【摘要】為完善煤礦安全信息服務系統(tǒng)，降低煤礦安全生產(chǎn)成本，實現(xiàn)煤礦系統(tǒng)的開放性行業(yè)可操作性。以以太網(wǎng)、嵌入式技術和無線通信技術融合到控制網(wǎng)絡中，成為大勢所趨。煤礦企業(yè)信息化技術的不斷發(fā)展，井下部分的安全信息成為煤礦安全生產(chǎn)的要沖，煤礦企業(yè)在面臨巨大的壓力情形之下，為了減少安全生產(chǎn)問題，探究以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡成為重中之重。

【關鍵詞】以太網(wǎng)；煤礦；綜合控制；網(wǎng)絡系統(tǒng)

煤炭綜合控制網(wǎng)絡的興建，主要是為了實現(xiàn)煤礦企業(yè)的信息共享，營造合乎礦井安全的數(shù)字化礦山資源。目前在煤礦的安全生產(chǎn)中，實施井上井下的信息化共重成為煤礦企業(yè)面臨的必然選擇。以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡的探究，除了健全煤礦綜合自動化系統(tǒng)外，還以實現(xiàn)安全生產(chǎn)為必由之路。

1.煤礦井下信息控制現(xiàn)狀

隨著能源礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，煤炭行業(yè)市場的一篇打好，目前的煤礦井下開采工作事故的出現(xiàn)率和安全生產(chǎn)管理都比過去幾十年間取得了巨大的進步。目前許多煤礦井下信息化也在隨著進步，盡管如此，出現(xiàn)的許多問題仍然令人堪憂。

礦井井下信息多為封閉性系統(tǒng)，缺乏相應的通信和信息交換渠道，在信息交換方面，海區(qū)域總控達不到的情形，包括安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控在內(nèi)的數(shù)十個系統(tǒng)，聯(lián)網(wǎng)困難，且都是建立在獨立通信網(wǎng)絡的基礎上形成的重復性建設投資環(huán)節(jié)。對于煤礦企業(yè)而言，通信資源利用率極端低下，系統(tǒng)維護困難，運行成本較高。

煤礦的網(wǎng)絡結構和通信模式，目前還沒有在全局煤礦中發(fā)揮出其開放性優(yōu)勢，通信模式還處于加密和封閉狀態(tài)。在現(xiàn)實的生活中，煤礦的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸交換速度較慢，在實時監(jiān)控中，系統(tǒng)根本就無法滿足正常的工作需要。

2.建設以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡系統(tǒng)的必要性

2.1 煤礦礦井安全生產(chǎn)的要求

煤礦開采的井下作業(yè)，在地下，面臨著極端復雜的環(huán)境，因瓦斯等易燃氣體以及安全形勢和突發(fā)情況的無法控制性。歲煤礦安全生產(chǎn)過程和全礦井生產(chǎn)安全環(huán)境進行高效的監(jiān)控監(jiān)測，是實現(xiàn)煤炭行業(yè)長足發(fā)展的必然選擇，這期間，利用以太網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡化、自動化和自能化綜合控制，成為礦區(qū)安全生產(chǎn)的必然技術支撐。

2.2 信息化、市場化對煤炭生產(chǎn)企業(yè)的要求

網(wǎng)絡化、自動化和智能化是煤炭行業(yè)目前面臨的主要問題，基于以太網(wǎng)技術的煤炭綜合自動化綜合控制系統(tǒng)，成為保障礦山安全和礦區(qū)綜合信息化解決最有效的方案。煤炭生產(chǎn)企業(yè)的運行，需要對人員定位、壓風監(jiān)控、礦區(qū)通信和排水監(jiān)控實施必要的信息防護。

市場化大環(huán)境的發(fā)展要求，通過必要的監(jiān)控檢測技術滿足企業(yè)自動化綜合控制煤炭生產(chǎn)過程和生產(chǎn)安全。以太網(wǎng)下對該項技術的構建，從應用軟件組態(tài)到自動化傳輸方式在，再到其結構和開發(fā)形式，都是結合現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展對網(wǎng)絡化、信息化的發(fā)展要求。

