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煤矿综合信息化是目前现代化矿井的发展趋势，已经有越来越多的矿井特别是新建矿井投入了综合信息化建设，构建覆盖全矿井的工业以太环网，并以此作为统一的数据传输平台，实现生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化、信息管理集约化，最终实现矿井管理决策科学化、现代化和智能化。
一、方案
构建基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化系统的总方针是立足信息化大前提，以网络化、自动化为核心，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单。在一定的资金资源下，尽量有效地利用，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的网络系统。设计立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单，结合淮北矿业集团公司规划的要求，将杨柳矿井综合自动化项目建设成为国内领先的一流煤矿自动化、信息化系统。
要实现整个杨柳矿井综合自动化、信息化，必须采用多种现代化信息与自动化技术，建立全矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的大型开放式分布控制系统，形成全矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化，以保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制和调度管理，使矿井高效集中生产，达到减员增效、降低成本，提高矿井整体生产水平。杨柳矿井的全矿井综合自动化系统的设计，就是要使杨柳矿井的自动化、信息化建设摆脱传统基础框架的制约，建立新型的综合自动化模式，以高速的千兆工业以太网络平台为基础，通过对各单机自动化子系统的升级改造及建设，对目标项目的统一规划，力求使矿井各系统实现异构条件下的互联互通与资源共享，讲究统一的网络平台、统一的软件平台、统一的管理平台、协调综合应用，以安全生产为前提，最大程度的避免重复投资及资源浪费的同时，做到减人提效，提高生产效率。
系统以全矿工业以太环网为信息传输网络，真正实现先进的工业控制网络结构，使整个系统配置合理，信息共享，提高指挥效率和生产率，达到减人提效的目的；在地面安全生产控制中心实现对矿井安全生产设备的集中控制和监测。尽量利用现有设备，增加、更换必要的设施，实现井下主煤流胶带机及相关设施的集中控制；实现井下变电所的无人职守；实现通风机、压风机集中控制；实现地面变电所在安全生产控制中心的远程监控；系统具有自诊断功能，并具有语音、图像以及报警功能，具有实时数据采集、处理及显示功能；采集到的数据存在数据库中，可以方便地查询；利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理，对设备故障进行早期预报，提供故障诊断信息，提高生产率，保障设备安全运行；
系统通过集中监控自动化技术减少岗位工，从而实现自动化系统、安全管理的一体化管理，为安全管理与生产流程管理、控制井下人员数量打好坚实的基础。通过视频、音频、画面系统的有机结合，充分将现有的技术管理实现完美的整合，达到综合控制与综合管理的目的，实现以安全生产为主线的矿井安全生产，同时有效的对矿井人员、安全、设备、材料、成本、计划、报表等进行管理，并提供帮助领导进行辅助决策的系统功能，同时兼顾与上级领导部门的数据交换的向上兼容性。
二、系统组成结构
煤矿综合自动化的内容概括起来就是采用统一的工业以太环网作为基础通信平台，通过应用软件平台实现生产过程的自动化、安全监控的数字化、管理过程的信息化、信息管理的集约化。煤矿综合自动化系统的结构如下图所示。
工业以太环网网络平台是整个系统的基础，采用设备层 + 工业以太环网 + Intranet管理网络的三层结构模式。
网络平台在技术设计时，其可靠性和安全性是第一位的，采用全光纤工业以太冗余环网组成，主干带宽可选择100M或1000M。网络结构可选择单环或双环冗余结构。为了安全和可靠在工业以太环网和企业管理层局域网之间设置防火墙，用来隔离管理网与生产控制网，保证生产控制网的安全。
软件平台采用先进的计算机、信息处理、应用软件和多媒体等技术开发，集生产自动化、监控数字化、管理信息化、图像数字化为一体，完成煤炭企业各种信息的集成、融合，消除信息孤岛，为煤矿安全生产信息化提供平台，实现较为完整的煤矿信息化和管控一体化，保障煤矿安全生产与科学经营管理。主要由系统信息集成软件、Web发布软件和自动化子系统集控软件三部分组成。
