煤矿综合自动化系统建设设计说明书

  

煤矿综合自动化系统建设设计说明书

  新建内容:调度指挥中心网络建设、网络传输平台建设(环网井下设备、环网地面设备)、安全监控、人员管理、风机监测、调度指挥中心机房设备、调度监控中心软件平台建设。

  本工程的工作范围有矿井综合自动化系统的设计、制造、供货、运输、调试、培训、试运行及质保期维护。

  可靠性:高效稳定的系统,能提供全年365天,一天24小时的不停顿运作。对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备与布线系统,必须能适应严格的工作环境,特别考虑要适应煤矿井下高温、高湿、高瓦斯的客观环境,以确保系统稳定。在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量,并保证核心网络设备具备冗余。

  安全性:网络的所有的环节要尽可能多的提供安全保密措施,来保证网络的性能。安全措施应包括:防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。设备和终端必须反应快速,充分配合实时性的需求。

  MSS系统应根据矿井运作情况适时调整人力和辅助生产材料调度建议,对矿井各子系统协调运转进行有机的调整、及时优化系统运行条件,减少损耗,降低矿井运行的成本,从整体和全局观点出发,降低煤矿企业的生产成本。

  采用新技术设备,培养“多面手”检修工人,实现矿井局部的无人值守;对运行设备的在线监测,综合考虑设备的检修周期,有记录、提醒对设备的检修并进行设备的备品备件管理,对待运行主设备配套辅助设备部分的节电管理。科学的分配人力、物力,均衡设备正常运行时间,以获取煤矿企业产生最大的经济效益。

  3.采用的通用软件开发方式、编程Fra Baidu bibliotek言、标准的接口技术,为用户更好的提供运行稳定、操作便捷、界面友好的应用软件,应用软件具有较高的开放性,较强的组态性。

  5.利用综合自动化的信息平台建立防灾指挥决策系统,以提高矿井防灾救灾的响应速度,降低人员伤害及财产损失。

  先进性、成熟性:使用先进、成熟、实用和拥有非常良好发展前途的技术,使得各个子系统具有较长的生命周期,不盲目追求高档次,既能满足当前的需求,又能适应未来的发展。

  实用性:由于现代煤矿企业的安全、生产监控及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础,而安全、生产监控则对数据的实时性要求很高。因此,在设计上应保证网络的解决能力和带宽越大越好。

  1.在设计中使用先进的自动化、通讯、计算机网络、软件编程技术对矿井上下的自动化系统来进行系统集成,实现在矿调度监控中心对各自动化系统的“管控一体化”。使总系统达到国内、国际领先水平,保证10年不落后。

  2.在网络站点平台的设计中采用多种网络技术保证数据传输的实时性、可靠性、安全性,使网络具有较强的适应性和开放性。

  矿井综合自动化控制管理系统是整个矿井信息“大脑”,它需要一个快速、安全、运行可靠的网络站点平台为大量的信息流动提供支撑,同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。一套完整的综合自动化控制管理系统包括资源管理层(信息层)、过程控制层、操作执行层(设备层)。

  管理信息系统建设效果:基于企业未来的发展战略的目标、运用现代科学技术和先进的管理理念,建立健全先进、实用、安全、统一的矿井数字化信息工作安全生产管理平台系统,完善企业综合自动化基本的建设,实现安全、生产、地测的安全监测、生产指挥调度的监测监控综合自动化,实现企业资源规划的一体化,管控一体化、市场营销网络化,企业管理办公自动化,并实现对公司制作经营决策的智能化支持。

  综合自动化平台建设效果:实现全矿井各个分散的控制单元全部联网,最终实现各分散的子系统高度集中到调度指挥中心,由调度指挥中心统一指挥调度室矿井各个控制层设备,为全矿井管理信息系统提供原始数据,最终实现矿井管控一体化综合控制。通过全矿井综合自动化控制,有效地减少井下人员,提高设备的运转率,保障煤矿安全生产,降低设备损耗,提高矿井综合自动化控制,有效地减少井下人员,提高设备的运转率,保障煤矿安全生产,降低设备损耗,提高矿井综合经济效益。

  煤矿综合自动化系统建设思路应以生产的全部过程自动化为基础、管理信息化为本质、三维可视化为直观表现形式、领导决策分析为管理依据的四位一体的矿井综合自动化集成平台。考虑矿井综合自动化控制系统工程的实际应用状况和将来的发展的新趋势,各系统的实际的需求及具体的使用特性,同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点,整体方案设计遵循以下设计:

  我们将根据为矿井信息化服务的多年经验,有针性的对矿井综合自动化控制管理系统进行信息集中、控制分散,矿井综合自动化控制管理系统建设总效果是:在生产设备质量放心可靠、环境条件许可、生产机构和管理上的水准配套的情况下,逐步做到井下除采掘进头以外的所有电器设备均能在地面调度中心集中控制和监视,井下各系统的控制实现无人值守,进有巡检工进行巡视和维护;对地面各车间除副井绞车房、锅炉房和瓦斯抽放站外,均实现无人职守,设备的控制和监视均在调度中心进行,实现全矿的管控一体化。

  2)设计并构建矿井综合生产自动化控制中心和井上下综合生产自动化网络传输平台建设。

  3)设计并构建矿井综合生产自动化控制中心及构建统一的软件平台,实现各子系统信息共享,系统的综合自动化。

  包括:中心机房建设、工业以太网建设、综合软件平台建设、子系统接入、子系统建设等。

  网络系统建设效果:利用互联网技术将各个部门的实时数据形成一个有效的整体。使有权限用户在网上任一台计算机上浏览WEB信息,包括生产和管理的数据、图形、动画和图像信息。有权限用户在网上任一台计算机上向监控子系统中的控制设备发送权限允许的控制操作,并得到与其对应的操作响应和反馈。各专业调度工作站通过软件实施能够实现原子系统主机的操作和处理功能。

