梧桐庄矿山综合自动化系统方案

梧桐庄矿山综合自动化系统方案内容摘要：

公、决策支 持等子系统，目前系统开发基本完成，正在上线实施阶段，明年初即将投入正式运行。 2020 年，集团 公司决定在梧桐庄矿重点推行 数字化矿山建设。 数字化矿山是煤矿实现矿山管理和生产现代化的必由之路。 随着煤炭需求量的不断增长，整个产业发展，煤炭企业也迫切需要提升管理水平来适应新的市场环境，在增加生产能力的同时，实现灵活经营，降低风险的管理目标，在这种情况下，传统的管理模式已经难以适应形势发展的要求。 企业管理信息化所具有的快捷、准确、反应灵敏、成本低廉的特点为适应新形势对企 业管理 的 要求提供了有力保障。 它成为企业提高管理水 平的必然趋势，成为企业进一步发展的保证。 其次，由于 煤炭 生产所面对的是复杂、多变的一个作业环境和未知、多灾的生产对象，因此在生产前、生产中、生产后都需要对作业环境和生产对象进行不断的探索和精确的记录，积累应对复杂环境和多灾对象的经验和解决方案。 安全信息的准确、地质信息定位、设备材料、产量 5 信息、储量信息定量定位，无疑是 煤炭 安全、生产最需要解决的问题，设备控制的自动化、生产环境的可视化将大大提高煤矿的管理水平和安全、生产指标，解决这些煤炭生产的难题最好途径就是数字化矿山，因此，数字 化 矿山是煤 炭 企业发展的必然趋势， 是提高企业效率和效益的重要途径，是实现本质型矿山的根本保障，是实现企业精细化管理的必由之路。 鉴于此，集团公司在梧桐庄矿重点推行建设数字化矿山无疑是明智之举， 具有 大企业大发展的战略 眼光。 6 第 2章 设计 总则 系统建设原则 梧桐庄矿数字化矿山系统建设以高可靠性、高实用性、高效率性为原则进行系统的设计实施。 (1) 实时性原则 在监控系统中，对数据的采集和处理速度要求很高，因此在进行网络化设计时首先考虑到这一点，根据具体的情况在不同的网段采用相应的解决办法，以减少延迟，提高系 统的实时性。 (2) 可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高，因为其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行，进而影响整个监控系统的性能。 (3) 开放性原则 网络系统的开放性关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。 随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及，企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多，所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大，网络互连的需求会不断加深，因此选择开放性好、连网 方便的网络系统。 (4) 实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的，满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。 网络系统的设计以需求分析作为设计基础，如网络的节点数、节点的地理位置分布，网络的信息量、运行速率、传输能力，以及网络建成之后改建的可扩充性，如网络节点增加、网络扩展等。 对底层控制网络，充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 (5) 先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速，需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来 组建监控系统的网络。 尽量采用国际标准，采用主流技术，方便网络的扩展与升级。 另外，作为实用工业网络，也充分考虑到技术的成熟性。 (6) 软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时，还考虑到所选系统具备丰富的软件支持，特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持，以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 7 (7) 经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计那样，必须考虑到投资的合理性，如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。 在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面，在 综合考虑上述几种因素的基础上，尽量可能节省投资。 