煤矿自动化方案.docx
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煤矿自动化方案
产品概述
一、煤矿井下自动化排水系统
1．系统介绍
煤矿井下水泵是煤矿生产的要紧设备之一，实现井下泵房的远程操纵与监测，是综合自动化建设的重要组成部份。
自动排水系统能够由运算机自动检测水仓水位并自动操纵某一水泵的开停，检测运行参数、分析差数进行对设备的爱惜。
目前,在矿井泵房的排水系统设计中,一样设置多台多级离心水泵,一组工作、一组备用,并设置了用于轮换检修的水泵。
这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂，人工很难做到实时监控。
另外，关于水泵启动前吸水管路的充水（抽真空）、水仓水位监测、泵房内设备的运行与治理等工作,普遍采纳人工操作方式，而自动化操纵能改变传统模式操作进程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时刻长、自动化程度低，为提高平安生产奠定了坚实的基础。
系统设计以系统平安、靠得住、先进为原那么，系统实此刻平安生产指挥调度中心对井下排水系统泵房的所有设备进行网络监视和操纵，做到泵房无人值守、设备平安靠得住运行。
2.系统结构
系统采纳全散布式结构。
要紧有井下操纵分站、当场操纵箱、各类传感器及操纵主站组成，操纵主站位于操纵室。
所有数据均有以太网或工业总线进行传输。
PLC与传感器之间采纳矩阵结构连接。
操纵分站采纳西门子PLC核心单元，具有房潮、抗干扰能力强。
现场易编程、易保护等特点，因此能达到煤矿行业的稳固，平安的要求。
3．系统特点
1.通信方式：
采纳现场总线或工业以太网作为传输通道，解决当场操纵存在的事故隐患，减少各设备之间彼此脱节、无法充分发挥效率的缺点。
2.环网冗余技术：
矿井下环境条件恶劣，尤其是信道的故障率最高，系统支持环网冗余技术，大大提供了矿井自动化系统的可靠性。
3.在异构系统互连互通：
本设计方案分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式，便于各种子系统的接入，实现最大限度的信息共享。
4.系统精确、稳定：
系统能够安全运行，避免了认为的失误造成的巨大的人员伤害和经济损失。
为矿上的安全生产奠定了坚实的基础。
4．系统要紧功能
1.实时数据检测：
通过地面主性能监视个水泵的运行情形，和要紧的运行参数。
如水泵的开停状态，电压电流差数，和电机轴承温度，水流量大小和水的压力。
能够依如实时数据分析设备运行状态，做出报警提示，为设备的平平稳固运行提供了靠得住的依据。
2.对设备的运行进行全自动治理：
依照煤矿的具体情形能够设定不同的运行方式，由电脑操纵设备的运行，水位达到必然的高度有电脑操纵某个水泵的开停，设备运行时由运算机分析设备的运行情形，如某一参数不在完全运行范围内有运算机发出报警，并做出相应的处置。
3.安全稳定组态软件：
能24小时稳定运行，易于操作维护，动画效果美观大方。
能动态的显示各设备的运行情况。
4.强大的报表功能：
能查询出个设备的不同时段的运行状态，和设备操作记录，对一些必要的运行参数可以定期打印报表以达到检测的目的。
二、CMKXY（2020）型矿用智能应急救援语音系统
1．概述
为保证煤矿企业遭遇突发性事件时，能以最简捷、最快的途径通知井下作业人员，并指导相关人员紧急疏散或采取相应平安方法，做到及时并有效的应急救援，我公司结合语音广播现状与进展方向，采纳数字技术、单片机编解码技术、高级软件编程技术等开发了数字化可寻址矿用智能应急救援语音系统。
该系统集平安播报、调度指挥、平安监测、公共语音为一体，是新一代的数字化语音系统，已经取得了全国众多煤矿企业的认可。
