煤礦自動(dòng)化“三網(wǎng)合一”分析

沈權(quán)

(天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司,江蘇常州 213015)

煤礦自動(dòng)化“三網(wǎng)合一”分析

沈權(quán)

(天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司,江蘇常州 213015)

根據(jù)現(xiàn)代化煤礦技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,煤礦企業(yè)需要與之相適應(yīng)的新型技術(shù)手段來提高煤礦業(yè)內(nèi)間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,那么將”三網(wǎng)合一“技術(shù)應(yīng)用于煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)便成了首要選擇。煤礦企業(yè)綜合系統(tǒng)的”三網(wǎng)合一“概念與大眾認(rèn)知的網(wǎng)絡(luò)層面的“三網(wǎng)合一”概念有所不同,此類“三網(wǎng)合一”主要是指將煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的三種業(yè)務(wù)選擇結(jié)合為一。文章結(jié)合其特點(diǎn)與應(yīng)用范圍對(duì)quot;三網(wǎng)合一quot;進(jìn)行了分析與論述。

三網(wǎng)合一 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)字語音 工業(yè)電視 視頻信號(hào) 擴(kuò)音電話

近年來,我國(guó)煤礦企業(yè)逐漸走近國(guó)家經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)地位,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,“三網(wǎng)合一”也即將應(yīng)用于國(guó)內(nèi)煤礦企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中?！叭W(wǎng)合一”技術(shù)融入于現(xiàn)代化煤礦自動(dòng)系統(tǒng),可以有效地提高煤礦企業(yè)自動(dòng)化效率,結(jié)合煤礦企業(yè)當(dāng)時(shí)狀態(tài),制定適合的助攻策略,將井下環(huán)網(wǎng),控制環(huán)網(wǎng)及通道工業(yè)三網(wǎng)合一,形成統(tǒng)一的指揮控制平臺(tái),令煤礦企業(yè)達(dá)到一個(gè)新的高度。

1 “三網(wǎng)合一”的概念與特點(diǎn)

“三網(wǎng)合一”在這里的概念有別于人們常識(shí)中理解的將電視機(jī)、電話和計(jì)算機(jī)三種網(wǎng)絡(luò)融合為一體的“三網(wǎng)合一”。對(duì)于煤礦企業(yè)自動(dòng)化中的“三網(wǎng)合一”是指將煤礦企業(yè)內(nèi)部三種主力網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)融合為一,將生產(chǎn)、運(yùn)行、調(diào)度和監(jiān)測(cè)與檢測(cè)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控結(jié)構(gòu)集合在一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái),更便于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)與發(fā)展。

2 煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用“三網(wǎng)合一”的核心

煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部“三網(wǎng)合一”中的核心是數(shù)據(jù)傳輸,而數(shù)據(jù)傳輸則是監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中得到的數(shù)據(jù),這項(xiàng)數(shù)據(jù)需要有充足的可靠性和準(zhǔn)確性,完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)可以得到煤礦綜合自動(dòng)化的第一項(xiàng)準(zhǔn)確信息,有利于整理并統(tǒng)計(jì)其他分類數(shù)據(jù)。其中,監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)要求的實(shí)時(shí)性很重要,比如對(duì)于礦壓變化的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)性要求不高,但需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;而機(jī)械振動(dòng)信號(hào)則需要實(shí)時(shí)采集,但這項(xiàng)數(shù)據(jù)并不一定需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所以,煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與優(yōu)化之后的“三網(wǎng)合一”相結(jié)合,可以很好地提高企業(yè)效率,完善制度生產(chǎn)。

煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部“三網(wǎng)合一”中的次核心是煤礦系統(tǒng)中的語言信號(hào),語言信號(hào),顧名思義,是負(fù)責(zé)調(diào)度和傳輸再生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的電話和擴(kuò)音電話等系統(tǒng)。雖然是次核心,但特殊要求較多,如能將擴(kuò)音電話與網(wǎng)絡(luò)電話實(shí)行統(tǒng)一管理與信號(hào)交換,實(shí)現(xiàn)利用幾部擴(kuò)音電話即能完成調(diào)度、強(qiáng)插、廣播和群呼等功能。

視頻信號(hào)監(jiān)測(cè)也是十分重要的,它需將各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行全程監(jiān)控,并記錄視頻信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。但因?yàn)橐曨l數(shù)據(jù)過于直觀,不易觀察生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)變化,所以優(yōu)先度較低。

3 煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)中所應(yīng)用的“三網(wǎng)合一”技術(shù)

