综合监控系统设计与实施可行性研究报告

概 述

1、项目名称、起止时间、承担单位与协作单位技术力量概况；

项目名称：梨园矿宁庄井综合监控系统设计与实施；

起止时间：2008年11月——2009年5月；

承担单位：梨园矿通风科和梨园矿宁庄井。

2、项目的现状、研究的目的、意义及国内外技术概况。

1） 煤矿监控系统经历了从单一参数监控到多参数全方面监控的过程。国内自20世纪80年代开始，在实现单机监控的基础上，进行了煤矿安全和众多生产环节自动化监测和控制子系统的开发，目前大部分产品已在煤矿主要生产环节及安全监测方面推广应用。这些系统解决了采掘机械化的急需，但均存在通用性差，性能价格比低等问题，各类自动化系统通讯的非开放性造成了一个个“信息孤岛”，不符合硬件通用，煤矿现场多网合一的发展趋势，难于满足煤炭高产、高效、安全生产的需要。2）为了解决这些问题，需要建立一套全矿井综合自动化系统，将矿井各类环境、生产监控子系统通过高速主干监控网、现场总线和自动化软件平台进行整合，整体构筑控制与信息网络数据通道及运行平台，为煤炭企业的生产过程控制、运行与管理提供整体解决方案，以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理，使煤矿生产管理者可实时了解整个矿区的作业情况，并能够在紧急情况直接控制。对于提高煤矿的生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具有重要的作用。3）我国煤矿全矿井综合自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台，已得到广泛认同，部分矿井已装备使用。此外，还有矿用MCTP多业务接入系统少量应用于煤矿。新技术、新产品研究异常活跃，以其光无源分支、多种冗余方式、动态带宽分配、高速数据传输、低成本等特点，将在煤矿全矿井综合自动化系统中得到广泛应用。

二、研究的关键技术与方案

1、项目主要研发内容及预期达到的技术经济指标；

（1）、建设一个以以太网为标准的透明的高速传输平台，在高速平台建立多种物理接口和软件接口，

（2）、完成数据传输、采集、归档、控制等

（3）、按照“管控一体化”的要求，在经营管理系统和自动化控制系统之间建立处理联系，实现企业管理信息系统与工业控制现场的无缝连接。

2、项目研究的关键技术、 技术方案、技术路线，包括必要的设计图纸；

本次设计针对梨园矿井实际情况，采用单环网结构，地面、井下共设置四个接入点，组成系统的主干传输通道。通过每个点都可以把井上、下各种监测监控系统数据、图像、语音等汇入主干网络，集中高速送到地面控制主机。 

3、项目技术路线、方案的科学性、合理性、先进性、可行性分析评价。

（1）可靠性

煤矿行业的特点决定了网络系统必须具有很高的可靠性和可用性，在选型时考虑所选用技术的冗余性，出错处理和容错能力，同时所选的设备能适应井下恶劣的工作环境并满足国家有关的防爆规范。

（2）可扩展性

考虑到煤矿行业井下作业的特殊性，网络系统对系统规模的扩展能力要求较高，网络系统能随着矿井建设进程做到整体规划，分布实施，尤其是井下网络系统应在系统容量、节点规模、网络速率等方面具有较高的扩充性，可以方便地对原有网络系统进行节点或设备本身的扩充。

（3）开放性

网络通信系统具有开放性，符合现有相应的国际标准和协议。同时提供开放的网络接口和数据接口，保证现有的各类产品以及未来出现的新产品能够协同运行，方便数据交换、信息共享。

（4）可维护性

组织培训网络管理和系统监控、调试、诊断技术人员，在设备发生故障时能够方便及时的发现故障、排除故障保证系统维护管理方便有效。

（5）安全性

网络系统安装杀毒软件和硬件防火墙应，有防病毒与防黑客攻击的能力，具备较高的安全性

（6）国家标准

硬件设备选型符合有关国家标准和行业标准，并通过国家技术监督局认定的检测机构的型式检验，取得“防爆合格证”，下井设备还应取得国家安全局的“煤矿安全标志”，充分考虑了满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求。

三、项目实施的措施、条件

1、项目实施的保障措施；

梨园矿成立有关于建立宁庄井安全生产监控系统领导小组，定时间、定工期、定人员重奖重罚确保这项工程按期完工。

2、项目研究设备条件、产业技术基础条件，包括试验场地、测试手段。

梨园矿加盟平煤4年来，在集团公司各处室指导帮助下先后完成长虹公司、郭庄井急宁庄井东采区的瓦斯监控系统的安装与联网工作，，积累了一些成功经验，这次在集团公司科技兴矿区域瓦斯治理大好形势下我矿一定能够按期完成宁庄井安全生产监控系统设计与实施。

四、市场需求情况分析及经济、社会和环境效益预测

1、国内外推广应用前景和市场需求情况分析预测；

我国煤矿全矿井综合自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台，已得到广泛认同，部分矿井已装备使用。矿用GEPON综合传输系统，以其光无源分支、多种冗余方式、动态带宽分配、高速数据传输、低成本等特点，将在煤矿全矿井综合自动化系统中得到广泛应用。

该项目在宁庄井的推广应用将使宁庄井的安全生产监控系统系统更完善、更可靠、更符合国家行业标准，为宁庄井实施区域化瓦斯治理做好必要的准备工作。

2、项目完成后的预期经济、社会和环境效益。

该项目的实施将为宁庄井在生产过程控制、运行与管理提供整体解决方案，以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理，使煤矿生产管理者可实时了解整个矿区的作业情况，并能够在紧急情况直接控制。对于提高煤矿的生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具有重要的作用，并在瓦斯治理方面产生不可估量的安全效益