陳 列

（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局通信信息中心,北京 100013）

現(xiàn)階段隨著人們生活水平的不斷提升，對于煤炭的需求量也在不斷增加，所謂的煤礦自動化系統(tǒng)，是在地面或者井下，用智能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備控制，從而實現(xiàn)了接入子系統(tǒng)的監(jiān)視和對部分子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程集中控制，這對于煤礦行業(yè)的發(fā)展有很大作用。

1 煤礦綜合自動化系統(tǒng)和實現(xiàn)的目標(biāo)

1.1 接入子系統(tǒng)

煤礦綜合自動化系統(tǒng)主要包括調(diào)度通訊系統(tǒng)、行政通訊系統(tǒng)、井下無線電系統(tǒng)、矸石山系統(tǒng)以及接入子系統(tǒng)等，上述的系統(tǒng)都必須接入子系統(tǒng)。

1.2 控制、監(jiān)視子系統(tǒng)

現(xiàn)階段煤礦綜合自動化系統(tǒng)中可以實現(xiàn)控制子系統(tǒng)主要包括：地面主變系統(tǒng)和用戶變電系統(tǒng)、井下配電和變電系統(tǒng)、地面壓風(fēng)系統(tǒng)以及井下運(yùn)輸信號封鎖系統(tǒng)等。可以實現(xiàn)監(jiān)控的子系統(tǒng)主要包括：瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、井下采煤系統(tǒng)、井選煤系統(tǒng)、井下送分系統(tǒng)以及井下降溫系統(tǒng)等。

1.3 采煤項目的目標(biāo)和實現(xiàn)措施

對于煤礦綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)分析討論，有很大作用，例如，可以減輕采煤工人的勞動強(qiáng)度、提升采煤的安全性、提升采煤的效率，合理地利用采煤措施，能夠達(dá)到理想的水平。

2 煤礦綜合自動化系統(tǒng)實施前提

煤礦綜合自動化系統(tǒng)實施前提主要包括三個方面：煤礦綜合自動化系統(tǒng)實施前提必須能夠提升員工的綜合素質(zhì)，能夠?qū)γ旱V接入子系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、操作以及故障排除等；借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗，根據(jù)自己單位的實際要求，制定一套科學(xué)合理管理制度和安全保障體系；對煤礦綜合自動化系統(tǒng)的控制平臺位置要合理的選擇。

3 探析煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)及實施

煤礦綜合自動化系統(tǒng)采用100M以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，分別控制內(nèi)網(wǎng)環(huán)境和外網(wǎng)環(huán)境。采用網(wǎng)閘、防火墻以及殺毒墻等設(shè)備進(jìn)行病毒安全清除；并且采用單向性進(jìn)行數(shù)據(jù)信息防護(hù)，從而防止黑客進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊；綜合核心系統(tǒng)彩用雙機(jī)冗余技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)。探析煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)主要包括三個層面：接入層、控制層以及信息層。

3.1 煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)的接入層

接入層主要控制各個智能子系統(tǒng)的接入。接入層為各個子系統(tǒng)提供RJ45、RS485等總線接入口，使各個資源成功地接入到以太網(wǎng)中，并且采用IF-ix、RSView等SCADA軟件程序接口，把子系統(tǒng)接入到綜合自動化系統(tǒng)的集成平臺。數(shù)字化視頻接口需要通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，接入到以太網(wǎng)中，并且把視頻軟件編碼上傳到服務(wù)器。

3.2 煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)的控制層

（1）副井監(jiān)控系統(tǒng)。副井監(jiān)控系統(tǒng)采用智能化監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括傳動系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、上位機(jī)PC系統(tǒng)、上下井監(jiān)控系統(tǒng)、操車系統(tǒng)以及閘控PLS系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)和煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行連接，可以在上位機(jī)PC系統(tǒng)和監(jiān)控PLS系統(tǒng)上讀取數(shù)據(jù)信息。如果采用上位機(jī)PC系統(tǒng)和以太網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行直接連接，就可能導(dǎo)致病毒侵入以太網(wǎng)中。因此可以采用監(jiān)控PLS系統(tǒng)+PLS方式進(jìn)行網(wǎng)口接入。

