信息化技术在煤矿的应用

信息化技术在煤矿的应用 该论文被第 23 届全国煤矿自动化与信息化学术会议论文集录用。 毋雷 山西三元福达煤业有限公司 摘要：本文通过对煤炭行业目前的自动化、信息化发展现状存在的问题，指出信息化是煤矿发 展的方向。文中简述了信息化对调度工作的影响，介绍建立自动化系统的基础，并举例说明数 据集成后的分析，以及展望信息化的未来。 关键词:信息化；自动化； 1. 引言 以世界能源形势以及我国资源现状来看，煤炭仍将在一段时间内充当我国的主要 基础能源。而近来安全事故频发，全省乃至全国安全形势严峻，根据省煤炭工业厅发 布的信息显示，今年 1 月份全省煤矿共发生安全事故 5 起，死亡 11 人。事故起数同比 上升 150%；死亡人数同比上升 266.67%。截至 1 月底，全省煤矿百万吨死亡率为 0.154，同比增加 0.106，上升 220.83%。这一组数据表明，当前我省煤矿安全生产形势 不容乐观。 为了煤矿的安全生产，信息化、自动化是目前现代化矿井的发展趋势，利用现代 化的科技手段来提高矿井的生产效率和安全性，已经有越来越多的矿井着手或者已经 开始了综合信息化的建设。以现代化的科技提高煤矿安全生产是煤炭行业发展的必经 之路。 2. 煤矿自动化、信息化发展现状 1 目前，煤矿的自动化、信息化存在着诸多问题： 1) 系统分散、标准不一，管理不集中，信息不能互通，无法进行“协同作战” ，而且 功能存在一定程度的重复，造成资源浪费。 2) 各个系统独立布线，通讯线路重复建设，费用高、效率差，不仅维护量大，而且 系统可靠性也因此降低，维护困难。 3) 技术资源浪费。各个自动化系统都是用自己的组态软件，互相之间沟通困难，时 效性差或者沟通成本高。 4) 没有专业的信息化建设队伍，技术力量薄弱，不利于系统维护与建设。 5) 很多信息化工作实际上还停留在“电子化”而不是真正的“信息化” 。例如调度、 供应部门的各种台帐、计划、报表等，仅仅是将其内容机械的录入计算机形成电 子文档，而并没有对其进行整理、分析，不能对决策提供数据支持。 3. 信息化手段对调度工作的影响 1) 调度工作的重要性 调度工作的重要作用不断受到重视，纵观煤矿多年来安全稳定发展的历程， 各级各单位的安全调度部门，在迅速下达上级指令、及时上传一线信息、迅速决 策避险避灾、协调指挥抢险救援、准确统计分析提供决策用的各类安全数据等工 作中，充分发挥了调度在安全生产中应有的功能和作用。 2) 调度工作需要全面掌握生产情况 在煤矿企业的安全生产过程中，调度室是整个生产活动的指挥中心，按照调 度权限进行科学决策。它不仅需要通过周密的安排来组织日常生产，还要根据生 产过程中出现的各种情况做出迅速反应，及时采取相应措施，解决问题，并且预 测一定时期内各种生产要素的变化，为领导超前指定对策提供准确的信息 2。这 就要求调度室必须全面掌握了解生产一线的各种真实情况。 3) 信息化手段帮助调度室全面掌握信息、把握全局 以前调度员获取一线信息只能依靠电话，为了尽可能的掌握一线情况，利用 制度规范生产队组的汇报工作， “每班三汇报” 、遇到特殊作业或协同作业前向调 度室汇报、调度室根据需要向对组电话询问等。但是电话沟通存在着“信息衰减” ， 汇报者表达不清、甚至故意瞒报、错报，或者调度员理解错误。再者工作现场条 件复杂，电话覆盖密度不够，也会造成电话漏接等问题。 利用信息化技术，将生产环境的设备运行信息、工作环境信息等传输到调度 室，供调度员分析使用，配合传统的电话调度，使调度室能直观、迅速的获取现 场的真实情况，提高工作效率，减少沟通成本和信息衰减，提高调度效率和准确 性。 4. 建立矿井自动化系统，提高自动化程度 要使矿井的自动化、信息化建设拜托传统模式的制约，需要建立新型的综合 自动化模式。以高速的前兆工业以太环网为基础，集成现有系统的功能，统一各 子系统接口，并为将来的系统预留接口，建立统一、高速、可靠的数据通道，避 免重复投资和资源浪费。 1) 环网特性 防爆工业以太环网为综合自动化提供高速可靠的信息通路，为实现综合信息 化做好基础。 工业环网各节点之间以光缆进行连接，在地面与井下建立符合防爆标准的 100/1000M 高速网络。该网络可以同时承载工业电视、监测监控、语音电话、电 力控制等信息，兼容 RJ45 接口和光纤接口，为将来的系统提供友好的接入接口。 工业环网采用环形冗余技术，保证网络通讯的可靠性，当环网中某一环节的 物理连接中断，可以通过冗余通路传输数据，这样在单路线路被破坏时仍然可以 正常通讯，保证网络传输的可靠性。 2) 信息系统集成 煤矿现有的各种自动化系统无法实现网络共享，无法统一监测和调度，严重 影响着调度效率和生产水平的提高。由于信息不能综合利用，所以很难从系统工 程的角度对矿山进行统一的自动化管理，难以有效的整合各种资源。 基于工业以太环网，使用统一的组态软件，将现有的各种自动化系统集成在 一起，形成有机的统一体，使各个子系统能够共享数据，相互通讯，协同工作。 3) 对系统集成数据的利用 将各个自动化子系统集成后，能够获取到各个设备的运行数据并保存，例如： 采煤机和皮带的启停次数、运转周期、运行时间分布、故障次数、故障原因和故 障时间等。另外通过人工记录设备的维修时间、维修次数、维修内容等信息，经 过一段时间的积累，就可以对这些数据进行分析，进而可以得出设备的故障规律。 如果对设备的故障规律做分类，并据此指定相应的维护方案，则能做到有针对性 的维护，提高对设备的管理水平，降低故障率，提高生产效率。 4) 信息化系统未来的展望 目前在我国煤矿的自动化程度还不够的情况下，又启动了信息化的建设，由 于自动化的进展不够，所以信息化的建设往往看不到效果。所以当下处于自动化、 信息化同步发展、相互促进的阶段。两化融合是信息化和工业化的高层次的深度 结合， 是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路；工 业化的重要环节就是自动化，而两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发 展模式。 应用计算机、网络、信息、控制、智能和煤矿生产工艺技术，实现企业的经 营、安全、生产管理和设备控制、生产决策等信息的有机集成；实现对矿山所有 机电设备的集中控制，实现煤矿生产少人(无人) 化；实现经营管理科学化，生产 计划、生产安全调度、生产过程控制最优化。保证煤矿生产安全，提高产量和质 量，提高企业经济效益和竞争能力。 5. 结束语 矿山自动化和信息化是现代煤矿企业发展的必然要求，国家也明确提出了两化融 合的要求。实用、可靠、稳定、功能齐备的自动化集成系统是信息化建设中必不可少 的，也可以为煤矿的安全生产、经营、管理等工作提供高效的服务支持。 参考文献 1 钱建生，厉丹，煤矿综合自动化与信息化，第 19 届全国煤矿自动化与信息化学术会议 暨中国矿业大学（北京）百年校庆学术会议论文集，北京，2009 2张迎九，浅谈煤矿生产调度工作的重要性J，同煤科技，2