系统技术要求 系统目标 建设数字化矿山系统，以 CERP（ Coal Enterprise Resource Planning，煤炭企业资源计划系统） 和矿井综合自动化为基础， 充 分考虑已有子系统的接入与整合，节省投资、提高系统功能，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。 建设国内一流的 数字化矿山 系统，建立矿井 管理信息化， 各主要生产环节的 “ 就地自动化－远程自动化－ 综合自动化”三 级自动化体系，最大限度地实现生产现场的 “ 无人值守，有人巡视 ” ，最终 实现全矿 井管理信息化 、 生产各环节的过程控制自动化。 系统建成后，使各子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析及生产状态的实时评估。 系统建成后， 集控中心人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度 、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。 最大限度的保障系统网络安全，充分采用各种网络安全技术，确保整体系统安全运行。 总之： 数字化矿山建成后，要实现 管理信息化、生产自动化，最终达到监、管、控一体化及减员增效的目 的，建成本质安全型的数字化矿井。 系统功能 数字化矿山以 数据中心、 CERP、 和综合自动化平台 为基础， 具体要求 及基本 功能如下： ? 在物理上和逻辑上 充分 考虑 硬件和软件 冗余，确保网络的安全。 ? 当某子系统的通讯或元器件出现故障时，不影响整个网络传输性能。 8 ? 硬件设备选型 必 须符合国家和行业标准。 下井设备应取得 MA 认证。 ? 井下 设备须 考虑防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰 等 要求。 地面 设备 考虑防雷和抗电磁 等 干扰。 ? 集控中心 能 实时 、准确 的 采集 到 子系统的工况 及环境 参数 ， 并以图表的形式表现出来， 实现监测与控制。 ? 系统可靠、稳定性 强 ， 界面友好，操作简单，维护方便。 ? 考虑先进性、 安全性、可靠性、 实用性和兼容性，做到 系统可靠运行、易 扩展 、升级 ， 易与 异构子网互连。 ? 实时显示监测点的状态 与数据。 ? 设备故障或 监测 量超限时， 专业 子系统与 集控 平台同步显示故障设备名称、报警 点及数值，并将故障报警信息存入数据库，供统计分析。 ? 系统实现信息高度集成（自动化、管理信息、视频集成）。 ? 建立综合历史数据库， 实 时写入数据，为统计分析提供 依据。 ? 实现各子系统间的关联分析、联控功能。 ? 考虑系统 的网络安全、应用安全、 数据安全 及供电安全。 9 第 3章 梧 桐庄矿信息化 现状 矿井 信息化 网络 现状 1． 计算机网络现状 梧桐庄矿 地面 计算机网络平台于 2020 年初建设完成， 矿网络中心机房设立一台核心交换机与集团网络中心核心路由器相连，主干采用 1000 兆光缆传输， 目前网络已覆盖全矿各单位及有关工作现场 ， 在用终端约 300 台 （ 终端设备较为陈旧 ）。 中心机房设在机关三楼东， 面积约 11 平方。 另外在机关二楼、三楼、新任务楼、旧任务楼、设备科等处各设一个子机房。 全矿共有可网管交换机 13 台 ， 服务器 6 台 ， 分别用 做 数据库服务器、 WEB 服务器、域控制器、财务服务器、文件服务器等。 网络结构拓 扑 图如下： 10 主 办 楼 中 心 交 换 机物 供 站人 保 部新 任 务 楼老 任 务 楼工 会 楼5 公 寓 2 楼5 公 寓 5 楼女 工 公 寓销 售 部财 经 部一 楼运 输 区轨 道 衡设 备 科轨 道 衡防 治 水 科料 场二 楼三 楼四 楼信 息 站集 团 公 司 局 域 网服 务 器 区 图 3－ 1 梧桐庄矿网络结构拓 扑 图 2． 通信 网络 现状 梧桐庄矿现有行政交换机 ZXJ10 为峰峰集团通信 专网内局端 ， 用户线 500，指令为 ，于 2020 年开通运行。 目前开通约 350 门电话，现已达到电子设备的寿命期，故障率比较高；该型号交换机已经停止生产，无法购买更换故障零部件。 梧桐庄矿生产调度交换机已经运行近十年，已经达到电子产品的使用寿命期。 随着 梧桐庄矿的扩能技改， 井下各工作头、面的延伸、增加电话终端需求量日益增大 ，现用井下电话安装工作量大，施 工周期长，不适应高产高效工作面推进速度下的通信需求。 矿井管理信息化现状 梧桐庄矿目前正在建设部分信息化综合管理系统，该管理系统分为内控管理系统（ OA）、 11 人力资源管理系统、生产管理系统等 8 个子系统。 其中部分系统刚开发完毕，基础数据正在录入，部分系统正在开发。 根据系统规划， 在现有系统的基础上， 升级完善模块功能， 完善整个信息管理体系。 升级和修改部分模块内容，同时开发新的系统模块，如固定资产、质量管理、档案管理、知识库等等。 增加系统内部接口和外部接口，如物 资供应管理系统接口， 煤炭销售管理系统接口财务管理系统接口 ，以及其他子系统接口等等。 形成一个覆盖 梧桐庄矿 主要业务管理需求的信息化管理系统。 第 4章 网络建设。