矿用智能应急救援语音系统结合煤矿安全生产的需要，以安全监测监控、综合自动化系统原始数据为依据，以各种应急预案为基础，开发出智能语音告警及应急救援模块。
日常可以进行安全宣传、教育，在指定区域播放安全规章、安全措施、注意事项等，增强职工安全意识。
还可共享安全监控系统有关数据，经过定制，当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时，自动在特定区域发出安全告警，指挥相关人员撤离或采取必要的措施。
如果检测到安全监控系统告警，井下出现重大安全事故时，可以根据事先设定程序，调动相关应急预案，指挥现场人员撤离；也可以人工调用应急预案语音材料，播放给指定区域，并可以通过麦克风，直接指挥有关人员撤离。
根据需要，可以播放背景音乐。
结合数字视频技术，可以实时观察工况直观图像，做到数据、语音、视频的真正联动。
设计理念：
“音源数字化、扩展自由化、融合有机化、播放自动化、管理智能化、操作人性化”
2系统结构组成
系统要紧设备包括信号源部份、系统治理软件及治理用上位机、智能广播操纵主机、信号传输部份、矿用本安型音箱等。
3系统功能特点
★多路广播功能：
系统能够实现多套节目同时传输，能够支持8个物理链路。
★音源种类丰富：
音源种类丰富，可以是麦克风、话筒、DVD/VCD等传统音响设备，也可以是电脑、MP3等现代数字设备；同时，系统内置FM调频收音机，接收当地公共电台广播节目。
当使用电脑进行播放时，可以播放电脑支持的全部数字语音文件，另外可支持网络播放，矿领导可在本办公室内通过电脑对井下广播讲话。
★可分区功能：
可自动或手动进行按区域或逻辑分组广播、分区域广播（如办公区、井下候车室、食堂），做到单独控制，如单独对办公区播放通知；也可进行全矿广播。
★远程控制功能：
可以通过计算机进行单台音箱的开停控制，界面友好，操作方便，真正实现了可寻址到点控制。
★与安全监控、综合自动化系统有机融合：
共享安全监控、综合自动化系统有关数据，经过定制，当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时，系统自动在特定区域发出安全告警，指挥相关人员采取必要的措施。
★结合应急预案，进行自动或人工应急救援：
当系统监测到安全监控系统告警，井下出现重大安全事故时，可以根据事先设定程序，调动相关应急预案，指挥现场人员撤离；也可以人工调用应急预案语音，播放给指定区域；还可以通过麦克风，直接指挥有关人员撤离。
★开关量输入：
硬件上支持4路开关量信息输入，配合矿业现场其他设备，进行语音告警提示，避免事故的发生。
可根据需要设置启动警报点附近的音箱或全部音箱。
★传输距离长：
可以采用全光缆方式传输，抗冲击、无干扰、高保真、传输距离可以达到60公里，特别适合煤矿井下恶劣环境。
★高品质的语音：
专业的语音芯片设计，独特的机械、工艺设计，做到声音洪亮，不失真，改变了过去煤矿井下扩音电话音质差的根本问题。
★较高的稳定性与可靠性：
采用RF弱信号传输方式，极大地提高了系统的可靠性，系统传输网络中无功率信号，单只音箱的故障不影响系统工作，整机在没有信号的情况下自动处于关闭状态，待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动，无需人员的控制。
★传输方式可通过工业以太网：
目前煤矿井下工业以太网越来越普及，本系统支持在工业以太网传输，避免了重复布线，节约资源。
★数字视频联动：
可以和数字视频系统相结合，达到数据、语音、视频联动。
4应用处合
本系统可安装在巷道、候车室、猴车运输沿线、工作面等位置，当突发性事件发生时，自动调取应急预案，紧急广播，帮忙矿工紧急撤离，作为疏散指挥工具。