(1)數(shù)字化技術(shù)。信息時(shí)代的到來,使得數(shù)字化技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,電話、電視等實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)逐漸向數(shù)字化系統(tǒng)方向發(fā)展集中,隨著煤礦工業(yè)的高速發(fā)展,伴隨數(shù)字化技術(shù)一同出現(xiàn)的語音視頻信號(hào)的數(shù)字化傳輸在煤礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。(2)通信協(xié)議的升級(jí)。為了實(shí)現(xiàn)在同一種網(wǎng)絡(luò)上傳送不同的信號(hào),采用單一的通信協(xié)議已經(jīng)不能滿足這一條件,采用可以為三大業(yè)務(wù)共同接受的通信協(xié)議成為了必然選擇,特別是在局域網(wǎng)即以太網(wǎng)上廣泛使用的TCP/IP協(xié)議。(3)語音調(diào)度軟件。網(wǎng)中語音信號(hào)現(xiàn)在存在不好管理、任務(wù)繁多的特點(diǎn),調(diào)度語音軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)語音信號(hào)的集中管理以及調(diào)度,并能夠?qū)U(kuò)音電話的虛擬成組功能逐步實(shí)現(xiàn)。(4)環(huán)形冗余技術(shù)以及網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)。實(shí)時(shí)環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以確保信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性,就可利用其作為穩(wěn)定傳輸?shù)钠脚_(tái)。

4 煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)中“三網(wǎng)合一”的實(shí)際應(yīng)用

(1)工業(yè)以太網(wǎng)的構(gòu)成。為了達(dá)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(chǎn)子系統(tǒng)之間的綜合運(yùn)輸平臺(tái)的1000兆工業(yè)以太網(wǎng),即常說的工業(yè)化局域網(wǎng)。采用先進(jìn)的優(yōu)化Profinet工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,實(shí)行實(shí)時(shí)環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來確保信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性,打造成為穩(wěn)定可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。為了保證信息傳遞的多功能包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸控制以及其他各種網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的實(shí)現(xiàn),可以利用網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)來解決。這種以太網(wǎng)的建立,為網(wǎng)絡(luò)化的語音信號(hào)傳輸以及工業(yè)電視的改造做了有力鋪墊,為將來發(fā)展打好基礎(chǔ)。(2)網(wǎng)絡(luò)語言系統(tǒng)。RJ45接口應(yīng)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(yè)以太網(wǎng)的物理通路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)音頻的通信,可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)語言的實(shí)時(shí)通話功能。但由于安全問題,尤其是可能引發(fā)的爆炸現(xiàn)象,其目前主要應(yīng)用于地面。(3)網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。這里出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)非我們之前所熟知的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng),它在原先的工業(yè)電視系統(tǒng)之外,增加了編碼器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化傳輸外又增加新的監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控,并在安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、斜井運(yùn)輸安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。一些煤礦通過改造,將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到了現(xiàn)場(chǎng),建設(shè)了一些具有先進(jìn)水平的自動(dòng)化和信息化子系統(tǒng),對(duì)整個(gè)礦井生產(chǎn)過程中的各環(huán)節(jié),尤其是主煤流系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等進(jìn)行全方位的動(dòng)態(tài)化、可視化的監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、監(jiān)控,提高了安全和生產(chǎn)效率,并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前,煤礦領(lǐng)域?qū)θ肆Α⑽锪τ屑铀偻度氲内厔?shì)。例如,開灤集團(tuán)公司委托專家制定的自動(dòng)化規(guī)劃就包括了網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的大力應(yīng)用。

5 結(jié)語

總的來說,對(duì)于地面三網(wǎng)合一的方法與技術(shù),煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中雖然也稱為“三網(wǎng)合一”,但并不能直接應(yīng)用地面上面的方法技術(shù),而是三種業(yè)務(wù)的合而為一的綜合利用,只需重新進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)考慮以及完備的技術(shù)支持即可完美實(shí)現(xiàn),在將來也必定有更加廣闊的未來。

[1]張剛,孫亞軍.基于綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的井下移動(dòng)通信系統(tǒng)[A].第十八屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C],2008：73～76.

[2]孫亞軍,張剛.煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)三網(wǎng)合一分析[A].煤礦高效集約化開采技術(shù)與機(jī)電一體化裝備論文集[C]. 2007：54～56.

[3]譚得健,張申.煤礦信息化(綜合自動(dòng)化)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[A].第十六屆全國(guó)煤炭自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)、中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C],2006：92～96.

沈權(quán)(1982-),男,工程師,2005年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)任天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司監(jiān)控分院工程中心主任助理,主要從事礦山數(shù)字化建設(shè)推廣、應(yīng)用和工程管理工作。