泉店煤礦全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

泉店煤礦全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)初步方案設(shè)計(jì)：任中琦日期：2007-11目錄TOC\o"1-5"\h\z\u1 概述 21.1 系統(tǒng)概述 21.2 系統(tǒng)要求 21.3 總體設(shè)計(jì)思路 32 綜合自動(dòng)化平臺(tái)設(shè)計(jì) 42.1 系統(tǒng)功能 42.2 系統(tǒng)性能 42.3 系統(tǒng)內(nèi)容 52.4 工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。 52.5 傳輸光纜 62.6 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 72.7 控制環(huán)與終端環(huán)的連接 82.8 網(wǎng)絡(luò)安全 82.8.1 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)與礦管理信息網(wǎng)連接 82.8.2 計(jì)算機(jī)病毒防殺系統(tǒng) 93 軟件集成平臺(tái)之人機(jī)界面 93.1 集成平臺(tái) 93.2 平臺(tái)硬件部分構(gòu)成 103.3 軟件部分 123.3.1 操作系統(tǒng) 123.3.2 組態(tài)軟件 133.3.3 軟件功能 134 典型子系統(tǒng)介紹 154.1 變電站自動(dòng)化系統(tǒng) 154.2 水泵自動(dòng)化系統(tǒng) 174.3 主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)化 184.4 大屏及工業(yè)電視 194.5 主、副井提升系統(tǒng) 205 對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的若干建議 20概述系統(tǒng)概述隨著煤礦安全生產(chǎn)新技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用和管理水平的不斷提高，礦井安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控已經(jīng)不只是考慮加快生產(chǎn)過程中某一環(huán)節(jié)的速度和效率，而是將整個(gè)生產(chǎn)過程作為一個(gè)整體來考慮，形成全生產(chǎn)過程的綜合監(jiān)控。泉店煤礦采用工業(yè)以太網(wǎng)＋現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)的綜合信息化數(shù)字化傳輸平臺(tái)，依此為基礎(chǔ)在該平臺(tái)上將已經(jīng)投入運(yùn)行的礦燈信息管理系統(tǒng)、降壓站監(jiān)控系統(tǒng)、主副井提升機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和以后將要建設(shè)的井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井通信系統(tǒng)，調(diào)度中心DLP顯示系統(tǒng)、人員實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、井上下重要崗位視頻監(jiān)控系統(tǒng)、礦井辦公自動(dòng)考勤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)、井下防爆移動(dòng)通信（小靈通）、大巷運(yùn)輸信集閉系統(tǒng)、選煤廠計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、主通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、中央泵房監(jiān)控系統(tǒng)、地面地磅監(jiān)控系統(tǒng)等與泉店礦的局域網(wǎng)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫鏈接及集成，作為一個(gè)整體進(jìn)行監(jiān)控與管理，使礦井在“采、掘、運(yùn)、風(fēng)、水、電、安全”等生產(chǎn)環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)信息化，實(shí)時(shí)掌握全礦井安全、生產(chǎn)、人員、經(jīng)營(yíng)等所有方面的信息，形成統(tǒng)一、完整的有機(jī)整體，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理，建立起全礦井綜合自動(dòng)化集中監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)要求建設(shè)統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合集成平臺(tái)，將礦井的各監(jiān)控子系統(tǒng)集成、匯聚到綜合自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，充分考慮子系統(tǒng)的接入與整合，節(jié)省投資、資源共享，提高系統(tǒng)功能，并與礦信息管理網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無縫聯(lián)接，從而為信息化礦井建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。