華恒公司礦井數字化建設的探索與實踐

閆妍

【關鍵詞】調研 改造 設計 建設

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2014）8 -0220-02

一、數字化礦井建設前期探索

1、共性問題

①老礦井普遍存在生產設備本身裝備水平低、轉運環節多，生產系統復雜，由于系統過于龐大與復雜，使自動化控制的流程特別復雜，導致生產過程故障率高，嚴重影響生產的正常有序進行；

②在礦井自動化建設初期，一般都沒有礦井綜合自動化系統的總體規劃，自動化子系統各自為政，雖然各子系統都能實現各自的自動控制功能，但系統相互獨立，核心技術與標準因廠商而異，互不通用，導致很多子系統擴大再生產信息不能共享。

③各子系統控制設備、系統軟件的選型各異，通訊協議廠家出于技術保密都不完全公開，難以進行系統整合與信息集成，難以提升礦井綜合自動化的整體水平，不能最大限度地發揮礦井綜合自動化的優勢。

④在各子系統使用初期均選用各自廠家提供的產品，產品質量、可靠性程度各異，對系統集成后的可靠性、穩定性影響很大。

⑤礦井綜合自動化系統建設的初期投入不多，對服務礦井綜合自動化系統建設的人才隊伍建設重視不夠，造成技術支撐乏力，致使礦井綜合自動化系統建設步伐緩慢。

⑥在推行礦井綜合自動化集控系統實現無人值守、有人巡視、減人提效運行機制時，來自基層單位的阻力非常大。

⑦有些礦井集控室機房與工程師站布置不合理，設備布線沒達到標準的要求，不易查找問題線路，導致個別子系統未真正集成于工業以太網中。（如主運系統單獨運行）

2、針對存在的問題，應采取的主要措施：

對原有系統進行更新、改造、整合、提高。

重新規劃礦井的綜合自動化集控系統。

在礦井成立專業管理機構，明確各部門工作職責。

二、數字化礦井實施建設

2010年7月1日建成華恒公司綜合自動化集成系統。該系統是以千兆環網為基礎，以自動化控制中心為核心，應用計算機技術、網絡技術、現代信息技術、控制技術、智能技術和礦山生產工藝技術，實現企業的經營、生產決策、安全生產管理和設備控制等信息的有機集成。系統集成排水系統、供電系統、主運系統、副提系統、人員定位系統、采區原煤運輸系統、水文及雨量監測系統、通防監測系統、主通風系統、視頻監控系統、遠程診斷系統等子系統的綜合自動化系統。

三、綜合自動化系統的特點

1.實現遠程控制，重要、偏遠崗位實現無人值守。

節假日期間井下可以不留人。泵房排水系統、井下供電系統、采區排水系統、采區運輸系統，采區通風系統全部實現遠距離控制，達到減少下井人員；形成了人防變機防的科技管理模式。

2.華恒公司自動化控制中心，是礦井的神經中樞。

井下的排水、供電、運輸，甚至是采區的局部風機、配電點的設備運行參數、設施狀態，都能在此進行集中監測控制。

①在下井人員燈帶上配備了“人員定位卡”，能夠全程監控和記錄每名井下人員的具體位置和路線，隨時掌握井下人員的詳實分布情況。同時具備考勤功能、呼叫功能、呼救功能。

②語音廣播系統： 是一套基于以太網為基礎的網路廣播系統，在遭遇緊急突發事件時，在第一時間內通過廣播對相應的地區進行信息發布、指揮和協調，可以精準的對不同區域不同地段進行廣播指揮，組織疏導緊急調度，最大限度的減少事故及損失。

③無線通訊系統：建立了井下無線通訊系統，在井下網絡覆蓋的任何一個地點，職工通過小靈通，可以隨時與地面固定電話、移動電話實時通話。

④遠程診斷系統：在全國煤礦首家運用無線視頻技術，由井下工作人員隨身攜帶，實時地將現場的視頻信息以無線方式傳到基站，通過以太網將全部信號傳到地面監控中心，解決了目前采煤工作面的可視化的需要，滿足井下各種場合對移動通信的要求。

3.經濟效益高

①減人提效

共減少崗位工209人，按每名員工月工資2000元計算，每年可節約工資501.6萬元。

②投資效益

節省傳輸通道（光纖、通訊設備等）的重復投資費用和維護費用；節省數據庫、組態軟件、軟件開發等重復投資費用；搭建傳輸平臺、數據平臺和監控平臺，一次投資，長期受益；

③安全效益

在地面集中監測監控，井下減員，減少井下人員占有量，實現井下無人本安；改善工作環境，提高安全系數，保障職工人身安全；數據共享，報警聯動，減少由于礦井災難所造成的損失；

④生產效益

減少人工操作失誤，延長設備使用壽命；提高對設備的故障分析和判斷能力，減少停機事故；加強對運輸的調度和管理，提高運輸能力；由人防變機防。

⑤管理效益

為礦井自動化系統提供一個高速、安全、可靠的管理平臺；提高整體集成水平，在地面通過辦公自動化網絡，建立起了覆蓋全礦的無紙化辦公管理系統，實現了井上、井下信息互通、資源共享，工作效率大大提高。

4.可靠性強

①建立自動化控制中心可靠的供電電源，保證了設備的正常安全的運行。

②所有用戶終端工控機全部集中安置于機房內，有效控制操作人員插入移動存儲設備的幾率；在每臺工控機和服務器都安裝了諾頓防毒軟件；綜合自動化工業以太網與辦公網連接通過防火墻，大大降低了感染病毒的可能性。

③整個工業以太網是獨立的單環網，結構簡單、易于維護，并安裝網絡維護軟件，實時監測整個環網的運行情況，無論網絡中哪臺設備及線路出現故障都能第一時間檢測到，并安排處理。