煤矿综合自动化与信息化讲稿优质PPT.ppt

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自动化技术应用于煤矿安全生产各个领年代：

自动化技术应用于煤矿安全生产各个领域，如皮带、水泵、变电所、选煤厂等。

域，如皮带、水泵、变电所、选煤厂等。

单片机单片机PLC集中控制集中控制DCS（分散控制分散控制）FCS（现场总线控制）（现场总线控制）2022年11月5日http:

/p21世纪初（世纪初（2002年）：

以神东公司大柳塔为代表年）：

以神东公司大柳塔为代表的矿井综合自动化装备。

的矿井综合自动化装备。

网络化的现场工业总线采用技术：

网络化的现场工业总线p2004年以来：

以龙口矿业集团公司北皂矿为代表年以来：

以龙口矿业集团公司北皂矿为代表的基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化与信息的基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化与信息化系统。

化系统。

工业以太网采用技术：

工业以太网+现场总线现场总线煤矿自动化与信息化发展现状

（2）

（二）煤矿综合自动化建设模式

（二）煤矿综合自动化建设模式与相关技术与相关技术2022年11月5日http:

/n缺乏统一的通信及信息交换标准缺乏统一的通信及信息交换标准国国内内的的安安全全生生产监测监控控系系统多多为封封闭系系统，系系统中中使使用用的的通通信信协议和和信信息息交交换标准准都都是是由由厂厂商商自自己己制制定定的的，严格格保保密密，互互不不兼兼容容，与与其其它它系系统联网网很很困困难，难以以做做到到数数据据共共享享。

网网络结构构和和通通信信模模式式多多样，极极不不规范范。

每每种种系系统都都需需要要建建立立自自己己的的通信网通信网络，造成重复投，造成重复投资，通信，通信资源利用低下。

源利用低下。

n网络数据传输交换速度慢网络数据传输交换速度慢一一般般监测系系统网网络传输速速率率都都在在4800bps4800bps以以下下，现场总线的的传输速速率率都都在在12Mbps12Mbps以以下下，不不仅不不能能用用于于传输多多路路信信息息，甚甚至至原有系原有系统的的扩容也很容也很难实现。

目前部分监测、控制单机系统存在的缺陷2022年11月5日http:

/信息化：

自动化基础上的信息化统一的信息传输平台统一的软件集成平台统一的技术管理平台自动化：

网络环境下的自动化煤矿自动化与信息化发展目标煤矿自动化与信息化建设目标体系煤矿自动化与信息化煤矿自动化与信息化皮带自动化生产过程自动化生产过程自动化轨道自动化供电自动化采煤自动化排水自动化通风自动化提升自动化选煤自动化安全监控数字化安全监控数字化企业管理信息化企业管理信息化信息管理集约化信息管理集约化预测综合化数据实时化预警智能化办公无纸化系统有机化商务电子化网络一体化手段现代化业务集中化网络支撑平台2022年11月5日http:

/统一的信息传输平台11、工、工业以太网以太网技技术指指标：

百百/千兆千兆带宽，以太网光、，以太网光、电口，口，RS485RS485等串行接口等串行接口综合接合接入，入，电气气输入入输出口均出口均为本安；

本安；

环形冗余；

形冗余；

防爆型式防爆型式为隔爆兼本安、本隔爆兼本安、本质安全型；

安全型；

节点点间数据直接交数据直接交换；

具；

具备QoS（QualityofService）QoS（QualityofService）等网等网络管理功能管理功能应用用单位：

位：

龙口、开口、开滦、淮南、淮南、兖矿、宁煤、潞安等、宁煤、潞安等矿区使用区使用煤炭生产技术及装备政策导向目录煤炭生产技术及装备政策导向目录（国家鼓励类（国家鼓励类）22、GEPONGEPON网网络：

技技术指指标：

千兆无源光网千兆无源光网络，时分制透明分制透明传输；

环形或双网冗余；

形或双网冗余；

防爆型式防爆型式为本本质安全型；

平平顶山、淮北山、淮北矿区使用区使用33、MSTPMSTP网网络：

百百/千兆千兆带宽，时分制透明分制透明传输，带宽利用率高；

利用率高；

淮北、淄博、晋城等淮北、淄博、晋城等矿井使用井使用信息传输平台比较：

工工业以太网以太网为现阶段信息段信息传输网网络主流主流产品，用量最大。

品，用量最大。

兼容性好，支持几乎所有流行的网兼容性好，支持几乎所有流行的网络协议。

通通过各种工各种工业级验证，可靠性好，广泛，可靠性好，广泛应用于网用于网络控制控制领域。

域。

能能实现工工业控制网控制网络与企与企业信息网信息网络的无的无缝连接，形成企接，形成企业级管控一体化的全开放网管控一体化的全开放网络。

技技术已已经非常成熟，支持以太网的非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种和广泛支持，有多种软件开件开发环境和硬件境和硬件设备供用供用户选择，如西，如西门子、子、RockwellRockwell等等与与GEPONGEPON网网络和和MSTPMSTP网网络相比相比较，工，工业以太网具有以下特点：

