煤矿综合自动化演讲稿_new.ppt
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1、1,生产调度信息化的现状分析,企业数据现状: 集中生产调度中心没有建立或功能薄弱,各生产部门管理分散; 各部门数据来源、格式均不一致,不能很好地支持管理决策; 一些设备缺乏对外接口,数据只能在本地进行监控,无法传送到上层信息系统中; 企业管理数据与过程数据没有实现平滑地集成。,一般现状分析,2,系统建设现状: 大部分监控系统之间没有整合,数据不能在系统之间进行共享; 由于各部分监控系统建设阶段不同,在现有信息系统建设前期缺乏统一的规划,没有统一的集成平台; 缺乏统一管理平台,无法对下层的数据进行统一地监控和管理。,生产调度信息化的现状分析,一般现状分析,3,主要存在的问题: 信息化建设欠账多,
2、缺乏先进的、有效的生产安全监控管理系统 先后在不同的阶段建立了一些系统,前期缺乏统一的规划,没有统一的集成平台 已有系统间相互独立,是自成体系的封闭系统,形成了“信息孤岛”,系统之间缺少整合,数据不能共享 管理层不能实时看到生产现场的数据和状态,无法实现“管控一体化”,现有的管理系统的数据来源都不是来自于生产现场,造成数据来源的不一致,不能很好地支持管理决策,生产调度信息化的现状分析,一般现状分析,4,煤矿现行情况,综采工作面自动化控制系统需要改造 矿井动目标跟踪系统需要联网 主运输皮带集中控制系统需要改造 矿井主排水自动控制系统需要实施 地面压风机自动控制系统需改造 主扇风机自动控制系统需要
3、联网 地面筛选集中控制系统需要联网 掘进工作面自动控制系统需要改造 矿井供电自动化控制系统需要改造 安全监测监控系统无需联网,5,针对用户的需求分析,国属新建矿井 没有建设任何自动化以太环网 设备大都不支持网络连接,需要进行改造 井下部分系统和设备需要改造,改造后带有智能接口 可靠性、稳定性要求高 建设成为现代化矿井 要有长远眼光,引领时代潮流 高标准、严规格 严格按照国家的有关煤矿规程采购产品和系统 接口众多 瓦斯、电站监控系统 压风机、通风机监控系统 水泵监控、皮带集控系统 ,6,1.消除信息化“孤岛”,实现各种信息统一平台下的整合: A.环境监测数据:瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、风速、风压
4、、顶板离层移动距离等 B.设备运行数据:温度、电流、电压、开停、工作压力、润滑压力、移动设备位置信息等 C.生产过程数据:煤仓煤位等 D.人员数据:位置、移动方向等 以上各种数据是煤矿企业生产过程中至关重要的动态数据,往往分别存在各个子系统中,各子系统之间无法实现数据共享,给生产管理过程中的统一决策造成了不小的障碍。只有将上述数据有机整合,才能说是实现了真正的生产调度的信息化。,系统建设目标,7,2.建立一个统一的、开放的生产调度信息化集成平台: 完成已有系统的数据集成与整合; 形成统一的信息化架构,成为今后系统间数据和应用的集成规范; 3.实现“管控一体化”: 充分利用先进的自动化技术、网络
5、技术、信息技术、视频技术为矿井的生产管理提供语音、数据、图像三种类型的信息,逐步使生产过程自动化与生产调度管理的信息化走向一体化,实现管控一体化。 4.在新的平台和规范下,完善井下自动化监控系统 5.建设系统多级联网数据接口,各级系统之间可以互联互通 6.提高煤矿企业的安全生产管理水平。 7.整体提升煤矿企业的自动化水平。,系统建设目标,8,系统是一个综合性的监控系统,它将煤矿安全生产管理所必须的环境监测数据、设备运行数据、生产过程数据和人员统一采集整合,在更高的层次上实现了信息的综合利用, 实现信息共享和局部环节的自动化控制。,建设内容,9,建设内容,工业以太网建设 中心控制系统软件平台 皮
6、带集控 采掘生产设备监测系统 安全生产 瓦斯抽放系统监 瓦斯监测系统监测 变电站监控 人员定位系统监测 洗煤运行监测 风机运行监测 视频监控,10,设计目标,矿井皮带监控系统:包括有井下各条皮带运行工况、各个煤仓煤位、各给煤机监控状态、各皮带保护状态。皮带跑偏、打滑、烟雾、堆煤、纵向撕裂监控等功能。 变电站电控系统:各个开关柜的分合状态、母线断电压、变压器输入电压电流温度功率因数等,各合闸母线、控制母线电压,以及各出线柜的电度表读数等,综合全部反映电站系统的遥测、遥信、遥控、遥调的各项数据。,11,设计目标,采掘生产设备监测系统:对4个掘进和1个采煤的工作面进行监测,实时了解生产过程中采煤机和