  易操作性:先进且易于使用的图形人机界面功能,提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。

  完整性:提供与各种外界系统的通信功能,确保信息的完整性并充分的利用在整体系统的运作上。提供易于使用的数据库功能,让使用者能随时查询信息及制作所需的报表。

  互联性和可扩展性:把各子系统有机结合起来,满足信息层结构中各层之间信息沟通,增加各子系统之间的互联性和可扩展性。最大限度地考虑将来需求的成长空间,所提供的系统平台与技术将充分配合未来功能及扩充项目的需求,以避免将来重复的投资。标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终,奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。

  煤矿所带来的经济是我们国家的国民经济中占有很重要的地位。而煤炭工作又是非一般的工作,具有一定的危险性,然而其信息化建设显得很重要。

  MSS系统的引入,是通过先进的技术将各生产系统及相关辅助系统和公用系统等联成一体的通讯网络,组成管控一体化的实时监控信息系统。从厂级管理的高度对各机器实现参数监测、设备检验测试、故障诊断及性能计算和耗差分析等指导矿井运行,有效地提高矿井各子系统运行的安全性、经济性和可靠性。延长设备常规使用的寿命,减少重大事故的发生,及由此带来非常大的经济效益,从根本上保证了矿井的安全运行及经济利益。

  安全是煤矿生产的重要前提,当矿井在一定的负荷下运行时,各系统参数存在着与负荷及其他运行条件对应的理想值,通常称之为目标值。这些目标值是根据设计、运行、实验等技术参数确定的,矿井在运行过程中,如果这些参数偏离了目标值,就会造成经济损失。因此MSS系统应具有矿井各子系统的运行参数,在其发生偏离时,及时警告并对偏离做多元化的分析计算,得出调整的操作方式,以指导矿井的运行优化。

  随着我国煤炭事业的发展,高产、高效煤矿对生产的全部过程监控、全矿井生产安全环境监视测定、生产的全部过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化提出了更高的要求,矿井综合自动化系统因然而生。

  矿井综合自动化系统(简称MSS系统-Mine pit synthesis automated system)属于生产的全部过程自动化范畴,实现煤矿管理信息系统与各种分散控制管理系统之间数据交换的桥梁。

  信息通道建设效果:信息通道建立,可以全面考虑所有系统的传输冗余,使所有子系统成为一个有机的整体,统一使用光纤环网做信息传输通道,在系统建设成本方面,节约了总系统的传输费用;在系统安全方面,使子系统设备区域化,大幅度的提升了子系统安全性;在系统实时性方面,由于系统采用光纤以太网络,PLC子系统从总线通信发展到以太网通信,分站子系统从以前的单串口通信到多串口并发通信,从而大大的提高了系统的传输速率。

  配备与地面中心站相兼容的电源插座,其接地应符合国家规定的机电标准。(面对插座,右插孔为火线,左插孔为零线,上面插孔为地线)。

  资源管理层(信息层):其最大的目的是利用操作执行层(设备层)提供的大量生产信息使企业各个实体将能够不受地域的限制进行监视与控制工厂局域网里的各种数据,并对这一些数据进行进一步的分析和整理,为相关的各种管理、经营决策提供支持,实现管控一体化。目前,资源管理层(信息层)实现的途径是通过企业外部网(Internet)和企业内部网(Intranet)。由于涉及实际的生产的全部过程,一定要保证网络安全,因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。

  随着中国国家煤矿体制改革的深入发展,企业的生产所带来的成本慢慢的变成了煤矿系统顺应经济改革的必然发展的新趋势。由于煤炭市场的出现,使煤矿生产调度、运行方式、决策管理、计划和财务各部门围绕煤矿企业最大利益目标而工作,就必须加快企业信息化建设,格外的重视整合企业的软、硬件资源,生产的全部过程实时信息资源。考虑管理信息系统和生产的全部过程控制管理系统的整合,加快MSS系统的应用及IT技术的提升,以实现全矿范围内的管控一体化提供了坚实基础。

  根据矿井总调所下达的全矿产煤量总指标,在现有的采煤环境下,对各采掘机、采掘队出力实施不相同的负荷分配的方法,各生产运转系统的所需时间有效分配每天运转时间、检修时间、紧急状况调用时间。因此,MSS系统应进行科学合理的负荷分配,在满足矿井产煤量时,以大偏差优先,小偏差优化为原则,同时,根据各子系统负荷响应性能,尽可能各子系统负荷优化操作条件,以获取矿井整体的和谐运行。

  机房电源为双电源自动切换稳压供电,第一级为交流稳压器供一台UPS及其它电器外设,第二级为UPS,它的输出供主控计算机,UPS电源供电至少8小时以上。

  机房应设专用配电柜或配电箱,并提供双路电源引入和相关配电装置。UPS输入和稳压器的输入均由配电箱引出。

  经济性:在一定的资金资源下,尽量有效地利用,以适当的投入,建立一个尽可能高水平的、完善的网络系统。

  地面中心站机房设备是保证系统地面中心站设备长期稳定运行的首要条件,机房环境须符合国标GB2887-83“计算机站场地技术”的要求,对系统只要基本满足规定的要求即可。具体表现在动力、温度、防尘、防静电、防雷击等方面。

  本工程作为矿井综合生产自动化系统工程,建设内容最重要的包含:矿井综合生产自动化系统调度指挥中心网络建设、网络传输平台建设(环网井下设备、环网地面设备)、调度指挥中心机房设备、调度监控中心软件平台建设、矿井各生产子系统集成。

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