数字化矿山建设.pptx
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1、数字化矿山建设 概概 述述 随着煤矿安全生产问题越来越受到国家与社会各随着煤矿安全生产问题越来越受到国家与社会各界得高度重视界得高度重视,如何确保煤矿得安全生产如何确保煤矿得安全生产,就是各级领就是各级领导与全体员工关心得首要问题。全国各个煤炭生产企导与全体员工关心得首要问题。全国各个煤炭生产企业为了改善煤矿安全生产条件都在大规模地更新与提业为了改善煤矿安全生产条件都在大规模地更新与提高煤矿得技术装备水平。其中数字化矿山建设高煤矿得技术装备水平。其中数字化矿山建设,实现煤实现煤矿信息化、自动化就是提高煤矿安全生产得最主要得矿信息化、自动化就是提高煤矿安全生产得最主要得方法之一方法之一。概概 述
2、述 十七大提出“信息化与工业化融合,促进工业由大变强,振兴装备制造业,淘汰落后生产能力”得指导方针,要求大力开展信息技术得应用,提高信息技术在传统产业领域应用得广度与深度,用信息化提升传统产业水平,实现企业体制创新、技术创新与管理创新,提高管理效率,提高企业综合竞争力。数字化矿山概念数字化矿山概念 采用现代信息技术、数据库技术、传感器技术、网络技术与过程智能化控制技术等,对矿山安全、生产、经营与管理得各个环节进行网络化、集成化、模型化、数字化、可视化与科学化管理。数字化矿山基本特征数字化矿山基本特征以高速工业以以高速工业以 太网为太网为“网路网路”以矿业数据与以矿业数据与 模型为模型为“货物货
3、物”以数字化控制以数字化控制 平台为平台为“调度调度”数字化平台数字化平台数字化矿山得意义及作用数字化矿山得意义及作用建设统一得数字化监测监控集成平台建设统一得数字化监测监控集成平台建设统一得数字化监测监控集成平台建设统一得数字化监测监控集成平台,将矿井得各监测将矿井得各监测将矿井得各监测将矿井得各监测监控子系统集成、汇聚到平台上监控子系统集成、汇聚到平台上监控子系统集成、汇聚到平台上监控子系统集成、汇聚到平台上,从而为信息化矿井建从而为信息化矿井建从而为信息化矿井建从而为信息化矿井建设奠定坚实得技术基础设奠定坚实得技术基础设奠定坚实得技术基础设奠定坚实得技术基础使矿井规划管理具有更高得效率、
4、更丰富得表现手法、使矿井规划管理具有更高得效率、更丰富得表现手法、使矿井规划管理具有更高得效率、更丰富得表现手法、使矿井规划管理具有更高得效率、更丰富得表现手法、更多得信息量、更高得分析能力与准确性更多得信息量、更高得分析能力与准确性更多得信息量、更高得分析能力与准确性更多得信息量、更高得分析能力与准确性,从而提高矿从而提高矿从而提高矿从而提高矿山生产与管理得时效性、有效性、资源优化配置水平、山生产与管理得时效性、有效性、资源优化配置水平、山生产与管理得时效性、有效性、资源优化配置水平、山生产与管理得时效性、有效性、资源优化配置水平、综合实力综合实力综合实力综合实力,促进煤矿得可持续发展促进煤
5、矿得可持续发展促进煤矿得可持续发展促进煤矿得可持续发展 实现井上下主要生产环节得实现井上下主要生产环节得实现井上下主要生产环节得实现井上下主要生产环节得“减人增安、减人增效减人增安、减人增效减人增安、减人增效减人增安、减人增效”数字化矿山建设得必要性数字化矿山建设得必要性 煤矿安全生产得需要。煤矿安全生产得需要。煤矿安全生产得需要。煤矿安全生产得需要。煤矿高产高效得需要。煤矿高产高效得需要。煤矿高产高效得需要。煤矿高产高效得需要。煤矿快速持续发展得需要。煤矿快速持续发展得需要。煤矿快速持续发展得需要。煤矿快速持续发展得需要。煤矿企业综合实力提高得需要煤矿企业综合实力提高得需要煤矿企业综合实力提
