沈權

(天地(常州)自動化股份有限公司,江蘇常州 213015)

煤礦自動化“三網(wǎng)合一”分析

沈權

(天地(常州)自動化股份有限公司,江蘇常州 213015)

根據(jù)現(xiàn)代化煤礦技術的應用與發(fā)展,煤礦企業(yè)需要與之相適應的新型技術手段來提高煤礦業(yè)內間的競爭實力,那么將”三網(wǎng)合一“技術應用于煤礦綜合自動化系統(tǒng)便成了首要選擇。煤礦企業(yè)綜合系統(tǒng)的”三網(wǎng)合一“概念與大眾認知的網(wǎng)絡層面的“三網(wǎng)合一”概念有所不同,此類“三網(wǎng)合一”主要是指將煤礦綜合自動化系統(tǒng)中的三種業(yè)務選擇結合為一。文章結合其特點與應用范圍對quot;三網(wǎng)合一quot;進行了分析與論述。

三網(wǎng)合一 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)字語音 工業(yè)電視 視頻信號 擴音電話

近年來,我國煤礦企業(yè)逐漸走近國家經(jīng)濟主導地位,隨著科學技術的發(fā)展,“三網(wǎng)合一”也即將應用于國內煤礦企業(yè)自動化系統(tǒng)中?！叭W(wǎng)合一”技術融入于現(xiàn)代化煤礦自動系統(tǒng),可以有效地提高煤礦企業(yè)自動化效率,結合煤礦企業(yè)當時狀態(tài),制定適合的助攻策略,將井下環(huán)網(wǎng),控制環(huán)網(wǎng)及通道工業(yè)三網(wǎng)合一,形成統(tǒng)一的指揮控制平臺,令煤礦企業(yè)達到一個新的高度。

1 “三網(wǎng)合一”的概念與特點

“三網(wǎng)合一”在這里的概念有別于人們常識中理解的將電視機、電話和計算機三種網(wǎng)絡融合為一體的“三網(wǎng)合一”。對于煤礦企業(yè)自動化中的“三網(wǎng)合一”是指將煤礦企業(yè)內部三種主力網(wǎng)絡管理結構融合為一,將生產(chǎn)、運行、調度和監(jiān)測與檢測所應用的網(wǎng)絡監(jiān)控結構集合在一個統(tǒng)一的監(jiān)控平臺,更便于企業(yè)內部生產(chǎn)與發(fā)展。

2 煤礦自動化系統(tǒng)應用“三網(wǎng)合一”的核心

煤礦自動化系統(tǒng)內部“三網(wǎng)合一”中的核心是數(shù)據(jù)傳輸,而數(shù)據(jù)傳輸則是監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中得到的數(shù)據(jù),這項數(shù)據(jù)需要有充足的可靠性和準確性,完成實時監(jiān)測的同時可以得到煤礦綜合自動化的第一項準確信息,有利于整理并統(tǒng)計其他分類數(shù)據(jù)。其中,監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)要求的實時性很重要,比如對于礦壓變化的數(shù)據(jù),實時性要求不高,但需要進行數(shù)據(jù)傳輸;而機械振動信號則需要實時采集,但這項數(shù)據(jù)并不一定需要進行數(shù)據(jù)傳輸。所以,煤礦綜合自動化系統(tǒng)與優(yōu)化之后的“三網(wǎng)合一”相結合,可以很好地提高企業(yè)效率,完善制度生產(chǎn)。

煤礦自動化系統(tǒng)內部“三網(wǎng)合一”中的次核心是煤礦系統(tǒng)中的語言信號,語言信號,顧名思義,是負責調度和傳輸再生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的電話和擴音電話等系統(tǒng)。雖然是次核心,但特殊要求較多,如能將擴音電話與網(wǎng)絡電話實行統(tǒng)一管理與信號交換,實現(xiàn)利用幾部擴音電話即能完成調度、強插、廣播和群呼等功能。

視頻信號監(jiān)測也是十分重要的,它需將各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)調度進行全程監(jiān)控,并記錄視頻信息,進行數(shù)據(jù)整理和分析。但因為視頻數(shù)據(jù)過于直觀,不易觀察生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)變化,所以優(yōu)先度較低。

