煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)整合的研究與應(yīng)用

許捌

摘 要 第一次工業(yè)革命之后，煤炭被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，人類由此進(jìn)入蒸汽時(shí)代，到了二十一世紀(jì)雖然已經(jīng)進(jìn)行了三次科技革命，但煤炭在工業(yè)生產(chǎn)中仍舊存在著不可替代的作用。而第三次科技革命以來，自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展，其在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，它為煤炭生產(chǎn)帶來了巨大便利，但其還處于發(fā)展階段，在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用還不夠成熟，存在著諸多問題。特別是其在生產(chǎn)實(shí)踐中不能共享資源，統(tǒng)籌管理的問題，嚴(yán)重影響了自動(dòng)化技術(shù)在煤礦行業(yè)中的推廣。本文主要闡述了自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了自動(dòng)化系統(tǒng)整合的途徑。

關(guān)鍵詞 煤礦 自動(dòng)化 系統(tǒng)整合

中圖分類號(hào)：TD27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

自動(dòng)化系統(tǒng)在我國煤炭產(chǎn)業(yè)中逐漸普及，它不僅大大地提高了我國煤炭行業(yè)的生產(chǎn)效率，也為煤礦工作的安全提供了保障，推動(dòng)了我國的煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國的煤炭產(chǎn)業(yè)指明了發(fā)展新方向，它代表著我國煤炭產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)，因此對(duì)它的投資就等于對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)未來的投資。但就目前來看，它也不是完美的，在實(shí)踐應(yīng)用中它還存在著很多問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q。

1我國煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問題

我國國土面積巨大，自然條件極其復(fù)雜，很多煤礦所在地的地理?xiàng)l件復(fù)雜，不確定因素極多，礦井的安全性得不到保障。煤礦企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)需要大量的準(zhǔn)備工作，并且需要一些高新技術(shù)，而且自動(dòng)化系統(tǒng)不僅是要應(yīng)用在煤礦的日常生產(chǎn)方面，在煤礦的檢測(cè)工作與監(jiān)控工作中同樣需要自動(dòng)化系統(tǒng)。但是在自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中問題頻發(fā)，例如，很多煤礦企業(yè)引進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)后過于注重其在生產(chǎn)工作的作用，忽視了其他環(huán)節(jié)或者其配套設(shè)施的建設(shè)，導(dǎo)致其自動(dòng)化系統(tǒng)在工作中無法總到統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，導(dǎo)致其信息共享出現(xiàn)嚴(yán)重問題，使自動(dòng)化系統(tǒng)的工作效率無法達(dá)到預(yù)期效果；還有的煤礦企業(yè)重復(fù)建設(shè)傳輸通道，導(dǎo)致其工作量大大增加，同時(shí)也給傳輸工作帶來了不穩(wěn)定性，給其日后維護(hù)工作增加了極大的難度。所以將煤礦企業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一管理，其意義不僅在于提高了煤礦生產(chǎn)的效率，更在于其為煤礦生產(chǎn)工作提供了安全保障。

2系統(tǒng)的整合目標(biāo)

要想有效地解決目前自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中主要存在的協(xié)調(diào)性差的問題，就必須要建立起一個(gè)企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一控制管理中心以及適應(yīng)生產(chǎn)要求的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，通過通信網(wǎng)絡(luò)將企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)交換的方式整合起來。與此同時(shí)，這個(gè)統(tǒng)一控制管理中心不但要能協(xié)調(diào)管理自動(dòng)化系統(tǒng)、實(shí)時(shí)了解煤礦生產(chǎn)情況，還要增加應(yīng)急事故管理功能，以保證其在出現(xiàn)問題時(shí)能夠得到及時(shí)解決。此外，還要增加其記憶功能，為其日后的維護(hù)工作提供便利。

3系統(tǒng)集成目標(biāo)

3.1傳輸通道集成目標(biāo)

筆者根據(jù)過往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)主要將傳輸通道集成目標(biāo)分為八方面：

一是要保證其抗干擾性，煤礦礦井的工作環(huán)境極其惡劣且其深度較深，還時(shí)常進(jìn)行爆破工作，因此要保證其具有極強(qiáng)的抗干擾性，才能確保網(wǎng)絡(luò)始終保持暢通。

二是要保證高帶寬，由于現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，如今礦井中存在著大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘吭缫巡豢赏斩Z，因此對(duì)帶寬的要求也要更高。只有保證足夠高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，否則很有可能出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行速率減緩的問題，嚴(yán)重時(shí)還有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、損壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

