隨著科技進步工業以太網和現場總線技術給煤礦監測、監視、監控技術的發展帶來了機遇,也為礦井綜合自動化信息平臺提供了技術基礎,礦井綜合自動化和信息化建設已經成為衡量煤礦企業現代化水平的標志,也是提高煤礦企業綜合生產能力的必要手段。
煤礦綜合自動化程度,反映了煤礦安全生產中快速發現隱患的能力,快速處理問題的能力,快速處理突發事件的能力;反映了系統數據的綜合利用能力,運用信息化手段快速決策的能力,提高生產率降低噸煤成本的能力;也反映了煤礦企業自身的管理能力。
綜合自動化安全生產調度系統的主要作用是將地面信息管理系統、生產環節自動控制系統等通過工業以太環網和自動化平臺軟件實現全礦山的安全生產管控一體化。本方案結合本礦現場實際情況,提出一套煤礦綜合自動化平臺的解決方案。
利用網絡技術、自動控制技術、通信技術、計算機技術、視頻技術,以國家安監總局“機械化換人、自動化減人”要求,建立工業以太環網+現場總線為網絡平臺的礦井綜合自動化安全生產調度系統,系統的運行通過監控自動化技術監控,來實現自動化系統安全一體化管理,達到綜合控制與綜合管理的目標。
1.信息綜合功能
綜合自動化平臺將接入的各子系統信息通過數據交換方式與綜合監控中心進行數據存取,并將系統的信息進行綜合處理,并負責將實時、歷史及綜合分析后的信息提供給系統中的用戶。
2.實現對煤礦生產系統設備的集中監控
系統基于網絡的集中監控系統,在網絡數據中心實現對網絡中系統的集中監控。各工作站功能相同,可用于對系統中系統進行監測與控制,實際使用時可互為備用。
3.實現機房硐室無人值守時的門禁管理、現場巡檢考勤
運用數字化、網絡化門禁監控與巡檢考勤技術,實現要害場所人員進入控制管理、現場巡檢考勤、與地面中心的可視對講、遠程門禁開鎖、就地人臉識別/刷卡開門等功能,實現無人值守時重要場所的門禁管理及日常巡檢維護。
4.實現機房硐室視頻監控的整合接入
能夠將子系統的視頻監控整合接入到綜合自動化平臺內,在子系統設備運行監視界面中能夠調取視頻監控畫面,控制操作與視頻監視聯動,實現遠程可視化操作及監控。
5.顯示功能
能實時顯示主副井絞車、壓風機、通風機、凈水系統、污水處理系統、井下水處理系統、泵房、變電所、變電站等相關設施及信息狀況;當被測參數超限、保護動作及設備運行狀態改變后出語音、文字告警提示。
6.控制功能
具有遠程啟動、停止、復位功能,可進行地面遠程編程、故障(保護)屏蔽及控制方式轉換等功能控制。
7.多系統聯動功能
具有系統聯動功能,在同一啟動畫面中,具備多個信息區域,觀察設備的啟動參數、通訊命令的傳輸信息等,能夠將子系統的運行監控、視頻監視與門禁管理、現場巡檢考勤整合在統一的軟件監測控制平臺上。
8.故障自診斷功能
判斷故障類型、位置并能進行圖像和語音提示以及打印輸出。
9.報警功能
為用戶提供監測系統的實時報警信息包括超限報警、開關報警、系統在線設備的故障記錄。系統能統計昨日、當日、當前的報警故障個數,按子系統、類別、等級、日期段等條件查詢和統計歷史報警或故障信息。
當系統出現故障和報警的時候會彈出窗口或彈出報警條,根據用戶自定義的等級嚴重性排序。依據其影響程度進行分類、分級。類別包括:影響安全、影響生產、普通報警或故障;等級包括:一級、二級、三級。
10.事件記錄功能
對涉及系統配置操作,子系統實施控制的操作,系統進行記錄,包括:操作時間、操作者、操作碼及描述、節點名等。為系統的事故追查及重演提供重要的信息。為用戶提供監測系統的實時報警信息包括超限報警、開關報警、系統設備的故障記錄。
11.打印功能
能實時或按時間段打印壓風機、通風機、凈水系統、污水處理系統、井下水處理系統、泵房、變電所、變電站等相關設備的運行參數和運行狀態。