（2）壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。在每個煤礦上都設(shè)置有多臺壓風(fēng)機(jī)，如果采用PLC分別進(jìn)行控制，能夠增加一臺PLC結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)，把PLC結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)到監(jiān)控PLS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。因此，如果采用遠(yuǎn)程就地按鈕，對于壓風(fēng)機(jī)和采煤人員都安全都有很大保障。

（3）井下綜采系統(tǒng)。井下綜采系統(tǒng)具有三套設(shè)備，并且控制系統(tǒng)、信息傳遞系統(tǒng)類型有很大差異，因此，可以采用二次集成的方式進(jìn)行控制。每一個子系統(tǒng)都具有網(wǎng)關(guān)功能的智能設(shè)備，通過二次集成對子系統(tǒng)進(jìn)行集成，最后通過網(wǎng)關(guān)提供的接入口，能夠接井下綜采系統(tǒng)接入綜合自動化系統(tǒng)。

（4）膠帶機(jī)系統(tǒng)。由于每臺膠帶機(jī)都具有自己的系統(tǒng)接入口，把每臺膠帶機(jī)系統(tǒng)連接起來。然后再盡可能采用遠(yuǎn)程就地操作按鈕進(jìn)行膠帶機(jī)控制，根據(jù)煤炭流動的方向，在每臺膠帶機(jī)系統(tǒng)增加PLC程序，能夠?qū)⒛z帶機(jī)系統(tǒng)合理的控制，不僅可以提升設(shè)備工作的效率，對于設(shè)備的安全也有很大作用。

（5）井下主排水系統(tǒng)。采煤井下有多臺排水泵系統(tǒng)，在這些排水泵系統(tǒng)增加一個網(wǎng)關(guān)接口，就可以接入智能系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。為了確保人員安全，可以接入設(shè)計相應(yīng)的控制就地按鈕進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。但是必須在明確井下水位的情況下，才能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，避免不安全情況的發(fā)生。

（6）選煤系統(tǒng)。選煤系統(tǒng)的設(shè)備較多，并且工藝較為復(fù)雜，可以通過控制主PLC系統(tǒng)實現(xiàn)對多臺選煤設(shè)備的接入和集成。另外，為了提升選煤系統(tǒng)，可以將選煤系統(tǒng)和裝車系統(tǒng)進(jìn)行合并，且接入控制系統(tǒng)中，接入時注意從接入系統(tǒng)進(jìn)行接入，防止網(wǎng)絡(luò)被黑客攻擊。

3.3 信息層面

信息層面對接入系統(tǒng)和控制系統(tǒng)傳入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享。信息層面屬于外網(wǎng)，核心系統(tǒng)設(shè)備通過雙機(jī)冗余技術(shù)進(jìn)行隔離，只是從控制層面讀取數(shù)據(jù)信息，與防火墻和殺毒設(shè)備進(jìn)行連接，能夠為礦井中的各個管理人員做到信息共享。信息系統(tǒng)能夠通過數(shù)據(jù)庫向用戶提供各個方面的信息資源，例如，子系統(tǒng)運(yùn)行圖、報警數(shù)據(jù)以及井下的視頻圖像等。對所有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲備，使煤礦綜合自動化系統(tǒng)更加完善。

4 結(jié)束語

上文主要對煤礦綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)和實施進(jìn)行了分析，現(xiàn)階段煤礦綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)在采煤中順利應(yīng)用，不僅可以提升采煤的效率，對于工人的人身安全也有很大幫助，因此，在實際工作中，要特別注重煤礦綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)建及實施，從而有效地提高煤礦開采安全水平，促進(jìn)煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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