综合自动化信息系统在平煤十三矿的应用

臧朝伟 李宏慧

（1.平顶山天安煤业股份有限公司十三矿，河南省平顶山市，467000；2.平顶山工业职业技术学院，河南省平顶山市，467000）

综合自动化信息系统在平煤十三矿的应用

臧朝伟1李宏慧2

（1.平顶山天安煤业股份有限公司十三矿，河南省平顶山市，467000；2.平顶山工业职业技术学院，河南省平顶山市，467000）

利用信息技术和自动化技术，将煤矿各子系统统一集成搭建成煤矿综合自动化信息平台，煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在系统平台上，实现了全矿井的数据采集、生产调度和决策指挥的网络化、信息化和科学化水平。

综合自动化 监测监控 信息系统

1 概述

平煤股份十三矿现有无线通信系统、通风压风系统、人员定位及中央泵房自动化等几个系统，这些系统相互独立，无法实现各个系统信息共享。带式输送机运输系统未能实现自动化远程控制、地面信息管理系统层次太低等诸多因素制约着安全、生产及管理的需求。平煤股份十三矿结合现有实际情况，通过基本建设、技术创新、科研攻关、技术引进、合作开发、系统整合等手段和措施，重点强化建设平煤股份十三矿工业综合自动化体系，完成综合监测监控建设项目，整体提高企业生产工业化和信息化水平，推进实现工业生产系统的综合自动化、网络化和智能化；以现代企业管理为基础，采用现代信息技术、计算机技术、通信技术、自动化技术，建立集办公自动化、生产经营管理、安全生产监测监控为一体的高度集成信息系统，消除信息孤岛；建设具有技术先进、信息畅通、指挥灵活、综合处理能力强的调度信息系统，使平煤股份十三矿信息化工作走向智能化、网络化。

2 综合自动化信息系统的建设

2.1 系统介绍

综合自动化信息系统采用工业以太网、光纤通信等先进技术，在环境恶劣、人员设备分散以及有特殊安装要求的煤矿构建一个符合防爆要求的井下1000Mbps高速互联网，系统的核心是在煤矿井下建立具有开放协议的工业数字网络系统，用以传输安全监测、监控、语音、视频图像信息，为煤矿的综合自动化提供可靠的高速信息平台。

根据“管控一体化”的思想，本系统采用光纤以太网技术和3层网络结构，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和新技术，利用先进实用的自动化产品、网络产品、工业控制软件以及数据库软件，使矿井在“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节全面实现信息化，并将已建和将建的煤炭生产管理各个环节的自动化和信息化系统统一集成在一个骨干光纤系统平台上，形成统一的、完整的有机整体。

2.2 总体网络架构

综合自动化信息系统包括井上网络和井下网络两部分，均为环型工业以太网，通过两台核心交换机连接起来。采用1000Mbps环形工业以太网作为全矿主干网，为全矿各个子系统提供方便灵活的工业以太网接口，地面、井下子系统均可以方便接入。综合自动化信息系统分为设备层、控制层及信息层3个网络层次，全矿主干网网络层次示意图如图1所示。

图1 全矿主干网网络层次示意图

2.3 系统功能

综合自动化信息系统集成接入主井提升子系统、副井提升子系统、井下信集闭系统、人员定位系统、电力检测系统、储装运系统、井下带式输送机系统、井下变电所系统、瓦斯通风监测系统等子系统。集成后的信息系统能够使煤矿井上、井下各生产环节的生产工况信息和视频信息在一个统一系统平台上运行，在异构条件下进行联通与共享，使不同功能的应用系统联系起来协调有序运行，使各自独立的监控系统实现信息共享。系统运行后能够对全矿井的安全、生产等主要环节进行实时监测、监视和必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，实现调度指挥中心集中控制井上、井下机电设备，为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害提供有效手段。

2.4 地面网络部分

地面千兆工业以太环网由工业级交换机组成，各子系统接入附近的交换机。以后扩展的系统可以通过相关的接口模块和交换机接入到系统中。地面主网络通过地面网关交换机接入调度指挥控制中心网络。

2.5 井下网络部分

井下千兆工业以太环网也是通过地面网关交换机接入调度指挥控制中心。井下设计工业光纤环网为主要控制网络，通过井下防爆交换机形成千兆以太环网，构成井下安全、生产过程控制自动化的统一系统平台。

3 社会效益和经济效益

3.1 社会效益

综合自动化信息系统实现了全矿井的数据采集、生产调度和决策指挥的网络化、信息化、科学化水平，提高了矿井劳动效率及现代化管理水平。由于各自动化系统信息共享，在发生紧急情况下，保证了各系统的联动和信息的综合利用。综合自动化信息系统可以在地面控制中心远程对井下运输、供电、排水、压风等系统进行开停控制，有效地减少了井下现场作业人员，为煤矿实现减人增安提效提供了有力的保障。综合自动化信息系统使矿山安全生产管理更加科学和规范，提高了整个矿井生产系统运行的可靠性和安全性。

3.2 经济效益

本系统在平煤股份十三矿投入使用3年多来，运行情况良好，将原先需要92人的岗位减少到32人，节约人工费用238.3万元／a。

Application of comprehensive automation information system to coal mine

Zang Chaowei1，Li Honghui2

（1.No.13Mine，Pingdingshan Tian＇an Coal Mining Company Ltd.，Pingdingshan，Henan 467000，China；2.Pingdingshan Industrial College of Technology，Pingdingshan，Henan 467000，China）

The information and automation technologies were used for the coal mines to build a comprehensive automation information platform on the basis of all subsystems.The information of environmental safety and the equipment status were unified in the system platform，achieving networking，informationization and scientific management of data collection，production scheduling and decision－making.

comprehensive automation，monitoring and control，information system

TD－918

B

臧朝伟（1974－），男，河南襄城县人，高级工程师，毕业于焦作工学院电气自动化专业，现主要从事自动化技术应用与研究等方面的工作，曾发表论文多篇。

（责任编辑 路 强）