煤矿调度信息化ppt课件.ppt

许兴民 讲稿,煤矿调度信息化,许兴民 讲稿,一、煤矿调度信息化概况二、系统结构和系统组成三、系统主要设备四、安全监测监控系统设置要求五、安全监测监控系统选择六、工业电视监视系统七、防灭火信息监测八、安全设施管理以及生产安全信息管理,许兴民 讲稿,九、副斜井提升信号十、防跑车系统控制十一、井下运输机集控十二、综采工作面通信、信号及控制十三、采区调度绞车及清仓绞车联系信号十四、磅秤销售管理系统十五、总结,许兴民 讲稿,一、煤矿调度信息化概况矿井综合信息化管理系统，按照“高质量，高效率，高标准”目标，进行系统网络规划。该系统应用计算机技术、通信技术、网络传输及工业控制技术，对矿井各类资源和信息系统进行集成、控制和管理，实现矿井内外资源、信息共享和有效利用。,许兴民 讲稿,系统以安全性、可靠性、开放性为设计指导思想。将现代成熟、先进的自动化技术引进煤矿生产中，并参考国内的成功经验，根据“管控一体化”思想，运用现代控制技术及网络技术，选用先进的工业控制产品，构建起高度集成的现代化全方位网络体系。系统实现了数据采集离散化，设备控制分布式、智能化，调度操作集中化，生产管理信息化，实现了从生产第一线、调度、管理科室和领导办公室的层层联网及信息共享。为实现预期的矿井建设目标，打下良好基础。,许兴民 讲稿,通过该网络系统，相关人员能及时了解安全及生产情况，根据趋势图表，提高运行管理、预警分析和设备维护水平，降低运行管理成本，减轻工作人员的劳动强度，实现矿井安全生产、高产高效。,许兴民 讲稿,二、系统结构和系统组成综合信息化管理系统由五个单元构成。1、生产调度指挥中心：实现生产、运销调度、安全监测和调度通信等的集控管理和信息发布。2、安全管理信息系统：实现矿井瓦斯监测、防灭火信息监测和矿井工业电视监视，同时完成安全设施管理以及生产安全信息管理。,许兴民 讲稿,3、自动化监测控制系统：实现矿井井下工作面、井上下煤流、地面生产和辅助生产系统的实时在线监测控制和变电所综合自动化系统以及主井带式输送机、副井提升机、主扇通风机、制氮(空压)站等的监测监控。4、经营管理系统：主要功能为企业管理信息系统，实现矿井办公自动化、事务管理、经营管理、技术管理和能源管理等。,许兴民 讲稿,5、矿井通信系统：实现矿井行政通信、调度通信、视频会议、应急通信、井下漏泄通信、电力调度通信、有线电视以及与集团公司的通信和信息联络。系统总体功能结构,许兴民 讲稿,许兴民 讲稿,许兴民 讲稿,许兴民 讲稿,系统详细功能远程瓦斯监测实时数据采集与通讯功能实现矿监测系统远程联网，进行实时数据上传至公司数据服务器；兼容不同厂家的监测系统，制定统一的数据通讯格式和上传内容；监测机启动后数据上传程序应自动运行并自动侦测网络通讯状态，应具有断线自动联通通讯功能和不丢失数据功能。,许兴民 讲稿,煤矿瓦斯远程实时监测与督管功能远程客户端能够以地图或表单形式，动态实时监看各矿井不同工作面瓦斯浓度、变化趋势等相关数据；实时监看监测设备、主要通风设备（如：主扇风机、掘进工作面局扇风机）开停状态等实时数据；能够监看主要巷道风量、风向、风压等主要参数。具有瓦斯浓度超限及数字网络警告督办功能；根据所采集数据能够自动生成相应专题图，且具有历史数据储存、统计和一定的分析功能。,许兴民 讲稿,煤矿安全调度管理功能 能够集成地质、生产、安全、通风瓦斯、采掘、煤外运等系统为一体，建立煤矿安全调度管理地理信息数据库系统；能够随意游览查看各种数据图形空间数据信息和属性信息、实现图形到属性和属性到信息的双向可视化查询等十分直观先进的信息可视化查询手段；具有灵活的多种统计分析、汇总、图层透明叠加、专题图制作等强大的空间分析功能特点；能够在采掘工程图上动态创建图形化调度指挥方案；能够通过网络及时进行调度方案下达与督办。