也能够在候车或乘猴车时收听音乐、公共广播。
可以安装在皮带沿线、变电所、泵房或其它工作场所，用于设备的开停预警、故障报警，配合视频摄像仪在调度室内调度指挥，起到安全管理的作用。
该系统可以接入矿井工业以太网，通过综合自动化网络平台传输，做到语音、视频、数据三网合一，语音、视频、数据联动。
三、通风机在线监控系统
一、概述
矿井主通风机是向井下送风的重要设备，也是大型耗能设备，对其实此刻线监测监控，使之始终运行在良好状态，关于保障煤矿平安生产，爱惜矿工生命和企业财产平安，降低风性能耗具有重要意义。
我公司成功研制开发的矿井主通风机网络在线监控系统，综合利用现代传感技术、微电子技术、自动操纵技术、运算机技术、网络通信技术，基于企业运算机网络实现主风机运行参数、通风数据的实时监测与风机主辅设备操纵的一体化，监测内容丰硕，操纵功能完善，具有实时性强、平安靠得住、操作方便、易学易用的特点。
二、要紧功能
实时监测风机风压（静压、全压）、风速风量、轴承温度、定子温度、电网电流、电压、功率、电机与风机效率、风峒大气参数（温度、湿度、大气压力）等风机运行各类参数。
监测风门位置、风机开停状态、反风信号和电机编号等风机运行多种状态信息。
操纵风门开/关、风机启/停。
● 自动闭锁操纵，保证系统平安。
● 具有现场操纵、远程操纵、手动操纵等多种操纵方式。
● 在操纵中心，通过32′液晶电视对风机机房进行24小时监视，通过网络视频效劳器实现24小时远程监视。
四、煤矿自动化配煤装车系统
1．系统概况：
自动配煤系统基于在线灰分仪的监测数据（灰分或发烧量），通过调剂给煤机变频器频率，实现选煤厂配煤进程的自动操纵，以提高配煤产品的质量及其稳固率。
要紧解决目前乃至久远的市场经济条件下，不同用户对煤炭品种不同的质量要求，杜绝产品质量不合格和产品质量多余的问题。
随着煤炭市场需求转变，配煤已是煤炭洗选加工中必不可少的重要组成部份，是拓宽煤炭产品品种、知足用户要求，扩大销售市场的必由之路。
因此，利用先进的自动化和信息技术，实现配煤进程的自动操纵，不但实现了经济生产的目的。
同时对煤炭选、储、配、装、运等生产和销售全进程进行了实时监控，保证了设备的正常运行，达到了平安生产的要求。
2.配煤原理：
依照煤质要求，依照必然比例将2种或2种以上煤炭均匀的掺合在一路，以改善煤的物理特性和燃烧性能，通过配煤可生产出多种商品煤，优化产品结构。
依据所配煤的目的和灰份和各煤仓煤的灰份算出各煤种的给煤流量，用开动给煤机的台数进行给煤量的粗调，通过实时监测皮带上配煤比后的灰份和实际灰份与目标灰份进行比较，再由系统计算后操纵变频器动作，用变频器进行给煤量的细调，从而使配煤最大限度地接近目标灰份。
3.系统特点：
♦ 依据矿区煤炭资源及产品煤要求，确信约束条件及目标函数，追求本钱最低，优质煤配比最小，抗击煤配比最大的原那么。
♦ 采纳模糊操纵理论，成立动态优化配比软件包，有效地提高配煤效率和精度，而且具有良好的均匀性；
♦ 配煤采纳实时闭环自动操纵系统，达到煤质互补，提高产品煤质两，优化产品结构；
♦ 将运算机操纵及交流变频调速技术应用于自动配煤系统，保证了产品煤质量的稳固性；
♦ 现场总线技术的运用，使系统加倍灵活、先进、靠得住；
♦ 系统转递空间小，设备易保护；
♦ 系统采纳Windows为操作平台，操作方便，减少了职位人员的劳动强度。
4.系统要紧功能：
参数监测：
瞬时流量、瞬时灰份、给煤机运行状态、变频器参数、皮带机运行状态、煤仓料位状态等。
手动配煤：
装车设备开、停及爱惜的集中操纵；远程手动调剂变频器，通过设备集控和变频器调频，实现手动配煤。
自动配煤：
