工作面自动化控制系统技术要求.docx

*煤矿五采区综采三机配套设备购置工程工作面自动化控制系统购置技术要求2. 4.4在支架电液控制系统的基础上，实现在工作面顺槽监控中心对液压支架的远程 控制。在工作面顺槽监控中心设置一台液压支架远程操作台，以电液控计算机（液压 支架电液控制系统提供）主画面和工作面视频画面为辅助手段，通过操作支架远程操 作台实现对液压支架的远程控制，对任意支架进行远程控制，主要包括推溜，降架， 拉架，升架，以及其他功能动作，可实现在顺槽监控中心对液压支架的自动跟机功能 的远程起停。显示所有支架立柱压力，推移行程，控制模式，显示所有支架控制器的急停状 态、通信状态、驱动器与支架控制器通信状态，显示工作面的推进度，包括当班和累 计迷度。2.5采煤机远程控制2. 5. 1采煤机具备数据传输功能，提供双线CAN或RJ45或RS485接口，向综采自动化 控制系统提供远程控制接口。采煤机除具备基本数据传输功能外还须具有远程控制功能, 且远程控制延时不大于500mSo采煤机数据传输数据包含主要包括：采煤机的行走速度和定位采煤机位置，左 右滚筒高度。2. 5.3采煤机远控功能主要包括：采煤机滚筒升、降、左牵、右牵、加速、减速、急 停等动作。2. 5.4在监控中心配置一台本安型操作台，可依据采煤机主机系统及工作面视频系统 实现对采煤机的远程控制，实现对采煤机的启停、牵引速度及运行方向的远程控制，可 实现对采煤机记忆割煤的远程起停控制。2. 5.6实现煤流平衡控制。当刮板输运机负荷超限时，能够自动实施对采煤机闭锁控 制。2. 5.7采煤机自身需具备自动化控制系统，包括记忆割煤等高级功能； 实时性：远程控制延时不大于300mS。 关键传感器：采煤机位置传感器，左右滚筒高度传感器。 功能主要包括：采煤机滚筒升、降、左牵、右牵、加速、减速、急停等动作。 采煤机具备远程急停功能。2.6工作面破碎机、转载机、前、后刮板运输机及胶带输送机的集中控制：2. 6.1工作面语音通信系统和顺槽皮带系统具备数据传输功能，综采自动化与此两套系 统进行通讯，通讯协议为MODBUS RTU,接口为RS485,实现对工作面三机、顺槽胶带 机的状态监测及集中控制功能。2. 6. 2实现对前后刮板输运机、转载机、破碎机及胶带输送机的单设备远程起停控制。2. 6. 3实现对前后刮板输运机、转载机、破碎机及胶带输送机的顺序远程起停控制，起 动顺序：胶带输送机破碎机-转载机前后刮板输运机；停止顺序：前后刮板输运 机-转载机-破碎机-胶带输送机。2.7泵站系统的集中控制2. 7.1泵站集中控制系统具备数据传输功能，实现与综采自动化的双向通信，通讯协 议MODBUS RTU或TCP/IP,并向综采自动化系统提供数据传输及远程控制接口。2. 7.2泵站集中控制系统具有泵站出口压力、泵站油温、泵站油位状态、泵站电磁阀 动作情况、液箱液位、乳化油油箱油位检测功能。2. 7.3实现对泵站的单设备起停控制，实现多台泵站的联动控制。2. 7.4实现对泵站系统的数据采集，对泵站系统的运行状态进行集中显示。2.8 转载机自移系统和皮带机自移机尾控制系统2. 8.1转载机自移系统。将端头支架电液控制与转载机自移进行关联控制，在端头支 架推转载机前，转载机自移系统提前将转载机抬起。实现端头架推转载机时，同时转 载机推移缸伸出，实现转载机自移。转载机自移系统可单独进行电控及遥控控制。转 载机自移系统动作前具有声光报警功能。3. 8. 2皮带自移机尾控制系统。皮带自移机尾控制系统可进行电控及遥控控制，动作前 具有声光报警功能。2.9 超前支架控制2.9.1 概述为实现超前支架远程及自动控制，需要增加超前支架视频监视功能。2.9.2 控制系统工作面超前支架控制系统拓扑图如下所示。其中倾角传感器、激光测距仪、压力传 感器为后续需要增加设备。压力传感器用来检测立柱压力状态，通过压力数据能够支持 远程操作及超前支架自动补压功能；激光测距仪用来检测超前支架推移行程；倾角传感 器用来检测超前支架倾斜状态，在支架倾斜角度过大时起到报警作用。