以太网具有以下特点：

统一的软件集成平台要实现真正意义上的矿井信息化、管控一体化，需要组态软件保证可靠的数据采集和实时的发送控制命令。

常用的组态软件有：

西门子公司：

WinCC6.0WinCC6.0，系统在集成西门子产品时具，系统在集成西门子产品时具有优势，兼容性较差；

有优势，兼容性较差；

WonderwareWonderware公司：

公司：

FactorySuiteA2FactorySuiteA2，系统采用面向对，系统采用面向对像编程技术，功能强大，造价昂贵；

像编程技术，功能强大，造价昂贵；

美国通用电气（美国通用电气（GEGE）：

）：

IFix4.0IFix4.0，强大的过程数据库保，强大的过程数据库保证系统数据采集实时性，造价适中，证系统数据采集实时性，造价适中，iFixiFix是全球最领先的是全球最领先的HMI/SCADAHMI/SCADA自动化监控组态软件，已有超过自动化监控组态软件，已有超过300300，000000套以上的套以上的软件在全球运行。

软件在全球运行。

统一的软件集成平台指标l信息的综合功能信息的综合功能lWEB浏览功能浏览功能l数据系统分级管理数据系统分级管理l实时报警故障记录实时报警故障记录l完整的事件记录完整的事件记录l故障报警分析统计故障报警分析统计l综合查询综合查询l全矿井自动化系统总图全矿井自动化系统总图l煤流监测煤流监测l历史曲线历史曲线应用单位：

淮南、兖矿、龙口等矿区使用淮南、兖矿、龙口等矿区使用统一的技术管理平台信息化体系主要由生信息化体系主要由生产过程自程自动化、安全化、安全监控数字化、企控数字化、企业管管理信息化、信息管理集理信息化、信息管理集约化化组成。

保成。

保证信息装信息装备的安全运行是信的安全运行是信息管理机构、息管理机构、维护单位和信息工作人位和信息工作人员的首要任的首要任务。

信息管理信息管理维护的主要任的主要任务是：

在建成国内一流信息化是：

在建成国内一流信息化矿井的基井的基础上，上，进一步巩固信息化建一步巩固信息化建设成果，全力推成果，全力推进应用工作，将信息用工作，将信息化化转化化为生生产力，完成信息装力，完成信息装备应用目用目标。

信息装信息装备具有全程全网、具有全程全网、联合作合作业、信息容量大、技、信息容量大、技术业务范范围广等特点，各广等特点，各单位之位之间必必须分工明确、密切配合、服从分工明确、密切配合、服从领导、听从指听从指挥，努力做好本，努力做好本单位信息装位信息装备的管理和的管理和维护工作，确保各工作，确保各信息系信息系统畅通可靠。

通可靠。

自自动化与信息化是一化与信息化是一项关关联各各专业的系的系统工程，涉及机构工程，涉及机构设置、置、生生产流程、深流程、深层次管理等方方面面的次管理等方方面面的问题，因此各，因此各单位要位要坚持一持一把手把手亲自抓的原自抓的原则。

管控一体化。

以煤炭生管控一体化。

以煤炭生产过程控制系程控制系统为基基础，运用，运用现代化企代化企业生生产管理模式建立覆盖企管理模式建立覆盖企业生生产管理与基管理与基础自自动化的化的综合系合系统。

（三）基于防爆工业以太环网的（三）基于防爆工业以太环网的煤矿综合自动化及信息化煤矿综合自动化及信息化u现场总线技术现场总线技术缺乏统一的通信及信息交换标准缺乏统一的通信及信息交换标准标准太多，形同没有标准标准太多，形同没有标准网络数据传输交换速度慢网络数据传输交换速度慢实时性、可靠性实时性、可靠性u工业以太网技术工业以太网技术应用广泛应用广泛成本低廉成本低廉通信速率高通信速率高软硬件资源丰富软硬件资源丰富可持续发展潜力大可持续发展潜力大易于与易于与Internet连接，便于信息化建设连接，便于信息化建设网络选型百兆网百兆网络（100Mbps）千兆网千兆网络（1000Mbps）技技术方方面面优点技术上比较成熟，已经有具体应用，实现简单，性能较为可靠。

技术先进，有足够带宽，可以实现井下三网合一，便于井下包括图像在内各类信息的网上查询和点播。

缺点不能提供足够带宽同时传输图像和话音信号，只能作为控制网络的综合传输平台。

控制领域的应用较少，另外，实现三网合一需要涉及多个先进技术，其技术在地面的实现目前只能做到同缆不同芯，系统复杂，可靠性相对较差。

价格方面价格方面价格较低，性价比高，一个大型矿井的建设费用约为100万元左右。

价格偏高，整个系统实现所需的费用相当于百兆网络的2.5倍左右，即250万元左右（图像接口）。

100M/1000M工业以太网比较1000M工业以太网设备比较厂厂家家产品参数品参数型号型号技技术参数参数接口接口类型型电源及功耗源及功耗网管网管功能功能传输距离距离自愈时间自愈时间罗杰康杰康RS900G两个千兆光口，8个10/100M电口24VDC，冗余输入，波动范围9V-36V基于WEB的网管，ROS网管，OPC90Km小于300ms安安创N-TRON9000两个千兆光口，8个10/100M电口，可添加到24个百兆端口24VDC，冗余输入，波动范围19V-36V基于WEB的网管，OPC40Km小于300ms东土土电信信KIEN3000-GI两个千兆光口，8个10/100M电口，可添加到24个百兆端口24VDC，冗余输入，可容忍波动范围15基于WEB的网管，集成网管40Km小于300ms西西门子子SCALANCEX-400两个千兆光口，12个10/100M电口，可添加到20个百兆电口和4个千兆光口24VDC，冗余输入，波动范围18V-32VSNMP和基于WEB的网管40Km小于300ms摩莎摩莎EDS-726两个千兆光口，8个10/100M电口，可添加到24个百兆端口24VDC，冗余输入，波动范围1