第五节 自动化控制
一、自动化建设概况
2002年3月安装投用KJ70N型煤矿安全生产监测系统， 2006年10月增加双机热备转换功能，以生产监测系统为基础，于2008年12月进行了调度大屏与监测监控改造，利用光缆传输、AV矩阵、VGA矩阵互切等手段实现对地面和井下部分生产系统、通风监测系统的集中网络监控。
2008年5月对矿井主运系统进行了改造，在地面钢缆机房安装主运集控系统，集中控制两级钢缆机及煤楼运煤系统。2009年2月对11509采区皮带进行集中控制改造，使各部皮带之间实现了语言通信、顺煤流控制、故障停车报警等功能。
为深刻接受华源淹井事故教训，自2008年6月开始公司对井下水平泵房进行排水自动化改造，至2009年3月改造工作顺利完成。排水自动化系统共有三个部分组成：地面监控系统、井下监控分站和开关监控保护装置。地面工控机可控制操作各类信息和图像，显示排水流量、水泵出口压力、吸水管真空度、电机电流、电压、水仓水位、电机轴承温度、闸阀开关参数，可自动汉字显示故障名称和系统有关信息，并能显示泵房及中央变电所的视频画面、可实现遥测、遥信、遥控功能。
2009年3月完成了1#副井、2#副井、-650管子井、-650矸石井绞车转子变频改造，实现了plc控制绞车自动调速，主控屏能显示电流、速度、深度、开钩数及运行图像，并具有故障报警功能。
2009年7月完成了地面降压站供电自动化系统改造，2010年2月完成了北风井降压站供电自动化系统改造。35kv、6kv设备可在监控室内实行远控操作，具备高压供电运行管理的数据实时采集、各种报警处理、顺序事件记录、故障记录、制表等功能，实现了地面供电自动化监测监控。
随着煤矿安全生产系统技术的不断更新换代,我们发现不能只考虑单个系统自动化改造，而应将整个矿井作为一个系统进行软硬件集成、构成统一的数字化信息处理和现场控制平台。经过半年的调
研和可行性方案研究，在各级领导的支持帮助下于2010年7月1日建成综合自动化集成系统。该系统是以千兆环网为基础，以自动化控制中心为核心，应用计算机技术、网络技术、现代信息技术、控制技术、智能技术和矿山生产工艺技术，实现企业的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息的有机集成。系统集成排水系统、供电系统、主运系统、副提系统、人员定位系统、采区原煤运输系统、水文及雨量监测系统、通防监测系统、主通风系统、视频监控系统、远程诊断系统、语音广播系统等十二个子系统的综合自动化。
◆图为自动化控制中心
二、综合自动化系统的特点
构建统一的数字化信息处理和控制平台，形成一个从地面到井下的环形网络，利用现代网络技术、计算机信息技术、自动化控制技术实现矿井各种监控、监测信息的共享、集成、融合和信息综合利用。自动化控制中心能实时、准确的采集到子系统的工况及环境参数，实现信息高度集成（自动化信息、管理信息、视频集成信息），通过综合历史数据库，实时写入数据，为统计分析提供依据。自动化控制中心大屏幕显示系统为自动化控制提供了现代化的显示手段，通过网络实现了对矿区环境、井下生产、员工行为、设备设施的全方位监测与控制操作，为调度、操作提供了真实、可靠的现场信息。通过Web 服务器与办公网连接，对综合自动化各系统信息进行数据的发布，实现全矿井的数据共享与统一管理的目的。
㈠该系统有四大特点：
一是人防变机防的科技管理模式，从而使公司员工也像白领一样拥有了节假日：重要、偏远岗位实现无人值守，泵房排水系统、井下供电系统、采区排水系统、采区运输系统，采区通风系统全部实现远距离控制，节假日期间井下可以不留人，真正实现无人值守。
