礦井工業(yè)以太網(wǎng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻、語音三網(wǎng)合一，工業(yè)電視系統(tǒng)將采用本項目建立的環(huán)網(wǎng)進行視頻傳輸，各監(jiān)控點將接入就近的環(huán)網(wǎng)節(jié)點交換機。《有色礦冶》于1985年創(chuàng)刊，是經(jīng)國家新聞出版署批準，由中國有色金屬工業(yè)沈陽公司暨遼寧省有色金屬學會主辦的有色金屬專業(yè)技術(shù)性科技刊物。1992年被評為礦業(yè)工程學科全國中文核心期刊，入編《中國學術(shù)期刊(光盤版)》，中國期刊網(wǎng)和“萬方數(shù)據(jù)――數(shù)字化期刊群”。現(xiàn)已成為有色行業(yè)乃至其他相關(guān)行業(yè)廣大科學技術(shù)人員交流學術(shù)思想，傳遞科技信息，介紹生產(chǎn)經(jīng)驗，提出合理化建議不可缺少的一塊園地。

　　摘　要： 筆者認為,現(xiàn)代化礦井園區(qū)網(wǎng)建設(shè)， 應(yīng)以“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、注重應(yīng)用、安全保密”為指導(dǎo)思想，礦井網(wǎng)建設(shè)要適應(yīng)信息化的發(fā)展需要，以滿足安全生產(chǎn)管理的需要、高效率的生產(chǎn)管理、行政管理、辦公、外界交流、為根本出發(fā)點，總體規(guī)劃，分階段實施，逐步完善。本文就對數(shù)字化礦井網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)做一研究。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)字化;礦井網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);礦井建設(shè)

　　應(yīng)用層次化結(jié)構(gòu)思想：分為三個層次化分結(jié)構(gòu)<核心交換層、匯聚層、子系統(tǒng)接入層。綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按區(qū)域、節(jié)點數(shù)量、規(guī)模劃分為2 個環(huán)網(wǎng)：井上環(huán)網(wǎng)、井下環(huán)網(wǎng)。環(huán)網(wǎng)之間相對獨立，同時，各環(huán)網(wǎng)通過交換機進行匯聚，并通過交換機實現(xiàn)不同環(huán)間的數(shù)據(jù)通信。井上、下環(huán)網(wǎng)直接接入核心交換機。各環(huán)網(wǎng)采用單環(huán)單節(jié)點方式組成千兆網(wǎng)。所有單環(huán)單節(jié)點網(wǎng)絡(luò)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(huán)節(jié)點的連接，構(gòu)成一條完整的光纖環(huán)路。當其中某一段工作中的光纖線路被破壞或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時，整個網(wǎng)絡(luò)會自愈，并保證在300ms 內(nèi)恢復(fù)正常的通訊。

　　一、地面環(huán)網(wǎng)

　　第一步：建設(shè)總體系統(tǒng)，讓整個礦區(qū)企業(yè)有一個具體的框架，核心網(wǎng)絡(luò)一步到位，繪出總整藍圖再分步實現(xiàn);

　　第二步：依據(jù)總體結(jié)構(gòu)，進行匯聚層次及接入層次的擴建;

　　第三步：對新開礦區(qū)、新生子系統(tǒng)，只需要接入就可投入動行;

　　第四步：進一步的對礦區(qū)各個系統(tǒng)的加入就可以，具體是根據(jù)本礦區(qū)的生產(chǎn)、管理、發(fā)展狀大而定位;

　　網(wǎng)絡(luò)一期地面含蓋面積：

　　考慮到礦井中所有的檢測監(jiān)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(tǒng)及各監(jiān)控點接入等。

　　地面信息點接入詳情：

　　交換機

　　放置地點檢測監(jiān)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(wǎng)線聯(lián)合建筑一臺綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)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(tǒng)120光纖聯(lián)合建筑0m網(wǎng)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(wǎng)線35KV變電站

