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煤矿安全直接威胁着生命财产,也影响着煤矿行业的产业结构调整、管理运行机制改革,近年煤矿事故频发的主要原因是煤矿监控系统技术水平不成熟。实际煤矿监控系统由35KV中央变电所系统、瓦斯监控系统、绞车系统、地面生产系统、主通风系统、井下变电所系统及地磅系统等几部分组成,这些系统往往存在着先进性的差异,并且由多种PLC系统组成控制网络,其控制设备品牌与协议存在很大差异,导致难以实现集中监控与管理。本文结合矿区生产系统的各种监控网络,综合运用以太网技术及各种接口互联技术,对煤矿生产系统全集成自动化及其实现进行了研究。
本文以远程监控系统在煤矿中应用为背景,结合工业控制系统理论知识,分析了各子系统的系统组成与以太网运用于工业控制现场时所要解决的包括通讯实时性、现场设备的总线供电、本质安全、远距离通讯、可互操作性等关键问题及其要实现煤矿全集成自动化系统的接口级集成问题。针对实际系统中的西门子(Siemens)等PLC系统以及瓦斯监控系统、地磅系统的数据库等,讨论了以太网同构问题的解决办法和接口级集成的具体实现方法,对各种PLC系统采用OPC方式,对数据库系统采用ODBC方式,完成了接口级集成,实现了数据的整合。系统采用西门子WinCC作为上位机监控软件,从运行画面可以看出系统具有良好的稳定性、实时性和网络刷新率,实现全矿区数据的集中显示与监控。
本文实现了煤矿远程监控系统的全集成自动化,将自成系统的网络体系统一在以以太网为基础的平台上,真正实现了集中监控与管理一体化。另外该系统是一个全开放式系统,具有很强的移植性和技术升级空间,可以很容易地应用到其他监控领域如电力、通讯和其他工厂等,因此在实际应用中有着广泛的推广价值。