[發(fā)明專利]一種綜采工作面生產(chǎn)自動化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010613421.3
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102102519A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張良;羅躍勇;何勇華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在煤礦井下綜采工作面實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的方法，尤其涉及一種使用工業(yè)以太網(wǎng)為數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)綜采工作面自動監(jiān)視、控制的方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)90年代以來，世界煤礦工業(yè)向高效集約化生產(chǎn)迅猛發(fā)展，工作面自動化、信息化程度不斷升級。我國有數(shù)百個大型煤礦，數(shù)萬個中小煤礦，對高效生產(chǎn)設(shè)備和安全裝備的需求很大。廣大煤礦企業(yè)從國際國內(nèi)先進(jìn)礦井的經(jīng)驗中已經(jīng)看到，走高效自動化采掘成套裝備集成控制之路，是煤礦企業(yè)的必由之路。

國外，已有成熟的采煤機(jī)綜采工作面控制技術(shù)，以DBT、JOY公司為代表。這兩家均是國際綜采設(shè)備高端供應(yīng)商，提供工作面成套綜采設(shè)備，并形成一套獨立、完善的綜采自動化控制體系。但其對軟、硬件要求較高，工作原理復(fù)雜，不適合在中國的大規(guī)模應(yīng)用。

國內(nèi)，目前還沒有成熟的綜采工作面自動化控制理論，如天津貝克、天津華寧等公司雖做出過一些初步研究，但其主要是針對工作面語音通訊、三機(jī)集中控制、閉鎖、保護(hù)等的分別研究，沒有從整體的高度考慮綜采工作面生產(chǎn)自動化的問題。

為了滿足高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井對煤礦綜采工作面自動化和信息化的需要，由一種符合中國國情的煤礦井下綜采工作面實現(xiàn)生產(chǎn)自動化方法，使其可以實現(xiàn)井下綜采工作面生產(chǎn)信息在地面調(diào)度中心的實時顯示和管理，及順槽的集中自動化控制。使地面工作人員可以隨時了解井下工作面的生產(chǎn)情況，進(jìn)行科學(xué)的生產(chǎn)管理，最大程度地提高生產(chǎn)設(shè)備的開機(jī)率，實現(xiàn)連續(xù)高效生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種綜采工作面生產(chǎn)自動化的方法，包括：

①建立工作面本安型工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

包括：在整個工作面布置以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)視頻、音頻接入與傳輸和綜采設(shè)備數(shù)據(jù)接入及傳輸；數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、音頻傳輸網(wǎng)、視頻傳輸網(wǎng)三網(wǎng)合一；所述工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)由工作面綜合接入器通過鎧裝電纜連接器串聯(lián)起來，綜合接入器作為工作面數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行裝置和預(yù)處理裝置；通過設(shè)置網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和診斷功能；

根據(jù)上述要求建立工作面本安型工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；

②建立工作面視頻系統(tǒng)

包括：設(shè)置攝像頭實現(xiàn)在井下實時視頻監(jiān)控工作面的情況，數(shù)字化的視頻采集；通過工作面中央調(diào)度指揮中心切換任意位置攝像頭的畫面，實現(xiàn)視頻的集中顯示；

根據(jù)上述要求建立工作面視頻系統(tǒng)；

③建立工作面語音通信系統(tǒng)

包括：通過工作面調(diào)度指揮中心對工作面綜合接入器的控制實現(xiàn)工作面設(shè)備開停預(yù)警；通過對工作面綜合接入器的操作實現(xiàn)工作面的語音通話；通過在工作面綜合接入器中設(shè)置無線通信部件，實現(xiàn)無線通話裝置語音通信；

根據(jù)上述要求建立工作面語音通信系統(tǒng)；

④建立工作面中央調(diào)度指揮中心

包括：設(shè)置計算機(jī)和PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)綜采設(shè)備的集中控制；通過計算機(jī)控制軟件和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)工作面信息化管理；通過工業(yè)以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)攝像頭連接實現(xiàn)全工作面視頻實時顯示；通過工作面語音通信系統(tǒng)實現(xiàn)工作面語音通信；通過計算機(jī)網(wǎng)管軟件實現(xiàn)工作面工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理；

根據(jù)上述要求建立工作面中央調(diào)度指揮中心；

⑤組成綜采工作面生產(chǎn)自動化系統(tǒng)

工作面中央調(diào)度指揮中心、工作面視頻系統(tǒng)、工作面語音通信系統(tǒng)、工作面綜采設(shè)備通過工作面綜合接入器或直接連接所述工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，由工作面中央調(diào)度指揮中心通過工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作面視頻系統(tǒng)、工作面語音通信系統(tǒng)和工作面綜采設(shè)備的正常工作；

工作面生產(chǎn)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)液壓支架電液控制、綜采設(shè)備智能自動化控制、集成供液系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)集成、視頻、音頻、通訊于一體，對綜采工作面的液壓支架、采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、順槽皮帶運輸機(jī)、電氣開關(guān)、泵站進(jìn)行集中自動化控制；綜采工作面生產(chǎn)自動化系統(tǒng)集成視頻系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、轉(zhuǎn)載機(jī)控制系統(tǒng)、破碎機(jī)控制系統(tǒng)、運輸機(jī)控制系統(tǒng)、采煤機(jī)控制系統(tǒng)、支架控制系統(tǒng)、泵站控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)于一體。

工業(yè)以太網(wǎng)第一個工作面綜合接入器和最后一個工作面綜合接入器通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器、光纜連接形成工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)；工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中相鄰工作面綜合接入器之間的最大間隔距離取擴(kuò)音傳輸有效距離、視頻攝像頭照射有效距離、以太網(wǎng)電纜傳輸有效距離三者的最小值；以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中光纜的連接采用快速插接接頭。

以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全工作面無線覆蓋，并通過軟件的方式建立傳輸數(shù)據(jù)優(yōu)先級系統(tǒng)，按控制信號、音頻、視頻優(yōu)先級由高到低的順序設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級。

工作面語音通信系統(tǒng)能實現(xiàn)模擬語音通信和數(shù)字語音通信。