自動化系統(tǒng)介紹

郭莊煤業(yè)自動化部系統(tǒng)介紹第一部分監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1、本礦現(xiàn)使用重慶梅安森KJ73N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2008年9月并安裝投入使用，與潞安集團聯(lián)網(wǎng)運行，該系統(tǒng)可對井下生產(chǎn)環(huán)境以及各主要生產(chǎn)設備運行狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、記錄。系統(tǒng)通過梅安森KJ306型工業(yè)環(huán)網(wǎng)進行傳輸，用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、風速、負壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主通風機開停等，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制。所有傳感器的安裝位置、報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍全部符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，系統(tǒng)運行正常，數(shù)據(jù)監(jiān)測準確，斷電靈敏可靠。系統(tǒng)主要由系統(tǒng)中心站、環(huán)網(wǎng)交換機、監(jiān)控分站、電源箱、各種環(huán)境參數(shù)和工況參數(shù)傳感器及執(zhí)行器等設備組成，分井上和井下兩部分部分。2、井上部分主要由監(jiān)控中心站主備機、環(huán)網(wǎng)交換機、UPS電源、打印機等部分組成。在地面監(jiān)控系統(tǒng)中心站監(jiān)控主機采用雙機熱備配置，井下監(jiān)控分站上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)同時寫入監(jiān)控主機、備機數(shù)據(jù)庫。監(jiān)控主備機通過重慶梅安森KJ306-J型環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口與井下KJ306型環(huán)網(wǎng)交換機形成工業(yè)環(huán)網(wǎng)，與分站等設備進行通訊，負責整個監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲功能。地面設有傳感器調校室和“老化室”，將更換升井的傳感器標校及24小時“老化”。3、井下部分主要由井下傳感器的監(jiān)控參數(shù)轉換成標準電信號接入監(jiān)控分站，由監(jiān)控分站通過KJ306型環(huán)網(wǎng)交換機接入工業(yè)環(huán)網(wǎng)，上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)值到監(jiān)控中心站。各類監(jiān)測傳感器和斷電執(zhí)行器與分站之間傳輸，采用礦用阻燃屏蔽四芯通訊電纜連接，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)采集上傳及控制斷電等。4、井上、下裝有礦用本安型以太環(huán)網(wǎng)交換機4臺，監(jiān)控分站共28臺，低濃甲烷傳感器50臺，高濃甲烷傳感器36臺，風速傳感器11臺，一氧化碳傳感器35臺，溫度傳感器17臺，礦用設備開停傳感器50臺，語音風門開閉傳感器12臺，饋電狀態(tài)傳感器19臺，煙霧傳感器有15臺，風筒風量傳感器9臺，氧氣傳感器8臺，CO2傳感器6臺，液位傳感器2臺。5、每15天現(xiàn)場做一次瓦斯超限、故障斷電試驗，所有監(jiān)控設備升井檢修周期為6-12月。第二節(jié)人員定位系統(tǒng)1、本礦使用重慶梅安森KJ237型人員定位系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2007年8月并安裝投入使用，通過在煤礦井口、井下巷道和重要工作地點設置KJ237-F型讀卡分站和KJ237-F-S型動態(tài)目標識別器，并為井下作業(yè)人員配備標識卡，通過對標識卡信息進行非接觸式讀取的方式，實現(xiàn)對人在不同狀態(tài)下的自動識別，從而實現(xiàn)煤礦井下移動目標的定位、虹膜考勤等信息化管理。