系統(tǒng)建成后，使各自動(dòng)化子系統(tǒng)數(shù)據(jù)在異構(gòu)條件下可進(jìn)行有效集成和有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的綜合分析及生產(chǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)估。系統(tǒng)建成后，集控中心人員或相關(guān)專業(yè)部門人員通過相應(yīng)的權(quán)限對(duì)安全和生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)全礦井的數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)調(diào)度、決策指揮的信息化，為礦井預(yù)防和處理各類突發(fā)事故和自然災(zāi)害提供有效手段。總之：系統(tǒng)運(yùn)行后，設(shè)備穩(wěn)定，傳輸可靠，系統(tǒng)安全，達(dá)到監(jiān)、管、控一體化及減員增效的目的，建成本質(zhì)安全型的數(shù)字化礦井?？傮w設(shè)計(jì)思路以千兆光纖以太環(huán)網(wǎng)為整個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的信息傳輸平臺(tái)，利用進(jìn)口千兆交換機(jī)為核心部件。可根據(jù)子系統(tǒng)的接入量和分布情況，可設(shè)立井上和井下各一個(gè)環(huán)網(wǎng)，兩個(gè)環(huán)網(wǎng)之間利用核心交換機(jī)相連。建立高度信息化自動(dòng)化的調(diào)度指揮中心，設(shè)置大型服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)采集各子系統(tǒng)的信息，并遠(yuǎn)程控制相關(guān)子系統(tǒng)。在調(diào)度指揮中心設(shè)置工業(yè)視頻監(jiān)控中心，利用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接接入工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，并利用智能仿真軟件實(shí)現(xiàn)全礦井重要場(chǎng)合的人員、設(shè)備、環(huán)境等的聯(lián)合安防。并設(shè)計(jì)各種報(bào)警、預(yù)警、災(zāi)害的處理預(yù)案。在調(diào)度室設(shè)置大屏幕顯示終端，可采用DLP技術(shù)或其他更先進(jìn)的大屏顯示技術(shù)。整個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)各相關(guān)子系統(tǒng)的智能聯(lián)動(dòng)、信息閉鎖、聯(lián)合控制等。并能與全礦或全集團(tuán)的信息網(wǎng)絡(luò)安全連接，系統(tǒng)內(nèi)的客戶將可利用手機(jī)、PDA、客戶機(jī)電腦訪問綜合自動(dòng)化的信息也可主動(dòng)接受重要信息。所有子系統(tǒng)接入綜合自動(dòng)化的方式為：直接接入、OPCServer接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換接入。綜合自動(dòng)化平臺(tái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)由網(wǎng)絡(luò)傳輸和軟件集成平臺(tái)兩部分組成，具體系統(tǒng)要求及基本功能如下：在物理上和邏輯上充分考慮硬件和軟件冗余，確保網(wǎng)絡(luò)的安全。當(dāng)某子系統(tǒng)的通訊或元器件出現(xiàn)故障時(shí)，不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。硬件設(shè)備選型須符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。下井設(shè)備應(yīng)取得"MA"認(rèn)證。井下設(shè)備須考慮防爆、防塵、抗高溫潮濕和電磁干擾等要求。地面設(shè)備考慮防雷和抗電磁等干擾。集控中心能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的采集到子系統(tǒng)的工況及環(huán)境參數(shù)，并以圖表的形式表現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與控制。通過VLAN劃分及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等技術(shù)，保證工況及環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)傳輸。系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定性強(qiáng)，界面友好，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便?？紤]先進(jìn)性、安全性、可靠性、實(shí)用性和兼容性，做到系統(tǒng)可靠運(yùn)行、易擴(kuò)展、升級(jí)，易與異構(gòu)子網(wǎng)互連。實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)與數(shù)據(jù)。設(shè)備故障或監(jiān)測(cè)量超限時(shí)，專業(yè)子系統(tǒng)與集控平臺(tái)同步顯示故障設(shè)備名稱、報(bào)警點(diǎn)及數(shù)值，并將故障報(bào)警信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，供統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息高度集成（自動(dòng)化、管理信息、視頻集成）。