7、掘进机的运行状况。并将设备运行状态反映到计算机画面和大屏幕上。 瓦斯监测系统监测:将原有瓦斯系统中监测的井下各点的瓦斯、CO、风速、甲烷、温度、开停、负压、电量等传感器的数据从瓦斯系统中的图形机中调出,并存储到调度控制中心采集服务器的数据库中,供其它系统穿插调用。,12,设计目标,瓦斯抽放系统监测:监测抽放系统中抽放泵运行状态,对管道中的高低浓度甲烷进行监测,同时监测的还有温度、负压、流量、馈电等数据。 空压机监测:通过现有的空压机集控系统进行监测,监测数据有:开停、电压、电流、风温、运行状态等。 人员定位系统监测:与定位系统厂家沟通,将定位数据通过标准协议格式读取到调度控制中心采集服务器数据
8、库中,通过定位系统内部计算的实际参数和位置信息分别在皮带、电力、生产区域等位置展现出人员分布。,13,设计目标,洗煤运行监测:将选煤厂的运行数据统一录取到调度控制中心采集服务器中,对其各条皮带的运行状态进行在线监视,并把井下的运行情况反馈回选煤厂控制中心。 风机运行监测:通过现有的风机监测系统对风机运行状态进行监测,监测内容包括有负压、电量、甲烷、轴温、馈电、开停等共计12项监测数据。 水泵控制系统:增加现场集控设备,并通过环网进行远程监测,监测内容有开停、水仓水位、电流、电压、电机温度、轴温等相关监测数据量。,14,主要遵循以下原则: 先进性和可靠性 兼容性和开放性 数据共享的原则 可维护性
9、 安全性 面向业务:系统需要密切结合用户的管理体制,适应用户的各种业务流程。 人机协同工作 信息资源综合管理 统一规划和分步实施 适应变化和相对稳定相结合,设计原则,15,煤矿安全规程(2005年1月1日起施行) 煤炭工业矿井设计规范 煤矿安全装备基本要求 煤矿监控系统总体设计规范 煤矿监控系统中心站软件开发规范 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件(MT 209) 设备可靠性试验(GB 5080.17) 电气设备的抗干扰特性基本测量方法(GB4859-84) 矿井通风安全监测系统装备使用管理规定 “
10、九五”期间煤炭工业电子信息发展规划纲要 煤炭调度信息化装备技术规范 DL5003-91电力系统调度自动化设计技术规程 GB/T13729-92远动终端通用技术条件 GB/T13730-92地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 GB/T15153-94远动设备及系统工作条件环境和电源 GB-14285-93继电保护和安全自动装置技术规程 DL78-92静态继电保护和安全自动装置通用技术条件,遵循标准,16,GB/T1514-91微机线路保护装置通用技术条件 GB/T15145微机线路保护装置通用技术条件 GB/3047.1面板、架和柜的基本尺寸系列 DL479-92静态距离保护装置通用技术条件
11、 SD286-88线路继电保护产品动模试验技术条件 GB/T1514594微机线路保护装置通用技术条件 GB11920-89电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB/T14598.9辐射电磁场干扰试验 GB/T14598.10快速瞬变干扰试验 GB6162-85静态继电及保护装置的电气干扰试验 IEC255-21-1国际电工委员会标准振动试验 IEC255-21-2国际电工委员会标准冲击和碰撞试验 IEC255-21-3国际电工委员会标准静电放电试验 GB2423.1电工电子产品基本环境试验规程A低温试验方法 GB2423.2电工电子产品基本环境试验规程B低温试验方法 GB2423.3电工电
12、子产品基本环境试验规程C低温试验方法 SDJ9-1999电气测量仪器装置设计技术规程 GB3836.1-2000爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 煤矿监控系统总体设计规范,遵循标准,17,GB50070-94矿山电力设计规范 SD227-87电力系统通信运行管理规范 GB12173矿用一般型电气设备规范 中华人民共和国国家标准民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198-94 中华人民共和国国家标准工业企业通信设计规范。注:用于线路敷设。 中华人民共和国安全行业标准安全防范工程程序与要求GA/T 75-94。 中华人民共和国安全行业标准安全防范工程费用概预算编制办法 GA/T70-94。