2.9.3 控制方式(1)就地控制改造支架液压管路结构，通过增加交替阀及液压管路，使超前支架能够在前后相连 两架共同控制推移千斤顶，左右相连两架共同控制防倒千斤顶，从而在本架可以实现所 有控制部件动作(除中间梁，此部件不参与动作)。(2)遥控控制现有控制系统中只有两个无线接收棒，分别布置在3#、10#超前支架。鉴于超前支 架整体长度较长，无线通讯距离较远，建议在中间区域58#超前支架设置一个无线接收 棒，使用效果将更佳。(3)远程控制2.10 环境数据监测系统2. 10. 1工作面综采自动化控制系统可在机头机巷、机尾风巷与工作面交接处分别布置 5个压力传感器，通过检测单体支柱或超前支架压力(此处需要将单体立柱或超前支架 设计成可安装压力传感器方式)，对两巷与工作面交接处顶板压力状态进行实时监测并 显示，可向生产管理人员提供巷道顶板压力分布情况，为工作面平安生产提供数据保 障。2. 10. 2在工作面机尾瓦斯监测点布置瓦斯浓度传感器(矿方提供瓦斯浓度传感器，瓦 斯浓度传感器须具有一路RS485通讯接口,采用MODBUS RTU通讯协议,波特率9600Kps, 数据位8位，停止位1位，偶校验，站地址可设定)，通过接入到工作面综合接入器连 接到以太网后对数据进行报送，可实现生产过程中在监控中心对机尾瓦斯浓度的监测, 同时此瓦斯浓度可以作为采煤机、三机运行控制参数之一，当瓦斯涌出量高时，实现 采煤机降速，防止瓦斯浓度超标及设备断电，影响生产速率等情况出现。2.11地面分控中心（可提供接口，融入现有矿井自动化系统）地面分控中心地面分控中心是在地面调度室对井下工作面综采设备进行指挥、集控和统一管理的 平台，由视频监视、远程控制、平安监控等系统构成；实现地面实时监控、大数据分析、 系统优化、智能化远程干预；实现触屏控制。1 .11.1工作面系统集成及数据上传系统采用以太网实现综采设备数据上传，通过矿井自动化网络，将综采设备的数据传到 井上，实现地面调度指挥中心对综采设备的监测、显示；实现综采设备（液压支架、采 煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、负荷开关、泵站）数据的集成，在地面调度中心 对综采设备的远程监测、显示；向第三方提供标准的OPC协议，便于矿井自动化集成。2 . 11.2工作面视频监控系统（地面局部）监控显示工作面分布在顺槽、支架和采煤机的网络摄像头视频画面；网络摄像头的 视频数据通过工业以太网网络传输到地面视频服务器显示；同时进行视频管理，查询, 存储等功能；并能够通过多种平台的客户端软件、IE浏览器的监控。2. 11.3监控系统报警实时显示报警状态：能实时显示所有前端设备和服务器的工作状态，包括服务是否 正常、网络是否正常等；故障自调整功能：报警服务器出现程序崩溃、异常退出等情况 时，将自动重启以确保报警服务正常工作。3. 11.4视频存储设计存储系统主要在磁盘阵列作录像存储；视频监控系统设计采用集中式存储架构, 在监控中心通过磁盘阵列对所有监控点上传的图像进行统一集中存储，录像保存时间由 具体需求决定。4. 11.5大屏幕显示集成(只提供接口)可将视频源拖拽到电视墙输出布局界面中输出显示；支持两种循环解码工作模式： 一是客户端主动轮巡依次控制每个输出进行图像轮巡，二是电视墙按照预设的轮巡计划 进行；可通过模拟键盘控制预览上墙的切换及控制；可控制电视墙输出索引号及上墙类 型的标示。2.12平安控制2.12.1 地面的平安控制(1)地面调度指挥中心普通操作人员仅具有对综采工作面数据信息的查看权限；(2)通过设置相应的平安机制，在取得相应授权的条件下，可在地面调度指挥中心对 综采工作面设备实现一键起停功能。