利用本系统WebGIS网站调度信息共享机制和空间数据处理能力，可建立集中式调度指挥中心系统或分布式调度信息查询系统。,许兴民 讲稿,完善现有的公司调度信息，按照统一要求实现生产高度信息传输、统计、处理、查询的网络化。各矿的调度信息数据通过网络传入公司调度中心，为调度中心提供数据来源。,许兴民 讲稿,具体内容包括：各矿月计划和月实际的原煤产量、掘进总进尺、开拓总进尺、准备进尺、外运装车量、品种煤产量、外运块煤、综采队生产情况、掘井队生产情况、开拓队生产情况、综采产量、生产天数、放假开数、放假日期、非伤亡事故情况以及各矿原煤外运的发运量年计划；运销部门提供的各种煤的库存和销售情况、货款回收情况、其它收入等；财务部门提供的成本、售价情况。,许兴民 讲稿,煤矿安全隐患查排与监管功能建立安全隐患系统分类；能够在数字采掘工程图上隐患地点实录隐患类型和监察与整改记录；能够跟踪整改过程；能够自动建立隐患专题图；能够监督安监人员下井情况；提供强大的隐患查询与分析功能；能够通过网络下发警告和督办令；构成较完备的监督管理体系，有效防止安全事故。,许兴民 讲稿,煤矿采掘跟踪动态监管功能 越层越界开采、贯通采空区、贯通含水层都可能发生重大事故，日常巷道掘进贯通也易于出现安全隐患，本系统为位置跟踪和空间位置分析及测量距离提供先进的技术手段。系统具有煤矿工作站采掘工程图动态编辑、远程数据通讯、安全分析预警、网络监督、整改方案制作、网络督办等系列功能，能够任意选择显示目标煤矿和相信煤矿的采掘工程图，能够随意查询游览采掘工程图和其它生产关系图透明叠加进行空间分析；能够直接在图上测量距离，能够直接在数字采掘工程图越界位置处编制警告督办令，并通过网络及时下发。,许兴民 讲稿,煤矿安全监督管理地图邮件功能 具有先进的地理信息系统网站数字地图邮件功能，能够直接在屏幕数字电子地图上编制邮件并通过网络下发，能够在部门之间、公司和各矿之间进行直观的技术交流和研究各种方案。,许兴民 讲稿,煤矿安全法律法规管理与查询功能主要有安全管理制度（含上级、本部）、安全法律标准、岗位标准化标准等；有重特大事故、隐患排查情况及整改处理意见通报等。,许兴民 讲稿,煤矿地质数字矿图动态编辑管理及多种数字地质矿图查询济览显示功能具有数字采掘工程图动态跟踪图形编辑系统，能够根据测量数据绘制标准的采掘工程图，可按要求增加地质数据管理功能，如地质勘探钻孔数据管理、自动绘制各种等值线图、各种地质信息查询与空间分析等等。也可与现有地质图形管理系统在文件级兼容，直接利用其文件格式。,许兴民 讲稿,瓦斯含量预测与涌出量预测结果查询浏览显示分析功能能够在数字采掘图上直观显示地质勘探或生产实际的煤层瓦斯赋存信息，用专题图方式直观显示煤与瓦斯突出相关各种因素关系，提供信息空间分析功能、提供优化趋势面等科学的数学地质分析方法，自动绘制趋势等值线图。,许兴民 讲稿,通风瓦斯调度无纸化办公功能增加通防记录、台帐管理、重大工程项目、事件数据管理、通风图纸及主要资料的管理查询业务；增加通风月报表、防尘月报表、瓦斯月报表的管理与查询业务。,许兴民 讲稿,通风网络解算功能能够直接在数字采掘工程图上绘制通风系统和通风设施，直接在数字通风系统图上标注通风阴力。能够动画显示通风流向；具有通风解算、风机优选、阴力测定计算和风机工况计算等功能；计算结果可直接在通风系统图上显示。