6、高得需要煤矿企业综合实力提高得需要。煤矿信息化、自动化得具体体现。煤矿信息化、自动化得具体体现。煤矿信息化、自动化得具体体现。煤矿信息化、自动化得具体体现。煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设内容系统建设内容 统一网络平台统一网络平台 统一数据平台统一数据平台 统一系统支撑平台统一系统支撑平台 统一应用平台统一应用平台 煤矿自动化、信息化系统建设煤矿自动化、信息化系统建设 系统目标系统目标 建成设备稳定建成设备稳定,传输可靠传输可靠,系统安全系统安全,多网合一多网合一,达到监、达到监、管、控一体化及减员增效得管、控一体化及减员增效得目得目得,建成本质安全型得数字建成本质安全型得数字化矿
7、井。化矿井。系统建成后系统建成后,使各子系统数使各子系统数据在异构条件下可进行有效据在异构条件下可进行有效集成与有机整合集成与有机整合,实现相关联实现相关联业务数据得综合分析及生产业务数据得综合分析及生产状态得实时评估。状态得实时评估。系统原则系统原则 实时性原则实时性原则 可靠性原则可靠性原则 开放性原则开放性原则 实用性原则实用性原则 先进性原则先进性原则 软件资源丰富性原则软件资源丰富性原则 易操作性原则易操作性原则互联性与可扩展性原则互联性与可扩展性原则 经济性原则经济性原则 煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设系统建设系统功能系统功能 矿井综合自动化、信息化系统由网络传输矿井
8、综合自动化、信息化系统由网络传输平台与集成软件组成平台与集成软件组成,集控中心服务器与井下子集控中心服务器与井下子系统通过标准得数据交换方式系统通过标准得数据交换方式(如如OPC等等)进行进行数据通信与采集数据通信与采集,并对数据进行有效综合集成并对数据进行有效综合集成,将实时、历史及综合得数据形成生产调度信息将实时、历史及综合得数据形成生产调度信息,分析后为管理层提供决策依据分析后为管理层提供决策依据,专业操作人员根专业操作人员根据相关信息对各系统进行操控据相关信息对各系统进行操控,从而实现监、管、从而实现监、管、控一体化。控一体化。大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可
9、以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设系统建设综合自动化系统平台综合自动化系统平台综合自动化系统平台综合自动化系统平台煤矿自动化、信息化系统建设煤矿自动化、信息化系统建设 综合自动化、信息化系统平台综合自动化、信息化系统平台,采用现代采用现代信息技术、计算机技术、通讯技术、自动控制信息技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术技术,由监控系统由监控系统(如如:安全生产监控系统安全生产监控系统)、生、生产经营管理、管理决策、办公自动化、数据安产经营管理、管理决策、办公自动化、数据安全等分结构
10、组成。使用数字化、集成化、网络全等分结构组成。使用数字化、集成化、网络化、自动化得生产与管理设备化、自动化得生产与管理设备,将企业管理信将企业管理信息系统与集散型测控系统进行一体化集成设计息系统与集散型测控系统进行一体化集成设计,实现企业生产、经营、管理得高度自动化。实现企业生产、经营、管理得高度自动化。综合自动化平台可以实现对各个子系统得显示、综合自动化平台可以实现对各个子系统得显示、控制、报警、归档、分析、决策。控制、报警、归档、分析、决策。系统构架系统构架系统建设内容系统建设内容 千兆工业以太网千兆工业以太网 综合自动化系统综合自动化系统平台平台 支撑软件平台支撑软件平台 安全生产调度指
