摘要：由于技术的逐渐研发与市场逐渐提高开采效率的相关要求，在矿井中逐步使用综合性的自动化体系。在此种系统下管辖许多子系统，如视频监测、水泵监测、通风监测、电力监测、井下人工定位监管、井下安全监管等众多的监控系统，其中的各个子系统都由主系统统一掌控的同时，主系统能自行处理子系统传输的信息，与实际处理情况控制系统的操作结合起来，具有较高的信息化与自动化的优点，并达到了矿井的施工需要，进而提高了整体的施工效果。
关键词：矿井 综合自动化；系统设计；实施研究
在实际开采煤矿的过程中，井下的施工人员面对瓦斯、煤尘、冲击地压等重大威胁，为了确保施工人员的安全，进而提升井下的工作成效，必须采取自动化的工作系统，以此来实现降低施工现场的施工人员数量、监管人员的管理工作，有效的提高工作方面的效果。
1.自动化体系的组成情况
矿井综合自动化体系具体可分为三部分：一种是管理层；二种是通讯层，通信层属于厂站级别的；三种是现场层，三层作为间隔级别的，关于以上的三个部分就是矿井综合自动化的整个结构。在此种较大的体系当中还包括许多的子系统，如维护、监测、信息管理等系统。依据矿井变电站的具体结构，能够将综合自动化系统设计成电网监控体系、NSC变电站自动化体系、集控管理中心三大框架，将这三种框架进行有机结合，就能实现构成符合煤矿生产最佳的系统。煤矿在实际生产的同时，生产条件相对比较恶劣，这对矿井自动化体系的设计提出更高的技术要求，煤矿在生产的时候，自动化系统必须具备稳定的工作效果，具有稳定的供电，故障的发生率低。在自动化系统中比较重要的部分就是主控单元，在具体生产当中发挥着积极的作用。内部的模块具有良好的扩展性、完善性、兼容性、互换性，间隔层的单元空置与保护单位都是具有针对性的设计特定的对象，这两者间相对比较独立，依据相关需求组，还能构成馈线出线间隔，在矿井当中每个间隔层都能装置保护与监控设备，同时也具有完善的配套设施，以此来确保发挥实际的效用。这些子系统也可以准确的设定施工现场的参数，能够灵活的扩张与调整组态，关于这方面与变电站的物理过程非常符合，所以，具有良好的实用性。
2.研究矿井综合自动化系统的设计方式
2.1分析安全监测系统的设计
矿井与地面具有很远的间距，所以，在井下工作时有很多的不便，并且也具有一定的危险，为了确保施工人员的安全性以及开采煤矿的质量，在井下应该装置安全监测系统，此种监控系统并没有复杂的结构，主要是由监测分站、安全器、地面中心站、输送信息数据结构组织而成。当此种系统正式启动后，就能正常的运转，通常能够实现24小时持续监控井下的施工与安全情况，一旦发现井下出现瓦斯、一氧化碳、温度、烟雾等参数值超出临界值，就说明非常危险，此时监测系统就会自动报警，这样井下的施工人员听到报警后就可以及时搞好安全防护，或者采取人员疏散到地面上的方式。每个监控分站能与四个传感器进行衔接，监测分站和传感器最远的间距为2千米，以此在相同的地点进行监测，能够获得不同的数据，在这样的情况下，此种监测系统还能呢个同时监测不同点相同或是不同的项目。可见，监测系统具有强大的功能，通过加强完善此种监测系统，能满足矿井的需求，进而保障实际生产的安全性。
2.2设计管理的系统方法分析
矿井的工作者在进行井下作业的同时，时刻都会面临难以估量的事情，一旦在施工时遇到突发性的事故，就会对人员的生命安全造成直接威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于这方面的问题，技术人员将实际情况相结合，研发出安全监测井下安全的相关系统，在实现定位与管理工作人员的过程中，此种系统需要将现场总线、以太网等相关系统当做主要的传输平台，系统在进行对接的同时，需要通过标识卡、数据通讯接口、本安型读卡分站等，就能实现定位管理设备与主系统的衔接，利用专用管理软件与迪卡奋战能够连接主系统的数据库，在实际的工作中依据各种需求及时进行数据信息的交换与共享，最终以满足对井下施工人员实时跟踪定位与安全管理的目标。在设计子系统的过程中，着重监测管理井下的施工人员，合理的识别井下的施工人员，此种管理系统的方式不仅操作起来非常简单，还具有较强的实用性，并且能充分展现出人性化的管理方式，适当的融入先进的信息技术，加上了解主网络，最终实现高度自动化的效成效。通过实践应用我们发现，应用此种系统能够有效的解决井下施工人员管理方面存在的问题，可以合理的监控工作人员的进出以及考勤等情况，进而有效的提高管理工作的效果。
2.3分析监控调度系统的设计
煤矿在实际生产的同时，电力监控调度系统尤为重要，它可以与实际的生产情况相结合，对电力进行合理的分配，此种自动化系统还能及时的监督控制煤矿当中的转运设施以及供电系统，进而搞好安全保护与生产监督工作，不仅如此，自动化系统还能通过在线监控与远程操作控制供电设施与供电系统，在施工中出现完全方面的问题之后，可以及时对事故进行报警，并且对数据进行统计分析，以此维护系统运行的安全性。自动化系统多发挥的作用对矿井自动化系统的运转而言具体有至关重要的作用。
2.4分析监控水泵系统的设计
在进行进行生产的过程中，加以监控水泵也是非常重要的工作，它能准确的监测到矿井内部的积水情况，将地下水及时抽出，以便于人员应用机械设备。如果水泵发生故障，会直接影响带开采的进度。水泵监测系统具体是采用传感器技术，及时的采集相关的数据信息，之后将采集获得的数据输送到监控分站，因为分站中具备专业处理数据的相关设备，能够直接整理分析数据利用监测传感器的485衔接口介入至MCTP节点设施，再通过MCTP环网的光纤将分析过后的数据传送至地面上的工作人员，在利用地面上的上位机对数据进行分析处理。当完成数据的一系列处理分析工作后，控制系统就能结合实际情况采用的动作，最后利用返回泵房方式对水泵强化控制。在实现提高效率的过程中，能对水泵在地面上的实际工作情况进行实时的监测，以此来确保工作方面的稳定程度。
2.5分析自动控制系统的设计
自动化的控制系统需要将不同的设备进行协调，依据传感器收集的数据信息，通过系统处理分析后，再由总系统给出最终的决策，自动监控系统属于最终的操作动作。此种自动化系统的核心就是可以进行编程的控制器，它的主要作用就是能够控制原煤准备、洗煤选煤、储存煤炭、运输等各道工序，实时监督各项设备的实际运行情况，同时还能实现整理分析传感器收集的数据信息，能够在很大程度上，提高工作效率。
结束语
总之，在设计矿井综合自动化系统的初期，必须对矿井开采的实际情况进行考虑，并且具有针对性的设计各子系统，进而提高设计的质量，搞好各子系统与主系统之间的衔接，以此才能在实际使用中充分的发挥出其的性能，提供矿井的工作成效，进而降低施工中出现危险的系数，有效的提高产品的质量。
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论文作者:崔建堂1,肖鹏2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
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