礦井工業以太網可以實現數據、視頻、語音三網合一,工業電視系統將采用本項目建立的環網進行視頻傳輸,各監控點將接入就近的環網節點交換機!有色礦冶》于1985年創刊,是經國家新聞出版署批準,由中國有色金屬工業沈陽公司暨遼寧省有色金屬學會主辦的有色金屬專業技術性科技刊物。1992年被評為礦業工程學科全國中文核心期刊,入編《中國學術期刊(光盤版)》,中國期刊網和“萬方數據――數字化期刊群”。現已成為有色行業乃至其他相關行業廣大科學技術人員交流學術思想,傳遞科技信息,介紹生產經驗,提出合理化建議不可缺少的一塊園地。
摘 要: 筆者認為,現代化礦井園區網建設, 應以“統一規劃、分步實施、注重應用、安全保密”為指導思想,礦井網建設要適應信息化的發展需要,以滿足安全生產管理的需要、高效率的生產管理、行政管理、辦公、外界交流、為根本出發點,總體規劃,分階段實施,逐步完善。本文就對數字化礦井網絡系統做一研究。
關鍵詞:數字化;礦井網絡系統;礦井建設
應用層次化結構思想:分為三個層次化分結構<核心交換層、匯聚層、子系統接入層。綜合自動化網絡系統按區域、節點數量、規模劃分為2 個環網:井上環網、井下環網。環網之間相對獨立,同時,各環網通過交換機進行匯聚,并通過交換機實現不同環間的數據通信。井上、下環網直接接入核心交換機。各環網采用單環單節點方式組成千兆網。所有單環單節點網絡交換機至少都具有兩個以上全雙工千兆光纖端口,兩個端口用于環節點的連接,構成一條完整的光纖環路。當其中某一段工作中的光纖線路被破壞或網絡設備發生故障時,整個網絡會自愈,并保證在300ms 內恢復正常的通訊。
一、地面環網
第一步:建設總體系統,讓整個礦區企業有一個具體的框架,核心網絡一步到位,繪出總整藍圖再分步實現;
第二步:依據總體結構,進行匯聚層次及接入層次的擴建;
第三步:對新開礦區、新生子系統,只需要接入就可投入動行;
第四步:進一步的對礦區各個系統的加入就可以,具體是根據本礦區的生產、管理、發展狀大而定位;
網絡一期地面含蓋面積:
考慮到礦井中所有的檢測監控點的要求,特選用KJJ108井下光纖傳輸接口,提供地面各子系統及各監控點接入等。
地面信息點接入詳情:
交換機
放置地點檢測監控點距離主交換機距離(±100M)連接方式主斜井井口房一臺井下污水處理站130m光纖主斜井井0m網線聯合建筑一臺綜采設備中轉庫180m光纖機修車間360m光纖地面組裝試驗場地270m光纖人員跟蹤定位與考勤系統120光纖聯合建筑0m網線行政辦公樓
一臺生活污水處理站300m光纖行政辦公樓0m網線35KV變電站
一臺35KV變電站0m網線地面裝車站220m光纖鍋爐房一臺產品倉至裝車站膠帶運輸機110m光纖鍋爐0m網線選煤廠一臺地面洗選系統 230m 光纖重介排矸系統 0m 網線 由于此次系統涉及到監控系統網絡,故工業場地所有攝像系統就近連接到環網主干上。
對于二期涉及到的南翼回風斜井35Kv變電站和北翼回風斜井10/0.4 KV變電站的控制系統,將通過光纖就近連接到井下交換機系統。
二、井下環網
主環網交換機設備采用KJJ108井下防爆交換機。主要放置地點為,北翼2-2變電所,北翼主變電所,南翼、北翼及中央運輸大巷的交界處,南翼主變電所,南翼2-2變電所。其中由中央運輸大巷和南翼主變電所處交換機和井上環網交換機進行通訊,而這兩處的交換機互作冗余。由于現南翼部分屬二期項目,暫時將這兩處交換機放置一起,南翼完成后再將其分開放置,并和南翼2-2變電所組成環網考慮到礦井井下所有檢測監控點的要求,特選用KJJ108井下防爆交換機,供井下子系統及信息點接入等。