,许兴民 讲稿,抢险救灾预案编制、查询与调度指挥功能根据发生事态或灾情的地点及具体情况，可迅速地显示出可选的最佳避灾路线，同时显示此路线的相关属性数据，如建设时间、维护情况、路线宽度、长度、高度、通风情况、电力照明情况等。,许兴民 讲稿,信息可视化煤矿生产设计功能以数字地质图件为基础，能够在现有系统基础上增加直观方便的生产设计功能，臂如直接在数字采掘工程图上进行采区设计、工作面开采设计、生产接续设计，可直接调用各种图形与数据资源辅助设计，能够实现设计资源与结果网络共享，大大提高工作效率与科学性。另：应用系统要具有易扩展性，能够方便地增加皮带运输实时监测、瓦斯抽放利用设计及监测等应用子系统。,许兴民 讲稿,三、系统主要设备,许兴民 讲稿,综合信息化管理系统，由调度中心主机设备、数据库服务器、浏览工作站及信息显示(发布)系统、网络结构、传输线路以及综合信息化管理系统的5个单元等组成。(一)主机设备本设计充分发挥安全监测监控系统的的组网优势，把矿井综合自动化调度网络纳入到安全监测监控系统之中，使之共用本矿井安全监测监控系统中心站设备，即设计配备煤矿安全生产、生产调度及综合信息管理系统。,许兴民 讲稿,(二)数据库服务器为便于数据管理，在调度中心主控室里设置生产在线(数据库)服务器，采用数据库，操作系统。该数据库服务器，与矿井安全监测监控系统服务器和企业服务器(煤矿计算机局域网服务器)之间，均通过TCP/IP协议互联。,许兴民 讲稿,(三)浏览工作站及信息显示系统利用矿井安全监测监控系统的网络终端设备、工业电视系统中的投影幕和，作为系统的浏览工作站。在工作人员主要出入地点，设置信息显示系统，发布信息。1、网络终端设备：在矿长室、(通风安全)副矿长室、总工室、调度室、通风科等处设有工作站，直接与调度网络连接，通过调度网络，主管领导及相关部门人员，能观察到本矿井安全及生产情况。,许兴民 讲稿,2、投影幕：在工业电视系统中，电视墙中部设置有硬质投影幕，直接与调度网络连接，通过调度网络，参加生产调度会议人员，能了解到本矿井安全及生产情况。3、信息显示系统：采用计算机控制计算机控制点阵和显示屏，通过矿局域网，与调度网络连接。调度室显示屏、办公楼门厅等处，采用显示屏，用来发布文字及安全生产统计图表信息。副井口、副井通道、食堂门厅等处，安装LED显示屏，主要显示文字信息。此外,通过企业内部互联网层，企业内部网上的办公计算机通过企业管理网络，可作为矿井综合信息化管理系统的微机浏览站。,许兴民 讲稿,远程设备，基于Internet，通过防火墙等网关设备，可以浏览、诊断矿井综合信息化管理系统及其自动化控制系统设备。,许兴民 讲稿,(四)网络结构及传输线路为加强矿井调度网络管理，保障网络安全，在调度中心设置网关设备。矿井综合信息化管理系统网络，采用三层结构：1、信息层：采用基于工业以态网，用于全矿井的数据采集、信息集中处理和数据管理。2、自动控制层：采用带以态网通讯接口的操作站和PLC控制的两级结构。3、设备层：用于底层设备的低成本、高效率信息集成。信息层的网络线路，根据距离采用矿用光缆或双绞铜缆连接。自动控制层和设备层，根据具体情况，采用控制电缆或通信电缆连接。,许兴民 讲稿,四、安全监测监控系统设置要求为了安全生产、高产高效、提高煤矿自动化水平，充分发挥安全监测监控系统的作用。根据现行煤矿安全规程、矿井通风安全监测装置使用管理规定，结合该矿井的建设规模，安全监测及生产监控合并。1、环境监测：主要监测井下各种有害气体及工作的作业条件，如：高、低浓度甲烷(瓦斯)气体、一氧化碳、风速、温度、压力、负压、粉尘、烟雾等。,许兴民 讲稿,2、生产监控：监控井上下主要生产环节的各种生产参数和主要设备的运行状态参数。