整個系統(tǒng)分為地面和井下兩大部分。2、井上部分主要由人員定位主機、環(huán)網(wǎng)交換機、UPS電源、打印機、地面識別器、人員標識卡等部分組成。在地面人員定位系統(tǒng)中心站，主機采用雙機熱備配置自動切換，井下讀卡分站上傳的讀卡數(shù)據(jù)同時寫入人員定位主機、備機數(shù)據(jù)庫。人員定位主備機通過重慶梅安森KJ306-J型環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口與井下KJ306型環(huán)網(wǎng)交換機形成工業(yè)環(huán)網(wǎng)，與讀卡分站等設備進行通訊。員工出入井通道為副井口，副井口以唯一性檢測裝置虹膜考勤機作為出入井考勤，員工虹膜考勤后考勤機自動審核入井資格證，對無證件或者證件已超期不具備從業(yè)資格的入井人員在虹膜考勤機發(fā)出報警，井口安檢人員根據(jù)提示制止其入井。系統(tǒng)對證件即將到期的入井人員在系統(tǒng)上有預警提示，對井下各種報警信息（如人員呼救、設備故障、證件過期等）彈出功能。員工出入井時間以虹膜考勤時間為準，本礦人員入井為識別器識別到下井人員定位卡后，系統(tǒng)驗證資格證正確才能虹膜考勤，識別器未識別到定位卡，則虹膜考勤無效，入井考勤必須帶定位卡。系統(tǒng)人員檔案基本信息健全，包括崗位資格證證件號和證件有效期、血型、固定聯(lián)系方式等內(nèi)容，WEB管理系統(tǒng)實時顯示井下作業(yè)人員數(shù)量及分布情況。3、井下部分主要由KJ237-F型讀卡分站+KJ237-F-S型動態(tài)目標識別器+KDW0.3/660(A)型礦用電源箱的組網(wǎng)方式。分站布置在井下各變電所，井下主要巷道、各采掘工作面均裝有足夠數(shù)量的目標識別器。每個識別器與分站之間為485傳輸制式，采用礦用阻燃四芯通訊電纜相互連接，由讀卡分站通過KJ306型環(huán)網(wǎng)交換機接入工業(yè)環(huán)網(wǎng)，及時采集、處理、存儲并傳輸數(shù)據(jù)。4、井下安裝KJ237-F型分站14臺、安裝KJ237-F-S型識別器70個，下井人員佩戴KJ237-K型識別卡1500張。第二部分通訊系統(tǒng)煤礦通信聯(lián)絡系統(tǒng)由生產(chǎn)調度通信系統(tǒng)、行政辦公通信系統(tǒng)、井下無線通信系統(tǒng)、煤礦安全數(shù)字廣播系統(tǒng)組成。生產(chǎn)調度通信系統(tǒng)、行政辦公通信系統(tǒng)、井下無線通信系統(tǒng)通過數(shù)字中繼與上一級調度總機等系統(tǒng)互聯(lián)互通。第一節(jié)有線通訊系統(tǒng)1、生產(chǎn)調度通信、行政辦公通信使用上海山源KTJ115型數(shù)字交換機，系統(tǒng)建于2017年3月并安裝投入使用，系統(tǒng)裝機容量1000門，現(xiàn)使用640門，20臺KT-2432B井上通信分站，每臺分站接32部電話終端。郭莊礦井上、下共設置電話機355部，東盛和小南村礦共92部，郭莊礦井下安設電話100部覆蓋各采掘工作面作業(yè)地點、皮帶機頭、變電所、水泵房等，該系統(tǒng)具有選呼、急呼、全呼、強插、強拆、監(jiān)聽、錄音等功能，錄音保存時間超過三個月，與無線通訊系統(tǒng)互聯(lián)互通，具有無線通訊與調度電話互打功能，各種功能使用正常。第二節(jié)無線通訊系統(tǒng)1、無線通訊系統(tǒng)采用上海山源KTJ115型WIFI通訊系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2012年10月并安裝投入使用，在井下大巷敷設通訊電纜并安裝基站，配備防爆手機，實現(xiàn)井下移動通訊。礦用無線通信系統(tǒng)(WiFi)整體架構為核心使用電信級IP語音交換機作為交換平臺，通過基于GEPON技術的工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳輸，采用無線基站作為無線接入點，末端無線手持終端接入的方式，建立起礦井環(huán)境的綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)。