煤礦自動(dòng)化與三網(wǎng)融合的關(guān)系

【摘要】三網(wǎng)融合是一種社會(huì)化的說(shuō)法，又叫做“三網(wǎng)合一”，但在煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)中我們不能將其局限在定義電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一上。煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)是對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和對(duì)礦井生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施的全面監(jiān)控，是把采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)備等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)科學(xué)高效。煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)與三網(wǎng)融合是兩個(gè)不同的概念，但是是整體上是融合的關(guān)系，只有對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行三網(wǎng)融合，形成三網(wǎng)融合的煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)，把兩者真正的結(jié)合起來(lái)才能使兩種不同業(yè)務(wù)層互相滲透和交叉，能夠避免在通訊線路重復(fù)投資的現(xiàn)象，使煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)維修起來(lái)更加容易，整體可靠性提高。

【關(guān)鍵詞】三網(wǎng)融合；煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)；特點(diǎn)及技術(shù)

一、三網(wǎng)融合定義

三網(wǎng)融合在我們生活中的定義是電視、電話和計(jì)算機(jī)三者的融合。而今天我們?cè)谌W(wǎng)融合與煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)系中，對(duì)三網(wǎng)融合的定義進(jìn)行了新的改寫(xiě)，三網(wǎng)融合技術(shù)在該系統(tǒng)中是指采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖上同網(wǎng)、同纜、同芯傳輸數(shù)據(jù)、音頻、視頻的業(yè)務(wù)。

二、煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)

煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)是集礦井監(jiān)測(cè)、報(bào)警、生產(chǎn)操作一體化的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成了煤炭自動(dòng)化系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)層主干網(wǎng)絡(luò)廣泛利用千兆冗余工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)保證網(wǎng)絡(luò)通訊的高帶寬和可靠性的特點(diǎn)，來(lái)達(dá)到系統(tǒng)之間的聯(lián)通與互相支撐。像工業(yè)控制、音頻、視頻等系統(tǒng)就可以被很好的連接。應(yīng)用層為使用戶能夠科學(xué)有效的實(shí)現(xiàn)在各個(gè)子系統(tǒng)之間游刃有余的互相訪問(wèn)，將運(yùn)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)和登錄界面來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層由各種無(wú)線通訊分站、總線通訊分站、監(jiān)控裝置、傳感器和智能儀表組成。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層包括的系統(tǒng)多種多樣，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)、礦井供電監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度大屏幕顯示、礦井人員管理系統(tǒng)、礦井移動(dòng)通訊系統(tǒng)、膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)、選煤廠監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、井下排水自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、井下機(jī)車運(yùn)輸信集閉系統(tǒng)、煤礦產(chǎn)量調(diào)運(yùn)系統(tǒng)、提升監(jiān)控系統(tǒng)、鍋爐房監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)采煤工作面自動(dòng)化系統(tǒng)、防塵噴霧系統(tǒng)等。系統(tǒng)內(nèi)容的多樣化和互相聯(lián)系使該系統(tǒng)可靠性提高、穩(wěn)定性增強(qiáng)。而且在集控中心能及時(shí)、準(zhǔn)確地采集各個(gè)子系統(tǒng)的生產(chǎn)工況、生產(chǎn)和安全參數(shù)，可以通過(guò)畫(huà)面和圖表的形式表現(xiàn)出來(lái)，也可以根據(jù)生產(chǎn)和調(diào)度的要求起、停現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備。同時(shí)能夠使人員操作更加簡(jiǎn)便快捷，維護(hù)系統(tǒng)的時(shí)候也能夠更加迅速有效，避免出現(xiàn)更多的紕漏。所以，只要能夠充分考慮系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性，就能夠有效整合各種資源和發(fā)揮自動(dòng)化集成的最大效益，是系統(tǒng)運(yùn)行更加高效。

三、媒體自動(dòng)化系統(tǒng)中的三網(wǎng)融合特點(diǎn)

媒體自動(dòng)化系統(tǒng)中的三網(wǎng)融合主要的實(shí)施功能是對(duì)其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、視頻、音頻這三種信號(hào)進(jìn)行的不同記錄和回放。系統(tǒng)正常有效運(yùn)行的標(biāo)志通過(guò)檢索回放的速度來(lái)反映，他們的記錄時(shí)間和保存時(shí)間長(zhǎng)短因子系統(tǒng)而異。