建立綜合歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)，為統(tǒng)計(jì)分析提供依據(jù)。實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)分析、聯(lián)控功能。考慮系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全及供電安全。系統(tǒng)性能千兆高速工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)：1000Mbps網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間<20ms冗余環(huán)網(wǎng)技術(shù)，故障恢復(fù)時(shí)間<300ms采集周期每秒5000個(gè)I/O點(diǎn)1秒鐘數(shù)據(jù)歸檔能力>=10000個(gè)點(diǎn)組態(tài)顯示具有1000個(gè)I/O域的畫面<=1秒可采集64K=65536個(gè)I/O點(diǎn)，通過擴(kuò)展最多支持12*64K=786432個(gè)I/O點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)歸檔能力可升級(jí)，最高可從512個(gè)點(diǎn)升級(jí)到80000個(gè)點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)容工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。采用單環(huán)型結(jié)構(gòu)組建泉店煤礦工業(yè)控制以太網(wǎng)，包括地面工業(yè)以太網(wǎng)和井下工業(yè)以太網(wǎng)兩個(gè)環(huán)網(wǎng)，地面工業(yè)部分和井下部分共用兩臺(tái)核心交換機(jī)。全網(wǎng)共配5臺(tái)1000M工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，其中：核心1000M交換機(jī)若干臺(tái)，地面骨干1000M兆交換機(jī)若干臺(tái)，井下礦用防爆1000M交換機(jī)。在控制室內(nèi)，通過2臺(tái)冗余的采集服務(wù)器和2臺(tái)普通交換機(jī)組建終端環(huán)網(wǎng)，各操作員工作站、工程師站與終端環(huán)網(wǎng)相聯(lián)。控制網(wǎng)通過WEB服務(wù)器、防火墻與辦公網(wǎng)相聯(lián)?？刂凭W(wǎng)配網(wǎng)管系統(tǒng)。傳輸光纜光纜要求：光纜均采用單模，均符合標(biāo)準(zhǔn)，使用壽命≥25年地面主干采用16芯鎧裝光纖GYTS井下主干采用24芯阻燃鎧裝光纖MGTJS（MA認(rèn)證）網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分為：核心交換機(jī)、骨干交換機(jī)和分支交換機(jī)：采用西門子SCALANCEX－400模塊化千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，該交換機(jī)已有隔爆兼本安的型號(hào)。核心交換機(jī)主要特點(diǎn)：能夠形成雙環(huán)，地面一個(gè)環(huán)，井下一個(gè)環(huán)。骨干交換機(jī)主要特點(diǎn)：模塊化：提供模塊化的設(shè)計(jì)，可靈活選擇交換機(jī)的端口數(shù)量，最多可提供26個(gè)端口1000Mbit/s通訊速率：隨著三網(wǎng)合一（控制網(wǎng)、視頻網(wǎng)、音頻網(wǎng)）技術(shù)的不斷普及，控制層的骨干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入千兆以太網(wǎng)時(shí)代VLAN技術(shù)：使用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，劃分獨(dú)立子網(wǎng)，可降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，確保網(wǎng)絡(luò)安全及提高通訊速率快速冗余環(huán)：網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)間小于300ms網(wǎng)管及故障診斷：支持SNMP協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線故障診斷流量限制：支持流量限制功能，防止廣播風(fēng)暴其他特性：冗余24V供電、多播過濾功能（IGMP）、C-Plug備份參數(shù)，模塊可熱插拔等；24V電源模塊輸入電壓127V（井下）或220V（地面）通過優(yōu)先級(jí)劃分，支持PROFINET實(shí)時(shí)通訊(RT)備用電源4小時(shí)電源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)事件統(tǒng)計(jì)、報(bào)警端口配置控制IP地址分配支持多信號(hào)接入：CAN、RS485、2M本安型1000M交換機(jī)，結(jié)構(gòu)輕便本安型1000M交換機(jī)，結(jié)構(gòu)輕便(一體機(jī))光模塊（單模）：百兆光纖模塊最遠(yuǎn)距離可達(dá)到26KM千兆光纖模塊最遠(yuǎn)距離可達(dá)到10KM控制環(huán)與終端環(huán)的連接在終端環(huán)的服務(wù)器與控制環(huán)的核心交換機(jī)之間設(shè)置2個(gè)安全模塊，該安全模塊采用CISCO的ASA5505具有以下安全特性：在終端環(huán)和控制環(huán)之間實(shí)現(xiàn)安全的冗余連接防護(hù)從子系統(tǒng)終端向控制網(wǎng)發(fā)出的攻擊行為防護(hù)從控制端向子系統(tǒng)終端網(wǎng)發(fā)出的攻擊行為，實(shí)現(xiàn)雙向保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)與礦管理信息網(wǎng)連接由于工業(yè)以太網(wǎng)和礦管理信息網(wǎng)需要聯(lián)網(wǎng)，為保證工業(yè)以太網(wǎng)的安全，防止非法用戶的登錄、計(jì)算機(jī)病毒的侵入及傳播，采用千兆防火墻與局域網(wǎng)相連，工業(yè)以太網(wǎng)的信息只能單向由WEB服務(wù)器向管理網(wǎng)發(fā)送，管理人員通過礦信息管理網(wǎng)上的PC終端，用IE瀏覽器訪問工業(yè)以太網(wǎng)的Web服務(wù)器(滿足50客戶端并發(fā)訪問)。該防火墻擬采用CISCO的ASA5500系列防火墻。防火墻特點(diǎn)：軟硬件一體的架構(gòu),千兆硬件ASICIPSECVPN防火墻,不限用戶數(shù)。端口要求：標(biāo)配具備>=4個(gè)物理以太網(wǎng)口，在每個(gè)物理網(wǎng)口上可配置地址別名子接口，在每個(gè)物理網(wǎng)口上可配置VLAN邏輯子接口支持配置至少32個(gè)VLAN邏輯子接口，端口配置靈活，可自行調(diào)配接口順序?？苫诎踩蛟O(shè)置訪問控制策略，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)自定制安全域多個(gè)物理接口和邏輯子接口。防火墻支持所有接口可以同時(shí)工作在透明模式下并且處于同一個(gè)橋內(nèi)，可以任意劃分成多個(gè)（多路）獨(dú)立的橋，每個(gè)獨(dú)立的橋內(nèi)含有兩個(gè)或多個(gè)接口。入侵防范（IPS）和網(wǎng)絡(luò)防毒有,通過AIP-SSM實(shí)現(xiàn)IPSec和WebVPN服務(wù)有VPN集群/負(fù)載平衡有路由方式專用帶外（OOB）管理端口計(jì)算機(jī)病毒防殺系統(tǒng)在工業(yè)以太網(wǎng)布置采用網(wǎng)絡(luò)版計(jì)算機(jī)防殺系統(tǒng)，擬采用諾頓專業(yè)防火墻。防止計(jì)算機(jī)病毒的侵入及擴(kuò)散，要用戶數(shù)100個(gè)（PC、服務(wù)器）并能安全在線升級(jí)。(如果不能做到安全升級(jí)，可不考慮該系統(tǒng))軟件集成平臺(tái)之人機(jī)界面集成平臺(tái)調(diào)度集成平臺(tái)建設(shè)是礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集成的核心內(nèi)容，該平臺(tái)采用Wonderware的InTouch軟件，搭建統(tǒng)一的軟件監(jiān)控平臺(tái)。在此平臺(tái)上通過人機(jī)界面（HMI）可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)設(shè)備工況，并可對(duì)各子系統(tǒng)的I/O進(jìn)行控制。同時(shí)，通過存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)，可對(duì)各子系統(tǒng)的設(shè)備狀況進(jìn)行分析、查詢、統(tǒng)計(jì)。平臺(tái)硬件部分構(gòu)成由采集冗余服務(wù)器、歸檔冗余服務(wù)器、Web瀏覽服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器、工程師站、安全設(shè)備等組成。工程師站、操作員站隨著各應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施逐步配備。所有服務(wù)器擬采用HP公司的產(chǎn)品。采集服務(wù)器（冗余配置）2套機(jī)架式服務(wù)器，2個(gè)XeonMP3.66G(1MCache),2GB內(nèi)存,2*73GB硬盤,2*1000M,RAID卡,冗余電源；每臺(tái)服務(wù)器安裝1塊支持實(shí)時(shí)通訊的工業(yè)以太網(wǎng)卡，分別連接監(jiān)控中心的1#和2#交換機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)現(xiàn)這兩塊網(wǎng)卡的綁定，當(dāng)其中一塊網(wǎng)卡故障，另一塊網(wǎng)卡可自動(dòng)接替工作，該卡支持ProfiNet協(xié)議；Windows2003Sever標(biāo)準(zhǔn)版操作系統(tǒng)；Server軟件用于建立客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)；至少支持64K個(gè)I/O點(diǎn)的軟件；兩臺(tái)服務(wù)器之間采用Redundancy軟件冗余；服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集周期為每秒大于5000個(gè)點(diǎn)。中央歸檔服務(wù)器（冗余配置）2套機(jī)架式服務(wù)器，2個(gè)XeonMP3.66G(1MCache),2GB內(nèi)存,5*73GB硬盤,2*1000M,RAID卡,冗余電源；Windows2003Sever標(biāo)準(zhǔn)版操作系統(tǒng)；用于獲得運(yùn)行時(shí)授權(quán)的軟件；Server軟件用于建立客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)；兩臺(tái)服務(wù)器之間采用Redundancy軟件冗余；歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器歸檔變量升級(jí)包；1秒種能歸檔10000個(gè)點(diǎn)以上。