摘要：应用工作面集中控制系统在实际的发展过程中能够得到一定的促进作用。多个系统的集中控制和集中监测的综采、掘进工作面在实际的运行过程中能够保证安全可靠的运行、这样的工作面生产系统对实际的工作起到一定的促进作用，提高生产的效率。使得全面机械化采煤已经在人们的生活中被应用的越来越广泛，在一定的程度上能够减轻工人的劳动强度，将多个岗位合二为一，使得员工的工作效率得到一定的提升。同时，工作面自动化控制系统在实践中存在一定的问题，本文主要是通过探讨自动化系统的集成控制系统进行一定的分析和总结，希望能够给相关的工作人员提供一定的理论性支持和实践参考。

关键词：工作面;自动集中控制;系统应用;分析

中图分类号：TD823.97 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）10-0058-02

随着信息以及科学技术的不断发展和应用，多个系统的分散管理和控制在实际的生产过程中使得运营的管理方面的工作越来越复杂。将多系统的发展集中在一个控制平台上进行相应的控制是采煤工作面进行一定的控制的发展主流方向。工作面设备集中控制在一定的程度上可以有效地提高供电的安全性以及设备的高效管理工作，进一步促进煤矿的高产以及高效益的发展。与此同时，为了使得矿井的安全生产水平得到一定的提升，实现采掘工作面的集中监控工作也十分的重要。

1 煤炭行业的发展状况分析

当前，煤炭行业在实际的发展过程中已经进入了产能过剩、市场衰弱的阶段，在实际的发展过程中逐渐进入到转型发展的新时代。面对如此的生产成本的压力控制和管理，以进一步提高自动化水平的全面机械化采煤是接下来需要重点关注的问题。遥控、遥测、遥信系统等多个系统可以进行协调应用促进其发展。同时对多个岗位进行合并，达到减员增效的目的。基于控制技术工作的顺利进行。设备的集中控制系统在连掘工作面中发挥十分重要的功能，通过应用先进的工业嵌入式计算机控制以及现场总线技术的发展，完全机械化采矿设备的集中自动控制可以实现巷道监测中心的进一步监测，工业以太网实现实时自由化的通信。实现采煤工作面设备控制自动化发展，在一定的程度上能够减少人员的配置，实用性以及效益方面都具有十分重要的进步。

煤炭在我国现阶段的发展过程中作为一种主要的能源，其在实际的发展过程中随着社会的发展和进步逐渐向系统自动化以及管理信息化的方面进一步发展和完善。大型的自动化以及智能化采煤的设备在实际的应用过程中不断改进和进一步完善，设备功率在实际的应用中得到均衡发展。目前，连掘设备的发展趋势以及发展空间十分广阔。在实际的发展过程中是大型化，技术含量方面能够得到不断提高。因此，保证采矿的设备能够适应恶劣井下环境工作是十分有必要的。采煤工作面的控制、检测、保护、通信和语言报警等方面的控制需要被高度重视。

2 连掘队地面集中控制系统

集中控制系统，也被称为中央控制系统，通过定制流程和人机交互的界面任意根据现场需求做出一定的分析，从而达到控制和简化操作的目的。近年来，哈拉沟数字化矿山建设也取得了一定成绩。例如，连续开挖只能集中控制小带，只能在井下集中控制计算机上进行集中监测和控制。没有实现对配电点和风机配电点相关设备的集中控制。随着掘进巷道的延伸，移变配电点越来越远离工作面，特别是当它遇到打雷降雨发生时，供电网络的波动容易导致供电高压跳闸，所以很容易导致掘进工作面局部通风机停电，最终导致工作停风，有很大的潜在安全隐患。当值班的电工从工作面出来送电时，已经太晚了。同时，掘进队地面值班室对工作面设备运行状况已经处于盲区，不能及时响应井下的问题。针对上述问题，设计开发了连续掘进队地面集中控制系统、小带传动队、动力配电点、风机配电点、电缆架配电点等对所有设备的集中控制。工作面集中控制中心可以进行集成调度电话的功能，从而保证在紧急情况下拨打电话的时候，声音的传递不受到一定的影响，保证信息传输的有效性和准确性，在实际的运行过程中工作面沿线的扬声器在一定程度上能够可以听到电话广播等内容，使得信息能够被及时的收取，保证信息传递的实时性。

