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煤矿自动化发展和研究 　　【摘 要】随着现代科技日新月异的发展，伴随煤炭企业的重新兼容与合并，行业的相关安全生产系统也要全面升级。近年来，煤炭工业的发展证明，只有通过煤矿提高自动化，才能使煤矿生产效率大幅提高，生产设备的可靠性和安全性也会得以提高，并能节约能源和资源。本文主要阐述自动化系统的发展意义及煤矿自动化的实现前提与目标，系统构架的建立等。 　　【关键词】煤矿自动化；系统框架；信息集成 　　煤矿自动化系统是由我国研制的矿井监测、报警、生产操作综合性的系统。系统主要由应用层、网络层、现场设备层三个结构层构成。应用层是数据平台和登录界面采用统一的管理，用户能够进行各个子系统的相互访问。网络层是由主干网络采用千兆冗余工业以太环网，从而保证网络通讯性能的可靠性，能接入工业控制、视频、音频、通讯等各种程序，现场主要采用百兆工业以太环网，及多种矿来安装现场工业总线，保证用户能够兼容接入各种监控系统和设备；现场设备层主要由总线通讯分站、无线通讯分站、监控装置站、智能仪表和传感器站组成。 　　1 煤矿自动化重要性 　　煤矿自动化系统能提高机械装置性能的精确性、可靠性、快速性和安全性，节省能源和劳动力，当然也离不开劳动生产率的提高。煤矿自动化必将伴随我国煤矿现代化而不断发展和完善.在高产高效矿井建设中发挥应有的作用。 　　煤矿自动化系统可提高生产设备的可靠性和安全性。煤炭生产作业环境，常常是恶劣与复杂的，生产施工中要求工作具有连续可操作性，保证操作者的身体安全，所以生产机械设备的可靠性和安全性显得尤为重要。对于机械设备的硬件系统采用高度集成化的电子器件、高性能的集成芯片及相关计算机，才能保证硬件可靠性能提高。 　　煤矿自动化的实现既可节约能源，又可节约资源。煤炭企业既是能源生产单位，又是能量消耗单位。能源节约不仅对提高生产效益有重要影响.而且对经济发展也有贡献。优先采用节能型能的装置，如高效的电动机、高效的风机等电子设备。运行中的节能也是很重要的一环，因自动化系统可根据负荷设置来及时调整，优化运行状态和缩短周期，从而减少运行损耗。合理的自动化系统可实现设备的软启动、平滑调度等，大大减轻了运行中的电流、转矩影响，减少故障率及维护费用，从而保证设备的正常服务年限，经济效益也很乐观。 　　2 煤矿自动化系统实现前提与目标 　　2.1 系统实现前提 　　煤矿自动化系统实施的核心是不断提高职工的素质，以满足自动化系统在实施后，有对于系统操作、子系统维护、故障排除等的相关需求。借鉴其它相关方面的经验，结合自身特点，制定出符合自己特色的管理流程。在所有软件中，监控软件平台是整个自动化系技术应用的关键，要学会合理选择。 　　2.2 系统实现目标 　　系统实现目标主要由接入子系统、控制、监视子系统、集中监视和控制的模式组成。接入子系统的范围是指除调度通信、行政通讯、井下无线通讯和矸石山等系统外，其余的系统均应接入子系统。可以用来实现控制、监视的子系统有：地面主变电系统、用户变电与配电系统、地面压风系统、井下变电与配电系统、井下主排水系统等。确定集中监视、控制的模式是指因管理、生产条件不同，采用调度集中展示、控制模式或分散控制模式等。系统目标的实现，要通过综合自动化在减轻职工劳动强度、提高安全性能、提高职工素质、提高生产工效等方面来采取的相对应的措施，从而达到目标水平。 　　3 煤矿自动化系统框架 　　系统主要采用1000M工业以太环网技术，可分为控制内网和信息外网两部分。在内、外网间采用网闸、防火墙、防毒墙等设备来实现安全隔离，并设计内网对外网仅进行单方向数据传输，来防止黑客攻击。核心交换器采用双机冗余技术，同时I/0服务器也采用冗余服务器，才能充分保证系安全性。存储设备使用磁盘阵列和磁带机组合，来实现对数据安全存储。数字化视频系统亦使用1000M工业以太环网传输视频信号，能够方便地实现在网络资源共享的同时，通过交换机、编码器、视频服务器等来完成被显示的设备调用。系统架构大体分为3层：接入层、控制层和信息层。 　　3.1 接入层 　　实现对各程序的自动化智能子系统的接入。通过各子系统提供的RJ45、RS485或其他工业总线等接口，来接入到地面/井下1000M工业以太网中，与此同时，通过IF-4x、RSView等SCADA软件，将子系统接入到综合自动化集成平台中。而数字化视频系统则通过标准网络接口（RJ45、光纤接口）接入至地面/井下1000M工业以太网中，同时，视频信号由视频编码软件上传到视频服务器。 　　3.2 控制层 　　实现对接入的各类子系统实现集中监视与制。实践表明，该层接入时要特别注意防止接入PC机。因为可能有移动存储介质构成病毒的传播。通过工业交换机联结各子系统智能设备（PLC、DCS、CST等），并经软件