　　一臺35KV變電站0m網(wǎng)線地面裝車站220m光纖鍋爐房一臺產(chǎn)品倉至裝車站膠帶運輸機110m光纖鍋爐0m網(wǎng)線選煤廠一臺地面洗選系統(tǒng) 230m　光纖重介排矸系統(tǒng) 0m　網(wǎng)線　　由于此次系統(tǒng)涉及到監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，故工業(yè)場地所有攝像系統(tǒng)就近連接到環(huán)網(wǎng)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(tǒng)，將通過光纖就近連接到井下交換機系統(tǒng)。

　　二、井下環(huán)網(wǎng)

　　主環(huán)網(wǎng)交換機設(shè)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(huán)網(wǎng)交換機進行通訊，而這兩處的交換機互作冗余。由于現(xiàn)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(huán)網(wǎng)考慮到礦井井下所有檢測監(jiān)控點的要求，特選用KJJ108井下防爆交換機，供井下子系統(tǒng)及信息點接入等。

　　各子系統(tǒng)及信息點接入詳情：

　　交換機

　　放置地點　　檢測監(jiān)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(yè)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(yè)廣場　　580光纖　　整個礦井部分設(shè)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(shè)備進行連接，考慮到這兩處設(shè)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(huán)網(wǎng)，兩組百兆光纖口用連接遠距離控制設(shè)備，另有24個百兆電口提供對設(shè)備的連接。

　　三、井下控制系統(tǒng)簡述

　　在礦井井下控制系統(tǒng)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(tǒng)進行監(jiān)視和控制

　　1、綜采、連采工作面控制系統(tǒng)的接入

　　在綜采和連采工作面設(shè)立設(shè)備分站，與工業(yè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進行連接。將工作面設(shè)備以及其相關(guān)配電設(shè)備、控制設(shè)備有機的整合在一起，組成綜采工作面控制系統(tǒng)。綜采工作面控制系統(tǒng)設(shè)備同與負荷中心和破碎機、轉(zhuǎn)載機控制系統(tǒng)、采煤機控制系統(tǒng)、泵站控制系統(tǒng)、與膠帶機控制保護通訊系統(tǒng)之間進行通訊，再接入工業(yè)以太網(wǎng)將信息傳至信息控制中心

　　2、膠帶控制系統(tǒng)的接入

　　在該系統(tǒng)中對膠帶運輸機系統(tǒng)、膠帶輸送機控制保護通訊系統(tǒng)、膠帶的液壓自動張緊系統(tǒng)進行通訊。并且對皮帶機進行控制。同時與控制層的工業(yè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進行連接，同做千兆環(huán)網(wǎng)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(jiān)控系統(tǒng)的接入

　　在該系統(tǒng)中對井下各變電所的變電柜和開關(guān)柜進行控制。將變電柜、開關(guān)柜的保護和信號采集。用數(shù)字式綜合保護測控裝置以RS485方式進行通訊，以實現(xiàn)變電所的監(jiān)控功能。變電所的PLC分站與工業(yè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)連接，再接入主干網(wǎng)絡(luò)。通過主干網(wǎng)上傳信息和下發(fā)控制指令以實現(xiàn)變電所自動控制和“三遙”

　　4、礦井通風監(jiān)控系統(tǒng)的接入

　　該系統(tǒng)對礦井通風監(jiān)控系統(tǒng)的礦用風機在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以RS485的方式與礦井通風系統(tǒng)進行通訊。將通風系統(tǒng)的參數(shù)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)、主干網(wǎng)傳輸?shù)降V井調(diào)度中心，在調(diào)度室可以觀察到主扇的各種參數(shù)及運行曲線。

　　5、井下主排水泵房監(jiān)控系統(tǒng)的接入

　　該系統(tǒng)對井下南北主排水泵進行控制，將排水系統(tǒng)的參數(shù)通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)、主干網(wǎng)傳輸?shù)降V井調(diào)度中心，在調(diào)度中心通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)泵房排水自動化。