数字化矿山建设与安全生产自动化控制722.ppt

数字化矿山建设与安全生产自动化控制 中国矿业大学（北京） 中关村能源与安全科技园 任江霞 概 述 随着煤矿安全生产问题越来越受到国家和社会各界的高度重视，如何确保煤矿的安全生产，是各级领导和全体员工关心的首要问题。全国各个煤炭生产企业为了改善煤矿安全生产条件都在大规模地更新和提高煤矿的技术装备水平。其中数字化矿山建设，实现煤矿信息化、自动化是提高煤矿安全生产的最主要的方法之一。 数字化矿山概念 数字化矿山基本特征 数字化矿山的意义及作用 建设统一的数字化监测监控集成平台，将矿井的各监测监控子系统集成、汇聚到平台上，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础 使矿井规划管理具有更高的效率、更丰富的表现手法、更多的信息量、更高的分析能力和准确性，从而提高矿山生产和管理的时效性、有效性、资源优化配置水平、综合实力，促进煤矿的可持续发展 实现井上下主要生产环节的“减人增安、减人增效” 数字化矿山建设的必要性 ★ 煤矿安全生产的需要。 ★ 煤矿高产高效的需要。 ★ 煤矿快速持续发展的需要。 ★ 煤矿企业综合实力提高的需要。 ★ 煤矿信息化、自动化的具体体现。 煤矿自动化、信息化系统建设内容 统一网络平台 统一数据平台 统一系统支撑平台 统一应用平台 煤矿自动化、信息化系统建设 系统目标 建成设备稳定，传输可靠，系统安全，多网合一，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井。 系统建成后，使各子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析及生产状态的实时评估。 煤矿自动化、信息化系统建设 系统功能 矿井综合自动化、信息化系统由网络传输平台和集成软件组成，集控中心服务器与井下子系统通过标准的数据交换方式（如OPC等）进行数据通信与采集，并对数据进行有效综合集成，将实时、历史及综合的数据形成生产调度信息，分析后为管理层提供决策依据，专业操作人员根据相关信息对各系统进行操控，从而实现监、管、控一体化。 煤矿自动化、信息化系统建设 煤矿自动化、信息化系统建设 综合自动化、信息化系统平台，采用现代信息技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术，由监控系统（如：安全生产监控系统）、生产经营管理、管理决策、办公自动化、数据安全等分结构组成。使用数字化、集成化、网络化、自动化的生产和管理设备，将企业管理信息系统和集散型测控系统进行一体化集成设计，实现企业生产、经营、管理的高度自动化。综合自动化平台可以实现对各个子系统的显示、控制、报警、归档、分析、决策。 煤矿自动化、信息化系统建设 数字化系统平台构建要解决的几个问题： 网络平台； 通讯接口与协议； 数据管理； 网络安全等。 煤矿自动化、信息化系统建设 调度集成平台功能 监控功能 打印功能 实时管理界面功能 报表曲线功能 历史事件记录功能 实时报警功能 事故追忆功能 控制功能 故障自诊断功能 千兆工业以太环网 以太网是目前最为广泛的计算机网络技术，其具有成本低廉、通讯速率高、软硬件资源丰富、可持续发展潜力大、应用支持技术成熟等优点 工业以太网运用了实时通信技术、总线供电技术、远距离传输技术、?网络安全技术、可靠性技术等，适应了工业现场设备间通信具有实时性强、数据信息短、周期性较强等特点和要求 千兆工业以太环网 数据库应用—关系数据库 数据库应用—关系数据库 数据集中控制 数据独立 数据共享 减少数据冗余 数据结构化 统一的数据保护功能 数据库应用—实时数据库 实时数据库系统是开发实时控制系统、数据采集系统、CIMS系统等的支撑软件。使用实时数据库系统进行控制系统监控，系统先进控制和优化控制，并为企业的生产管理和调度、数据分析、决策支持及远程在线浏览提供实时数据服务和多种数据管理功能。 组 态 软 件 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。 组态软件能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且提供分布式数据管理和网络功能。 组 态 软 件 组态软件特点 （1）延续性和可扩充性。 （2）易用性（易学易用） （3）通用性 系 统 安 全 网络冗余 网闸 防火墙 路由器 防病毒软件 权限设置 VLAN划分子网 煤矿自动化、信息化系统建设 子系统接入平台 第一部分：已经形成或部分形成的子系统，需要经过完善其功能，改造其通讯方式，以最