Web瀏覽服務(wù)器1套機(jī)架式服務(wù)器，2個(gè)XeonMP3.１6G(1MCache),４GB內(nèi)存,2*73G,2*1000M,冗余電源Windows2003Sever標(biāo)準(zhǔn)版操作系統(tǒng)用于獲得運(yùn)行時(shí)授權(quán)的軟件Web服務(wù)器軟件,用于Web的的操作和監(jiān)視，10個(gè)client授權(quán)，通過開發(fā)可以支持50個(gè)客戶(可讀可寫)用于過程可視化和數(shù)據(jù)分析的報(bào)表軟件，3個(gè)client授權(quán)，通過開發(fā)可以支持50個(gè)客戶卡巴斯基防病毒軟件服務(wù)器版工程師站1套工控機(jī),雙核3.4G/945G主板/1G/160G/RAMBO/128M獨(dú)立顯卡/PCIE插槽/1000M/XP-P采用21"液晶顯示器采用延長(zhǎng)線把主機(jī)安裝在設(shè)備間，僅把顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤安裝在監(jiān)控中心的調(diào)度臺(tái)上windows2000professional中文版操作系統(tǒng)用于獲得完整的授權(quán)的軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件，采用中文界面服務(wù)器機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)19英寸，600mm寬，42U高，1070mm深度，全開孔前后門,圓孔,良好的通風(fēng)性能64%開孔，雙開后門,方便設(shè)備安裝及維護(hù)，前后門均可快速拆卸均帶門鎖，可多臺(tái)并柜使用,每組兩個(gè)側(cè)板，側(cè)板可快速拆卸含4個(gè)重載腳輪含4個(gè)調(diào)平支腿，雙側(cè)側(cè)板均帶鎖,與門鎖采用同一鑰匙，專用布線通道，提供高效、方便的布線功能，專用配電通道,可直接掛接無工具安裝PDU，12個(gè)進(jìn)線口,方便進(jìn)線\布線，靜態(tài)承重909公斤,黑色。２個(gè)機(jī)架式PDU：基本型機(jī)架式PDU,1U,16A,208&230V,含12個(gè)C13輸出插座,輸入為IEC320C20插座,含C19-C20輸入線纜。KVM：8口多平臺(tái)KVM切換器LCD：17英寸液晶顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)套件軟件部分綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集成平臺(tái)軟件是一套綜合監(jiān)控軟件系統(tǒng)，在綜合監(jiān)控管理上真正實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高度集成。系統(tǒng)基于高性能的Windows2000/2003操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的所有組件完全集成為一體，采用了先進(jìn)的組態(tài)技術(shù)。系統(tǒng)軟件采用前沿開放性技術(shù)，如Windows2000/2003，ODBC，DDE，VB和過程控制的OPC等，為用戶提供經(jīng)濟(jì)的，使用方便，功能完善的系統(tǒng)。將混合控制器的控制功能與廣泛的監(jiān)控功能有效地優(yōu)化組合在一起，系統(tǒng)能夠在完全集成的系統(tǒng)環(huán)境中提供最簡(jiǎn)便的操作和工程組態(tài)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)保證用戶能完全透明地訪問混合控制器數(shù)據(jù)庫(kù)?？杉蒖ockwell、Honeywell、AB、西門子、GE、三菱等其它產(chǎn)品和大量第三方設(shè)備，以保護(hù)用戶已經(jīng)在控制方面的投資并完成過程信息的集成。操作員，過程工程師和企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)用戶都可使用這些集成的過程信息。系統(tǒng)的人機(jī)界面(HMI)采用最流行的界面組態(tài)技術(shù)，將所有的人機(jī)界面，應(yīng)用數(shù)據(jù)和商務(wù)數(shù)據(jù)完整地集成在基于WEB的體系結(jié)構(gòu)中，使用HTML作為用戶顯示畫面格式，無需通過麻煩的程序插件，用戶可通過安全的操作員站環(huán)境或Microsoft的IE瀏覽器來顯示和操控過程顯示畫面。用戶完全可以根據(jù)自身的知識(shí)特長(zhǎng)，靈活運(yùn)用系統(tǒng)的各種顯示畫面。使用開放的，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式大大減少了工程所需的時(shí)間。所有這些給用戶帶來的好處是確保系統(tǒng)的安全訪問，堅(jiān)固的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，和更高的性能。操作員站的人機(jī)界面通過先進(jìn)的，基于面向?qū)ο蟮膱D形，為用戶提供功能強(qiáng)大的操作界面。由于采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)組件，如微軟的Windows2000操作系統(tǒng)、太網(wǎng)絡(luò)、HTML和互連網(wǎng)瀏覽器技術(shù)IE等用戶熟悉的操作環(huán)境，用戶只需經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就可上機(jī)操作操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)采用Windows操作系統(tǒng)。