二是提高了矿井的防灾、抗灾、救灾能力：井下的排水、供电、运输，甚至是采区的局部风机、配电点的设备运行参数、设施状态，都能在地面进行集中监测控制；雨量、涌水量、瓦斯等有害气体的监测数据情况更是在此一目了然，数像俱现，实现了矿井灾害预防的数字化、影像化，切实提高了矿井防灾、抗灾、救灾能力。
1、每名下井人员都配备了“人员定位卡”，能够全程记录每名井下人员的具体位置和路线，随时掌握井下人员的详实分布情况。系统同时具备考勤功能、呼叫功能、呼救功能，遇有紧急情况在3分钟内就可以对井下所有人员进行呼叫；井下员工遇到问题时也可向控制中心呼救。
2、语音广播系统: 是一套基于以太网为基础的网路广播系统，在遭遇紧急突发事件时，在第一时间内通过广播对相应的地区进行信息发布、指挥和协调，可以精准的对不同区域不同地段进行广播指挥，组织疏导紧急调度，最大限度的减少事故及损失。
3、无线通讯系统：建立了井下无线通讯系统，在井下网络覆盖的任何一个地点，职工通过小灵通，可以随时与地面固定电话、移动电话实时通话。
4、远程诊断系统：在全国煤矿首家运用无线视频技术，由井下工作人员随身携带，实时地将现场的视频信息以无线方式传到基站，通过以太网将全部信号传到地面自动化控制中心，解决了目前采掘工作面的可视化的需要，满足井下各种场合对移动通信的要求。能够实时反应现场实际情况，保证迅速、有序、有效地开展应急救援行动。上级领导和专家可以在井上随时了解采场情况，为各级领导在生产指挥调度、安全监测管理及紧急事件处理等多方面的指挥、决策工作提供重要依据，该系统目前达到国内先进水平。
三是经济效益高
1、投资效益：节省传输通道（光纤、通讯设备等）的重复投资费用和维护费用，按每套系统使用6千米通讯线缆计算，12个系统可节约84万元；节省数据库、组态软件、软件开发等重复投资费用，按每套系统20万元计算，12个系统可节约240万元；搭建传输平台、数据平台和监控平台，一次投资，长期受益。
2、安全效益：在地面集中监测监控，井下减员，减少井下人员占有量，实现井下无人本安；改善工作环境，提高安全系数，保障职工人身安全；数据共享，报警联动，减少由于矿井灾难所造成的损失。
3、生产效益：减少人工操作失误，延长设备使用寿命；提高对设备的故障分析和判断能力，减少事故；加强对运输的调度和管理，提高运输能力；由人防变机防。
4、管理效益：为矿井自动化系统提供一个高速、安全、可靠的管理平台；提高整体集成水平，在地面通过办公自动化网络，建立起了覆盖全矿的无纸化办公管理系统，实现了井上、井下信息互通、资源共享，工作效率大大提高，通过数字化、信息化建设，整个矿井实现了生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化、信息管理集约化，达到了全省同类型矿井的先进水平。
四是可靠性强
1、建立自动化控制中心可靠的供电电源，保证了设备的正常安全运行。电源采用双回路供电，一路来自降压站变电所，一路来自综合变电所，使用稳压电源稳压、UPS不间断电源保证控制 系统供电安全可靠。配电柜中安装了防雷装置，保证了遇到雷击等特殊状况时设备不被损坏。为每台交换机配置UPS不间断电源，支持2小时延迟。形成一个从地面到井下的不间断环形网络。
2、所有用户终端工控机全部集中安置于机房内，有效控制操作人员插入移动存储设备的几率；在每台工控机和服务器都安装了诺顿防毒软件；综合自动化工业以太网与办公网连接通过防火墙，大大降低了感染病毒的可能性。
3、整个工业以太网是独立的单环网，结构简单、易于维护，并安装网络维护软件，实时监测整个环网的运行情况，无论网络中哪台设备及线路出现故障都能在第一时间内检测到，并及时处理。
