全礦井綜合自動化
一、系統(tǒng)簡介：
全礦井綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，是一個1000Mbps冗余工業(yè)以太網(wǎng)井上、下自動化控制網(wǎng)絡(luò)平臺，是以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為核心，整合礦井的各項自動控制系統(tǒng)，通過防火墻與礦級管理系統(tǒng)組成高速統(tǒng)一的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了全礦井的管控一體化。
整個系統(tǒng)分為信息層、控制層和設(shè)備層三層體系結(jié)構(gòu)。控制層采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，設(shè)備層采用現(xiàn)場總線，保證了現(xiàn)場子系統(tǒng)的實時性，實現(xiàn)了井上、下皮帶運輸、通風(fēng)、排水、井下供電等井下主要安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)和裝備運行狀況的實時監(jiān)測和集中、遠程控制，有效地提高了礦井生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化水平。實現(xiàn)全礦井的統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)共享。
二、系統(tǒng)組成：煤礦工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)主要由三部分組成：地面部分、井下部分及傳輸信道部分。
地面部分由：地面環(huán)網(wǎng)接口、監(jiān)控主機、監(jiān)控備機、監(jiān)控服務(wù)器、地面數(shù)據(jù)服務(wù)器（可擴展）、防火墻（可擴展）、地面交換機（可擴展）及客戶端（可擴展）等組成；
井下部分由：防爆交換機（環(huán)網(wǎng)接口）、各種監(jiān)控分站或裝置（可擴展）等組成；
傳輸信道由：環(huán)網(wǎng)主傳輸干道（阻燃光纜）、地面網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸通道（網(wǎng)線）、井下防爆交換機連接各種監(jiān)控分站或裝置及傳感器的阻燃電纜；
三、系統(tǒng)特點：
1)產(chǎn)品全部采用工業(yè)級產(chǎn)品，確保系統(tǒng)24小時連續(xù)可靠的運行。
2)工作時整個網(wǎng)絡(luò)成鏈狀結(jié)構(gòu)，環(huán)網(wǎng)冗余，快速建立網(wǎng)絡(luò)工作拓撲結(jié)構(gòu)以及連接恢復(fù)，恢復(fù)時間<300ms。
3)系統(tǒng)提供了多種符合國際主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式（OPC、DDE、ODBC、FTP），便于各種子系統(tǒng)的接入。
4)采用B/S結(jié)構(gòu)，基于IE瀏覽，客戶端零配置。
5)采用硬件、軟件等多種安全措施，保證了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
6)合理實用的分級控制模式，在充分保留各子系統(tǒng)功能特點的基礎(chǔ)上，有效的整合各子系統(tǒng)，通過嚴格的認證后，可在任何一臺工作站上實現(xiàn)對井上、井下所有設(shè)備的控制。
7)具有各種數(shù)據(jù)查詢、曲線顯示、報表輸出、逐級報警、數(shù)據(jù)分級管理、報警記錄、故障記錄及完整的事件記錄等功能。
8)強大的數(shù)據(jù)整合及處理功能，為整個礦的現(xiàn)代化綜合管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，真正意義上實現(xiàn)全礦井的綜合自動化控制管控一體化。
9)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與井下視頻數(shù)據(jù)可實現(xiàn)全面關(guān)聯(lián)：在圖形動畫（動態(tài)圖）中可點擊瀏覽當(dāng)前區(qū)域內(nèi)視頻信號，當(dāng)一區(qū)域內(nèi)瓦斯出現(xiàn)報警或其它參數(shù)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會自動彈出當(dāng)前區(qū)域內(nèi)視頻信號窗口。
10)系統(tǒng)以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為核心，實現(xiàn)了各子系統(tǒng)的無縫集成和安全生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的Web瀏覽和顯示。
四、系統(tǒng)功能
1)系統(tǒng)以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為核心，實現(xiàn)了各子系統(tǒng)的無縫集成和安全生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的Web瀏覽和顯示。
2)系統(tǒng)提供了多種符合國際主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，便于各種子系統(tǒng)的接入。礦用常見監(jiān)測系統(tǒng)可通過OPC，DDE，F(xiàn)TP等接口安全、準(zhǔn)確的接入全礦井綜合自動化系統(tǒng)。
3)系統(tǒng)解決了各種安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)各自獨立、相互封閉、傳輸速率低、不能實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)傳輸、與企業(yè)上層管理信息網(wǎng)絡(luò)連接困難而導(dǎo)致的信息不能相互共享和融合等問題。實現(xiàn)了礦井各種監(jiān)控、監(jiān)測信息的共享、集成、融合和信息綜合利用，為礦井提供生產(chǎn)、安全層面的基于信息融合技術(shù)的決策支持，有效提高了礦井安全生產(chǎn)指揮決策的科學(xué)性、有效性。