各子系統及信息點接入詳情:
交換機
放置地點 檢測監控點 距離主交換機距離(±40M)連接方式光纖北翼2-2變電所一臺 北翼1201綜采工作面 3695光纖 北翼連采工作面 395光纖 北翼1201工作面順槽膠帶機 195光纖 北翼2-2煤變電所 0光纖 北翼主通風機 775光纖 北風井工業廣場 775光纖北翼主變電所一臺 北翼3-1煤大巷膠帶機 2115光纖 北翼主變電所 0雙絞線 北翼2-2煤大巷膠帶機 1175光纖 北翼主排水泵房 0雙絞線 北翼3-1煤膠帶機頭變電所 2115光纖主提升井附近一臺 主提升膠帶機 0雙絞線 南翼3-1煤大巷膠帶機 920光纖南翼主變電所一臺 南翼2-2煤大巷膠帶機 170光纖 南翼主變電所 0雙絞線 南翼排水泵房 0雙絞線南翼2-2煤變電所一臺 南翼1210綜采工作面 6318光纖 南翼連采工作面 491光纖 南翼1210工作面順槽膠帶機 40雙絞線 南翼2-2煤變電所 0雙絞線 南翼主通風機 1130光纖 南翼35KV變電站 2130光纖 南風井工業廣場 580光纖 整個礦井部分設備多集中在南北兩翼,將交換機放在兩翼各2-2煤變電站處可以很好的跟周圍的設備進行連接,考慮到這兩處設備和信息點較多和安全性問題問題,特選用KJJ108光纖傳輸接口,帶有三組千兆光口用來組成光纖環網,兩組百兆光纖口用連接遠距離控制設備,另有24個百兆電口提供對設備的連接。
三、井下控制系統簡述
在礦井井下控制系統中,我們主要對連采、綜采工作面、膠帶機、變電站、通風風機、排水泵等系統進行監視和控制
1、綜采、連采工作面控制系統的接入
在綜采和連采工作面設立設備分站,與工業網關系統進行連接。將工作面設備以及其相關配電設備、控制設備有機的整合在一起,組成綜采工作面控制系統。綜采工作面控制系統設備同與負荷中心和破碎機、轉載機控制系統、采煤機控制系統、泵站控制系統、與膠帶機控制保護通訊系統之間進行通訊,再接入工業以太網將信息傳至信息控制中心
2、膠帶控制系統的接入
在該系統中對膠帶運輸機系統、膠帶輸送機控制保護通訊系統、膠帶的液壓自動張緊系統進行通訊。并且對皮帶機進行控制。同時與控制層的工業網關系統進行連接,同做千兆環網連接到控制中心,完成信息采集和傳輸功能。
3、井下各變電所監控系統的接入
在該系統中對井下各變電所的變電柜和開關柜進行控制。將變電柜、開關柜的保護和信號采集。用數字式綜合保護測控裝置以RS485方式進行通訊,以實現變電所的監控功能。變電所的PLC分站與工業網關系統連接,再接入主干網絡。通過主干網上傳信息和下發控制指令以實現變電所自動控制和“三遙”
4、礦井通風監控系統的接入
該系統對礦井通風監控系統的礦用風機在線監測預警系統以RS485的方式與礦井通風系統進行通訊。將通風系統的參數通過工業網關、主干網傳輸到礦井調度中心,在調度室可以觀察到主扇的各種參數及運行曲線。
5、井下主排水泵房監控系統的接入
該系統對井下南北主排水泵進行控制,將排水系統的參數通過工業網關、主干網傳輸到礦井調度中心,在調度中心通過網絡實現泵房排水自動化。
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