2.12.2 监控中心的平安控制(1)采煤机、支架监控计算机支持密码权限控制，只有经过授权的用户才可以进行支 架、采煤机远程控制；(2)采煤机操作台支持心跳键，当采煤机操作台处于无人值守时，采煤机将自动停机 保护；(3)采煤机操作台可以进行远程闭锁，禁止采煤机运行；(4)采煤机操作台监测采煤机的通讯状态，当通讯中断时，采煤机将自动停机保护； 单机平安控制(1)采煤机的平安控制实时通讯检测，设置检测及校验，当通讯失败或是校验出错的情况下，采煤机 保护锁定，不允许启动及操作(就机模式除外)； 具备就机操作、远程自动控制两种模式互锁功能，在就机模式下，不允许远端 控制；在远端控制模式下允许就机控制，用以保证采煤机操作的平安性； 采煤机上电前发出预警信号，预警后才启动电机； 采煤机自动记忆截割模式下，各项操作均可以人工干预，人工干预具备比拟高的优先级。对于机组状态，对多种参数分别设置报警值和保护动作值，分级提示系统操作员。(2)液压支架的平安控制改参数密码管理：两级密码管理方式，分别为：基本密码一高级密码设置。其 中基础密码管理实现对工作面普通参数管理。 修改参数过程中采用两遍确认方式，修改参数时当输入参数并按下确认键后， 还需再确定一遍是否决定修改此参数，防止输入参数时输入错误数据。 动作操作时的声光报警功能，在支架执行动作前，控制器会有声光报警通知工 作人员离开本架范围，防止支架动作时发生危险。 防止误操作：支架的动作操作均为两步及以上的按键操作。 人机界面键盘锁，当人机界面连续5次出现错误操作那么将人机界面键盘闭锁， 防止误操作。 通讯机制：在通讯方式上采用了应答机制、重发机制、序列机制等方式，防止 在通讯系统中产生错误的信号导致误操作。 采煤机位置限制：在跟机自动化时限制采煤机的位置跳变，当位置跳变大于设 定值，那么跟机自动糊自动停止，防止发生危险。 支架控制器上电自动检测，当发现电磁阀常输出那么本架控制器自动闭锁并将信 息报送到集控中心防止发生事故。 当支架控制器本架硬件闭锁时，判断邻架是否有效软件闭锁，假设邻架没有有效 闭锁那么在本架报警，防止人员进入相邻支架工作发生事故。3.关键部件要求矿用隔爆兼本安型监控主机3.1.1 概述主要用于工作面液压支架电液控制系统、综采自动化系统，该监控主机应采用双 核CPU,具有多种通信接口。3.1.2 主要参数工作电压：127 VAe工作电流：0.5 A防爆类型：隔爆兼本质平安型IP54IP54RS232 接口、RS485 接口AMD T56N,字长 32 位104键盘，USB接口防护等级： 通信接口： 处理器： 键盘：3.1.3 外形尺寸 质量：100kg外形尺寸：480mmx390mmx 135mm矿用本质平安型综采综合接入器3.1.4 概述主要用于工作面综合信息接入，包括工业以太网接入、网络摄像仪接入、无线WiFi 接入、数据接入，沿工作面每隔6个支架布置一台，它们的环网口之间通过以太网连 接器串联，端头、端尾经过光缆连接，从而闭合成工作面工业以太环网。结构紧凑, 功能强大，防护等级高，可靠性高。3.1.5 主要参数工作电压：12V DC/12V DC工作电流：900mA/900mA防爆类型：本质平安型防护等级：IP54环网接口：2路10/100M自适应环网冗余：SW-Ring,自愈时间v20ms通信接口：1路单线CAN, 2路RS232, 3路10/1000M自适应网口，无线 WiFi, 802.11b/g, 54M二层协议：IEEE 802.IQ Static VLAN and VLAN TaggingIEEE 802.3x Flow ControlIGMPv2/v3 snooping模拟量输入信号：1路，0.504.94V,转换误差W±2.5%频率量输入信号：1路，10Hz2MHz开关量输入、出信号：6路，电平信号，低电平S0.5V,高电平N2.8V外观外形尺寸:381*159*52 (mm*mm*mm)矿用本质平安型操作台3.1.6 概述主要用于在顺槽监控中心远程操作工作面上的设备，可在综采自动化系统及电液 控制系统里通用。在综采自动化系统里远程操作视频监视器显示内容、显示方式；在 电液控制系统里远程控制支架动作；可以远程控制采煤机。