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全礦井綜合自動化

　　一、系統簡介：

　　全(quan)礦井(jing)綜合(he)自(zi)動化監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)，是一(yi)個(ge)1000Mbps冗余工(gong)(gong)業以(yi)太網井(jing)上、下自(zi)動化控(kong)制網絡平(ping)臺(tai)，是以(yi)工(gong)(gong)業以(yi)太環網為核心，整合(he)礦井(jing)的各項自(zi)動控(kong)制系(xi)統(tong)，通過防火(huo)墻與(yu)礦級(ji)管理系(xi)統(tong)組成高(gao)速統(tong)一(yi)的整體網絡結構(gou)，實現了全(quan)礦井(jing)的管控(kong)一(yi)體化。

　　整個系統(tong)分為信息層(ceng)(ceng)、控(kong)制(zhi)層(ceng)(ceng)和設(she)備(bei)層(ceng)(ceng)三層(ceng)(ceng)體系結構。控(kong)制(zhi)層(ceng)(ceng)采用工業以太環網，設(she)備(bei)層(ceng)(ceng)采用現場(chang)總線，保證了(le)(le)現場(chang)子系統(tong)的實時性，實現了(le)(le)井(jing)(jing)上、下(xia)皮帶運輸(shu)、通風(feng)、排水(shui)(shui)、井(jing)(jing)下(xia)供電(dian)等(deng)井(jing)(jing)下(xia)主要(yao)安(an)全(quan)生產環節和裝備(bei)運行狀況的實時監測和集中、遠程控(kong)制(zhi)，有效地提高了(le)(le)礦(kuang)井(jing)(jing)生產自動化(hua)和管理現代(dai)化(hua)水(shui)(shui)平(ping)。實現全(quan)礦(kuang)井(jing)(jing)的統(tong)一(yi)管理與(yu)數據共享(xiang)。

　　二(er)、系統組成(cheng)：煤(mei)礦(kuang)工業以(yi)太(tai)環網主要由三部分(fen)組成(cheng)：地面部分(fen)、井下部分(fen)及傳輸信(xin)道部分(fen)。

　　地面(mian)部分(fen)由：地面(mian)環網接口(kou)、監控主機、監控備機、監控服務器、地面(mian)數(shu)據服務器（可(ke)擴(kuo)展）、防火墻（可(ke)擴(kuo)展）、地面(mian)交換機（可(ke)擴(kuo)展）及客戶端（可(ke)擴(kuo)展）等組成(cheng)；

　　井下部分(fen)由：防爆交換機(ji)（環(huan)網接口）、各種(zhong)監控分(fen)站或裝置（可擴(kuo)展）等(deng)組成；

　　傳(chuan)(chuan)輸(shu)信道(dao)由(you)：環(huan)網(wang)主傳(chuan)(chuan)輸(shu)干道(dao)（阻燃光纜(lan)）、地面網(wang)絡數據傳(chuan)(chuan)輸(shu)通道(dao)（網(wang)線）、井下防(fang)爆交(jiao)換機(ji)連接各種監控(kong)分(fen)站或(huo)裝置及傳(chuan)(chuan)感器的(de)阻燃電纜(lan)；

　　三、系統特點：

　　1)產品(pin)全部(bu)采用(yong)工業級產品(pin)，確保系統24小時連續可(ke)靠的運(yun)行。

　　2)工作(zuo)時(shi)整個網絡成鏈狀結(jie)構(gou)，環網冗余，快速建立(li)網絡工作(zuo)拓撲結(jie)構(gou)以及(ji)連(lian)接恢復(fu)，恢復(fu)時(shi)間<300ms。

　　3)系統(tong)提供了多(duo)種(zhong)符(fu)合國(guo)際主流標準的(de)接口方式(shi)（OPC、DDE、ODBC、FTP），便于各種(zhong)子系統(tong)的(de)接入。

　　4)采(cai)用(yong)B/S結構(gou)，基于IE瀏覽，客戶端零配置。

　　5)采用硬件(jian)、軟件(jian)等多(duo)種安(an)全(quan)措施，保證了(le)系統運行(xing)的安(an)全(quan)性(xing)和可靠(kao)性(xing)。