11、安全生产调度指挥系统挥系统 生产监测监控子生产监测监控子系统系统煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设系统建设数字化系统平台构建要解决得几个问题:网络平台;通讯接口与协议;数据管理;网络安全等。煤矿自动化、信息化系统建设煤矿自动化、信息化系统建设调度集成平台功能调度集成平台功能监控功能监控功能 打印功能打印功能 实时管理界面功能实时管理界面功能 报表曲线功能报表曲线功能 历史事件记录功能历史事件记录功能 实时报警功能实时报警功能 事故追忆功能事故追忆功能控制功能控制功能 故障自诊断功能故障自诊断功能 千兆工业以太环网千兆工业以太环网以太网就是目前最为广泛得计算机网络技术以太网就是目前最为
12、广泛得计算机网络技术,其具有成本低廉、通讯速率高、软硬件资源丰其具有成本低廉、通讯速率高、软硬件资源丰富、可持续发展潜力大、应用支持技术成熟等富、可持续发展潜力大、应用支持技术成熟等优点优点工业以太网运用了实时通信技术、总线供电技工业以太网运用了实时通信技术、总线供电技术、远距离传输技术、术、远距离传输技术、网络安全技术、可靠性网络安全技术、可靠性技术等技术等,适应了工业现场设备间通信具有实时适应了工业现场设备间通信具有实时性强、数据信息短、周期性较强等特点与要求性强、数据信息短、周期性较强等特点与要求千兆工业以太环网千兆工业以太环网 以太网就是指遵循IEEE802、3标准,可以在光缆与双绞线
13、上传输得网络。工业以太网,就是指技术上与商用以太网(即IEEE802、3标准)兼容,但在产品设计时,在材质得选用、产品得强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性与本质安全等方面能满足工业现场得需要。数据库应用数据库应用关系数据库关系数据库 关系数据库关系数据库,就是建立在关系数据库模型基础就是建立在关系数据库模型基础上得数据库上得数据库,借助于集合代数等概念与方法来处借助于集合代数等概念与方法来处理数据库中得数据。理数据库中得数据。关系数据库得需求前提关系数据库得需求前提 对数据库高并发读写得需求 对海量数据得高效率存储与访问得需求 对数据库得高可扩展性与高可用性得需求数据库应用数
14、据库应用关系数据库关系数据库数据集中控制 数据独立 数据共享 减少数据冗余 数据结构化 统一得数据保护功能 关系数据库系统得主要特点关系数据库系统得主要特点数据库应用数据库应用实时数据库实时数据库 实时数据库系统就是开发实时控制系统、数据采集系统、CIMS系统等得支撑软件。使用实时数据库系统进行控制系统监控,系统先进控制与优化控制,并为企业得生产管理与调度、数据分析、决策支持及远程在线浏览提供实时数据服务与多种数据管理功能。组组 态态 软软 件件 组态软件就是指一些数据采集与过程控制得专用软件,它们就是在自动控制系统监控层一级得软件平台与开发环境,使用灵活得组态方式,为用户提供快速构建工业自动
15、控制系统监控功能得、通用层次得软件工具。组态软件能支持各种工控设备与常见得通信协议,并且提供分布式数据管理与网络功能。组组 态态 软软 件件组组 态态 软软 件件组态软件特点组态软件特点(1)延续性与可扩充性。延续性与可扩充性。(2)易用性易用性(易学易用易学易用)(3)通用性通用性 系系 统统 安安 全全网络冗余网闸防火墙路由器防病毒软件权限设置VLAN划分子网煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设系统建设子系统接入平台子系统接入平台第一部分第一部分:已经形成或部分形成得子系统已经形成或部分形成得子系统,需要需要经过完善其功能经过完善其功能,改造其通讯方式改造其通讯方式,以最为合以最为
16、合理得技术形式就近接入综合自动化平台。理得技术形式就近接入综合自动化平台。第二部分第二部分:与安全生产紧密相关与安全生产紧密相关,具备实施条件具备实施条件得子系统得子系统,运用成熟得系统技术运用成熟得系统技术,按照综合自按照综合自动化平台得整体要求动化平台得整体要求,建设各监测监控子系统。建设各监测监控子系统。煤矿自动化、信息化煤矿自动化、信息化系统建设系统建设通过系统建设,最终达到得建设目标:多网共管多网共管多网共管多网共管满足视频、音频、数满足视频、音频、数据信号得同网传输据信号得同网传输对矿井内各子系统发对矿井内各子系统发布控制命令布控制命令(工业数工业数据据);上连集团公司广上连集团公