如地面主变电所、井下中央变电所的电量、提升机、主扇通风机、局扇、皮带、转载机、配电开关和磁力启动器等的运行状态和参数。3、矿井安全监测监控中心设置在矿调度中心内。矿井安全方面的测点按煤矿安全规程、矿井通风安全监测装置使用管理规定的相关要求进行配备；生产方面的测点按矿井生产管理惯例和监测监控系统的产品技术说明书及相关设备资料进行配备。,许兴民 讲稿,越层越界开采、贯通采空区、贯通含水层都可能发生重大事故，日常巷道掘进贯通也易于出现安全隐患，本系统为位置跟踪和空间位置分析及测量距离提供先进的技术手段。系统具有煤矿工作站采掘工程图动态编辑、远程数据通讯、安全分析预警、网络监督、整改方案制作、网络督办等系列功能，能够任意选择显示目标煤矿和相信煤矿的采掘工程图，能够随意查询游览采掘工程图和其它生产关系图透明叠加进行空间分析；能够直接在图上测量距离，能够直接在数字采掘工程图越界位置处编制警告督办令，并通过网络及时下发。安全监控子功能包括在线检测、瓦斯超限、曲线分析、全局监测、数据查询、历史曲线分析、邮件处理等功能。,许兴民 讲稿,在线监控：可以以图形方式实时监测单个煤矿的全部传感器的工作情况以及井下设备的工作状态。在图上能够看到每个传感器当时的瓦斯浓度大小和设备的开停状态，具有瓦斯超限时有铃声报警的功能通讯中断有响应的显示。通风系统直接关系到矿井的安全，因此对通风的管理尤为重要，通风系统提供实时的风速、风量、风向、变化趋势等相关数据的处理，分析功能。能实时显示和查询监控所采集数据，并能自动做出超限警报，表现为声音或闪烁。数据采集按照规定时间间隔进行，系统自动进行界面刷新，数据自动存储。,许兴民 讲稿,许兴民 讲稿,许兴民 讲稿,五、安全监测监控系统选择经过多年来的技术发展，煤矿安全监测监控系统技术已经较为成熟，一些基础设施已达到国际先进水平。目前，生产煤矿采用的安全监测监控系统的两种结构形式：a、干线式：这种结构由地面中心站向井下引出一条公共干线。传感器都直接接入该公共干线。该系统结构简单，传输速度高，系统扩展灵活，节约传感器电缆，但需采用价格较高的智能传感器，造价偏高。b、塔式：这种结构由地面中心站、若干井上下分站组成，传感器都经过分站通过信号转换后送至地面中心站。该系统传输速率相对较低，传感器电缆多，但采用价格较低的模拟量传感器，其系统投资较低，且传感器维护简单。,许兴民 讲稿,本着系统安全可靠、灵活实用、便于维护、节约投资的原则，根据该矿井的规模和井下开拓方式，确定采用后者（塔式）的系统结构型式。在设备选择上，选择技术先进，并经实践证明使用效果较好的监测监控系统，系统设备必须符合煤矿井下环境的使用条件，井下设备必须符合煤矿安全规程的有关规定，具有防爆、防潮能力；以保证设备本身的使用安全和可靠工作。,许兴民 讲稿,地面中心站设在办公楼内，在副斜井提升机房、通风机房、井下中央变电所、采煤工作面、掘进工作面等处设有分站。在采煤工作面、掘进工作面设有瓦斯断电仪。掘进工作面配备了瓦斯风电闭锁装置。依照矿井的灾害种类及灾害程度，本系统对瓦斯、一氧化碳、温度、风速、粉尘、烟雾、风筒、风门、主要设备的开停等参数进行监测监控。同时，在井下两个采煤工作面，设置火灾预报束管监测系统，用于煤矿气体成分监测，预报煤层自然发火，一旦发现有关指标超过或达到临界值等异常变化时立即发出预报。火灾预报束管监测系统作为安全监测监控的一个子系统，纳入全矿井安全监测监控系统。为了保证监控系统高效可靠地运行，还配备了相应的维修仪表。,许兴民 讲稿,六、工业电视监视系统矿井安全监视系统，选用矿用光纤工业电视系统，系统具备低照度摄像和光纤传输两项技术，视频带宽10MHz,不受电磁干扰,传输两端完全绝缘,高清晰度、长距离视频传输。