系統(tǒng)由本安手機、本安基站、本安交換機等組成的新一代WiFi無線通信系統(tǒng)。具有有線、無線一體化調度通信功能。整個系統(tǒng)分井上和井下兩部分組成。2、井上部分集中網(wǎng)管服務器、無線接入控制器、IP語音交換機、觸摸屏調度臺、核心交換機、室外智能基站等組成。機房配置核心交換機接入基于GEPON技術的工業(yè)環(huán)網(wǎng)，地面機房設備接入交換機、室外基站可通過光纜級聯(lián)后接入交換機。通過IP語音交換機實現(xiàn)井上井下通訊一體化、有線無線一體化、調度通訊行政通訊一體化。地面安裝（KT154-F5型）大功率基站2套，無線基站網(wǎng)管服務器平臺查看基站的工作狀態(tài)、基站流量、基站下終端數(shù)量實際顯示、統(tǒng)計等。3、井下部分由礦用本安型交換機、礦用本安型光端機、礦用本安網(wǎng)絡延伸器、礦用本安型無線基站46套、礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源46套、礦用本安手機等組成。井下基站通過本安型光端機就近接入基于GEPON技術的工業(yè)環(huán)網(wǎng)，或通過網(wǎng)絡延伸器接入井下環(huán)網(wǎng)交換機，基站接入網(wǎng)絡延伸器，基站之間通過雙絞線級聯(lián)。用戶可井上、井下漫游，實現(xiàn)與終端的數(shù)據(jù)交互。第三節(jié)應急廣播系統(tǒng)一、KTK113型廣播1、應急廣播系統(tǒng)采用南京北路KTK113型CAN總線廣播系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2012年9月并安裝投入使用，井下廣播分站可以對調度對講和區(qū)域對講，實現(xiàn)安全調度指揮互通功能。煤礦安全數(shù)字廣播（CAN總線）系統(tǒng)，適用于礦山井下巷道、停車場、候車室、變電所、工作面等場所。系統(tǒng)可在緊急情況下做為緊急呼叫系統(tǒng)，一鍵通知全礦井或指定區(qū)域的人員進行緊急撤離，為應對緊急突發(fā)事件提供快速應急措施，為礦井的安全提供保障?？蛇M行文件通知廣播與安全知識教育廣播，播放背景音樂，并在需要時做雙向通信用，井下每臺本安廣播分站可以對調度緊急對講報警和區(qū)域對講，實現(xiàn)安全調度指揮互通功能。整個系統(tǒng)分為地面和井下兩大部分。2、井上部分包括應急廣播主機、麥克風、音響、地面語音網(wǎng)關、地面?zhèn)鬏斀涌诘炔糠纸M成。地面?zhèn)鬏斀涌谕ㄟ^地面工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機與井下本安廣播分站進行通訊，音頻數(shù)據(jù)傳入應急廣播主機系統(tǒng)軟件。3、井下部分包括本安廣播分站24套、本安廣播分站電源24套、隔爆兼本安型網(wǎng)絡接口1臺等部分組成。本安廣播分站通過本安型網(wǎng)絡接口，就近接入基于GEPON技術的工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機與地面?zhèn)鬏?，形成工業(yè)環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場總線的模式。二、KXY660廣播系統(tǒng)1、該系統(tǒng)由地面主機，主機系統(tǒng)操作軟件，地面音響，麥克風及井下廣播音響、廣播電話、傳輸光纖等設備組成。組網(wǎng)方式及系統(tǒng)功能，采用基于IP網(wǎng)絡的數(shù)字化音頻廣播系統(tǒng)，通過井下環(huán)網(wǎng)與地面工業(yè)網(wǎng)對接來實現(xiàn)井上下的通訊與聯(lián)系，突破了傳統(tǒng)模擬廣播系統(tǒng)的內(nèi)容局限、空間局限和功能局限。2、具體功能如下：（1）、基本的廣播功能（2）、音樂播放功能（3）、廣播監(jiān)聽功能（4）、查詢打印功能（5）、監(jiān)控錄音及自動錄音（6）、整點報時（7）、動態(tài)圖顯示及編輯（8）、程控功能3、投入時間為2017年。4、目前井下廣播音箱數(shù)量為20臺，語音電話11臺。