数字化煤矿方案样本.docx

数字化煤矿方案

数字化煤矿概述

煤矿数字化是煤矿发展趋势和方向。它是将煤矿固有信息（即与空间位置直接关于固定信息，如地面地形,井下地质、开采方案、已完毕井下工程等）和动态信息（即空间位置间接关于相对变动信息，如安全监测监控系统、电力监控系统、胶带集控系统、人员定位监控系统等生产过程中设备、环境、人员信息）通过空间分析、数据挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算等先进技术手段实现数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化。因而可以说数字化煤矿是建立在由计算机网络管理管控一体化系统，它综合考虑安全、生产、经营、管理、环境、资源和效益等各种因素。从而高效整合煤矿各方面资源，极大加快了安全管理响应速度，同步提高了煤矿安全生产调度水平，进而可以使得煤矿实现减员增效。让煤矿管理者可以全方位掌握煤矿安全生产过程中所有状况，并针对生产过程中浮现问题作出科学、精确判断，有助于管理者制定决策。最后使公司实现整体协调优化，在保障公司可持续发展前提下，达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力目。

数字化煤矿建设目的

针对煤矿资源与开采环境以及生产过程控制全过程，采用先进数字信息技术，结合大型智能化机械装备来代替老式人工或机械操作，对煤矿安全生产和管理进行控制，实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传播网络化、生产管理与决策科学化。数字矿山最后目的就是实现煤矿安全生产管理综合自动化。

数字化煤矿整体设计

通过对煤矿井下各层面子系统整合，采集各子系统海量实时数据，将数据集中管理，通过度析、记录后形成综合安全生产调度管理，全面覆盖煤矿安全生产，并为煤矿公司领导层提供全面安全生产评估和决策根据，实现煤矿公司安全，高效，绿色，可持续开采。

三层体系设计：

数字化煤矿业务框架

数字化煤矿拓扑图

数字化煤矿建设内容

工业以太网

工业以太网技术是以IEEE802.3为技术基本，一方面解决了数据传播实时性、可靠性，另一方面解决了以太网不能构成迅速冗余环型网络且不能迅速收敛问题，再次解决了商用以太网技术在恶劣电磁、高温、高湿、爆炸等环境中长期使用丢包难题。

工业以太网技术是以IEEE802.3原则全双工、线速转发以太网技术为基本，其传播带宽由100Mit/s、1Git/s到10Git/s，在任何状态下全线速转发不丢包。

同步，工业以太网技术还承继了以太网技术VLAN技术、优先级技术、组播技术、广播风暴抑制技术等特点，在硬件技术上实现了设备本质安全，低耗节能。

现阶段，工业以太网技术发展比较成熟，广泛应用于煤矿、铁路、电力等行业。

在煤矿行业，工业以太网技术可实现将整个矿井重要生产单位地点构建到一种网络平台上，同步在环网网络核心地点设立互换机，将附近PLC等自动化设备接入到互换机上。通过多台互换机在地面和井下形成环网，将地面和井下各类信号统一传播到调度指挥中心。

工业以太网长处：

（1）应用领域

工业以太网互换机是基于成熟以太网技术，专门针对工业自动化领域而设计和制造，技术成熟，应用广泛，涉及工业自动化各个领域，并且通过长期现场使用来看，是当前最适合工业领域网络通信产品。

（2）网络拓扑

以太网互换机组网方式多样，总线型，星型，环型，双总线型，双星型，双环型拓扑，特别在工业环境中经常使用到环型和双环型网络拓扑，可以实现链路冗余，保证多故障点状况下通信不受影响。

（3）光纤传播距离

当前工业以太网互换机光纤传播距离可以达到100kM以上。

（4）节点间通信

工业以太网互换机构成网络中，每个节点都是对等，当网络中浮现故障后，故障节点可以及时与两个相邻节点进行实时通信，进行煤矿网络系统隔离，并在几种毫秒内完毕跳闸等命令操作。

（5）数据传播模式

工业以太网互换机可以依照报文类型进行带宽分派，可以有效提高网络带宽运用率。并对各种类型报文进行抑制。如广播报文、单播报文、组播报文、未知源报文等。

（6）传播带宽

工业以太网已经推出了成熟光纤传播带宽为10G工业以太网互换机，足以满足工业领域中数据量很大核心层应用。

（7）环境规定

工业以太网设备现已通过防爆兼本安型认证，可满足煤矿井下环境使用需求。

总之，煤矿工业以太网技术已经发展成熟，并通过煤安认证，适合在矿井上下不同环境需求下进行组网设计，并实现冗余功能，是现阶段煤矿工业控制网络广泛采用组网方式。

工业以太网应用拓扑图

调度中心建设

一种当代化调度中心建设普通涉及如下几种系统：大屏控制系统工程、装饰装修系统工程；供配电系统工程；空调和新风系统工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统工程又由若干个子系统构成，每个子系统又由若干个单项工程构成。正是由这些不可再分单项工程共同构成了一种复杂调度中心有机体。下面从调度中心基本系统设计逐个分析。

大屏系统

DID大屏幕拼接系统