WindowsNT/2000：是一32位的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，主要用于工作站和工程師站。WindowsServer2003提供了部署WEB和應(yīng)用服務(wù)器的平臺(tái)，主要應(yīng)用于采集服務(wù)器、中央歸檔服務(wù)器、WEB服務(wù)器等。組態(tài)軟件Wonderware蜚聲世界、曾獲得多次獎(jiǎng)項(xiàng)的InTouchHMI軟件，可用于可視化和工業(yè)過程控制，它提供了無比的易用性和易于配置的圖形。通過使用其強(qiáng)大的向?qū)В碌腤onderware智能符號(hào)使用戶可以快速創(chuàng)建并部署自定義的應(yīng)用程序，連接并傳遞實(shí)時(shí)信息。其靈活的架構(gòu)可以確保InTouch應(yīng)用程序滿足客戶目前的需求，并可根據(jù)將來的需求進(jìn)行擴(kuò)展，同時(shí)還能保留原來的工程投資和成果。這些通用的InTouch應(yīng)用程序可以從移動(dòng)設(shè)備、瘦客戶端、計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)、甚至通過Internet進(jìn)行訪問。此外，InTouchHMI具備相當(dāng)?shù)拈_放性和可擴(kuò)展形，提供了無與倫比的連接功能，可以同行業(yè)內(nèi)的各種自動(dòng)化設(shè)備相連接，適用范圍最為廣泛。軟件功能為不同級(jí)別的管理員分配權(quán)限，設(shè)有多級(jí)口令保護(hù)，只有授權(quán)人員才能登錄操作，支持至少3級(jí)管理員劃分。軟件運(yùn)行可靠性高。誤操作時(shí)有聲音、對(duì)話框提示。監(jiān)控主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)終端、圖形工作站全面預(yù)裝WINDOWS98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)和最新版的監(jiān)控軟件、圖形監(jiān)控軟件、報(bào)表處理軟件及終端軟件。操作采用全漢字菜單及窗口提示。配有（智能）全拼、雙拼、五筆及區(qū)位碼等多種漢字輸入方法，全面遵循WINDOWS窗口風(fēng)格。鼠標(biāo)操作，通用性好，可操作性強(qiáng)。監(jiān)測(cè)圖頁(yè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)編輯作圖對(duì)用戶開放，支持多種圖形格式，鼠標(biāo)和鍵盤均可操作。全面支持實(shí)時(shí)多任務(wù)。在系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)行記錄、顯示、分析運(yùn)算、超限報(bào)警控制、查詢、編輯、動(dòng)態(tài)定義、網(wǎng)絡(luò)通信、繪制圖形和曲線并打印實(shí)時(shí)報(bào)表、超限報(bào)表和班、日、月報(bào)表等工作。屏幕顯示為頁(yè)面式，圖形文本兼容，每頁(yè)顯示的信息由用戶自行定義編制，直至屏幕顯示滿為止，顯示頁(yè)可隨意調(diào)出。在監(jiān)測(cè)顯示畫面中，可對(duì)數(shù)值、轉(zhuǎn)動(dòng)、位移、斷電狀態(tài)、饋電狀態(tài)、設(shè)備開停狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、報(bào)警信息、往返、倉(cāng)位、流量、電量等根據(jù)監(jiān)測(cè)量實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的模擬動(dòng)畫顯示。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中心站及網(wǎng)絡(luò)終端以局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，使網(wǎng)上所有終端在使用權(quán)限范圍內(nèi)都能共享監(jiān)測(cè)信息和系統(tǒng)綜合分析信息、查詢各類數(shù)據(jù)報(bào)表，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議支持TCP/IP、NETBUI等。監(jiān)控軟件提供有控制軟件包，控制邏輯可由用戶設(shè)置編排。具有井下任一分站的測(cè)點(diǎn)超限而由另一臺(tái)分站控制斷電的異地交叉斷電功能。具有傳感器就地、分站程控、中心站手控三級(jí)斷電能力，并具有風(fēng)、電、瓦斯閉鎖功能。在緊急情況下，系統(tǒng)操作人員可在地面中心站向井下分站直接發(fā)送控制命令，從而控制井下電器設(shè)備的斷電或聲光報(bào)警。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，以數(shù)值、曲線、柱圖等多種形式進(jìn)行屏幕查詢顯示和打印，并形成相應(yīng)的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(每個(gè)模擬量測(cè)點(diǎn)的最大值、最小值、平均值；每個(gè)模擬量測(cè)點(diǎn)24小時(shí)內(nèi)的最大值、最小值、平均值及確切時(shí)間；每個(gè)模擬量測(cè)點(diǎn)超限或故障的時(shí)間及次數(shù)累計(jì)值；每個(gè)開關(guān)量測(cè)點(diǎn)24小時(shí)內(nèi)的開停及故障累計(jì)次數(shù)和累計(jì)時(shí)間)，系統(tǒng)采用變值變態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)，可存儲(chǔ)十年以上的歷史數(shù)據(jù)，供有關(guān)人員隨時(shí)查閱和打印。