感器8台，CO2传感器6台，液位传感器2台。5、每15天现场做一次瓦斯超限、故障断电试验，所有监控设备升井检修周期为6-12月。第二节人员定位系统1、本矿使用重庆梅安森KJ237型人员定位系统，系统建于2007年8月并安装投入使用，通过在煤矿井口、井下巷道和重要工作地点设置KJ237-F型读卡分站和KJ237-F-S型动态目标识别器，并为井下作业人员配备标识卡，通过对标识卡信息进行非接触式读取的方式，实现对人在不同状态下的自动识别，从而实现煤矿井下移动目标的定位、虹膜考勤等信息化管理。整个系统分为地面和井下两大部分。2、井上部分主要由人员定位主机、环网交换机、UPS电源、打印机、地面识别器、人员标识卡等部分组成。在地面人员定位系统中心站，主机采用双机热备配置自动切换，井下读卡分站上传的读卡数据同时写入人员定位主机、备机数据库。人员定位主备机通过重庆梅安森KJ306-J型环网数据接口与井下KJ306型环网交换机形成工业环网，与读卡分站等设备进行通讯。员工出入井通道为副井口，副井口以唯一性检测装置虹膜考勤机作为出入井考勤，员工虹膜考勤后考勤机自动审核入井资格证，对无证件或者证件已超期不具备从业资格的入井人员在虹膜考勤机发出报警，井口安检人员根据提示制止其入井。系统对证件即将到期的入井人员在系统上有预警提示，对井下各种报警信息（如人员呼救、设备故障、证件过期等）弹出功能。员工出入井时间以虹膜考勤时间为准，本矿人员入井为识别器识别到下井人员定位卡后，系统验证资格证正确才能虹膜考勤，识别器未识别到定位卡，则虹膜考勤无效，入井考勤必须带定位卡。系统人员档案基本信息健全，包括岗位资格证证件号和证件有效期、血型、固定联系方式等内容，WEB管理系统实时显示井下作业人员数量及分布情况。3、井下部分主要由KJ237-F型读卡分站+KJ237-F-S型动态目标识别器+KDW0.3/660(A)型矿用电源箱的组网方式。分站布置在井下各变电所，井下主要巷道、各采掘工作面均装有足够数量的目标识别器。每个识别器与分站之间为485传输制式，采用矿用阻燃四芯通讯电缆相互连接，由读卡分站通过KJ306型环网交换机接入工业环网，及时采集、处理、存储并传输数据。4、井下安装KJ237-F型分站14台、安装KJ237-F-S型识别器70个，下井人员佩戴KJ237-K型识别卡1500张。第二部分通讯系统煤矿通信联络系统由生产调度通信系统、行政办公通信系统、井下无线通信系统、煤矿安全数字广播系统组成。生产调度通信系统、行政办公通信系统、井下无线通信系统通过数字中继与上一级调度总机等系统互联互通。第一节有线通讯系统1、生产调度通信、行政办公通信使用上海山源KTJ115型数字交换机，系统建于2017年3月并安装投入使用，系统装机容量1000门，现使用640门，20台KT-2432B井上通信分站，每台分站接32部电话终端。郭庄矿井上、下共设置电话机355部，东盛和小南村矿共92部，郭庄矿井下安设电话100部覆盖各采掘工作面作业地点、皮带机头、变电所、水泵房等，该系统具有选呼、急呼、全呼、强插、强拆、监听、录音等功能，录音保存时间超过三个月，与无线通讯系统互联互通，具有无线通讯与调度电话互打功能，各种功能使用正常。第二节无线通讯系统1、无线通讯系统采用上海山源KTJ115型WIFI通讯系统，系统建于2012年10月并安装投入使用，在井下大巷敷设通讯电缆并安装基站，配备防爆手机，实现井下移动通讯。矿用无线通信系统(WiFi)整体架构为核心使用电信级IP语音交换机作为交换平台，通过基于GEPON技术的工业环网传输，采用无线基站作为无线接入点，末端无线手持终端接入的方式，建立起矿井环境的综合网络系统。系统由本安手机、本安基站、本安交换机等组成的新一代WiFi无线通信系统。具有有线、无线一体化调度通信功能。整个系统分井上和井下两部分组成。2、井上部分集中网管服务器、无线接入控制器、IP语音交换机、触摸屏调度台、核心交换机、室外智能基站等组成。机房配置核心交换机接入基于GEPON技术的工业环网，地面机房设备接入交换机、室外基站可通过光缆级联后接入交换机。通过IP语音交换机实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化。地面安装（KT154-F5型）大功率基站2套，无线基站网管服务器平台查看基站的工作状态、基站流量、基站下终端数量实际显示、统计等。3、井下部分由矿用本安型交换机、矿用本安型光端机、矿用本安网络延伸器、矿用本安型无线基站46套、矿用隔爆兼本安直流稳压电源46套、矿用本安手机等组成。井下基站通过本安型光端机就近接入基于GEPON技术的工业环网，或通过网络延伸器接入井下环网交换机，基站接入网络延伸器，基站之间通过双绞线级联。用户可井上、井下漫游，实现与终端的数据交互。