媒體自動(dòng)化系統(tǒng)中的三網(wǎng)融合的傳播數(shù)據(jù)來(lái)源是監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)高于語(yǔ)言信號(hào)和視頻信號(hào)，語(yǔ)言信號(hào)的優(yōu)先級(jí)有高于視頻信號(hào)。這些數(shù)據(jù)必須具有較高的可靠性和實(shí)時(shí)性，因?yàn)橹挥羞@樣，才能夠使煤礦各個(gè)系統(tǒng)有效的運(yùn)行。當(dāng)然具體問(wèn)題具體分析，在同樣的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)下，不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求也會(huì)有很大差別。所以在三網(wǎng)融合系統(tǒng)不在進(jìn)一步優(yōu)化的同時(shí)，還必須需要充分考慮這些特殊情況。就像機(jī)械振動(dòng)信號(hào)需要實(shí)時(shí)采集，而不一定需要實(shí)時(shí)傳輸。其他的例子比比皆是礦壓變化的信號(hào)相對(duì)緩慢，對(duì)實(shí)時(shí)性要求并不高。

煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)中的語(yǔ)言信號(hào)主要包括擴(kuò)音電系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度電話系統(tǒng)等，盡管煤礦自動(dòng)化三網(wǎng)融合統(tǒng)中語(yǔ)言用戶量不大，但還是具有一些特殊要求的。作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)，即使是電話系統(tǒng)，基本也無(wú)需安裝計(jì)費(fèi)系統(tǒng)；第二個(gè)是一定要能夠?qū)崿F(xiàn)幾部電話或者是擴(kuò)音電話的群呼或者廣播，這樣在發(fā)生意外時(shí)，能夠及時(shí)通知更多的人，保護(hù)資源財(cái)產(chǎn)人員；第三能將擴(kuò)音電話納入網(wǎng)絡(luò)電話統(tǒng)一管路與交換；第四是能夠調(diào)度電話的各種功能。

媒體自動(dòng)化系統(tǒng)中的三網(wǎng)融合的電視信號(hào)是采用自上而下的順序從各個(gè)分散的監(jiān)視點(diǎn)將視頻信號(hào)聚集到地面的調(diào)度中心，它的優(yōu)先級(jí)均低于語(yǔ)言信號(hào)和電話信號(hào)，主要是因?yàn)檫@種視頻監(jiān)測(cè)信號(hào)對(duì)人來(lái)說(shuō)非常直觀，但是這樣觀測(cè)到的只能反映外觀現(xiàn)象，無(wú)法反映系統(tǒng)參數(shù)的變化，也就無(wú)法深層次的了解具體情況的發(fā)展。視頻檢測(cè)信號(hào)中分為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域和一般監(jiān)測(cè)區(qū)域，一般情況下不計(jì)費(fèi)。

四、媒體自動(dòng)化系統(tǒng)中的三網(wǎng)融合技術(shù)

合理采用可以為三大業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、音頻、視頻）共同接受的通信協(xié)議或設(shè)備，使三種業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、音頻、視頻）能夠在同一種網(wǎng)絡(luò)上傳送不同的信號(hào)成為可能。

以太網(wǎng)上廣泛使用的tcp/ip協(xié)議被廣泛運(yùn)用。工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)工業(yè)控制打下了良好的基礎(chǔ)，是一個(gè)提高效率的絕佳途徑。子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均采用西門(mén)子千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)搭建的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)進(jìn)行傳輸。結(jié)合其他的裝置形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各交換機(jī)與附近的自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)接口相連。

數(shù)字化技術(shù)的全面發(fā)展，使電話、電視和監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)字化的引領(lǐng)下聚集到一起。今年來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)和視頻信號(hào)數(shù)字化傳輸已經(jīng)不再是幻想，已經(jīng)在煤礦的系統(tǒng)中成為現(xiàn)實(shí)。所以有必要在數(shù)字化技術(shù)上邊創(chuàng)造更有力的技術(shù)。語(yǔ)音方面安裝能夠了解設(shè)備啟停報(bào)警或故障裝置。光纖通信技術(shù)的運(yùn)用，為傳送圖像、話音、數(shù)據(jù)和音頻等各種業(yè)務(wù)提供了一條方便快捷的途徑，可以解決井下與地面長(zhǎng)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸問(wèn)題和防爆問(wèn)題。環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)的運(yùn)用也為提高效率起了不可忽視的作用，工業(yè)交換機(jī)具有專用環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議。

能夠有效地調(diào)度語(yǔ)音，這需要具備調(diào)度語(yǔ)音網(wǎng)守軟件，這樣就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中語(yǔ)音信號(hào)的集中管理和運(yùn)用。

采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的視頻管理軟件，不同型號(hào)的視頻卡可以連接1/2/4路視頻支持實(shí)時(shí)視頻和音頻，在調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的數(shù)字化。

五、結(jié)語(yǔ)

與煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)融合的三網(wǎng)融合技術(shù)是煤礦信息化發(fā)展的方向。努力改善優(yōu)化三網(wǎng)融合的三種類型的監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備，使兩者真正的融合起來(lái)，才能使煤礦自動(dòng)化過(guò)程更加有效實(shí)施。

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作者簡(jiǎn)介：范喜林（1986—），男，江蘇常州人，助理工程師，天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司銷售公司銷售經(jīng)理，主要從事礦山數(shù)字化建設(shè)銷售工作。