4)全礦井自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全面性較高，系統(tǒng)隨時對井下環(huán)境參數(shù)（生產(chǎn)參數(shù)，設(shè)備狀況，人員位置）進行區(qū)域性綜合數(shù)據(jù)分析與評估，出現(xiàn)異常立即報警，并提示事故處理流程，當(dāng)用戶根據(jù)流程安全地排除了事故后，系統(tǒng)方自動解除報警。
5)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與井下視頻數(shù)據(jù)可實現(xiàn)全面關(guān)聯(lián)：在圖形動畫（動態(tài)圖）中可點擊瀏覽當(dāng)前區(qū)域內(nèi)視頻信號，當(dāng)一區(qū)域內(nèi)瓦斯出現(xiàn)報警或其它參數(shù)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會自動彈出當(dāng)前區(qū)域內(nèi)視頻信號窗口。
6)系統(tǒng)功能齊全、人機界面友好，具有語音報警功能。
7)強大而快速的短信快車功能：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，短信快車系統(tǒng)會以短信方式將報警信息發(fā)送到相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)手機上。
8)系統(tǒng)采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)式傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高，抗干擾能力強，符合歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠布哂唷?/p>
9)系統(tǒng)軟件可在WIN2000和WINXP系統(tǒng)下運行，由于操作系統(tǒng)需要支持多項任務(wù)，因此在運行監(jiān)控系統(tǒng)軟件同時，還可以運行其它軟件。
10)系統(tǒng)操作簡單，功能強大，并具有眾多窗口和多種方法供用戶對實時數(shù)據(jù)，運行狀態(tài)，歷史曲線趨勢等進行查閱、瀏覽和打印輸出。
11)各監(jiān)測子系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計分析列表顯示功能。顯示內(nèi)容包括地點、名稱、單位、饋電狀態(tài)、超限報警、傳感器故障等。開關(guān)量顯示內(nèi)容包括地點、名稱、開/停時刻、狀態(tài)、工作時間、開停次數(shù)、傳感器狀態(tài)等。累計量顯示內(nèi)容包括地點、名稱、單位等。并可分類顯示。
12)系統(tǒng)具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示曲線的最大值、最小值。在一屏上，同時顯示6個模擬量曲線，并設(shè)時間標(biāo)尺，可顯示出對應(yīng)時間標(biāo)尺的模擬量。
13)系統(tǒng)有簡便的繪圖工具。所有動態(tài)、靜態(tài)圖都可由一般操作人員繪制（繪圖時不影響主機實時監(jiān)測功能）。
14)系統(tǒng)提供用戶自行繪制模擬圖平臺，簡單、易學(xué)，用戶可以根據(jù)實地情況繪制全礦井和具體某些采區(qū)實況的實時模擬圖，使礦井的全部實時信息一目了然地顯示出來，并且具有豐富的動感顯示方式；系統(tǒng)具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示曲線的最大值、最小值。在同一屏上，可同時顯示6個模擬量曲線，并設(shè)時間標(biāo)尺，可顯示出對應(yīng)時間標(biāo)尺的模擬量。
15)系統(tǒng)具有柱狀圖顯示功能。能直觀地反映開機率、開/停次數(shù)、傳感器狀態(tài)等，并設(shè)有時間標(biāo)尺。
16)方便用戶自行生成各類表格，打印所要求的各類數(shù)據(jù)表格、圖形及曲線。
17)網(wǎng)絡(luò)故障處理，當(dāng)子系統(tǒng)出現(xiàn)通訊異常后，系統(tǒng)會提示報警，并實時進行存儲。
18)系統(tǒng)可配接顯示屏（可分8屏），在顯示屏中顯示動、靜態(tài)模擬圖形、數(shù)據(jù)表格、歷史曲線、分層顯示采掘平面圖、實時數(shù)據(jù)顯示等。
19)系統(tǒng)所有被檢測的參數(shù)可連續(xù)存儲保持一年，這些數(shù)據(jù)可隨時用表格、曲線等形式顯示出來，并可打印保存。
20)系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)并解決煤礦存在的安全隱患，有效減少安全事故的發(fā)生。
五、冗余環(huán)網(wǎng)的工作原理:
工業(yè)冗余以太環(huán)網(wǎng)是為了適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場工作環(huán)境。如果在系統(tǒng)工作時交換機的連接介質(zhì)發(fā)生故障，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)將在小于300ms的時間內(nèi)切換網(wǎng)絡(luò)工作拓撲結(jié)構(gòu)，不影響整個網(wǎng)絡(luò)的工作，從而保證了系統(tǒng)的可靠性。而且在同樣的冗余度下，冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅減少了風(fēng)險集中，更降低了實現(xiàn)成本。其工作過程如下：
1）工作時整個網(wǎng)絡(luò)成鏈狀結(jié)構(gòu)，有一段是不傳輸數(shù)據(jù)的，只傳輸硬件間的數(shù)據(jù)流，用來相互通知各自的工作狀態(tài)給其他設(shè)備，環(huán)網(wǎng)上的每個設(shè)備都知道并隨時通知其他設(shè)備自己的狀態(tài)。
2）一旦一段網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，鄰近交換機會馬上通知其他交換機，在極短的時間內(nèi)這一信息就會傳遍整個網(wǎng)絡(luò)，作為“根”的交換機就會實行切換，就是原來沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪嵌捂溌否R上進行數(shù)據(jù)交換，整個切換時間小于300ms整個網(wǎng)絡(luò)還是鏈狀工作狀態(tài)，實現(xiàn)冗余。
六、設(shè)備清單