解决了煤矿工业电视系统环境照度低、传输距离远，须防爆等问题。在井下副井井底、工作面采煤机、转载皮带、运输皮带等部分采用矿用本安型光纤摄像仪，该摄像仪以光信号直接输出，经光缆把视频图象无中继传输到调度室。,许兴民 讲稿,在地面主井驱动机房、副井井口房部分采用一体化带夜摄功能的彩色摄像机，装车处采用矿用本安型光纤摄像仪。,许兴民 讲稿,七、防灭火信息监测根据矿井的灾害程度，本矿井井下设有煤自燃发火色谱监测系统。系统选用矿井火灾多参数色谱监测系统。系统由自动取样器、专用色谱分析仪、色谱数据处理工作站以及束管采样单元组成此外，应加强地面仓储煤以及落地煤防灭火管理和矿井其他重点防火部位的防灭火管理，其信息应及时输入矿井综合信息化网络。,许兴民 讲稿,八、安全设施管理以及生产安全信息管理为保证矿井安全生产，安全设施管理以及生产安全信息管理，应及时输入矿井综合信息化网络。安全设施管理包括自动防跑车装置、安全门、挡车器、风门、风电、瓦斯电闭锁装置、电气安全防护设施等。生产安全信息管理要完成以下方面的管理：(1)入井人员安全信息管理静态：人员健康档案管理和入井出勤计划等管理。动态：入井人员实检统计考勤管理、入井人员井下分布管理和井下人员健康状态等管理。(2)生产安全隐患管理采、掘、机、运、通等安全隐患汇报统计、计划安排、整改处理管理。(3)设备运行性能安全管理,许兴民 讲稿,九、副斜井提升信号在副斜井中设有提升信号装置，信号采用转发方式，井底各车场信号由井口转发至绞车房。,许兴民 讲稿,十、防跑车系统控制在副斜井中各车场设有防跑车控制系统。系统由脱扣机构、传感器、主控箱、限位器、挡车栏、语音报警器等设备组成。平时正常情况下，除提升人员时(提升人员时，挡车装置和防跑车装置必须是常开状态，并能可靠地锁住)，挡车栏处与常闭状态。当绞车起动正常运行时，矿车到达测速区域后，挡车栏自动台起，矿车过后，挡车栏自动落下。当矿车超速、跑车、溜车时，测速传感器发出挡车信号，控制系统便对有关设备进行自动闭锁，对跑车进行可靠的阻拦。避免事故的发生。,许兴民 讲稿,十一、井下运输机集控在井下采区配备了矿井胶带输送机集中监测系统，配合各胶带运输机配备的矿井胶带输送机单机电控装置，对多台胶带输送机组成的运输系统及其有关设备进行集中监测和控制。监控系统，以矿用本安型可编程控制器(PLC)为核心控制设备。采用逆煤流延时起车，瞬时停车方式，设备之间相互闭锁，并设有起车、停车、事故和联系信号。系统配置了完善的胶带运输机检测保护装置。胶带机沿线保护和信号装置具有故障地址识别功能，且采用接插连接方式，便于安装、调试和维护。系统通过数据传输，能与全矿井监控系统、计算机网络汇接。,许兴民 讲稿,十二、综采工作面通信、信号及控制为配合机械化工作面的采煤，采煤工作面配备了通信、信号及生产监测系统，以提高机采工作面的采煤效率。监控系统能实现对工作面液压支架、采煤机、刮板运输机、转载机、液压泵站等设备状态参数实时在线监测。通过该系统的接口设备，将采煤机及支架的数据传输给调度中心计算机，在矿井调度室能实时监测采煤机、液压支架等设备的现场情况。,许兴民 讲稿,十三、采区调度绞车及清仓绞车联系信号采区调度绞车及清仓绞车设有联系信号，以满足生产时联系之用。,许兴民 讲稿,十四、磅秤销售管理系统矿井煤炭销售环节配备磅秤销售信息管理系统。该系统由计算机、数据打印机、称重传感器、大屏幕显示器、电视监视器、对讲广播和计算机网络等设备构成。配置了专用的称重销售软件和数据库，实现煤炭销售中的自动计量，自动完成统计、汇总、数据检票等全过程地计算机管理。