系统信息集成软件采用通用的组态软件开发，采用统一的操作界面，将煤矿采、掘、机、运、风、水、电等各个自动化系统和矿井监测监控系统集成起来，提供实时信息查询，并对历史数据进行存储、发掘，以提高调度、指挥、决策的科学性。
Web发布软件采用.net技术定制开发，以网页形式提供动画、报表、历史曲线等的查询，可以通过局、矿局域网提供远程服务。
集控软件根据不同的自动化子系统的特点定制开发，通过以太环网平台，直接连接到执行设备，操作可靠，安全性高，执行速度快，状态反馈及时。
工业电视系统相对独立，是综合自动化系统的重要补充，图像采用光缆直接传输到控制中心，在控制中心数字化后送入网络。图像可以进行浏览、存储，并能和集控软件、系统信息集成软件进行联动。
三、杨柳矿井实施综合信息化建设实施、应用
思想观念是工作行为的先导，在实施项目之前通过各种方式宣讲实施企业信息化的意义、目标及任务，使所有参与者能统一认识，准确把握煤矿综合监测监控定位，有信心、有决心构建现代煤炭管理体系。同时，树立先进的现代市场化观念，用系统的思想，整合现有各种资源，优化业务流程，集成物流功能，强调整体管理和运作。
成立一个信息化领导小组，帮助与协调解决构建信息化体系过程中的相关问题。同时，为保证信息化长期有效、有序运行，还设置相应机构或加强信息中心的职能，完善监督制约机制。
杨柳矿井实施综合信息化主要目标达到了可靠、实用，既能保证全矿井安全、生产的实时监测，又能够达到控制的要求。基于该平台，为实现矿井安全生产调度的统一管理，实现对自然灾害的有效预防、抢险救灾的统一调度指挥，远程管理监测提供了有力的支持工具。同时，数字化矿山建设可有效提高煤矿企业的管理水平及企业核心竞争力，为建设现代化本质安全型矿井提供技术保障。
经过杨柳矿井的综合自动化的建设后，各个职能部门的主管技术人员在监控中心集体办公，出现问题后各部门协调解决，岗位工大大消减或取消，职工从繁琐的日常业务工作中解脱出来，致力于专业知识的学习，不断提高自我技能。杨柳矿井成为一个以信息化为先导的学习型企业、知识性矿井，完全达到国内一流高效的现代化矿井水平。
参考文献：
[1]钱建生等. 煤矿井下光纤综合监控系统. 《光纤通信技术》2000 （4）
[2]杨柳煤矿综合信息化 淮煤WZ08-029
作者简介：
金祖广（1972-），男，安徽宿州人，机电工程师，毕业于淮南矿业学院电气工程系工业电气自动化专业，现从事煤矿机电管理。
一、方案
构建基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化系统的总方针是立足信息化大前提，以网络化、自动化为核心，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单。在一定的资金资源下，尽量有效地利用，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的网络系统。设计立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单，结合淮北矿业集团公司规划的要求，将杨柳矿井综合自动化项目建设成为国内领先的一流煤矿自动化、信息化系统。
要实现整个杨柳矿井综合自动化、信息化，必须采用多种现代化信息与自动化技术，建立全矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的大型开放式分布控制系统，形成全矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化，以保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制和调度管理，使矿井高效集中生产，达到减员增效、降低成本，提高矿井整体生产水平。杨柳矿井的全矿井综合自动化系统的设计，就是要使杨柳矿井的自动化、信息化建设摆脱传统基础框架的制约，建立新型的综合自动化模式，以高速的千兆工业以太网络平台为基础，通过对各单机自动化子系统的升级改造及建设，对目标项目的统一规划，力求使矿井各系统实现异构条件下的互联互通与资源共享，讲究统一的网络平台、统一的软件平台、统一的管理平台、协调综合应用，以安全生产为前提，最大程度的避免重复投资及资源浪费的同时，做到减人提效，提高生产效率。