17、司广域网域网,建立一个统一建立一个统一得、开放得信息化集得、开放得信息化集控平台。控平台。管控一体化管控一体化管控一体化管控一体化u实现系统得高度集成实现系统得高度集成(自动化、管理自动化、管理信息、视频信息、视频)u提高管理信息系统数据得准确性与提高管理信息系统数据得准确性与实时性实时性u提高煤矿得安全生产管理水平提高煤矿得安全生产管理水平,整体整体提升煤矿得自动化水平提升煤矿得自动化水平 u形成集成调度与远程监测监控得作形成集成调度与远程监测监控得作业体系业体系u生产监控数据与管理信息得整合生产监控数据与管理信息得整合,打打通管控之间得狭缝通管控之间得狭缝煤矿自动化、信息化系统建设煤矿自动
18、化、信息化系统建设子系统接入子系统接入安全生产安全生产调度指挥调度指挥系统系统生产监测生产监测监控系统监控系统工业电视系统工业电视系统大屏综合显示系统大屏综合显示系统生产调度通讯系统生产调度通讯系统无线通讯系统无线通讯系统人员定位系统人员定位系统矿井应急广播系统矿井应急广播系统安全生产监测系统安全生产监测系统主、副井提升监测系统主、副井提升监测系统主煤流集控系统主煤流集控系统主通风机监测系统主通风机监测系统选煤厂监测监控系统选煤厂监测监控系统井下主排水监测监控系统井下主排水监测监控系统。工业电视系统工业电视系统大屏综合显示系统大屏综合显示系统大屏综合显示系统大屏综合显示系统当前显示技术主要有:
19、阴极管(CRT)技术、液晶(LCD)技术、等离子电视(PDP)数字光处理(DLP,俗称:背投)显示技术显示技术CRTLCDPDPDLP显像技术显像技术显像管显像管液晶板液晶板等离子管等离子管电子微镜电子微镜亮度亮度一般一般一般一般较好较好好好对比度对比度一般一般低低高高较高较高水平可视角度水平可视角度约约160度度小于小于160度度约约160度度约约160度度显示效果显示效果一般一般动态图像动态图像显示不好显示不好较好较好好好图像清晰度图像清晰度一般一般好好好好好好拼接效果拼接效果差差较好较好一般一般好好(拼缝小于拼缝小于1mm)连续工作寿命连续工作寿命1万小时万小时5000小时小时7000小
20、时小时8000小时小时生产调度通讯系统生产调度通讯系统生产调度通讯系统生产调度通讯系统 地面不需要安装程控交换机,不需要敷设通信电缆;基于IP,以太网到哪里,网络电话交换机就可以到哪里,设备自带光口与以太网口,可以自由选择通过光纤直接连入光纤网络,也可通过网线接入工业以太网络;网络电话交换机为分布式安装,无数量限制,系统容量不限,扩容方便快捷;本安模拟电话机可直接就近接入网络电话交换机;可以实现办公电话系统与井下网络电话系统互通;网络电话交换机产生铃流与进行语音驱动,音质更清晰,通信距离更远;网络电话交换机内置不间断电源,电话系统不受井下停电得影响;可作为IP电话调度系统得终端,实现生产调度功
21、能。无线通讯系统无线通讯系统 Wi-Fi就是一种短程无线传输技术,能够在数百米范围内支持互联网接入得无线电信号。执行IEEE 802、11a/b/g高速无线网络通信标准。Wi-Fi新一代移动通信技术,具有高带宽、强抗干扰、小型灵活等技术优势,能有效解决目前井下无线通信功能单一、抗干扰性差、容量小、技术水平落后等问题。生产监测监控系统生产监测监控系统 应用电力拖动技术、供电技术、传感技应用电力拖动技术、供电技术、传感技术、计算机技术、通信技术、网络传输及应术、计算机技术、通信技术、网络传输及应用技术用技术,对煤矿生产各系统得资源与信息进对煤矿生产各系统得资源与信息进行集成、控制与管理行集成、控制
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