13、温家庄矿信息化建设指导思想纲要 ,遵循标准,18,总体设计 网络结构 调度中心软件设计 子系统设计,方案设计,19,安全管理、预警,生产调度指挥,集中自动控制,全矿综合信息应用门户平台,全矿实时数据集成及应用平台,经营管理,自动化底层控制环网,安全监测底层控制网,各种现场自动化系统,工业电视,调度通讯,安全监测监控系统,手动输入,总体设计,20,总体设计,21,矿井信号传输的特点: 现场分系统分散 ,距离中控中心较远 (2-50KM)。 数据兼有离散性和连续性,实时性要求高 安全等级要求较高 ,稳定性、安全性必须得到严格保证 。 监测点多而且分散、控制点少 数据共享性要求高 鉴于以上特点和要求
14、,需要在整个矿区设置工业以太网系统,网络特点及要求,22,系统网络结构,复合型网络 骨干网-1000M工业以太网 分支网-RS-485 接口类别多样 能够对未知的设备预留可能接口 支持现有的系统设备无缝连接 应用冗余结构 双链路、双设备、双系统冗余技术 冗余环网技术、快速连接技术,网络结构类型,23,系统标准网络拓扑图,煤矿自动化控制网络图,24,系统分布图,系统标准网络拓扑图,25,系统层次结构,26,采集层:实时采集各个子系统数据,通过接口适配器把采集数据提交上去 数据处理层:把数据转化为统一的数据模型,对数据实施优化存储与管理 接口适配器 网络数据软总线 实时数据库 历史数据库,系统层次
15、结构,27,系统软件结构,28,系统功能结构,29,系统多级联网,30,系统中心站结构,31,功能介绍,系统功能介绍,32,实现煤矿安全生产的多级联网、分级监管。 对上传的实时检测数据汇总后定时存储到中心站,以备调用处理。 实时联网检测瓦斯超限、瓦斯抽放、一氧化碳、水位、风速、负压、 风筒、馈电、井下人员定位等安全生产相关信息。 直观显示被检测设备和人员的位置、状态等信息。 提供各种数据的查询汇总功能;提供实时曲线以及历史曲线。 实时报警,在发生告警的情况时系统会自动以颜色、声音以及短信发 送等方式进行报警,并告警的记录和查询。 可以在电子地图上查看各矿的实时检测数据。 支持常用数据的报表打印
16、。 一个实时的、综合的、高效的煤矿安全生产平台。,系统功能综述,33,系统采用统一的标准数据接口,整合接入各个厂家的实时监测数据。目前常见的厂家数据接入协议: OPC接口:OPC(OLE for Process Control)是被工控领域广泛遵循的一种标准,它是目前存取现场数据最理想的方法。 NetDDE接口:NetDDE是基于网络的动态数据交换(DDE)技术,对一些动态刷新系统(如监测系统) 不失为一种简单有效的方法。 数据库共享:现场监测系统将信息周期性地通过ODBC接口写入指定的共享数据库(如MS Access 或MS SQL等)的表中,集团公司的接入服务器通过数据库的共享可获取相关信
17、息。 FTP服务器文件共享:现场监测系统将信息周期性地写入指定FTP服务器中,可以通过FTP访问协议定期读取检查数据。 数据通信协议:根据现场检测系统或设备提供的数据访问协议,实时的交互提交动态数据。,接口协议,34,接口 适配器,统一接口,综合接入,35,系统现状: 各监测数据已经在KJ86系统中,数据不是结合井下巷道分布图的图形化方式显示,而是以列表方式呈现,和其他系统无数据共享。 KJ86系统的实时数据通过ftp方式向上级主管部门发布,同时以文本文件方式存储在本地上位机中。 接入方式: 利用改造后的工业以太网环网,用RJ45接口接到原KJ86系统的交换机上。 接口方式:文本文件。,瓦斯监
18、测,36,实现功能: 将原有瓦斯系统中监测的井下各点的瓦斯、CO、风速、甲烷、温度、开停、负压、电量等传感器的数据从瓦斯系统中的图形机中调出,并存储到调度控制中心采集服务器的数据库中,供其它系统穿插调用。 其中涉及到的地点有4个掘进和1个采煤的工作面、3条开拓巷道、采区变电所、总回风和水泵房等地的监测设备。二期新增系统有4个掘进和2个采煤的工作面、2条开拓巷道、采区变电所等地的检测设备。,瓦斯监测,37,软件界面,瓦斯监测,38,系统现状: 采面的核心设备馈电和开停信号已经在KJ86中,掘面的部分设备馈电和开停信号已经在KJ86中。 对于无馈电和开停信号的监测点,增加相应传感器和井下分站,接入
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