实现装车配煤设备的自动开、停及闭锁操纵；依照设定的配煤参数及配煤策略，利用灰份、料位计、皮带秤等监测数据，系统可实现基于在线灰份闭锁操纵的自动配煤装车。
报警功能：
具有设备故障、系统故障网络故障报警功能。
报表功能：
操作记录报表及打印；故障记录报表及打印；实时参数报表及打印。
五、皮带远程集中操纵系统
1.系统概况：
胶带输送机是煤矿生产中超级重要的运输设备，它可否平安高效地运行，直接决定着矿井的产量和效率。
老式胶带机操纵系统一样单条皮带独立操纵开停，系统分散，操纵的灵活性差，且各皮带的配置不同较大，操作人员职位多，劳动强度大，运行效率低，且易引发操作失误，造成设备损坏，乃至人员伤亡，给矿上带来重大的损失。
实现胶带输送机的远程集中操纵就显得加倍必要。
我公司开发的胶带机远程集控系统可实现对系统全数胶带机及设备的集中监测监控，提高生产效率，降低事故率，减少故障处置时刻、减少现场操作人员、提高经济效益。
该系统采纳先进的并行处置技术，操作方便、灵活、靠得住性高，抗干扰能力更强。
散布式操纵结构，爱惜功能齐全。
具有胶带跑偏爱惜、速度检测、打滑和超速爱惜、急停闭锁、堆煤检测、温度检测、烟雾检测、纵向撕裂爱惜、自动洒水、语音提示等完善的检测和爱惜功能，现场可编程功能及组网功能强，采纳开放式编程软件和开放式的数据通信协议，可与综合自动化及信息化系统实现汇接。
2.系统结构：
系统采纳全散布式操纵结构，要紧由井下操纵分站、传感器及爱惜装置和综合操作台组成。
综合操作台位于地面中央操纵室，操纵分站之间采纳工业以太网络或工业总线结构连接，操纵分站与传感器之间采纳矩阵结构散布式连接。
操纵分站负责现场设备的数据搜集和操纵，通过监控，对整个系统的设备进行监控和集中操纵。
操纵站核心部件采纳西门子PLC，具有稳固靠得住、抗干扰能力强、现场易编程、易扩展等特点，并能够实现团建化操纵、自动检测系统故障等功能。
支持多台操纵站组成操纵网络，达到不同的规模操纵，可完成多条皮带的集中操纵和监测。
3.系统特点：
♦ 选用先进的操纵器，实时性好，靠得住性高，数据处置速度快；
♦ 采纳散布式操纵结构，具有较高的平安性。
本地脸部份显现操纵故障时，井下部份仍可实现集控运行；
♦ 通信网络速度快、距离远，靠得住性高。
当网络由于发生断线、干扰等传输问题时，网络会自动侦测到并发出报警；
♦ 界面直观友好，操作简便，功能齐全。
人机界面不仅具有形象传神的动态画面和中文显示，还有实时报警监视、平安确认机制和数据记录功能；
♦ 减少布线本钱，由于采纳远距离通信网络，使布线加倍方便，并大大减少电缆用量；
♦ 扩展方便，可随时增加节点，并可通过网络中控室在线修改程序。
操纵器和网络靠得住性高、保护量小，运行费用低；
♦ 完善的信息处置功能、报警信息、运行参数等信息自动形成标准格式的数据库文件，并在硬盘长期保留，供随时挪用。
4.系统要紧功能：
∙ 系统能够通过地面监控站对整个系统的运行进行监控，及时了解设备运行情形及故障和报警位置；
∙ 系统有集控、当场、自动、手动等多种工作方式；
∙ 系统在自动状态下依照煤流情形，起、停皮带，节省电能；
∙ 可显示各皮带、给煤机的起停状态、电源指示、松闸指示灯。
还可显示各皮带机跑偏闭锁、纵向撕裂、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水等信号，并可查询皮带爱惜点及显示；
∙ 系统配置了扩音和语言报警器。
方便皮带沿线维修人员联系和通过沿线语言报警点查找故障点，既可节省维修时刻又方便维修人员维修；
∙ 数据通信功能：
在各操纵单机内增加通信模块可实现各单机间的通信，组成多条皮带机的集中操纵系统，并可与上位机配接，组成全矿井监控系统联网等；
∙ 结合矿井光纤工业电视系统，为无人值守提供更进一步的保障。