3 工作面控制系统工作分析

3.1系统分析。该系统将收集风机的運行状态信息、风速、移动变电站等工作状态通过环网完成数据上传。状态屏幕将移动变电站、组合开关和局扇启停运行状态、主要运行参数、运行方式及电气故障信息和保护信号直观显示。掘进工作面局部通风风机监控系统采用三级串级控制，即调度中心远程控制工艺控制、工作面集中控制、设备就地控制。在操作中只可采用其中一种控制方式，三级控制可独立控制打开、复位和关闭局扇各种电气测试及其它操作。这三个层次的控制是相互独立的确保干扰控制的安全性和可靠性。工作面控制系统在一定程度上能实现对采煤机在集中控制台的远程无线控制。采煤机控制系统与设备电液控制系统协同工作，实现了采煤机的自动随动和系统所需参数的传递。在实际的发展过程中还可在实现工作面设备运行工况监测、故障诊断。系统具有完善的自诊断功能，对设备工况、关键部位如电机绕组、轴承温度、减速箱油温、油位等进行实时监测;出现故障能够在井下集控室和地面调度室实时显示、报警，方便维护设备并减少处理故障的时间。

3.2故障排除。本地局扇控制命令和所有数据都是由通讯来传递，现场设备完成实际控制，配置画面即可显示所有的报警状态。如果设备出现故障，请在配置屏幕上查看可以查询相应设备的状态，确定报警的故障类型，然后根据报警对故障设备进行详细检查，确定故障点。配置软件的状态状态查询包含状态监视子屏幕，当系统发出警报有信号时，点击状态查询按钮，弹出状态监控子画面，故障点可通过询问确定。

4 工作面配置构成分析

4.1本地风机监控系统。本地风机监控系统主要包括：分站控制系统（含PLC和传感器）、防爆摄像头及监控部分。

4.2工作面控制计算机。工作面主要包括硬件和软件。硬件部分包括显示器屏幕，CPU（英特尔双核1.33 GHz），硬盘，高性能集成显卡可以完全满足系统运行的需要。软件部分是监控控制组态软件，工作人员可以根据图片了解实现了对风机相关设备的远程监控。

4.3工业以太网。为了满足数字化矿山建设和自动化生产的需要，建立矿井千兆以太网环网，监测分站控制系统通过光纤工业以太网环网，与地面调度中心工业计算机通信。

4.4地面控制中心。地面控制中心由调度中心的工业控制装置控制工业控制计算机采用高性能工业控制计算机。主要包它包括硬件和软件。硬件设备包括工业控制仪表计算机、显示器等;软件部分实现局部通风它包括人机交互、状态曲线生成、报表生成和实现报警，包括监控和配置监控软件，管理人员可以根据画面了解局部通风机的运行状态实现了远程监控。地面控制中心是以工业计算机为基础的局部通风系统机器监控和监控软件，实现指令传输和参数传输、生成负责系统数据图形、曲线、报表的形成和存储监控和控制操作任务。管理人员可以操作设备同时，监控整个系统的运行情况查看各种数据的统计和分析。

5 工作面工业以太网分析

建立工作面千兆以太网在实际的发展过程中存在十分重要的意义，使用工作面综合通道的装置及开关对实际的工作带来一定的促进作用。系统在同一网络平台上的进行信息的传输功能的实现，从而使得工作面三网得到一定的融合。同时在实际的发展过程中能够解决相关的问题，使设备在某些领域与困难的沟通中实现无线的接入，促进沟通的有效性，进一步提供强有力的保证，使得煤矿得到安全的生产。通过跟随采煤机完成工作面空间整体的情况的视频监控，使得工作能够被实时的监督管理和控制。

6 连掘队地面集中控制系统的应用分析

软件开发：目前以亚控组态王使用的小带集中控制为基础，开发了亚控组态移动配电点和风机配电点配置控制屏幕。

数据采集：在掘进队移变硐室安装一套kjj15a数据采集器和辅助电源适配器电池。利用数据采集器采集配电点内12台设备的485通讯数据，将这些设备的485通讯数据打包到井下生产环网中。

网络通信：PC工业控制计算机是安装在地面的值班室内，然后采用工业控制的新开发的软件安装在地面工业控制计算机，单独生产光缆铺设，这样地面工业计算机可以访问地下生产环网络，以便生产环网中的数据可以收集到的配置软件。

通信控制：在地面组态软件中，各设备的通信协议不仅可以采集设备的实时动态数据，还可以编写控制通信点表的命令，从而利用设备的通信协议实现远程控制的目的。井下配电点设备与数据采集装置的连接采用屏蔽双绞线，以屏蔽配电点的电磁干扰。提高了通信控制的稳定性。