12.數據統計、匯總、查詢功能
對數據進行綜合處理,生成統計報表、曲線圖、柱狀圖顯示并能打印輸出。系統能選擇日期查看某歷史數據的曲線。
系統可以查詢系統中設備的開停情況,如開時間、次數等,可查看累計量信息及統計圖表,還可查看系統的網絡故障信息可方便用戶管理。
13.數據系統分級管理
設定不同權限,實現安全監測信息、設備運行信息及其他安全信息的分類顯示。
14.網絡功能
與其它集控系統(如:管理系統)組成網絡并納入計算機局域網,供調度指揮中心、領導及有關部門隨時掌握井下系統工作情況。
15.掉電保護
為防止系統突然斷電造成系統數據的丟失,采用UPS供電,保證系統不斷運行。UPS至少能夠為系統提供2小時的連續供電要求。
16.網絡安全功能
自動化信息集成平臺具有安全驗證體系,支持系統的安全性恢復,支持數據備份。系統建立預警、防護、檢測、響應、管理等在內的保障體系。
- SDCS自組態分布式監控系統
SDCS分布式監控系統(SMart Distributed Control System)是由DCS集散控制系統改進發展而來的工業過程控制系統。
SDCS是基于現場設備、現場總線、現場控制、局域網的監控系統。它以現場設備層為核心,實現由小及大,自下而上的監控系統,將現場設備與模塊相結合,現場控制與系統聯網控制相結合,以太網和現場總線相結合,實現設備傳感器、現場數據和控制的工業控制和管理的系統化,適合于煤礦企業的生產設備和生產線的監控。
SDCS是自組態自動化監控系統,現場設備和傳感器即插即用,自動識別,依據工藝流程設置即可完成現場控制,無需編程;現場監控模塊相互串聯構成監控網絡;用SDCS軟件的監控場景模塊和設備、傳感器等模塊搭建出場景和監控關系,即可實現自動化集控系統;現場和制造商的技術人員使用SDCS即可實現設備和生產線的集控。
- SDCS-SJ輸送機分布式控制系統
采用SDCS監控技術,一條線路建成監控鏈路,傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統。
一條線路即可將分布在輸送機沿線的所有采集控制裝置連成監控系統,實現輸送機的運行監視和遠程控制。
- SDCS-SX輸送線分布式保護集控系統
采用SDCS技術,用網絡連接輸送線的各SDCS-SJ輸送機分布是控制系統,接入集控中心,通過輸送線保護集控系統軟件,實現輸送線的保護集控。
- KJ516S-ZF煤礦主通風機安全監控系統
采用SDCS分布式監控技術,一條線路建成監控鏈路,傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統,主通風機的所有控制裝置、傳感器就近接入采集控制器,通過一條總線連接到集控主站,即可構成主通風機監控系統。實現主通風機的設備運行監視、工況數據監測和遠程控制、故障保護報警、一鍵倒臺等功能。
- KJ516S-JF煤礦局部通風機安全監控系統
采用SDCS分布式監控技術,一條線路建成監控鏈路,所有傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統。
用于局部通風機供電系統、運轉狀況和工作面瓦斯、溫度環境參數的在線監測管理和遠程控制、遠程和就地自動切換、故障切換管理、操作閉鎖,預測和預報供電系統和局部通風機運轉故障,防止突發風機故障造成停風事故,實現局部通風機的運轉與工作面環境參數、工作面動力設備和供電系統聯動控制。
可與視頻監控、網絡廣播、網絡通訊、現場LED顯示聯動控制,實現遠程可視化對講監控、應急廣播指揮、現場信息顯示、現場預警告警等現場情景可視化監控功能。