3.1.7 主要参数工作电压：12V DC工作电流：不大于500mA防爆类型：本质平安型防护等级：IP54通信接口:双线CAN,RS485, RS232,以太网外观质量：20kg夕卜形尺寸：450*256*336 (mm*mm*mm)矿用本质平安型摄像仪3.1.8 概述要用于视频摄像，采集工作面或顺槽视频信息，压缩编码，并打包成IP报文的形 式发布到以太网上，供显示器解码显示。3.1.9 主要参数工作电压：12V DC工作电流：不大于500mA防爆类型：本质平安型防护等级：IP54通信接口:以太网接口，10/100M自适应照度：0.001 Lux有效照射距离：。20m图像格式：D1/CIF,可设置分辨率：720*576外观质量：4kg外形尺寸：217*130*70 (mm*mm*mm)矿用本质平安型显示器3.5.1 概述主要用于视频显示，实时接收视频摄像仪发布在网络上的视频数据流，动态解码、 实时显示。3.5.2 主要参数工作电压：12V DC / 12V DC工作电流：1000mA/1000 mA防爆类型：本质平安型防护等级：IP54屏尺寸种类：21”液晶屏分辨率：720*576显示延迟：<1秒353外观质量：26kg夕卜形尺寸：570*420.5*102 (mm*mm*mm)矿用本安型交换机3.5.3 概述主要实现工业以太网的三层路由功能，使得划分过VLAN的局域网内各子网之间 仍具备线速交换的能力。同时该产品还作为工作面以太环网接入矿井以太环网的关键 设备。3.5.4 主要参数工作电压：12V DC工作电流：不大于300mA防爆类型：本质平安型防护等级：IP54通信接口：8个10/100M自适应电口； 2个光模块插槽，支持100M/1000M 光模块二层协议：正EE 802.IQ Static VLAN and VLAN TaggingIEEE 802.3x Flow ControlIGMPv2/v3 snoopingIEEE 802. Ip Class of Service三层协议：Static IP routingDynamic IP routing OSPFv2RIPvl/v2VRRP外观质量：20kg o外形尺寸：478*334*110 (mm*mm*mm)4、智能设备配套要求4.1. 对单机能力的要求采煤机高速稳定截割，截割速度1013.5m/min,具备记忆截割功能，调高精度土50mm o1.2液压支架快速移架，810s/架，优化液压支架系统设计，专有快速大流量系统，电液 控跟机成组移架方式设计。4.2 对设备配套性的要求要求采煤机、刮板输送机和液压支架协同设计，开放通信接口，预埋监测传感器, 采用统一的通信协议。4.2.1 综采自动化系统产品安装的嵌入式设计，应对工作面频繁放炮等恶劣生产条件。4.2.2 端头超前支护及顺槽设备快速协调推移。4.3 工作面智能化无人开采的要求采煤机记忆截割，智能调高常态稳定运行与集控系统的通信和控制接口开放。4.3.1 “跟机移架”的采煤机定位与工作面监测信息融合与协调控制机制。433工作面两端斜切进刀的无人自动控制，需要液压支架、刮板输送机和采煤机间的精 准配合。4.3.4 需各设备厂家(采煤机、三机、泵站控制系统、电液控制系统、供电系统、语音通 讯控制系统等)具备相应的传感器、开放相应的通讯接口、数据及远程控制权限。1总那么2使用条件及基础数据3标准和规定4工作面自动化控制系统技术要求5其他技术要求6试验7供货范围8技术资料和图纸交付进度9运输要求10技术服务11附那么五、其他技术要求：1.用电设备选型必须综合考虑当地气候条件（包括气压、湿度、温度等）的影响。2.中标厂家免费随机赠送设备总价款3%的易损件。3.中标厂家负责指导安装和技术培训o4.产品到货后供货方提供设备使用说明书、维修说明书、产品合格证、整机煤矿平安标志准用证书、所有防爆元部件的平安标志准用证书、出厂检验合格证等相关资料;外购设备及材料的说明书、资质证明等相关资料。5 .供货方必须按照相关规定配齐各种保护装置。六、试验应按照国家标准和行业标准规定的工程、方法进行试验，并且各项试验结果应符合 本技术标准。随机附出厂试验报告。