三是要保證其穩(wěn)定性，部分網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況是常有的事情，因此我們要為網(wǎng)絡(luò)骨干部分做好備份工作，備好多余的線路與設(shè)備，盡量減少因網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的局部網(wǎng)絡(luò)故障的出現(xiàn)以及減少因網(wǎng)絡(luò)局部出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無法正常運(yùn)行的問題，以保證網(wǎng)絡(luò)始終可以被正常使用。四是要建立防火墻系統(tǒng)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，各企業(yè)間的競(jìng)爭十分激烈，各企業(yè)應(yīng)該對(duì)其他企業(yè)的不正當(dāng)競(jìng)爭手段有所防范，而在網(wǎng)絡(luò)上的主要防范措施就是要建立防火墻系統(tǒng)，并且設(shè)置訪問限制與身份認(rèn)證，確保其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。

五是要建立病毒防御系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代信息傳播速度加快，這在為我們的生活以及工業(yè)生產(chǎn)帶來便利的同時(shí)也為網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播提供了便利。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)病毒層出不窮，且更新速度極快，單憑防火墻系統(tǒng)可能不足以完全應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒的威脅。建立病毒防御系統(tǒng)，設(shè)立殺毒功能，能為網(wǎng)絡(luò)安全提供更為堅(jiān)實(shí)的保障。

六是要保證其可管理性，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行離不開網(wǎng)絡(luò)管理就如同魚兒離不開水一樣，網(wǎng)絡(luò)管理是其能夠平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)，它不但具有監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)等功能，還能及時(shí)地解決突發(fā)問題、為其優(yōu)化升級(jí)提供數(shù)據(jù)支持。

七是要保證其擴(kuò)展性，如今我們正處于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化是未來的發(fā)展趨勢(shì)，因此我們?cè)谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)要充分考慮到其未來的發(fā)展方向，現(xiàn)代科技更新?lián)Q代速率極快，我們要充分地考慮到其日后的更新?lián)Q代工作，而模塊化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品能為其日后的更新?lián)Q代工作提供極大的便利。

八是要保證高性能，原有的通信方式對(duì)傳輸環(huán)境要求很高，在重負(fù)荷的條件下其傳輸速率及網(wǎng)絡(luò)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際工作標(biāo)準(zhǔn)，而運(yùn)用全雙工通信則有效地解決了這一問題，相較于傳統(tǒng)方式它能讓節(jié)點(diǎn)同一時(shí)間發(fā)送、接受數(shù)據(jù)幀，進(jìn)而使數(shù)據(jù)傳輸速率得到明顯提升。

3.2軟件平臺(tái)集成目標(biāo)

筆者根據(jù)自己的過往經(jīng)驗(yàn)主要將軟件平臺(tái)集成目標(biāo)分為以下七點(diǎn)：

一是要保證信息共享，將礦井中的自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息發(fā)布在公共平臺(tái)上，以供工作人員隨時(shí)隨地地使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，提高生產(chǎn)效率。

二是要保證建有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息庫，這也算是信息共享的一部分，通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息庫將全部數(shù)據(jù)信息資源統(tǒng)一管理，供員工瀏覽、使用的同時(shí)也能保證數(shù)據(jù)的精確性。

三是要增加故障自診斷功能，它能在軟件平臺(tái)出現(xiàn)突發(fā)問題時(shí)幫助軟件平臺(tái)及時(shí)地找出問題所在，進(jìn)而及時(shí)地解決問題，恢復(fù)正常生產(chǎn)。

四是要保證集成的編程與組態(tài)，保證軟件平臺(tái)自設(shè)計(jì)到維護(hù)的全部流程中組態(tài)應(yīng)用，并且應(yīng)用統(tǒng)一化的用戶圖形界面與面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)能夠大大簡化其使用流程，降低使用難度。

五是要保證其兼容性，由于煤礦中的各自動(dòng)化系統(tǒng)的控制技術(shù)各不相同，因此軟件平臺(tái)是否具有較高的兼容性對(duì)于其能否正常運(yùn)行至關(guān)重要。

六是要保證其擴(kuò)展性，與傳輸通道集成目標(biāo)相同，軟件平臺(tái)也要考慮到科技的更新?lián)Q代，為以后更新?lián)Q代工作做準(zhǔn)備

七是要保證其安全性，與傳輸通道集成目標(biāo)相同，軟件平臺(tái)也應(yīng)設(shè)置訪問限制與身份認(rèn)證，增加數(shù)據(jù)備份功能，提高軟件平臺(tái)的安全性及私密性。

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