第三节应急广播系统一、KTK113型广播1、应急广播系统采用南京北路KTK113型CAN总线广播系统，系统建于2012年9月并安装投入使用，井下广播分站可以对调度对讲和区域对讲，实现安全调度指挥互通功能。煤矿安全数字广播（CAN总线）系统，适用于矿山井下巷道、停车场、候车室、变电所、工作面等场所。系统可在紧急情况下做为紧急呼叫系统，一键通知全矿井或指定区域的人员进行紧急撤离，为应对紧急突发事件提供快速应急措施，为矿井的安全提供保障。可进行文件通知广播与安全知识教育广播，播放背景音乐，并在需要时做双向通信用，井下每台本安广播分站可以对调度紧急对讲报警和区域对讲，实现安全调度指挥互通功能。整个系统分为地面和井下两大部分。2、井上部分包括应急广播主机、麦克风、音响、地面语音网关、地面传输接口等部分组成。地面传输接口通过地面工业环网交换机与井下本安广播分站进行通讯，音频数据传入应急广播主机系统软件。3、井下部分包括本安广播分站24套、本安广播分站电源24套、隔爆兼本安型网络接口1台等部分组成。本安广播分站通过本安型网络接口，就近接入基于GEPON技术的工业环网交换机与地面传输，形成工业环网+现场总线的模式。二、KXY660广播系统1、该系统由地面主机，主机系统操作软件，地面音响，麦克风及井下广播音响、广播电话、传输光纤等设备组成。组网方式及系统功能，采用基于IP网络的数字化音频广播系统，通过井下环网与地面工业网对接来实现井上下的通讯与联系，突破了传统模拟广播系统的内容局限、空间局限和功能局限。2、具体功能如下：（1）、基本的广播功能（2）、音乐播放功能（3）、广播监听功能（4）、查询打印功能（5）、监控录音及自动录音（6）、整点报时（7）、动态图显示及编辑（8）、程控功能3、投入时间为2017年。4、目前井下广播音箱数量为20台，语音电话11台。第四节网络系统1、办公局域网本矿办公局域网采用由华为6506R交换机、华为S5300光口交换机、华为S3900交换机、华三S5500交换机组成内部网络，思科ASA5510防火墙和深信服上网行为网关组成互联网出口部分。对办公网内十三个交换机进行VLAN划分管理，划分VLAN以后，为每一个VLAN配一个“虚拟接口IP地址”。VLAN规划分别为：VLAN20——核心机房，IP地址：172.16.0.1；VLAN21——办公楼，IP地址：172.16.1.1；VLAN22——餐厅楼，IP地址：172.16.2.1；VLAN23——公寓楼，IP地址：172.16.5.1；VLAN24——销售磅房，IP地址：172.16.6.1；VLAN25——新副井安调室，IP地址：172.16.9.1；VLAN26——南队部楼，IP地址：172.16.10.1；VLAN27——北队部楼，IP地址：172.16.11.1；VLAN28——安指楼，IP地址：172.16.12.1；VLAN29——销售部，IP地址：172.16.18.1；VLAN30——副井安调室，IP地址：172.16.14.1；VLAN31——新调度楼，IP地址：172.16.16.1；VLAN32——铁运处，IP地址：172.16.17.1。2、工业环网（1）、无源环网。基于GEPON技术常州天地工业环网，采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构主链路采用千兆光纤，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次。各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，地面核心机房配置OLT核心交换机、设备冗余器、线路冗余器。地面设置CJJ03型地面环网接入器。井下主要变电所布置井下环网接入点，每个接入点的设备主要由一台分光器、一台KJJ61A光网络终端和一台KTG2A本安数据光端机及KDW16A本安不间断电源等构成，来实现整个区域各系统的信号传输。（2）、有源环网。重庆梅安森工业环网，通过KJ306-J数据接口和KJ306环网交换机形成环网，传输介质采用矿用阻燃型光缆，实现监测监控数据的独立传输。3、集团网本矿集团网采用华为S3300交换机与潞安集团核心交换机连接，进行集团内部数据传输。第六节视频监控系统本矿使用海康威视视频监控系统，系统建于2015年9月并安装投入使用。系统采用井上网络摄像机、井下矿用隔爆光纤摄像仪，对井上下主要地点进行监控，传输方式将前端视频信源，进行编码和IP封装，通过井上网线和井下光纤接入网络交换机，再通过IP网络来承载图像，接入调度室海康网络解码器，进而连接显示视频画面到大屏，或者通过网络以WEB方式进行浏览监控，从而实现对主要部位全方位的监视，一方面及时、准确地对应区域的摄像机进行监控，同时通过管理软件进行远程统一录像。第七节产量监控系统本矿使用北京赛华KJ407型产量监控系统，系统建于2013年2月并安装投入使用。