七、供货范E序号名称型号主要技术参数单位数量备注1工作面自动 化控制系统SAM套12随机资料成套设备使用说明书（所有零部 件说明书）、维修说明书、随机 图册（包含各部件接线图、供电 图）、设备配置清单、设备操作 手册、产品合格证、整机煤矿安 全标志准用证书、防爆元部件的 平安标志准用证书、出厂检验合 格证等。上述资料电子版一份套103随机备件3%交货时间协议签订后一个月交货地点单位联系人 及联系方式八、技术资料和交付进度8.1 一般要求1.1.1 1乙方提供的资料应使用国家法定单位制，即国际单位制，语言为中文。1.1.2 1.2资料结构清晰、资料内容要正确、准确、一致、清晰、完整，满足工程要求。1.1.3 资料一式十份，并附电子版文档一份。资料提交应及时、充分，满足工程进 度要求。在签订技术协议15天内，乙方必须向甲方提供：设备安装总图、所有配套图、资料、设备说明书及配件明细等。给出全部技术资料清单和交付进度，并经甲方确认。1.1.4 对于其它没有列入合同技术资料清单，却是设备所必须的文件和资料，一经 发现，乙方也应及时免费提供。8.2资料提交的基本要求. 2.1乙方须在合同签定一个月内给出全部技术资料清单和交付进度，经甲方确认。8 .2.2乙方必须提供设备的说明书、出厂检验报告、煤矿平安标志准用证、电气防 爆合格证、产品合格证。8. 2. 3乙方须提供产品备品备件清单。九、运输要求产品包装8.1.1 产品经妥善包装或装箱后，在运输过程中应采取其它防护措施，以免散失损 坏或丧失。8.1.2 包装应考虑便于现场卸货、搬运和安装。散件应装箱或捆扎，大件的包装箱 上应有起吊图纸说明。各种包装应能确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丧失、 变形、受潮和腐蚀。9. 1. 3所有包装上应有以下标志：（1）装运标志；（2）发货及到货地点、发货及收货单位、人；（3）设备名称和合同号、箱号；（4）外形尺寸、毛/净重量；9.2产品运输9. 2. 1运输手续（包括保险）由乙方办理，途中押运由乙方负责，运输费用由乙方 承当（即由乙方送达甲方指定地点）。10. 2. 2乙方发货后3天内电告甲方,并将发运提货等有关单据一式三份用快件寄给 甲方。甲方接货时双方共同开箱清点，开箱中发现问题由乙方负责处理。十、技术服务（1）合同生效后，乙方应指定本工程负责人，负责协调乙方在工程中图纸交底、现场 安装技术指导、调试验收等各项工作。（2）供需双方应根据工程需要及时召开联络协调会议，以解决设计和制造中的问题。（3）工程文件的交接要有记录，联络协调会议应有会议纪要。（4）供方必须保证设备的性能、质量和功能，设备投入运行后供方与使用方共同到现 场进行验收，对验收存在的一般问题必须在72小时内处理完毕，如存在重大质量问题， 使用方有权退货。（5）供方提供足够的调试备件，对于调试过程中非买方造成的设备损坏，供方负责免 费更换。（6）质保期12个月或者设备到矿18个月（以先到为准）；供方所提供设备如出现故障， 供方必须在24小时内到矿，并解决问题。如出现严重质量问题，供方需免费更换。乙 方对产品实行终身技术指导服务。十一、附那么未尽事宜，按现行国家及行业标准执行。一、总那么:1、本技术要求用于* （集团）有限责任公司*煤矿五采区综采三机配套设备 购置工程工作面自动化控制系统设备。在本要求中提出了该设备的功能、性能，结构、 参数方面的技术要求。2、本技术要求提出的是最低限度的技术要求，并没有对一切技术细节做出规定， 没有充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本技术规范和相关的国际、国内 有关标准的优质产品，对国家有关平安、环保等强制性标准必须满足其要求。3、如果卖方没有对本要求中的条文提出书面异议，那么意味着卖方提供的产品完全 符合本技术规范和有关的国标要求。否那么，由此引起的异议由卖方负责。