遵循以下設計原則和指導思想，根據相關設計資料，對張家峁礦綜合自動化系統作一總體設計。
依據張家峁礦井田礦井資料及礦井實際情況，考慮到張家峁礦井綜合自動化系統的實際應用要求和將來的發展趨勢，以及各系統的具體使用特性，同時兼顧技術發展不斷加快的特點，整體方案設計遵循以下設計原則：
1. 可靠性
可靠性是煤礦綜合自動化具有實用性前提。針對煤炭生產對安全生產的特殊要求，設計高可靠性系統，對於安裝的伺服器、終端裝置、網路裝置、控制裝置與佈線系統，必須能適應嚴格的工作環境，特別考慮要適應煤礦井下潮濕、煤塵、瓦斯及其它腐蝕性氣體的客觀環境，以確保系統穩定。
2. 合理性
設計的系統方案、裝置選型切實可行，即滿足了技術相關規程、規範和符合技術標準，又滿足張家峁礦實際情況。
3. 實用性
實用性體現為所設計使用的系統充分適合工藝、環境和功能等條件和要求，保證系統的可用性、可操作性和易維護性，為保證系統可靠執行，遠端維護功能也是必不可少的。
4. 安全性
系統的安全性包含了煤礦裝置安全、網路、及軟體多方面的內容。井下用裝置必須要符合煤礦安全規程的要求，達到本質安全或防爆煤安要求；通用型網路和軟體必須配備完善的安全保密措施（如防火牆、防病毒等），以保證系統安全穩定地執行，必要時可以犧牲一定的頻寬或速度來保證安全性。
對於乙個工業系統來說，高安全可靠性是設計當中的第一要求，任意時刻的系統故障都有可能給生產帶來不可估量的損失，而且如何在開放的同時嚴格保證系統的安全性也是要充分考慮的，這些在追求統
一、整合的今天顯得尤為重要。
5. 實用準確性
綜合自動化系統的基本功能就是將被監控物件發生的事件在有限的時間內準確及時地反映上來。並根據系統控制程式實施合理控制。因此實時性與準確性的原則貫穿在系統設計的各個方面。
實用性體現為所設計使用的系統充分適合工藝、環境和功能等條件和要求，保證系統的可用性、可操作性和易維護性，為保證系統可靠執行，遠端維護功能也是必不可少的。
6. 先進性與實用性相結合
既要保證系統設計的先進性，又要保證系統設計的實用性。選用的裝置是經過實踐檢驗的成熟產品，同時考慮系統的總體成本，提供最合理的方案。系統的先進性就是在設計選型時應該了解相關技術的發展趨勢，使用符合發展趨勢的，具有良好發展前景的，先進、可靠的技術和裝置，以提公升系統的技術效能，延長使用壽命，提高系統的可擴充套件性。
7. 高效性
注重各子系統的資訊共享，提高整個系統高效率的傳輸與執行能力。
8. 互聯性和可擴充套件性
把張家峁礦各子系統有機結合起來，滿足資訊層中各層之間資訊溝通，增加各子系統之間的互聯性和可擴充套件性。充分考慮將來需求的成長空間，所提供的系統平台與技術將充分配合未來功能及擴充專案的需求，以避免將來重複的投資。標準化、結構化、模組化的設計思想貫徹始終，奠定了系統開放性、可擴充套件性、可維護性、可靠性和經濟性的基礎。
9. 易操作性
針對煤礦工作人員的技術特點，提供先進且易於使用的圖形人機介面功能，提供資訊共享與交流、資訊資源查詢與檢索等有效工具；提供易於使用的資料庫功能，讓使用者能隨時查詢資訊及製作所需的報表。
張家峁礦礦井初步設計說明書相關設計圖紙；
相關製造廠商技術資料；
《煤礦安全規程》2023年版；
《煤炭工業礦井設計規範》gb 50215—2005；
《煤炭洗選工程設計規範》 gb 50359—2005；
《煤礦安全裝備基本要求》；
《煤礦監控系統總體設計規範》；
《煤礦監控系統中心站軟體開發規範》；
《煤炭工業排程資訊化建設總體規劃綱要》（試行）；
《煤炭排程資訊化裝備技術規範》（試行）；
《計算機軟體開發規範》gb 8566；
《電子計算機房設計規範》；
《煤炭工業資訊化「十一五」發展規劃》；
《aq6201－2006煤礦安全監控系統通用技術要求》；
《mt/t1004-2006煤礦安全生產監控系統通用技術條件》；
《mt/t1005-2006礦用分站》；
《mt/t1006-2006礦用訊號轉換器》；
《mt/t1007-2006礦用資訊傳輸介面》；
《mt/t1008-2006煤礦安全生產監控系統軟體通用技術要求》；
其他相關國際國內行業標準和規定。
在張家峁礦綜合自動化的設計中，根據管控一體化思想，結合工業自動化技術、資訊化技術、嵌入式技術、網路技術和通訊技術等先進技術，同時通過對礦井生產安全、地測資訊以及採掘工程動態等資訊的的廣泛利用和深度開發，以實現全礦井生產過程集中監控，排程計算機網路化，資訊管理決策網路化，全面提公升礦井自動化水平，實現建立高產、高效的「數位化礦山」的目標。
在保證安全的前提下，張家峁礦綜合自動化建設的目標確定如下：