　　6)合理(li)實(shi)用的(de)(de)分級(ji)控制模式，在(zai)充分保(bao)留各子(zi)系統(tong)功能特點的(de)(de)基(ji)礎上，有效的(de)(de)整(zheng)合各子(zi)系統(tong)，通過(guo)嚴格的(de)(de)認證后，可在(zai)任何一(yi)臺工作站上實(shi)現(xian)對井上、井下所有設備(bei)的(de)(de)控制。

　　7)具有各種數據查詢(xun)、曲線顯(xian)示、報(bao)表(biao)輸(shu)出、逐級(ji)報(bao)警、數據分級(ji)管理、報(bao)警記錄、故障記錄及完整的(de)事(shi)件記錄等功能(neng)。

　　8)強大的(de)數(shu)據整合(he)(he)及處(chu)理(li)功能，為整個礦的(de)現代(dai)化(hua)綜合(he)(he)管理(li)提供數(shu)據基(ji)礎，真正意義(yi)上實現全礦井的(de)綜合(he)(he)自(zi)動化(hua)控(kong)制(zhi)管控(kong)一體化(hua)。

　　9)系(xi)統(tong)數據(ju)(ju)與井下(xia)視頻(pin)數據(ju)(ju)可實(shi)現全(quan)面關聯：在圖形動畫（動態圖）中(zhong)可點擊瀏覽當前區域內(nei)視頻(pin)信號(hao)，當一區域內(nei)瓦(wa)斯出現報(bao)警或(huo)其它參數出現故障(zhang)，系(xi)統(tong)會自動彈出當前區域內(nei)視頻(pin)信號(hao)窗口。

　　10)系統以工(gong)業以太(tai)環網為(wei)核心，實現了(le)各子系統的(de)無縫(feng)集(ji)成和(he)安全生產實時(shi)數據的(de)Web瀏覽和(he)顯示(shi)。

　　四、系統功能

　　1)系統以工業(ye)以太環網(wang)為(wei)核(he)心，實現(xian)了各子系統的無縫集成和安全生(sheng)產實時數據的Web瀏覽和顯示。

　　2)系統提(ti)供(gong)了(le)多(duo)種符合國際主流標準的(de)(de)接(jie)(jie)口方式，便于各種子(zi)系統的(de)(de)接(jie)(jie)入。礦用(yong)常見監測系統可通過OPC，DDE，FTP等接(jie)(jie)口安全(quan)、準確的(de)(de)接(jie)(jie)入全(quan)礦井(jing)綜合自動(dong)化系統。

　　3)系(xi)(xi)統解決(jue)了各種安全(quan)生(sheng)產(chan)監(jian)(jian)測(ce)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)統各自(zi)獨立、相(xiang)互封閉、傳(chuan)輸(shu)速(su)率低(di)、不能(neng)實現綜合(he)業務傳(chuan)輸(shu)、與企(qi)業上層管理信(xin)(xin)息網絡(luo)連接困難而導致的(de)信(xin)(xin)息不能(neng)相(xiang)互共享和融合(he)等問(wen)題(ti)。實現了礦井各種監(jian)(jian)控(kong)、監(jian)(jian)測(ce)信(xin)(xin)息的(de)共享、集成(cheng)、融合(he)和信(xin)(xin)息綜合(he)利(li)用(yong)，為(wei)礦井提供生(sheng)產(chan)、安全(quan)層面(mian)的(de)基(ji)于(yu)信(xin)(xin)息融合(he)技術的(de)決(jue)策支持，有效提高了礦井安全(quan)生(sheng)產(chan)指(zhi)揮決(jue)策的(de)科學性(xing)、有效性(xing)。

　　4)全礦(kuang)井(jing)自動化系(xi)統的數(shu)據全面性(xing)較高，系(xi)統隨時對井(jing)下環(huan)境參數(shu)（生產參數(shu)，設備狀(zhuang)況，人員位置(zhi)）進(jin)行區(qu)域性(xing)綜合數(shu)據分析與評估，出現(xian)異常立即報(bao)(bao)警(jing)，并提(ti)示事故(gu)處理流程，當用戶(hu)根據流程安全地排除了事故(gu)后，系(xi)統方自動解除報(bao)(bao)警(jing)。