六、煤矿变电所监控系统
1.系统介绍：
煤矿井下变电所远程监控系统，是依照我国煤炭企业生产供电的特点和治理模式精心设计的以运算机数字通信技术为基础的远程散布式监测、操纵系统。
适用于煤矿供电系统的远程测控，实现地面调度中心对井下供电设备的遥测、遥调和遥控（三遥），并可生成多种记录和统计报表，以达到减人增效的目的。
本系统支持地面办公局域网和矿井工业以太网，可使煤矿井下高压、低压供电治理实现无人值守，提高煤矿供电智能化调度和信息化治理水平。
2.系统结构：
系统基于工业以太环网+现场总线的模式构建，采纳智能化的接口设备，既支持工业以太网，也具有标准的485通信接口。
系统要紧由地面操纵主战、通信接口、监控分站、本安电源、数字综保（高压、低压）等组成，可实现快速故障诊断，保证操纵的实时性、确信性和靠得住性。
系统具有接口，可通过企业局域网连接至治理信息系统，提供井下供电系统的实时及历史数据查询，报表功能丰硕。
3.系统特点：
♦ 功能壮大，易于利用，支持Web阅读。
用户可随供电网络转变，进行配电图设计，性能稳固靠得住；
♦ 具有以太网和RS485两种通信接口，利用方便，传输速度高，信息量大；
♦ 在地面可动态显示井下个变电所高压开关的实时运行状态，实施监测故障信息；
♦ 系统实时性好，监测、操纵信息反馈及时、准确；
♦ 系统扩展性好，采纳树形劫后，适应性强，可知足煤矿井下多支路供电网络的要求；
♦ 系统软件采纳高级语言及汇编语言编写，具有图形化的用户操作界面；
♦ 系统容量大，最大可具有128个分站。
4.系统要紧功能：
遥测功能：
在地面显示各高压开关当前的过载、断路、漏电延时等整定值；在地面显示各高压开关的进线侧电压值；在地面显示各高压开关的负载侧电流值；在地面显示各高压开关的合/分闸状态；遥测搜集电能、电量、峰谷值等。
遥控功能：
由地面远程操纵高压开关的分/合闸；由地面远程操纵高压开关的综合爱惜器复位。
遥调功能：
由地面远程设定高压开关的整定权属于地面调度中心（井上优先）或属于井下现场（井下优先），当设定为井上优先时，由地面操纵中心操纵综保的整定值。
综合爱惜功能：
具有短路速断爱惜，过载反时限爱惜，电流型馈电爱惜，电缆开路、短路爱惜。
高电压爱惜、低电压爱惜等。
报表功能：
操作记录报表及打印，故障记录报表及打印，实时参数报表及打印
七、提升机PLC电控系统
1.简要说明：
提升机PLC电控系统是低压380V～1140V的变频电控设备，适用于地面或井下非防爆场合中50KW-600KW低压鼠笼式或交流绕线式转子电动机拖动的各类型号提升机，尤其关于多绳，多水平，双机，斜井等复杂运行的场合，表现的优越性尤其明显。
2.要紧技术特点
一、现场总线技术
仅用一根屏蔽线即可完成通信功能，实现了操纵的智能化。
省去了大量的操纵接线，具有安装调试简单，利用保护方便等优势。
二、 全数字化设计
我公司将轴编码器应用于提升机电控，实现数字化的行程、速度、给定等数字化操纵，其中数字化的主令操纵器和手闸操纵器具有操纵准确、操作方便、故障率低等特点。
3、壮大的软件功能
本系统运用软件化的设计思想，应用软件实现了许多精准的操纵功能，减少了大量的硬件，提高了系统的稳固性和靠得住性，减少了系统中大量的硬件故障。
4、模块化设计
本系统运用模块化的设计思想，将系统多个功能集成为不同的电路模块，如语言报警模块、电流转换模块、电流检测模块、功率检测模块、电源模块等，缩短了故障的处置时刻。
五、冗余化设计
采纳性能优越的入口可编程操纵器作为要紧操纵器件，两套PLC彼此冗余，组成平安回路双线制。
六、抗干扰设计
依照抗干扰的设计原那么，在输入、输出、电源等方面有针对性地实施了抗干扰方法，完全符合GB/T13926电磁兼容性要求，整套系统通过了电兼容性实验，使得系统平安靠得住。