3.以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡探究

3.1 以太網(wǎng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)簡介

該系統(tǒng)是在工業(yè)生產(chǎn)以太網(wǎng)和工業(yè)現(xiàn)場總線基礎上，形成的數(shù)字化信息化網(wǎng)絡傳輸平臺。有調(diào)度控制中心對生產(chǎn)設備實施集中監(jiān)控，以在生產(chǎn)過程中提高管理能力和技術水平。就是這樣一種以組提案軟件和數(shù)據(jù)庫為基礎，為礦井設備的數(shù)據(jù)實施綜合控制的智能化、信息化系統(tǒng)。

3.2 以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡功能

集中監(jiān)控，相較于傳統(tǒng)煤礦監(jiān)控而言，在煤炭生產(chǎn)過程中，對個生產(chǎn)的子系統(tǒng)控制，平均響應時間小于10秒。網(wǎng)絡功能的啟動，能夠顯示清晰的系統(tǒng)流程畫面，減少掃描周期，能以自診報表及時實施語音提示和文字警告，尤其能準確定位系統(tǒng)故障類型和位置，以安全、可靠、高效、可擴展性和便捷操作手段，實現(xiàn)故障后系統(tǒng)的自動恢復工作。

3.3 系統(tǒng)總體目標及關鍵技術

系統(tǒng)是以井下以太網(wǎng)為基數(shù)骨干，通過總控制中心，對子系統(tǒng)實施通信和控制，利用自動化信息軟件服務系統(tǒng)實施連接和接入，結合系統(tǒng)硬盤的相關組件，構成較為完整的信息化一體化系統(tǒng)，最終建成“數(shù)字化礦山”，保障本質(zhì)安全型礦井。

關鍵技術：以太網(wǎng)下系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時，語音和圖像信息的完備，井下現(xiàn)場總線設計標準和通信控制標準，都要以行業(yè)標準為基。

3.4 以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡結構圖

如圖1-3所示，以太網(wǎng)綜合控制下，結構總線傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)，形成實施的應用效能，最終實現(xiàn)對子系統(tǒng)礦井的網(wǎng)絡控制，礦井廣播反饋回來的系統(tǒng)拓撲圖，能夠實時的解決礦井生產(chǎn)中的問題，及時排解故障。

3.5 以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡效益預測

以太網(wǎng)下礦井綜合控制系統(tǒng)的全面實施，不但能提高網(wǎng)絡傳輸速率，還以速度快、故障率低實時提高系統(tǒng)總線的級別，降低通信的誤碼率，保證礦井安全生產(chǎn)的可靠性，為煤礦安全生產(chǎn)和過程監(jiān)控提供了可靠的通信保障。

以太網(wǎng)開放的網(wǎng)絡平臺，能夠快捷實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，在資源共享的同時，提高井下工作運行效率。綜合性以太網(wǎng)網(wǎng)絡控制平添，其經(jīng)濟性是可預見的。在未來的煤礦綜合控制網(wǎng)絡的興建，節(jié)約了數(shù)字信息交互傳輸系統(tǒng)成本。

4.總結

針對目前煤礦監(jiān)控系統(tǒng)信息化技術相對單一的問題，為快速實現(xiàn)資源共享，基于大宗千兆煤炭信息工業(yè)建設，設計的相關煤礦監(jiān)控自動化軟件。在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、信息資源共享方面，實現(xiàn)了其經(jīng)濟效益。以太網(wǎng)下煤礦綜合控制網(wǎng)絡的探究中，對網(wǎng)絡控制的足多需求，通過采用多項網(wǎng)絡結構。保證和實現(xiàn)交互式網(wǎng)絡控制平臺，滿足了煤炭企業(yè)的自動化、智能化要求，在煤礦企業(yè)中極具推廣意義。

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