　　5)系(xi)(xi)統(tong)數(shu)據與(yu)井下(xia)視(shi)頻數(shu)據可(ke)實(shi)現(xian)全面關聯：在圖(tu)(tu)形動畫（動態圖(tu)(tu)）中可(ke)點擊瀏(liu)覽當(dang)(dang)前區(qu)域內視(shi)頻信(xin)號，當(dang)(dang)一區(qu)域內瓦斯(si)出(chu)現(xian)報(bao)警或其它(ta)參(can)數(shu)出(chu)現(xian)故(gu)障，系(xi)(xi)統(tong)會自動彈(dan)出(chu)當(dang)(dang)前區(qu)域內視(shi)頻信(xin)號窗口(kou)。

　　6)系統功能齊全、人機界面友(you)好，具有語音報警功能。

　　7)強大而快速的短信(xin)快車功能：當系(xi)統(tong)出現異常后，短信(xin)快車系(xi)統(tong)會以短信(xin)方式將(jiang)報警信(xin)息發送到(dao)相(xiang)關領導手機上。

　　8)系(xi)統采用工業以太(tai)環網式傳(chuan)輸方式，數據傳(chuan)輸質(zhi)量高，抗干擾能力強，符合(he)歐(ou)洲工業標準，并實(shi)現(xian)了網絡傳(chuan)輸的硬件冗余。

　　9)系(xi)統(tong)軟件可(ke)在WIN2000和WINXP系(xi)統(tong)下運行(xing)，由于操(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)需要支(zhi)持多項任務，因此在運行(xing)監控(kong)系(xi)統(tong)軟件同(tong)時，還可(ke)以運行(xing)其(qi)它軟件。

　　10)系統操作簡單，功能(neng)強(qiang)大，并具有眾(zhong)多窗口(kou)和(he)多種(zhong)方法供用戶對實時數據(ju)，運行狀(zhuang)態，歷史曲線趨勢(shi)等進行查閱、瀏覽和(he)打印輸(shu)出。

　　11)各監測子系統數(shu)據(ju)查詢統計分(fen)析列表顯示(shi)功能。顯示(shi)內容(rong)(rong)包(bao)括(kuo)地點、名稱(cheng)、單位(wei)、饋電(dian)狀態(tai)、超(chao)限報警、傳感(gan)器(qi)故障等(deng)(deng)。開(kai)關量顯示(shi)內容(rong)(rong)包(bao)括(kuo)地點、名稱(cheng)、開(kai)/停時刻、狀態(tai)、工作時間、開(kai)停次數(shu)、傳感(gan)器(qi)狀態(tai)等(deng)(deng)。累計量顯示(shi)內容(rong)(rong)包(bao)括(kuo)地點、名稱(cheng)、單位(wei)等(deng)(deng)。并可分(fen)類顯示(shi)。

　　12)系統具有(you)模擬量實時曲(qu)線(xian)和歷史曲(qu)線(xian)顯示(shi)功(gong)能。在(zai)同(tong)一坐標(biao)上(shang)用不同(tong)顏色(se)顯示(shi)曲(qu)線(xian)的最(zui)(zui)大值(zhi)、最(zui)(zui)小值(zhi)。在(zai)一屏上(shang)，同(tong)時顯示(shi)6個(ge)模擬量曲(qu)線(xian)，并設時間(jian)標(biao)尺，可顯示(shi)出對應時間(jian)標(biao)尺的模擬量。

　　13)系統有簡便的繪圖工具。所(suo)有動(dong)態、靜態圖都(dou)可由一(yi)般(ban)操作人(ren)員繪制（繪圖時不影(ying)響(xiang)主機實時監測功能）。