通过对功能的有效利用，计算机可以提供安全可靠的监控运行，实现了对局部通风机的监测，对移动变电站、风机馈电开关、组合开关、排水馈电、工作面连掘设备馈电、胶带机运行状态实时监测，局部通风机实现了远程自动切换，通过组态软件很好的实现了人机交换，设备就地、集中远程控制的目的，有效减少了无计划停风的频率和时间，减少人员作业强度，给安全生产提供了安全保障。

7 连掘队地面集中控制系统优势及效益分析

连掘队地面集中控制系统可实现小带的集中控制，远程控制配电点所有设备的供电和关机，远程控制风机配电点所有设备的风机开关，实时监控各数据采集点设备运行状态。连续掘进队集中控制系统具有以下优点和积极作用：地面值班室值班人员可以实时掌握井下设备运行状况，并在第一时间做出积极响应。地面值班人员可以对井下设备进行监控，减少入井人数。目前，在我矿连续掘进队掘进巷道设计中安装了较多的带式输送机。每队至少安装5台带式输送机。在过去，开皮带至少需要一部胶带机安排一个人开皮带，使用该系统可以直接将检查带式输送机的驱动人数从5-6人减少到1人。减少人员使用，保证生产和人员安全。

采用这种集中控制给井下供电系统的稳定性提供了良好的保证。当风机配电点跳闸停车时，能迅速恢复供电，保证掘进工作面正常送风，保证人员生命安全。同时，井下集中控制计算机也安装了一套集中控制系统，两套地面和井下系统保证了掘进队伍安全高效的生产，值得推广应用。目前连续掘进队掘进巷道安装了多台带式输送机。每个区队至少安裝了5台带式输送机。该系统的使用可以减少一个人检查带式输送机司机的数量，减少人员的使用，直接提高单个工人的工作效率，每月节省工资约10万元。地面集中控制系统运行良好，可以实现地面集中控制，减少入井人数。对掘进工作面供电系统进行远程监控改造，可以避免因计划外停风造成安全事故和经济损失。

8 工作面视频监控

8.1工作面视频的实时监控。前端视频编码、网络传输、后端解码等环节的出现为此行业的发展带来一定的促进作用。在前端视频编码和后端解码中，网络传输中的延迟（不超过10ms）如果忽略的话，这将导致操作者在远程视图中看到视频延迟的现象，这将对设备的实时控制产生很大的影响。因此，解决工作面视频延时问题是关键技术之一。

8.2采煤机全景视频监控。由于井下实际工作的需要需要安装多个监控摄像头，每个相机的位置都要进行详细的观察和分析。而相机的帧间距容易造成相机之间的视场出现一定的差异。照度、对比度曝光等因素对成像质量都会产生一定的影响。因此，工作面空间场摄像机的选择与布置是关键技术之一。

8.3工作面以太网控制的实时性和可靠性。以太网控制和高速数据传输在实际的发展中被看做是关键的技术。但用于工作面设备集中控制时，要考虑及时性和安全性。因此，研究一种实时通信、安全可靠的工业以太网协议，是实现工作面设备集中自动化控制的关键技术。

9 小结

随着科学技术的发展和进步，未来煤矿连掘工作面以太网远程集中控制系统的应用的前景必定会变得越来越广阔。通过不断地创新和完善，在实际的发展过程中能够发现其重要性，因此我们对其进行相应的分析和研究是一项具有重要意义的工作，同时此方面的工作应该被高度重视。在实际的发展过程中更多的是需要工作人员在实际的工作过程中多实践、多总结经验。为接下来的进一步研究提供更多的理论和实践依据。煤矿连掘工作面以太网远程集中控制系统的应用在实际的发展过程中带来的更多的是优势，能够在一定程度上促进行业的可持续发展，使得更多的人对其高度重视。煤矿连掘工作面以太网远程集中控制系统是目前来说通过运用智能化的信息技术促进行业发展的关键点，同时也相信在未来的发展过程中其将不断发挥优势，为人们的生产生活带来更多的优势和便利，促进经济和社会的发展和进步。本次论述到此结束，希望能够给相关的工作人员提供一定的理论性支持和实践参考。

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作者简介：李庚（1982.5），男，陕西咸阳永寿人，本科学历，工程师，企业培训师，2005年进入神东煤炭集体工作，先后从事过矿井综采和辅助运输管理，现从事连掘管理工作。