有效地杜绝了销售过程中的错漏。为提高工作效能和现代化管理提供了可靠地技术保证。,许兴民 讲稿,十五、总结,许兴民 讲稿,煤矿安全生产调度管理系统体系结构图,许兴民 讲稿,1 煤矿安全生产调度管理系统功能对于煤炭采掘企业来说，煤矿安全生产调度管理系统功能主要包括以下内容：1)基础信息管理：对煤炭生产执行系统所使用到的基础信息进行维护。具体内容包括设置系统默认值、维护基础信息、预设审批流程、维护工作面信息。2)生产计划管理：具体内容包括制定生产计划、调整生产计划和分解生产计划。3)生产组织管理：具体内容包括施工设计书管理、施工通知单管理、施工措施管理、总结验收管理。,许兴民 讲稿,4)生产过程管理：具体内容包括班前会记录管理、值班台帐管理、停产损失管理、损失量管理、产量管理。5)一通三防管理：具体内容包括维护通灭工作调度值班台帐、维护一通三防安全检测信息、维护一通三防安全检测信息。6)工程数据管理：具体内容包括采煤工作面数据管理、掘进工作面数据管理、地测工程数据管理。,许兴民 讲稿,7)生产调度管理：具体内容包括：生产例会管理、产量管理、调度管理、生产日报管理。8)生产信息查询：可以实现通过选择一个日期、工作面（巷道）、区队、矿来对其关联的查询做记录浏览，其中工作面和巷道均可图形化显示。同时还可以查询生产计划、施工通知单、施工验收记录、值班台帐、停产损失记录、通灭工作调度值班台帐、一通三防安全检测信息、采煤（掘进）工作面数据、工作面数据、日采煤产量、日掘进进尺、调度日报等信息。9)报表管理：管理的报表大类有生产信息报表、生产季报、生产月报、一通三防季报等。10)综合分析管理：采用同比/环比/趋势分析等方法对生产情况进行分析，并将分析结果以图形（饼图、折线图、柱线图、等）和表格的方式显示出来。,许兴民 讲稿,11)技术文档归档管理：对生产技术管理中的技术文档进行归档的管理。12)与其他井下安全检测系统集成：为了满足不同用户对生产安全的系统需求，提供了与其他软件公司的井下安全监测系统集成的功能，例如与井下三维可视化系统、KJ139集成，从而满足用户对生产过程中井下和井上部分的全方位监控。13)信息报警管理：可以通过设置报警条件来对符合条件的情况进行报警，快速地将报警信息发送到相关人员，以保证信息传递的时效性。,许兴民 讲稿,2煤矿安全生产调度管理系统软件平台煤矿安全生产调度管理系统在对具体应用集成框架作出规定的基础上，利用先进的计算机网络、数据库技术，通过上位机组态软件开发出适合煤矿生产、管理的软件平台。软件平台基于架构，具有开放性、集成性、可操作性等特点。1）实时监控软件平台实时监控软件平台以实时数据库为核心，对源于生产过程数据进行存储、分析，实时监测现场设备运行状态、工艺参数，并及时发出根据生产指标、生产计划及生产过程作出的控制信息。,许兴民 讲稿,实时数据库系统设计采用分布式结构，即在矿井信息中心设置1台实时数据库服务器，该服务器负责存储全矿所有控制系统的生产数据。接口机分布在各装置控制室现场，矿长、总工、各个部室管理人员通过实时数据库来了解现场装置的生产情况。在与局域网相连的每个用户的PC机上安装客户端软件或直接通过IE来浏览服务器中的生产数据。,许兴民 讲稿,2）综合信息集成软件平台综合信息集成软件平台通过对生产过程数据的集成、加工处理，整合出对经营决策有用的数据，从而在经营决策管理和实时过程控制之间架起一座桥梁，达到两者之间的信息交换和紧密集成。综合信息集成软件平台必须解决数据库、全局信息模型和数据模型建立、数据获取和数据挖掘技术等关键技术。,