系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自檢診斷功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)自身配置設(shè)備事故，并在屏幕上以文本或圖形方式直觀顯示，同時(shí)發(fā)出報(bào)警，并指出故障位置和原因。還能在屏幕實(shí)時(shí)彈出信息窗，供維護(hù)人員查詢打印，并將其記入運(yùn)行報(bào)告文件?？刹樵兎钦顟B(tài)的開始時(shí)間及持續(xù)時(shí)間。具有人機(jī)對(duì)話功能：通過主控軟件修改井下分站號(hào)、設(shè)定斷電參數(shù)、設(shè)定報(bào)警參數(shù)等。提供有采樣間隔最少1秒的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)密采功能，并且實(shí)時(shí)密采數(shù)據(jù)可每天連續(xù)存儲(chǔ)，至少存儲(chǔ)1年的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)各分站監(jiān)測(cè)點(diǎn)的瓦斯?jié)舛然蚱渌M量參數(shù)每天形成班、日?qǐng)?bào)表，并形成瓦斯?jié)舛燃捌渌M量參數(shù)的分析趨勢(shì)圖，可隨時(shí)查詢打印；開關(guān)量每天形成班、日?qǐng)?bào)表。聯(lián)機(jī)定義或修改系統(tǒng)中的各種傳感器、分站及控制器的類型、安裝位置及控制通道。對(duì)模擬量傳感器的上下限報(bào)警、斷電值可多級(jí)別定義。系統(tǒng)配置靈活，允許用戶隨時(shí)接入或刪除分站、傳感器、斷電器。表格豐富，格式可由用戶任意編排，或由礦方提供具體報(bào)表格式，以滿足各監(jiān)測(cè)管理數(shù)據(jù)報(bào)表的形成輸出。組態(tài)方式靈活，監(jiān)控主機(jī)對(duì)分站采用主從隊(duì)列兩種掃描方式，操作員按照需要對(duì)各分站安排不同的采樣周期，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)分站加以監(jiān)控。監(jiān)控軟件具有很強(qiáng)的作圖能力，并提供有相應(yīng)的圖形庫(kù)，操作員可在不間斷監(jiān)測(cè)的同時(shí)，容易地實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)并完成圖形編輯、繪制和修改。在實(shí)時(shí)監(jiān)視畫面，可對(duì)屏幕任意顯示測(cè)點(diǎn)單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單，快速的查詢?cè)擖c(diǎn)的數(shù)據(jù)、曲線、定義、運(yùn)行狀況等信息。查詢可同時(shí)顯示六個(gè)測(cè)點(diǎn)的曲線并可通過游標(biāo)獲取相應(yīng)的數(shù)值及時(shí)間，顯示曲線可進(jìn)行橫向或縱向放大。查詢時(shí)間段可任意設(shè)定(最小一個(gè)小時(shí)，最大一個(gè)月)。同時(shí)提供有對(duì)曲線的分析、注釋文字編輯框。斷電控制具有回控指令比較，可確?？煽繑嚯姡?dāng)監(jiān)測(cè)到饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電指令不符時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警和記錄。典型子系統(tǒng)介紹變電站自動(dòng)化系統(tǒng)礦井供電集中控制系統(tǒng)是針對(duì)煤礦企業(yè)地面和井下供電系統(tǒng)的特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。通過規(guī)范協(xié)議、指令校核、閉鎖、故障診斷等措施確保控制操作的安全可靠。在調(diào)度中心可實(shí)現(xiàn)對(duì)地面和井下所有變電所進(jìn)行統(tǒng)一集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無人值守。控制目標(biāo)—本質(zhì)安全防止誤操作。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用高性能PLC作為現(xiàn)場(chǎng)中心控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)各變電所的監(jiān)控功能。各現(xiàn)場(chǎng)中心控制器通過工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)接入礦調(diào)度中心控制室，接受監(jiān)控中心主機(jī)的統(tǒng)一管理。根據(jù)煤礦企業(yè)特點(diǎn)，可在井下中央變電所設(shè)立井下供電控制中心，該控制中心既可獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下中央變電所和采區(qū)變電所的集中監(jiān)控，同時(shí)也可與地面調(diào)度中心通信，接受調(diào)度中心的統(tǒng)一管理。供電集中控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)井下供電控制中心結(jié)構(gòu)示功能特點(diǎn)1）采用高性能PLC作為現(xiàn)場(chǎng)中心控制器，性能可靠，故障率低。2）功能齊全，除了基本的“三遙”功能外，還可實(shí)現(xiàn)保護(hù)壓板信息顯示功能，保護(hù)動(dòng)作及告警信息顯示功能，保護(hù)壓板遠(yuǎn)程投退功能，保護(hù)動(dòng)作及告警信息遠(yuǎn)程復(fù)歸功能，保護(hù)定值遠(yuǎn)程查看及遠(yuǎn)程修改功能，上傳SOE功能等等。