7、 完善的防雷系统
主控台内设置有完善的防雷系统，有效地提高了系统抗击自然灾害的能力。
八、工业操纵人机界面（可选件）
我公司将工业显示屏应用于电控系统，显示绞车的各类静、动态参数，如速度、行程、油压、速度图、力图、打点次数及各类开关量的状态。
另外显示屏中设置了故障经历和故障态，以便查寻提升机的故障状态和故障缘故，方便简练。
九、 UPS电源（可选件）
不中断电源为操纵回路供电，一可保证系统电磁兼容性指标的实现；二是当发生突然停电，保证了二级制动的有效性。
10、 语言报警
本系统设计了平安回路操纵接点动作经历电路，一旦平安回路动作，引发动作的各类故障被经历下来，并持续不断地用语言播放故障位置，有效缩短了故障的查找时刻。
11 、多种运行方式
提升系统能完成提升机手动、自动、检修、故障开车等各类运行方式的操纵要求。
1二、符合国家节能减排的政策。
3.本电控系统具有的操纵功能
序号
功 能
注 释
1
制动泵控制
制动泵可以自由切换，满足现场互为备用要求※
2
润滑泵控制
根据压力可以自动投入或切除备用泵※
3
电源指示
对电源进行监测
4
调绳控制
对调绳装置控制※
5
安全回路控制
双线制
6
液压站控制
由PLC控制液压站各种电控阀的开合※
7
触摸屏显示
显示各种运行状态和参数※
8
语言报警
指出故障类别
9
声光报警
鸣笛、灯光闪烁
10
打点记忆
可以显示上次打点及本次打点数
11
故障记忆
可以记录多次故障及运行参数等
12
闭锁控制
由计算机程序及控制电路完成
13
脚踏急停
遇有紧急情况时将馈电开关断开
14
应急提升
在PLC发生故障时可应急将容器提升到井口位置
15
多段速度
根据现场情况可设置多个速度段
16
低频爬行
满足速度图要求
17
自诊断功能
自动检查并显示出故障位置※
18
二级制动控制
根据容器位置，自动投入二级制动※
19
可调闸控制
工作闸手柄及容器的位置决定KT线圈中的电流※
20
方向记忆
罐笼运行不到位时，不允许往相反方向运行
21
多种操作方式
常规、检修、自动等
22
信号控制
根据信号种类确定提升速度（提人、提物、等）
注：
一、※号表示可选功能或是有另外的要求条件；
二、可依照现场客户需求增加其他特殊功能。
4.本电控系统具有的爱惜功能
序号
保护类型
保护功能
参数设置
备注
1
行程保护
外部过卷保护距离
≤
内部过卷保护距离
≤
轴编码器损坏保护
≤4m
可设定※
反转保护时间或速度
≥1s或≥s
可设定
2
速度保护
等速段过速
≤15％Ve
可设定
减速段过速
≤10％Ve
可设定
接近停车位限速
≥2m/s
可设定
速度监视保护
可设定
3
系统保护
松绳保护
下垂～
闸瓦磨损
≤1mm
※
深指失效保护
2～4m
制动油过压保护
≤
可设定※
润滑油欠压保护
可设定※
4
系统附加保护
主令零位
位置开关
手闸零位
位置开关
脚踏紧停
可操作
停车信号保护
自动
信号闭锁
自动
电机过流
可设定※
制动油超温
可设定※
润滑油超温
可设定※
5
其它保护
二级制动
自动※
过卷切换保护
手动
离合器脱离保护
自动
煤位保护
自动※
注：
一、※号表示可选功能或是有另外的要求条件；
二、可依照现场客户需求增加其他特殊功能。
八、提升机后备爱惜系统
1.简要说明：
我公司生产的矿用提升绞车综合后备保护器是依据《煤矿安全规程》开发的，该装置功能齐全、精度高、操作简单，用以保护提升绞车安全运行，严防重大事故发生。
2.详细介绍：
我公司生产的矿用提升绞车综合后备保护器是依据《煤矿安全规程》开发的，该装置功能齐全、精度高、操作简单，用以保护提升绞车安全运行，严防重大事故发生。
适用范围 :
直径的单（双）筒矿用提升绞车
适
升级会员 