矿山安全与电气自动化

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1、第11页共11页矿山安全与设备电气自动化矿山安全与设备电气自动化福建省马坑矿业股份有限公司林荣权364000lytea365@163.com13338372939摘要：利用西门子全集成自动化控制系统（TIA），介绍了矿山主要设备和后台监控的设计，实现了矿山设备电气自动化、数字化，提高矿山安全生产。详细阐述了西门子S7-300和WICC以及工业以太网技术的构建与设计思路,对矿山设备提供了新的维修手段和运行监控方法。关键词：TIA自动化　现场总线远程监控目前公司有生产井口超过13口之多，各井口都使用了

2、大量的电气的设备，大量而且是主要大型的移动和固定设备，它们的运行状态关系到公司整体生产情况。如移动空压机、中央变、采区变、延伸变、提升机（绞车）、风机、水泵房、炸药库、各水平防水门等设备。这些设备独立但关联着。说独立是因为它们在各自水平发挥不同的作用，关联的是哪一个环节出了问题都有可能影响到安全生产。它们的数据信息却是在各自的水平，形成信息孤岛。当一个环节出了问题故障后，这个环节故障信息只能在这个显示形成故障信息孤岛，不能形成信息共享，极大的影响到故障处理，从而可能加大故障成本，因此本文于西门子的

3、全集成自动化提出如何消除信息孤岛、信息数据共享加快或减小和防止故障扩大处理提供方法。西门子的全集成自动化（TotallyIntegratedAutomation,TIA）正是为了顺应现代化控制系统的变革趋势而产生的。TIA不仅通过现场总线技术实现了系统自身和现场设备的纵向集成，同时使通信覆盖整个企业，确保了现场实时数据的及时、精确和统一。全集成自动化高度的集成统一性和开放性于一身，标准化的网络体系结构，统一编程组态环境和高度数据集成。公司的生产特点水平多巷道和工作面多而且大多不在同一水平，例当各某

4、一水平移动空压机出现故障停机，停止向生产区域提供压力，此时生产区域工作人员还不知移动空压机出现故障停机只有在没有压力或者压力下降才知移动空压机出现故障停机。通知等待保全（电工/机修）前来处理，第11页共11页矿山安全与设备电气自动化而维修工也只能得到单一的故障信息，而西门子的全集成自动化系统能第一时间发现哪一区域的移动空压机出了故障或者哪一区域压力不足，可以通过系统启动备用空压机或者就近启动备用空压机。最快速向故障区域提供足够的压力。还可以及时给维修工提供全面的故障信息，为排除故障提供关键信息，是

5、哪里部位产生故障是电压低还是高了，是否电流过高了，还是温度、还是机械故障系统都能提供准确无误故障信息，如图1WINCC运行界面。图1WINCC运行界面相同我们也可对中央变、采区变、延伸变、提升机（绞车）、风机、水泵房、炸药库、尾矿库等生产设备进行在线监控监测。通过数据总线汇集于中央控制室从而建立一个全方位的设备数字矿山，在线监控监测我们公司的每一个生产设备运行环节（同样的也适用于选厂）提高我公司安全系数。本文于通风为例通过西门子的全集成自动化系统来阐述在矿山安全生产的应用。1总述矿井通风机可以说是

6、矿山企业的“肺脏”，矿山通风在机械动力作用下,第11页共11页矿山安全与设备电气自动化将地面新鲜空气连续地供给矿山作业地点，稀释并排出有毒、有害气体和粉尘，调节矿内气候条件，创造安全舒适工作环境。矿山通风目的控制污染物的浓度和空气温度，使之达到安全卫生标准，以保障矿工的劳动安全和健康，提高劳动生产率。可靠的通风动力设施和风流控制设施，保证将足够数量的新鲜空气连续供给井下各采掘作业面，并将污浊空气从矿井中排出，达到防止矿内大气污染。同时供给矿井的风量，满足同时作业的最多人数、同时爆破的炸药量、各作业

7、面的排尘风速以及柴油设备等因素对风量的要求。同时又是耗能大户,其安全、可靠、经济运行对矿井生产至关重要。通风自动化控制系统采用风压、温度及CO含量传感器对井下通风效果进行实时检测，使用电压、电流传感器对风机的交流电机进行检测，保证电机的正常运转。同时在风机附近安装视频监视装置，监视风机运转中机械装置的工作状态。风机状态信息和视频图像均通过总线传送中控制中心，在通风效果异常或风机出现故障时，通过完善的报警装置提示操作人员。最终实现对井下风机运行的实时监控，确保井下通风的安全。2控制结构和软硬件设计2

8、.1控制结构根据风机和视频监控要求，风机自动控制系统主要有商用高端电脑、可编程控制器、工业以太网交换机、HMI、温度变送器、压力变送器、振动变送器、CO含量变送器等。视频监控系统由彩色网络摄像头（带云台）、串口光端机、网络交换机、商用高端电脑等。整个控制网络结构由井下和地面2个控制网络构成组成，如图2所示其网络结构，井下和地面之间用光纤传送保证传送速度也可以避免EMC干扰。第11页共11页矿山安全与设备电气自动化串口光端机以太网交换机地面WINCC监控机地面视频监控机光纤通信网地面