3）地面調(diào)度中心監(jiān)控中心主機(jī)可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制以及事故報(bào)警、數(shù)據(jù)存檔、曲線繪制、報(bào)表打印等功能。4）系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，監(jiān)測(cè)及控制信息反饋及時(shí)準(zhǔn)確。5)采用圖形化的用戶操作界面，簡(jiǎn)單易學(xué)。6）具有較強(qiáng)的故障自診斷功能，運(yùn)行可靠，配合相關(guān)設(shè)備及軟件還可實(shí)現(xiàn)軟件五防。7）組態(tài)靈活，擴(kuò)展能力強(qiáng)，兼容多種電力系統(tǒng)通信規(guī)約（如CDT、103等等）。8）采用標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可作為一個(gè)子系統(tǒng)接入全礦的機(jī)電控制系統(tǒng)。水泵自動(dòng)化系統(tǒng)礦井主排水系統(tǒng)是煤礦大型設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，它的正常運(yùn)行與否直接關(guān)系到整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)。由于在水泵自動(dòng)控制中，要求的控制對(duì)象多，控制策略復(fù)雜，因此，水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)還有許多問題需要解決。礦井主排水系統(tǒng)一般由若干主排水泵、配套電機(jī)和排水管路組成，統(tǒng)一安置于井底中央泵房?jī)?nèi)。該系統(tǒng)具有可靠性要求很高，耗電量大，啟泵、停泵操作繁瑣等一系列特點(diǎn)。該系統(tǒng)由控制部分、檢測(cè)部分、執(zhí)行部分組成。所構(gòu)成的電氣設(shè)備應(yīng)滿足礦用一般型要求。整個(gè)水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)包括上位集中控制終端，PLC控制柜，就地控制箱，傳感器，以及一些控制對(duì)象（電動(dòng)球閥，電動(dòng)閘閥，真空泵等）。井下中央泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能如下：（1）根據(jù)水倉(cāng)水位等情況自動(dòng)控制排水泵啟停。（2）控制各泵輪流工作,使每臺(tái)磨損程度均等。（3）根據(jù)水倉(cāng)水位、供電峰谷段時(shí)間劃分等情況,合理調(diào)度水泵運(yùn)行,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。（4）檢測(cè)水泵及其電機(jī)的工作參數(shù)。如:水泵流量、壓力、軸溫、電機(jī)溫度、電機(jī)功率與工作電流等。（5）具有參數(shù)越限報(bào)警、故障報(bào)警以及自動(dòng)保護(hù)等功能。（6）監(jiān)控中心上位機(jī)通過通信線路監(jiān)測(cè)參數(shù)和實(shí)施控制。（7）操作柜實(shí)現(xiàn)就地控制、集中控制和遠(yuǎn)方控制方式的選擇。（8）具有防水密閉門的自動(dòng)關(guān)閉和自動(dòng)控制功能。主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)化具有“礦井肺腑”之稱的主通風(fēng)機(jī)是煤礦的四大固定設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著向井下輸送新鮮空氣，排出粉塵和污濁氣流的重任。由于工作現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣，故障發(fā)生率較高，一旦發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)整個(gè)礦區(qū)生產(chǎn)和安全造成重大影響，故而有必要建立一套功能完善的安全控制系統(tǒng)。主扇風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如下功能：（1）實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與風(fēng)機(jī)主輔設(shè)備控制的一體化。（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的電氣參數(shù)：電流、電壓、功率、功率因數(shù)(參數(shù)通過高壓柜保護(hù)測(cè)控裝置獲取)（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)：電機(jī)和風(fēng)機(jī)前后軸承溫度、振動(dòng)參數(shù)。（4）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)參數(shù)：負(fù)壓、流量、全（靜）壓、全（靜）壓效率、軸功率。

（5）顯示當(dāng)前運(yùn)行機(jī)號(hào)、正反轉(zhuǎn)信號(hào)，風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)；累計(jì)當(dāng)前風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間。（6）實(shí)現(xiàn)各參數(shù)超限報(bào)警。（7）監(jiān)控中心