- KJ516S-YF煤礦壓風機監控系統
采用SDCS分布式監控技術,一條線路監測監控鏈路,所有傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統。
將空壓機機其附屬設備的狀態、參數監測傳感器和控制器就近接入現場采集控制器,通過一條總線連接到現場控制分站,構成空壓機的監控系統。將空壓機監控系統的現場控制分站通過網絡連接起來,接入組態集控站,構成空壓機的監控系統。將空壓機監控系統的現場控制分站通過網絡連接起來,接入組態集控站,組成空壓機組的監控系統;實現空壓機的設備運行監視和工況數據監測功能,具備控制、故障保護、倒臺、輪巡等功能。
- KJ516S-ZB煤礦主排水泵監控系統
采用SDCS分布式監控技術,一條線路建成監控鏈路,所有傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統,實現對礦井排水泵設備監控、工況數據監測,系統具有控制、故障保護、倒臺、避峰填谷等功能。
- KJ516S-WB煤礦瓦斯抽放泵自動化控制系統
采用SDCS分布式監控技術,一條線路建成監控鏈路,所有傳感器、控制器就近接入,構建成監控系統。用于對煤礦井下瓦斯抽放泵的監控,實現瓦斯抽放泵的遠程監控,結合瓦斯抽采管路的監控,實現了抽采數據的可視化。
- KJ516S-WZ煤礦瓦斯抽放泵站遠程安全監控系統
采用SDCS分布式控制技術,將瓦斯抽放泵監控系統的現場控制分站通過網絡連接起來,接入組態集控站,構成瓦斯抽放泵站的監控系統,對礦井瓦斯抽放泵站進線數據采集和設備監控,實現瓦斯抽放泵站的在線監測、故障預警、自動化操作控制和運行管理等功能。
- KJ516S-CZY煤礦儲裝運監控系統
通過對煤礦儲裝運流程的設備監控,實現煤礦在儲存、裝車和運輸過程的控制和管理,實現煤礦儲裝運系統的控制和管理。
- KJ516S-GL煤礦風水管路監控系統
利用SDCS的分布式模塊和現場監控分站,直接接入礦井監控網絡,即可構成風水管理監控管理系統,對煤礦壓力供風管路和供水管路進行工況數據監測。
- KJ516S-XM煤礦洗煤廠監控系統
利用SDCS分布式監控技術,構成簡單可靠的選煤廠設備監控,通過網絡連接設備監控系統,構成選煤廠集控系統,實現對煤礦選煤廠的設備、工藝流程的集控,并可與視頻監控、網絡廣播、網絡通訊、LED顯示聯網監控,實現監控中心對生產系統的可視化對講、現場情景監控。
平煤一礦礦井綜合自動化平臺系統
平煤一礦現用的礦井綜合自動化系統其承載網絡為井上下光纖工業以太網冗余環網,已接入生產工況系統、安全監測系統、人員定位管理系統、出煤計量系統、選煤廠集控系統、電力監控管理系統、反裝皮帶集控系統、通風機監測系統、壓風機監控系統、北一副井提升系統、北二副井提升系統、架空乘人系統、水泵集控系統、皮帶集控系統等14個子系統。
上社二景煤礦地面自動化信息平臺系統
實現對采掘、安全、供電、運輸、通風、排水等各子系統進行集中管理,并實時地遙測遙控遙信各子系統的運行情況。
建設綜合自動化的目的是為了實現在生產過程中主要系統和機電設備的集中監測與控制,集成礦山生產數據與管理信息,以便信息的綜合利用,提前發現隱患、處理事故,突發事件應急處理。
綜合自動化系統建設要充分考慮現有系統和今后其它子系統的接入和整合;系統能集中監測、監控礦井地面和礦井井下工序節點,可靈活地配置監控節點和監控模式;系統具有數據共享、數據分析等綜合管理功能。
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