4、本技术要求所使用的标准如与卖方执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。5、在合同签订后，买方有权提出因标准、规范、规程、现场条件变化而产生的修 订要求，具体事宜由买、卖双方协商确定。6、卖方在投标书中应采用国际单位制。7、卖方对所供的成套设备负全责（包含辅助部件），即包括分包（或采购）的产品。 分包（或采购）的产品卖方需征得买方的认可。8、设备采用的专利技术涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，由此引 起的专利纠纷和费用全部由卖方负责。9 .本工程要求投标单位具有三项以上同等规模设备的供货业绩。10 .卖方应根据要求及需要向买方及设计院提供相关图纸、技术资料及其详细说明。11 .供货厂商应仔细阅读技术规格书中制定的全部内容，可提供比本技术规格书规 定的更优越的设备和材料，以便用户选择。正常生产所需要的部件无论在本技术规格书 中是否加以说明，均应完备地提供。易损部件应有备件，各部件的技术数据由供货厂商 加以完善。二、使用条件及基础数据.矿井基本概况*煤矿五采区可采煤层为8#、9#煤层。8#煤层总厚0. 59T. 52m,平均1. 21m；可 采厚度o. 71T. 52m,平均0. 98m。煤层顶板岩性为粉砂岩、灰白色粗砂岩；底板以深灰 色一灰黑色粉砂岩为主。9#煤层总厚0. 79-1. 08m,平均1. 06m；可采厚度0.79-1. 02米， 平均0.93m。煤层顶板岩性较粗，为中砂岩；底板以深灰色一灰黑色粉砂岩为主。工作 面倾角：8号煤23-30° , 9号煤28-32° o首采工作面为+*米标高以上的8#煤 层，回风巷设计长度1511米，斜体形巷道，下帮高度2米，上帮高度4米，宽度3. 7 米。运输巷设计长度1600米，斜体形巷道，下帮高度2米，上帮高度4米，宽度3.7 米。开切眼平均长度186米，宽度7. 2米，高度2. 2米。平均倾角29° ,最大倾角31.6°。 设计采高0. 95米。1 .气候条件井田属大陆性干旱一半干旱气候。冬夏昼夜温差大，1月最冷，最低气温-26. 1, 7月最热，最高气温30. 5,年平均气温4. 1。4月上旬入春，开始转暖解冻。5月中 旬进入夏季，夏季多阵雨和山洪。9月中旬气温下降，开始转入秋季。11月中旬开始结 冰，进入冬季，最大冻土深度L 52m,冬季少雪，12月初开始降雪至次年四月。69 月为雨季，全年降水量152.2mm,年蒸发量2105. 4mm,二者相差悬殊。一般风速12 级，最大风速可达67级，29m/s,风向多为西北及东南风。2 .地震情况根据中国地震动参数区划图（GB183062001）,该区地震动峰值加速度为0. 1g, 地震动反响谱特征周期为0. 4s,对应地震基本烈度为vn度。3 . ZY5800/10/24QD 型液压支架，ZTHQ11200/15. 5/23. 5 型端头支架,ZQ6000/10/20 型超前支架、SGZ800/2X400型刮板输送机、MG400/870-WD型采煤机、BRW400/31.5II 型乳化液泵站、BPW400/16喷雾泵站。三、标准和规定转载机的设计和制造应符合适用的中国最新版国家标准（GB）或在国际范围内被接 受的具有不低于以下标准的标准。1 .煤矿平安规程（2016年版）.国际标准化组织（ISO）2 .国际电工委员会（IEC）投标厂商可采用高于或相当于上述中国及国际标准的各国的国家标准、规范。投标厂商所使用的标准、规范均应是投标前一个月的有效版本。四、工作面自动化控制系统技术要求1 .系统配置要求系统主要由三局部组成，包括工作面局部、顺槽监控中心、地面局部。1.1 工作面局部矿用本质平安型综采综合接入器 矿用隔爆兼本质平安型稳压电源 矿用本安型高清摄像仪 电缆连接器及安装附件光缆1.2 顺槽监控中心局部新型矿用本质平安型综采综合接入器 矿用隔爆兼本质平安型监控主机 矿用本安型显示器矿用本安型操作台矿用本安型交换机矿用本安型网络交换机矿用隔爆兼本质平安型稳压电源1. 