3 煤礦自動化系統(tǒng)中所應用的“三網(wǎng)合一”技術

(1)數(shù)字化技術。信息時代的到來,使得數(shù)字化技術進入快速發(fā)展時期,電話、電視等實時通訊系統(tǒng)逐漸向數(shù)字化系統(tǒng)方向發(fā)展集中,隨著煤礦工業(yè)的高速發(fā)展,伴隨數(shù)字化技術一同出現(xiàn)的語音視頻信號的數(shù)字化傳輸在煤礦已經(jīng)實現(xiàn)。(2)通信協(xié)議的升級。為了實現(xiàn)在同一種網(wǎng)絡上傳送不同的信號,采用單一的通信協(xié)議已經(jīng)不能滿足這一條件,采用可以為三大業(yè)務共同接受的通信協(xié)議成為了必然選擇,特別是在局域網(wǎng)即以太網(wǎng)上廣泛使用的TCP/IP協(xié)議。(3)語音調度軟件。網(wǎng)中語音信號現(xiàn)在存在不好管理、任務繁多的特點,調度語音軟件能夠實現(xiàn)對語音信號的集中管理以及調度,并能夠將擴音電話的虛擬成組功能逐步實現(xiàn)。(4)環(huán)形冗余技術以及網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)。實時環(huán)形冗余網(wǎng)絡結構可以確保信息傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性,就可利用其作為穩(wěn)定傳輸?shù)钠脚_。

4 煤礦自動化系統(tǒng)中“三網(wǎng)合一”的實際應用

(1)工業(yè)以太網(wǎng)的構成。為了達到快速傳遞信息的目的,礦井在信息化改造之中完善了作為全礦井各生產(chǎn)子系統(tǒng)之間的綜合運輸平臺的1000兆工業(yè)以太網(wǎng),即常說的工業(yè)化局域網(wǎng)。采用先進的優(yōu)化Profinet工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,實行實時環(huán)形冗余網(wǎng)絡結構來確保信息傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性,打造成為穩(wěn)定可靠的傳輸網(wǎng)絡平臺。為了保證信息傳遞的多功能包括對網(wǎng)絡的監(jiān)控、基礎數(shù)據(jù)的實時傳輸控制以及其他各種網(wǎng)絡狀態(tài)的實現(xiàn),可以利用網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機來解決。這種以太網(wǎng)的建立,為網(wǎng)絡化的語音信號傳輸以及工業(yè)電視的改造做了有力鋪墊,為將來發(fā)展打好基礎。(2)網(wǎng)絡語言系統(tǒng)。RJ45接口應用于IP電話上,因此IP電話可以通過不同的連接方式可直接接入就近的交換器,之后通過建立的工業(yè)以太網(wǎng)的物理通路實現(xiàn)網(wǎng)絡音頻的通信,可簡單實現(xiàn)網(wǎng)絡語言的實時通話功能。但由于安全問題,尤其是可能引發(fā)的爆炸現(xiàn)象,其目前主要應用于地面。(3)網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)。這里出現(xiàn)的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)非我們之前所熟知的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng),它在原先的工業(yè)電視系統(tǒng)之外,增加了編碼器實現(xiàn)網(wǎng)絡化傳輸外又增加新的監(jiān)控點實現(xiàn)全面監(jiān)控,并在安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、斜井運輸安全監(jiān)測系統(tǒng)中進行應用。一些煤礦通過改造,將綜合自動化系統(tǒng)應用到了現(xiàn)場,建設了一些具有先進水平的自動化和信息化子系統(tǒng),對整個礦井生產(chǎn)過程中的各環(huán)節(jié),尤其是主煤流系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等進行全方位的動態(tài)化、可視化的監(jiān)測、監(jiān)視、監(jiān)控,提高了安全和生產(chǎn)效率,并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。目前,煤礦領域對人力、物力有加速投入的趨勢。例如,開灤集團公司委托專家制定的自動化規(guī)劃就包括了網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的大力應用。

5 結語

總的來說,對于地面三網(wǎng)合一的方法與技術,煤礦綜合自動化系統(tǒng)中雖然也稱為“三網(wǎng)合一”,但并不能直接應用地面上面的方法技術,而是三種業(yè)務的合而為一的綜合利用,只需重新進行專門的設計考慮以及完備的技術支持即可完美實現(xiàn),在將來也必定有更加廣闊的未來。

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沈權(1982-),男,工程師,2005年畢業(yè)于安徽理工大學自動化專業(yè),現(xiàn)任天地(常州)自動化股份有限公司監(jiān)控分院工程中心主任助理,主要從事礦山數(shù)字化建設推廣、應用和工程管理工作。