煤礦自動化“三網合一”分析

沈權

(天地(常州)自動化股份有限公司,江蘇常州 213015)

煤礦自動化“三網合一”分析

沈權

(天地(常州)自動化股份有限公司,江蘇常州 213015)

根據現代化煤礦技術的應用與發展,煤礦企業需要與之相適應的新型技術手段來提高煤礦業內間的競爭實力,那么將”三網合一“技術應用于煤礦綜合自動化系統便成了首要選擇。煤礦企業綜合系統的”三網合一“概念與大眾認知的網絡層面的“三網合一”概念有所不同,此類“三網合一”主要是指將煤礦綜合自動化系統中的三種業務選擇結合為一。文章結合其特點與應用范圍對quot;三網合一quot;進行了分析與論述。

三網合一 監測監控系統 數字語音 工業電視 視頻信號 擴音電話

近年來,我國煤礦企業逐漸走近國家經濟主導地位,隨著科學技術的發展,“三網合一”也即將應用于國內煤礦企業自動化系統中。“三網合一”技術融入于現代化煤礦自動系統,可以有效地提高煤礦企業自動化效率,結合煤礦企業當時狀態,制定適合的助攻策略,將井下環網,控制環網及通道工業三網合一,形成統一的指揮控制平臺,令煤礦企業達到一個新的高度。

1 “三網合一”的概念與特點

“三網合一”在這里的概念有別于人們常識中理解的將電視機、電話和計算機三種網絡融合為一體的“三網合一”。對于煤礦企業自動化中的“三網合一”是指將煤礦企業內部三種主力網絡管理結構融合為一,將生產、運行、調度和監測與檢測所應用的網絡監控結構集合在一個統一的監控平臺,更便于企業內部生產與發展。

2 煤礦自動化系統應用“三網合一”的核心

煤礦自動化系統內部“三網合一”中的核心是數據傳輸,而數據傳輸則是監測監控系統中得到的數據,這項數據需要有充足的可靠性和準確性,完成實時監測的同時可以得到煤礦綜合自動化的第一項準確信息,有利于整理并統計其他分類數據。其中,監測監控系統對數據要求的實時性很重要,比如對于礦壓變化的數據,實時性要求不高,但需要進行數據傳輸;而機械振動信號則需要實時采集,但這項數據并不一定需要進行數據傳輸。所以,煤礦綜合自動化系統與優化之后的“三網合一”相結合,可以很好地提高企業效率,完善制度生產。

煤礦自動化系統內部“三網合一”中的次核心是煤礦系統中的語言信號,語言信號,顧名思義,是負責調度和傳輸再生產過程中產生的電話和擴音電話等系統。雖然是次核心,但特殊要求較多,如能將擴音電話與網絡電話實行統一管理與信號交換,實現利用幾部擴音電話即能完成調度、強插、廣播和群呼等功能。

視頻信號監測也是十分重要的,它需將各個環節的生產調度進行全程監控,并記錄視頻信息,進行數據整理和分析。但因為視頻數據過于直觀,不易觀察生產過程中的各個參數變化,所以優先度較低。

3 煤礦自動化系統中所應用的“三網合一”技術

(1)數字化技術。信息時代的到來,使得數字化技術進入快速發展時期,電話、電視等實時通訊系統逐漸向數字化系統方向發展集中,隨著煤礦工業的高速發展,伴隨數字化技術一同出現的語音視頻信號的數字化傳輸在煤礦已經實現。(2)通信協議的升級。為了實現在同一種網絡上傳送不同的信號,采用單一的通信協議已經不能滿足這一條件,采用可以為三大業務共同接受的通信協議成為了必然選擇,特別是在局域網即以太網上廣泛使用的TCP/IP協議。(3)語音調度軟件。網中語音信號現在存在不好管理、任務繁多的特點,調度語音軟件能夠實現對語音信號的集中管理以及調度,并能夠將擴音電話的虛擬成組功能逐步實現。(4)環形冗余技術以及網管型工業以太網。實時環形冗余網絡結構可以確保信息傳輸的可靠性和實時性,就可利用其作為穩定傳輸的平臺。

4 煤礦自動化系統中“三網合一”的實際應用

(1)工業以太網的構成。為了達到快速傳遞信息的目的,礦井在信息化改造之中完善了作為全礦井各生產子系統之間的綜合運輸平臺的1000兆工業以太網,即常說的工業化局域網。采用先進的優化Profinet工業以太網協議,實行實時環形冗余網絡結構來確保信息傳輸的可靠性和實時性,打造成為穩定可靠的傳輸網絡平臺。為了保證信息傳遞的多功能包括對網絡的監控、基礎數據的實時傳輸控制以及其他各種網絡狀態的實現,可以利用網管型工業以太網交換機來解決。這種以太網的建立,為網絡化的語音信號傳輸以及工業電視的改造做了有力鋪墊,為將來發展打好基礎。(2)網絡語言系統。RJ45接口應用于IP電話上,因此IP電話可以通過不同的連接方式可直接接入就近的交換器,之后通過建立的工業以太網的物理通路實現網絡音頻的通信,可簡單實現網絡語言的實時通話功能。但由于安全問題,尤其是可能引發的爆炸現象,其目前主要應用于地面。(3)網絡視頻系統。這里出現的網絡視頻系統非我們之前所熟知的網絡視頻系統,它在原先的工業電視系統之外,增加了編碼器實現網絡化傳輸外又增加新的監控點實現全面監控,并在安全生產監測系統、生產自動化系統、斜井運輸安全監測系統中進行應用。一些煤礦通過改造,將綜合自動化系統應用到了現場,建設了一些具有先進水平的自動化和信息化子系統,對整個礦井生產過程中的各環節,尤其是主煤流系統、安全監測系統等進行全方位的動態化、可視化的監測、監視、監控,提高了安全和生產效率,并產生了良好的經濟效益。目前,煤礦領域對人力、物力有加速投入的趨勢。例如,開灤集團公司委托專家制定的自動化規劃就包括了網絡視頻系統的大力應用。

5 結語

總的來說,對于地面三網合一的方法與技術,煤礦綜合自動化系統中雖然也稱為“三網合一”,但并不能直接應用地面上面的方法技術,而是三種業務的合而為一的綜合利用,只需重新進行專門的設計考慮以及完備的技術支持即可完美實現,在將來也必定有更加廣闊的未來。

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沈權(1982-),男,工程師,2005年畢業于安徽理工大學自動化專業,現任天地(常州)自動化股份有限公司監控分院工程中心主任助理,主要從事礦山數字化建設推廣、應用和工程管理工作。