(1)綜合自動化系統由地面排程指揮中心、地面資訊管理中心、企業資訊網、控制工業乙太網和裝置控制層組成。系統建成後，可實現礦井主要生產環節如：原煤生產、運輸、提公升、供電、通風、排水、輔助運輸、地面生產系統等生產環節的遠端集中監控。
(2)在實現對礦井生產裝置的集中監控的同時，建設一套包括：井下無線通訊、工業電視及大螢幕資訊顯示系統和企業管理資訊系統在內的煤礦生產、安全、經營綜合自動化資訊平台，實現整個礦井的安全、生產、經營的精細化管理，構建成「管控一體化」的本質安全型數位化礦井。
(3)綜合自動化的建設，提高煤炭開採率，減少了資源浪費，提高商品煤的質量，加強企業市場競爭力，從而增加經濟效益。
（4）通過綜合自動化、資訊化的建設，減少入井人員，實現了礦井的高產、高效，從根本上改變煤礦用人多、效率低的固有模式，進而保障煤礦的安全生產。
張家峁礦綜合自動化系統主要由以下幾部分構成。
1、礦井綜合自動化整合平台
工業組態軟體
資料庫伺服器
資料分析、資料處理、故障診斷、專家系統
煤礦安全生產排程管理系統
2、礦井綜合自動化監控網路
3、礦井生產自動化系統（分為監測、監控2部分）
1）礦井生產自動化部分監測子系統
綜採工作面監測系統；
綜掘工作面監測系統；
礦井供電監測系統；
井上供配電監測系統
井下供配電監測系統
井下移動空氣壓縮機監測系統；
井下移動制氮裝置監測系統；
井下輔助運輸監控系統。
2）礦井生產自動化部分監控子系統
主運輸及井下帶式輸送機監控系統；
井下主排水監控系統；
回風斜井主通風機監控系統；
地面選煤廠綜合自動化系統；
礦井水處理監控系統；
礦井排水水處理監控系統
生產、生活汙水處理監控系統
鍋爐及供熱監控系統。
4、安全管理監控系統
礦井安全監測監控系統；
人員考勤定位系統；
束管監測系統；
火災報警及安全防範系統。
5、企業資訊網路系統
6、**監控系統
工業電視及大螢幕顯示系統
7、礦井通訊系統
行政通訊系統
無線通訊系統
8、礦井排程生產指揮中心
礦井自動化排程網，是將礦井各生產環節的自動化監控系統組成一套完整的網路，實現在礦排程中心對各生產環節的監測與控制，從而實現「管控一體化」的全礦綜合自動化系統。
根據張家峁礦自動化系統監控分站位置布置特點，自動化網路按生產關係和地理位置構成邏輯環型網路結構，將所有監控點通過千兆以太網路連線為乙個統一的控制網路，並接入礦、廠、站排程（集控）室，形成煤礦生產系統自動化系統。
控制層網路選用工業乙太網，主幹採用光纖傳導模式，從排程中心通過光纜連線包括主運輸及帶式輸送機系統、井下**變電所、井下**幫浦房、採區變電所、主通風機系統、礦井鍋爐房系統、地面洗選系統等控制分站或控制系統，構成整個控制層網路。
全礦的自動化排程網路系統為實時監控網路結構，具備有完善的生產監控管理功能，對全礦各主要生產環節及相關的輔助環節的生產過程進行實時資料採集、傳輸、處理、顯示，對裝車站、地面生產系統、主運輸帶式輸送機系統、變電所和通風機等裝置進行集中監控，同時配合工業電視系統進行安全影象監視，以確保人員及裝置的安全，全面提高礦井的經濟效益和社會效益。
企業資訊網路是企業實現資訊化的基礎,將生產排程、運銷管理、機電裝置管理、辦公自動化、人力資源等資訊管理系統，整合到統一平台上，實現對企業生產、安全、經營、運銷等全方位的管理，幫助企業提高效率、縮減成本、增加收入，使企業在相容現有業務模式和現有基礎設施的情況下，迅速構建擴充套件現有業務和生產能力，以資訊化帶動產業化，提高周轉效率，確保獲得領先一步的競爭優勢。
本著將張家峁礦建設為一流的現代化礦井的思想，遵照實用、先進的原則，鑑於實施煤礦綜合自動化，可以達到保障生產安全、提高生產效率、保證商品煤質量、改善勞動條件、節約資源、增加經濟效益的目的，而設計一套適於張家峁礦的綜合自動化系統。
按照煤礦綜合自動化體系結構，依據「集中管理、分散控制」的思想，張家峁礦綜合自動化系統設計體系結構圖所示。
張家峁礦綜合自動化系統體系架構圖
系統綜合自動化網路平台包括工業以太環網層、控制層和裝置層。
裝置層：主要包括生產裝置、通風、排水、供電等各種裝置和感測器。
控制層：主要包括plc、監控監測裝置及相應軟體，實現對裝置層自動控制。
工業以太環網層：工業以太環網是實現「數位化礦井」、「煤礦資訊化」的通訊支撐網路，隨著工業自動化系統向分布化、智慧型化的實時控制方面發展，使用者對統一的通訊協議和網路的要求日益迫切。另一方面，intranet/internet等資訊科技的飛速發展，要求企業從現場控制層到管理層能實現全面的無縫資訊整合，並提供乙個開放的基礎構架，但多種自動化子系統互不相容，不同公司的控制器之間不能相互實現高速的實時資料傳輸，資訊網路存在協議上的鴻溝導致出現「自動化孤島」等。
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