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供稿︰中國工控網 2014/7/18 10:20:00

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一、概述
煤炭是我國重要的能源資源,我國的煤炭工業長期停留在人工開采水平,生產效率低,安全隱患多,如瓦斯爆炸、地下滲水等事故經常發生。隨著計算機應用在各行各業的逐步普及,煤炭生產水平目前逐步實現了自動化,生產效率大大提高。因為煤礦開采的特殊環境,容易發生事故,煤礦行業也被稱為高危險的行業。利用監控系統軟件,地面或中心監控人員可以直接對井下情況進行實時監控,不僅能直觀的監視和記錄井下工作現場的安全生產情況,通過在井下安裝溫濕傳感器瓦斯探測器,能及時發現事故苗子,防患于未然,也能為事後分析事故提供有關的第一手圖像資料,為將來的安全生產提供可靠的保證。因此監控系統是現代礦井安全生產監控系統的重要組成部分。
隨著國家對煤礦安全生產工作的日益重視,以及礦務局自身現代化管理的需求,煤礦安全監測系統越來越體現出其重要性。
二、系統功能要求
安全生產監控系統容通風安全環境監測監控、礦井生產監測監控和工業攝像監視監控于一體。可就地顯示瓦斯濃度、風量、風壓、溫度等參量。監控中心對各種傳感器的信息數據進行實時采集、處理和超限判別。超限情況時監控中心及現場均應有語音或聲、光報警。通過遠程開關可實現風電瓦斯閉鎖,監控中心也可根據要求進行遠程人工斷電/復電。
監測主機的信息能夠實時、準確、穩定地上傳到煤礦集團公司監測監控信息網。
系統必須具有系統煤礦安全標志,井下監測點的設置應符合《煤礦安全規程》的要求。
三、系統組成要求
系統主要由地面中心站設備、傳輸接口、井上下分站(或干線驅動器)、傳感器、傳輸電纜、信號電纜及光纜等組成。
地面中心站主機與分站(或干線驅動器)之間采用光纜連接。
1、地面中心站
地面中心站的監測主機選用工業控制計算機, 一台工作,一台熱備用。主機通過傳輸接口與地面、井下各分站通訊,監測主機配置打印機。系統主機可為雙機熱備方式實現自動切換,也可人工干預雙機切換。
地面設4個終端機,分別設在總工室、通風區、安監站和監控中心。
中心站主機顯示器可以顯示動、靜態圖形、數據、曲線、采掘工程平面圖、風流圖、模擬量配置圖等。在網絡上的任一台授權的工作站上能夠顯示所有的參數。
2、井下設備配置
為防止井下有毒有害氣體︰θ松硨a style='color: blue;' target='_blank' href='http://www.getviagrarx.com/safety2/' >設備安全,在井下采區工作面、掘進頭及主要巷道、機電硐室等處可選擇安設瓦斯、溫度、一氧化碳、風速、負壓等環境監測傳感器;在風門處設風門開關傳感器;對風機、皮帶、變電所開關等機電設備的狀況監測和監控。
分站將監測信息傳送到地面中心站,當瓦斯超限時,由分站自主判別後可對有關設備實時斷電,必要時也可以通過主機實現異地斷電。
四、實現方法
1、系統拓撲圖



2、上位機軟件(用于主機和備機)
主機、備機軟件采用《世紀星》監控組態軟件,可以實現︰雙機熱備、圖形動畫顯示、報警、曲線等功能。
《世紀星組態軟件》是在PC機上開發的智能型人機接口(MMI)軟件系統,它以Windows 98/2000/NT/XP 中文平台作為其操作系統,全中文界面,並充分利用了Windows的各種便利功能。
《世紀星組態軟件》由開發系統和運行系統組成。開發系統是《世紀星組態軟件》的集成開發環境,軟件開發者在這個環境中完成界面的設計、數據庫定義、動畫連接、硬件設備安裝、網絡配置、系統配置等。該系統具有先進完善的圖形生成功能;數據庫中有多種數據類型,不但能合理地抽象控制對象,而且能非常簡單、方便地對數據的報警、趨勢曲線、歷史數據記錄、安全防範等進行操作;開發者利用其豐富的圖形控件和自定義圖庫功能,可以大大減少設計界面的時間;通過簡單而實用的編程命令語言,開發者不需要編程經驗就可以設計完成實際工程;方便的硬件設備安裝向導和全面地支持國內國際工控底層設備,徹底實現工控現場的數據采集和監控功能。
運行系統是《世紀星組態軟件》系統的實時運行環境,用于顯示開發系統中建立的動畫圖形畫面,並負責數據庫與硬件設備的數據交換。運行系統能實時而形象地反映現場的所有參數和實際情況;通過實時數據庫管理從工業控制對象采集各種數據;可把數據的變化用動畫的方式形象地表示出來,同時完成實時和歷史報警、歷史數據記錄、實時和歷史趨勢曲線等監控功能;可生成歷史數據文件,用于追憶歷史事件;靈活方便的組態式報表,可充分滿足用戶的各種報表需要。
五、軟件設計
1、綜采工作面



2、掘進系統



3、安全監控井下布置圖



4、排水系統


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