3地面局部自动化服务器及软件6架/套1台1台5台1套2km/工作面1套/工作面1台3台（其中电液控系统含1台）6台（其中电液控系统含2台）2台1台2台6台1套地面工作站及软件1套视频录像服务器1套2、系统功能要求2.1 顺槽监控中心2.1.1 主要功能要求（1）监控中心主要用于集中安放自动化控制系统工程的相关设备，在顺槽列车上布置 一个“井下中控室”。操作者坐在监控中心即可通过显示器观察到工作面的情况，通过 语音通信进行调度、联络，通过操作台远程操控工作面上的相应设备。（2）工作面顺槽监控中心主要由矿用隔爆兼本质平安型监控主机3台、矿用本安型显 示器6台、矿用本安型操作台2台（液压支架远程操作台1台、采煤机/三机操作台1 台）、交换机、电源等设备组成。(3)矿用隔爆兼本质平安型监控主机与矿用本安型显示器分体安装，两者之间采用光 纤进行通信，每台监控主机可以接两台矿用本安型显示器，一台显求液压支架相关信息、 一台显示器显示支架视频，一台显示器显示采煤机视频，一台显示器显示采煤机、一台 显示器三机相关信息，一台显示器显示泵站相关信息。(4)监控主机CPU主频双核1. 6G,配置有RS422、RS485、CAN总线及以太网等接口； 显示器液晶屏采用21英寸宽屏；采用本安操作台，其中一台操作台负责进行液压支架 远程操作，一台操作台负责对采煤机进行远程操作及对三机进行集中控制。2.1.2 监测功能要求(1)采煤机工况显示，主要包括： 与生产相关数据：采煤机的位置、速度、左右滚筒高度、左右摇臂轴承温度、机身 仰俯角度、牵引方向、各电机工作电流等； 运行环境数据：泵箱液压油的油位，冷却水流量、压力，油箱温度等； 故障信息：各电机的故障报警；(2)运输机的工况显示工况信息显示，主要包括： 运行状态：启停状态、工作电流、电机转速、冷却水压力、流量等； 保护信息：电机工作电流保护等。(3)液压支架工况显示：各支架压力值、各支架推移行程、各电磁阀动作状态、主机 与工作面控制系统通信状态。 生产信息：采煤机位置方向、工作面推进度等；工况信息：支架推移行程值、立柱压力、电液控制系统与工作面自动化控制系统通 信状态等； 动作信息：各电磁阀动作状态等； 故障信息：传感器故障信息、压力超限信息等；(4)泵站系统工况显示： 工况信息：泵站润滑油油温、油位、进出液压力、液箱液位、乳化油油箱油位、乳 化液浓度； 故障信息：传感器故障信息等； 参数信息：设定出口压力；(5)工作面语音系统状态显示，包括 闭锁状态显示、急停状态显示和断路位置显示（断路的具体架号）。（6）具有历史故障查询功能，所有可能出现故障的地方进行记录。（7）具有对各子系统设备重要运行参数历史数据存储功能，能以历史曲线和数据列表 方式查询；具有历史故障查询功能，所有可能出现故障的地方进行记录。（8）可在监控中心进行工作面视频显示，可对视频进行管理，查询，存储。2.1.3 控制功能（1）全自动控制模式。将综采自动化控制系统设置为“全自动化”工作模式，通过“一 键”启停按键启开工作面综采设备。启动过程：泵站启动-胶带输送机启动-破碎机启动-转载机启动刮板输送机启动- 采煤机启动（上电）-采煤机记忆割煤程序启动（需采煤机开放相应接口）-液压支架 跟随采煤机自动化控制程序启动，全自动化启动。运行过程：实时监控工作面综采设备运行工况，当设备运行异常，可以通过人工干预手 段对设备进行远程干预。如液压支架远程干预等（采煤机的远程干预需要采煤机厂家开 放控制端口）。停机过程：液压支架动作停止-采煤机停机-刮板输送机停机-转载机停机-破碎机停 机-胶带输送机停机，全自动化停止。急停。按下工作面“急停”按钮，工作面所有设备停机。（2）分机自动控制模式。将自动化控制系统设置为“单机”工作模式，可以单独对综 采设备进行自动化控制。1）液压支架远程控制以电液控计算机主画面和工作面视频画面为辅助手段，通过支架远程操作台实现对 液压支架的远程控制； 远程控制功能包括液压支架单架或成组推溜，降架，拉架，升架等动作； 液压支架跟机自动化启停控制。