系统以全矿工业以太环网为信息传输网络，真正实现先进的工业控制网络结构，使整个系统配置合理，信息共享，提高指挥效率和生产率，达到减人提效的目的；在地面安全生产控制中心实现对矿井安全生产设备的集中控制和监测。尽量利用现有设备，增加、更换必要的设施，实现井下主煤流胶带机及相关设施的集中控制；实现井下变电所的无人职守；实现通风机、压风机集中控制；实现地面变电所在安全生产控制中心的远程监控；系统具有自诊断功能，并具有语音、图像以及报警功能，具有实时数据采集、处理及显示功能；采集到的数据存在数据库中，可以方便地查询；利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理，对设备故障进行早期预报，提供故障诊断信息，提高生产率，保障设备安全运行；
系统通过集中监控自动化技术减少岗位工，从而实现自动化系统、安全管理的一体化管理，为安全管理与生产流程管理、控制井下人员数量打好坚实的基础。通过视频、音频、画面系统的有机结合，充分将现有的技术管理实现完美的整合，达到综合控制与综合管理的目的，实现以安全生产为主线的矿井安全生产，同时有效的对矿井人员、安全、设备、材料、成本、计划、报表等进行管理，并提供帮助领导进行辅助决策的系统功能，同时兼顾与上级领导部门的数据交换的向上兼容性。
二、系统组成结构
煤矿综合自动化的内容概括起来就是采用统一的工业以太环网作为基础通信平台，通过应用软件平台实现生产过程的自动化、安全监控的数字化、管理过程的信息化、信息管理的集约化。煤矿综合自动化系统的结构如下图所示。
工业以太环网网络平台是整个系统的基础，采用设备层 + 工业以太环网 + Intranet管理网络的三层结构模式。
网络平台在技术设计时，其可靠性和安全性是第一位的，采用全光纤工业以太冗余环网组成，主干带宽可选择100M或1000M。网络结构可选择单环或双环冗余结构。为了安全和可靠在工业以太环网和企业管理层局域网之间设置防火墙，用来隔离管理网与生产控制网，保证生产控制网的安全。
软件平台采用先进的计算机、信息处理、应用软件和多媒体等技术开发，集生产自动化、监控数字化、管理信息化、图像数字化为一体，完成煤炭企业各种信息的集成、融合，消除信息孤岛，为煤矿安全生产信息化提供平台，实现较为完整的煤矿信息化和管控一体化，保障煤矿安全生产与科学经营管理。主要由系统信息集成软件、Web发布软件和自动化子系统集控软件三部分组成。
系统信息集成软件采用通用的组态软件开发，采用统一的操作界面，将煤矿采、掘、机、运、风、水、电等各个自动化系统和矿井监测监控系统集成起来，提供实时信息查询，并对历史数据进行存储、发掘，以提高调度、指挥、决策的科学性。
Web发布软件采用.net技术定制开发，以网页形式提供动画、报表、历史曲线等的查询，可以通过局、矿局域网提供远程服务。
集控软件根据不同的自动化子系统的特点定制开发，通过以太环网平台，直接连接到执行设备，操作可靠，安全性高，执行速度快，状态反馈及时。
工业电视系统相对独立，是综合自动化系统的重要补充，图像采用光缆直接传输到控制中心，在控制中心数字化后送入网络。图像可以进行浏览、存储，并能和集控软件、系统信息集成软件进行联动。
三、杨柳矿井实施综合信息化建设实施、应用
思想观念是工作行为的先导，在实施项目之前通过各种方式宣讲实施企业信息化的意义、目标及任务，使所有参与者能统一认识，准确把握煤矿综合监测监控定位，有信心、有决心构建现代煤炭管理体系。同时，树立先进的现代市场化观念，用系统的思想，整合现有各种资源，优化业务流程，集成物流功能，强调整体管理和运作。
成立一个信息化领导小组，帮助与协调解决构建信息化体系过程中的相关问题。同时，为保证信息化长期有效、有序运行，还设置相应机构或加强信息中心的职能，完善监督制约机制。
杨柳矿井实施综合信息化主要目标达到了可靠、实用，既能保证全矿井安全、生产的实时监测，又能够达到控制的要求。基于该平台，为实现矿井安全生产调度的统一管理，实现对自然灾害的有效预防、抢险救灾的统一调度指挥，远程管理监测提供了有力的支持工具。同时，数字化矿山建设可有效提高煤矿企业的管理水平及企业核心竞争力，为建设现代化本质安全型矿井提供技术保障。
经过杨柳矿井的综合自动化的建设后，各个职能部门的主管技术人员在监控中心集体办公，出现问题后各部门协调解决，岗位工大大消减或取消，职工从繁琐的日常业务工作中解脱出来，致力于专业知识的学习，不断提高自我技能。杨柳矿井成为一个以信息化为先导的学习型企业、知识性矿井，完全达到国内一流高效的现代化矿井水平。
参考文献：
[1]钱建生等. 煤矿井下光纤综合监控系统. 《光纤通信技术》2000 （4）
[2]杨柳煤矿综合信息化 淮煤WZ08-029
作者简介：
金祖广（1972-），男，安徽宿州人，机电工程师，毕业于淮南矿业学院电气工程系工业电气自动化专业，现从事煤矿机电管理。