　　14)系統提供用戶自行繪制模擬(ni)(ni)圖(tu)平(ping)臺，簡單、易學，用戶可以(yi)根據(ju)實(shi)地(di)情況繪制全礦井和具體某些采區實(shi)況的實(shi)時(shi)模擬(ni)(ni)圖(tu)，使礦井的全部(bu)實(shi)時(shi)信息一(yi)目(mu)了然地(di)顯(xian)示(shi)出來，并且具有豐富的動感顯(xian)示(shi)方(fang)式；系統具有模擬(ni)(ni)量(liang)實(shi)時(shi)曲線(xian)(xian)和歷(li)史曲線(xian)(xian)顯(xian)示(shi)功能。在同一(yi)坐標(biao)上(shang)用不同顏色(se)顯(xian)示(shi)曲線(xian)(xian)的最大值、最小值。在同一(yi)屏上(shang)，可同時(shi)顯(xian)示(shi)6個模擬(ni)(ni)量(liang)曲線(xian)(xian)，并設(she)時(shi)間(jian)標(biao)尺，可顯(xian)示(shi)出對應時(shi)間(jian)標(biao)尺的模擬(ni)(ni)量(liang)。

　　15)系統具(ju)有柱狀(zhuang)圖(tu)顯示功能。能直觀地反映(ying)開(kai)(kai)機率、開(kai)(kai)/停次數(shu)、傳感器狀(zhuang)態(tai)等，并設有時間標尺。

　　16)方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)自(zi)行生成各類(lei)(lei)表格，打印所要(yao)求的各類(lei)(lei)數據表格、圖形及曲線(xian)。

　　17)網絡故障處(chu)理，當(dang)子系(xi)(xi)統出(chu)現通訊異(yi)常后，系(xi)(xi)統會提示報警，并實(shi)時進(jin)行存儲。

　　18)系統可配接顯(xian)示屏（可分(fen)8屏），在顯(xian)示屏中顯(xian)示動(dong)、靜態模擬(ni)圖(tu)形(xing)、數據表(biao)格(ge)、歷史曲線、分(fen)層顯(xian)示采(cai)掘平面圖(tu)、實時數據顯(xian)示等。

　　19)系統(tong)所有被檢(jian)測的參數(shu)可(ke)連續存(cun)儲保持一(yi)年，這(zhe)些數(shu)據可(ke)隨(sui)時用表格、曲線等形(xing)式(shi)顯示出(chu)來，并可(ke)打印(yin)保存(cun)。

　　20)系統可(ke)及時(shi)發現并解決煤礦存在的安全(quan)隱患，有效減少安全(quan)事故(gu)的發生。

　　五、冗余環網的工(gong)作原理(li):

　　工業冗余(yu)以太環(huan)(huan)網(wang)是(shi)為(wei)了(le)適應惡劣的(de)(de)現場工作環(huan)(huan)境。如果在(zai)系統工作時(shi)交換(huan)機的(de)(de)連接介質發生故(gu)障，環(huan)(huan)網(wang)結(jie)構將在(zai)小于300ms的(de)(de)時(shi)間內切換(huan)網(wang)絡(luo)(luo)工作拓撲結(jie)構，不影響整個網(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)工作，從而保(bao)證了(le)系統的(de)(de)可靠性。而且在(zai)同樣(yang)的(de)(de)冗余(yu)度下，冗余(yu)環(huan)(huan)網(wang)結(jie)構不僅(jin)減少了(le)風險(xian)集中，更降(jiang)低了(le)實現成本。其工作過程如下：

　　1）工(gong)作(zuo)時(shi)整個(ge)網(wang)絡成鏈狀(zhuang)結構，有一段(duan)是不傳(chuan)輸數據的，只(zhi)傳(chuan)輸硬件(jian)間的數據流(liu)，用來相互通知各自(zi)的工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態給其他設備，環網(wang)上(shang)的每個(ge)設備都知道并隨時(shi)通知其他設備自(zi)己(ji)的狀(zhuang)態。

　　2）一旦(dan)一段(duan)網(wang)絡發生(sheng)故障(zhang)，鄰近交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機會馬上通知其他交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機，在極(ji)短的時(shi)間內這一信(xin)息就(jiu)會傳遍整個網(wang)絡，作為“根”的交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機就(jiu)會實行切換(huan)(huan)，就(jiu)是(shi)原來(lai)沒有數據(ju)傳輸的那段(duan)鏈路馬上進行數據(ju)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)，整個切換(huan)(huan)時(shi)間小于300ms整個網(wang)絡還是(shi)鏈狀(zhuang)工(gong)作狀(zhuang)態，實現冗余(yu)。

　　六、設備清單