第四節(jié)網(wǎng)絡系統(tǒng)1、辦公局域網(wǎng)本礦辦公局域網(wǎng)采用由華為6506R交換機、華為S5300光口交換機、華為S3900交換機、華三S5500交換機組成內(nèi)部網(wǎng)絡，思科ASA5510防火墻和深信服上網(wǎng)行為網(wǎng)關組成互聯(lián)網(wǎng)出口部分。對辦公網(wǎng)內(nèi)十三個交換機進行VLAN劃分管理，劃分VLAN以后，為每一個VLAN配一個“虛擬接口IP地址”。VLAN規(guī)劃分別為：VLAN20——核心機房，IP地址：172.16.0.1；VLAN21——辦公樓，IP地址：172.16.1.1；VLAN22——餐廳樓，IP地址：172.16.2.1；VLAN23——公寓樓，IP地址：172.16.5.1；VLAN24——銷售磅房，IP地址：172.16.6.1；VLAN25——新副井安調室，IP地址：172.16.9.1；VLAN26——南隊部樓，IP地址：172.16.10.1；VLAN27——北隊部樓，IP地址：172.16.11.1；VLAN28——安指樓，IP地址：172.16.12.1；VLAN29——銷售部，IP地址：172.16.18.1；VLAN30——副井安調室，IP地址：172.16.14.1；VLAN31——新調度樓，IP地址：172.16.16.1；VLAN32——鐵運處，IP地址：172.16.17.1。2、工業(yè)環(huán)網(wǎng)（1）、無源環(huán)網(wǎng)?；贕EPON技術常州天地工業(yè)環(huán)網(wǎng)，采用基于以太網(wǎng)TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)技術，傳輸介質采用礦用阻燃型光纜，網(wǎng)絡結構采用基于光纖工業(yè)以太網(wǎng)的環(huán)形架構主鏈路采用千兆光纖，通過千兆鏈路將各環(huán)網(wǎng)的交換設備連接到網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心層次。各環(huán)網(wǎng)結點主要是連接結點交換機附近的工業(yè)設備，地面核心機房配置OLT核心交換機、設備冗余器、線路冗余器。地面設置CJJ03型地面環(huán)網(wǎng)接入器。井下主要變電所布置井下環(huán)網(wǎng)接入點，每個接入點的設備主要由一臺分光器、一臺KJJ61A光網(wǎng)絡終端和一臺KTG2A本安數(shù)據(jù)光端機及KDW16A本安不間斷電源等構成，來實現(xiàn)整個區(qū)域各系統(tǒng)的信號傳輸。（2）、有源環(huán)網(wǎng)。重慶梅安森工業(yè)環(huán)網(wǎng)，通過KJ306-J數(shù)據(jù)接口和KJ306環(huán)網(wǎng)交換機形成環(huán)網(wǎng)，傳輸介質采用礦用阻燃型光纜，實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)的獨立傳輸。3、集團網(wǎng)本礦集團網(wǎng)采用華為S3300交換機與潞安集團核心交換機連接，進行集團內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸。第六節(jié)視頻監(jiān)控系統(tǒng)本礦使用海康威視視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2015年9月并安裝投入使用。系統(tǒng)采用井上網(wǎng)絡攝像機、井下礦用隔爆光纖攝像儀，對井上下主要地點進行監(jiān)控，傳輸方式將前端視頻信源，進行編碼和IP封裝，通過井上網(wǎng)線和井下光纖接入網(wǎng)絡交換機，再通過IP網(wǎng)絡來承載圖像，接入調度室?？稻W(wǎng)絡解碼器，進而連接顯示視頻畫面到大屏，或者通過網(wǎng)絡以WEB方式進行瀏覽監(jiān)控，從而實現(xiàn)對主要部位全方位的監(jiān)視，一方面及時、準確地對應區(qū)域的攝像機進行監(jiān)控，同時通過管理軟件進行遠程統(tǒng)一錄像。第七節(jié)產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)本礦使用北京賽華KJ407型產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)建于2013年2月并安裝投入使用。