2）采煤机远程控制依据采煤机主机系统及工作面视频，通过操作采煤机远程操作台实现对采煤机的远 程控制； 远程控制功能包括采煤机滚筒升、降、采煤机组的左牵、右牵、急停等动作； 采煤机记忆割煤功能启动/关闭。3）工作面运输机、转载机、破碎机集中自动化控制： 单设备启停功能，包括刮板机运输机、转载机、破碎机（需解除联锁）；顺序开机功能，启动顺序如下：破碎机-转载机-刮板机板运输机-采煤机（存在 联锁关系）； 顺序停机功能，停机顺序如下：采煤机-刮板机运输机-转载机-破碎机； 具有急停闭锁功能。4）泵站系统工况监测及集中自动化控制 实现与泵站控制系统的双向通信； 实现对泵站的单设备起停控制； 根据泵站出口压力变化，实现多台泵站的联动控制； 实现对泵站系统的数据采集，对泵站系统的运行状态进行集中显示； 具有急停闭锁功能。2.1.4 故障诊断功能（1）采煤机故障诊断：采煤机的通讯故障、开机率、位置错误等。（2）液压支架故障诊断：智能设备故障诊断，包括程序丧失，参数错误，输入错误， 输出错误，通讯错误，人机交互错误和平安操作装置故障等。采集数据故障诊断，超量 程报警告；数值固定不变报警等。（3）运输机故障报警：对设备的每台减速器及电动机进行温度、压力、流量、位移、 转速等参数的检测，并对这些参数进行分析处理，实现设备运行数据的实时显示、报警、 传输，同时对输送机、转载机、破碎机和相关泵站的实现集中顺序启停控制和工作面沿 线的语音预警和对讲功能。2.2工作面工业以太网工作面以太网主要由矿用本质平安型综采综合接入器、本安型交换机、矿用隔爆兼 本质平安型稳压电源、4芯铠装连接器、矿用光缆等组成，形成工作面工业以太网，实 现数据的高速及时传输。2. 2.1每6个支架配备1台本质平安型综采综合接入器，接入器与接入器之间通过以 太网连接器连接，每台接入器通过1台双路矿用隔爆兼本质平安型稳压电源供电。2. 2. 2监控中心至工作面端头、监控中心至工作面端尾之间通过矿用光缆连接，形成工 业以太环网。2. 2. 3每台接入器作为一个以太网节点，可接入以太网信息，包括视频信息与数据信息, 还可进行模拟量与数字量的采集。2.3 工作面视频系统工作面视频系统包括矿用本质平安型摄像仪、矿用本质平安型显示器和矿用本质安 全型操作台、安装电缆及附件等组成。2. 3.1每6个支架配备3台矿用本质平安型摄像仪，安装于支架的顶梁上，1台矿用本 质平安型摄像仪拍摄方向与工作面平行，其余两台矿用本质平安型摄像仪每隔3架布置, 拍摄方向垂直于工作面。通过该种布置，可最大程度的监视采煤机割煤情况。3. 3.2视频系统通过通信获取采煤机运行位置和方向，实现在视频显示器上跟随采煤 机自动切换视频画面。4. 3. 3矿用本安型摄像仪是网络摄像仪，采用以太网进行视频传输，摄像仪传输接口 采用以太网电口传输，该摄像仪具有红外补光功能，摄像仪通过有线的方式接到综合接 入器，通过接入器供电及进行视频信息的传输。5. 3.4在监控中心安装两路视频摄像仪，地面调度中心可对监控中心进行监测，以防 监控中心长期处于无人状态。6. 3. 5每3个支架配备1台矿用隔爆巷道灯,安装于支架的顶梁上。巷道灯功率50瓦， 照度为60001m。7. 3. 6在监控中心配备2台矿用本质平安型显示器，进行工作面视频显示，实现在视频 显示器上跟随采煤机自动切换视频摄像仪画面，视频显示器传输接口采用以太网电口传 输，传输速率：lOOMbpSo8. 3.6在刮板运输机机头和机尾、转载点、皮带机头处各安装1台矿用本质平安型摄 像仪，进行实时监控。9. 3. 7地面录像服务器仅对重点采集点（采煤机工作区域、监控中心及其它相关采集点） 的视频进行动态录像，且录像存储时间不小于1个月。2.4 液压支架远程与协调控制2. 4.1支架电液控制系统具有双线CAN接口，向综采自动化控制系统提供远程控制接 口，通信速率：33. 3Kbpso支架电液控制系统须具备远程控制功能。2. 4. 3支架电液控制系统远程控制功能包含单架单动作、成组推溜、成组拉架等动作。