矿井安全生产智能自动化控制中心ACC

矿山自动化控制中心ACC开发和应用，为煤炭行业的安全生产提出了新的理念，引领了自动化行业的发展方向。

矿山自动化控制中心ACC通过采用DeviceNet现场总线显著简化了接线、故障诊断、单元重新布置、结构和单元的添加等工作，将传统煤炭行业中的部分中控制室功能下放到生产现场，加强了现场的控制功能，真正实现了无人职守。同时还能提供许多新的信息，用来减少停机时间，监视ACC和相关的设备，减少维修时间，*为重要的是，矿山自动化控制中心ACC的应用彻底改变了过去被动的设备维护模式，利用各种设备运行信息进行预防性维护，可以将故障限制在出现的前，从而大大减少停机时间，为用户带来可观的经济效益，获得良好的投资回报。煤矿应用矿井自动化控制中心ACC进行控制属于国内首创，它的应用成功，使煤矿生产管理的现场控制实现自动化控制与管理，填补了中国煤炭工业在安全生产、现场自动化、信息化、管控一体化方面的空白，设计指标及运行指标均已达到世界先进水平。

在煤矿行业，矿山自动化控制中心ACC是全过程的现场控制：特点是井上仍保留原有的集中操作功能，而加强井下各个现场设备的控制能力，根据罗克佳华的开发，生产出针对“采煤、掘进、运输、通风、排供水、供电、灾难控制”环节下的现场ACC控制装置。

技术创新点：

（1）        预警功能

ACC通过对高瓦斯矿井下煤与瓦斯突出机理、顶板塌陷机理、地下水动力现象和煤层火源探测等等技术的研究，建立灾害预警数据库，智能型专家系统，在吸收国外矿井安全生产监测监控系统特点的基础上，总结了矿山内各个生产环节监控系统所存在的问题，在软件中设立了数十个预警报警信号，使整个装置在各个方面都具备预警功能。A．  采煤工艺上实现预警：

采煤ACC装置，将顶板、采煤机、刮板运输机的信号统一采集到PLC中，在发现和预定程序不符合时，提出报警信号，及时提醒作业人员下井检修采煤环节中的故障，避免隐患。

B．  掘进和通风工艺上实现预警

矿井通风参数监控系统装置，主要针对地面通风机、井下各巷道的通风参数、掘进工作面局部通风机的性能进行监测，特别要对主扇风机、局部通风机的运行方式和电气特性进行控制和保护，提高他们的工作可靠性和安全性，并实现该监控装置的联网运行。

矿井掘进工作多局部通风集成控制系统的研究，瓦斯爆炸事故中有74%是电气原因所引起的，有65%是发生在掘进工作面。可见掘进工作面供风的可靠性、连续性和安全性是影响矿井安全生产的重要因素。本装置具备高冗余的多局部通风机集成控制能力，提高掘进工作面供电可靠性，保证在任何情况下掘进工作面的不间断供风。

C．  电力工艺上实现预警

矿井电网安全参数监控装置，监测监控地面变电所、井下中央变电所、各配电点和工作面、掘进面生产电气设备。除监测其运行状态外，还监测其故障状态，并对故障进行安全处理，特别是对工作面、掘进面具有直接影响矿井生产安全的电气设备进行实时性的监控，随时有问题，随时报警，有效的防止事故的发生。

D．  对水位的控制

矿井地下水安全参数监控装置，针对井下地下水的涌出机理，对井下各级水仓、水泵、管路的安全状况进行监测监控，对水泵驱动、控制和保护进行监控，形成井下排水系统的监测监控，实现排水系统的“四遥控制”。

E．  对运输的控制

对运输皮带电机的控制，使皮带传输中具备预报警功能，通过设定,在脱扣前提供相应的预报警。随时洞察运输控制装置的健康状况，在那些潜在的问题造成停机事故之前，发出报警。

通过采用相应的措施来解决引起报警的原因,从而避免使生产停顿。特点是：

▲     减少停机事故；

▲     卓越的信息处理功能有利于故障跟踪和维护；

▲     *大程度降低停产损失；

▲     减少对电机以及其它机械设备造成损害的风险。

 

（2）        开放的通讯功能

随着煤矿计算机应用水平的不断提高和煤矿企业管理的要求，需要将矿井监控系统与其他计算机构成网络，使网络各节点上的系统可以调用、分享监控信息，也可以处理管理信息。通过网络系统还可以方便地与矿务局计算机网络交换信息。但是目前中国的瓦斯监控系统全部都是采用单板机的方式，通讯协议是自己开发的，很难和国内外通讯协议进行直接通讯，而罗克佳华的矿山自动化控制中心ACC，上层采用*开放的工业以太网技术，底层采用国际通用的Device Net现场总线通讯协议，由于其开放性，此协议已经正式被确认为中国国家标准。

Device Net协议可以和全世界500家以上的知名公司的产品进行直接通讯，具有很强的开放性和通用性。罗克佳华采用了降低波特率和增加网关的方式，使此总线的传输距离增大到15公里以上，是独有的知识产权，是世界上的独创。效果好，效率高，特别适用于井下作业的需要。

（3）        灾害应急预案

中国现有的瓦斯监控系统是常规的监测，长处在于监测，短处在控制。而且*大的问题是对瓦斯灾难产生时，只是采用单纯断电的方法，这样*大的问题是不能及时的自动控制解决问题。罗克佳华采用了六个连锁的反应，把灾难产生时的解决方案全面体现。也就是说，在瓦斯浓度在危险限度内，智能性的判断出瓦斯的危害程度，分层切断电源，主皮带和采掘面的电源切断，同时保留正常的无危害的弱电电源，保证正常照明、传感器等的供电，同时连锁性的对风机、排水、配电、人工升降梯等环节进行相应的控制。*终使井下工作人员能在充足的时间内，安全的离开现场。这在传统的瓦斯监控中是不可想象的。

（4）          恢复生产、保证生产

如果用户提出要求，ACC可以做到整体的生产恢复：

传统的瓦斯监控系统在报警后，简单的切断工作电源，在采取排除隐患的措施后仍不能恢复正常的生产。罗克佳华生产的矿山自动化控制中心ACC充分的考虑到这点，把生产恢复作为一个重点，在通过抽风、排水等的过程，当现场环境达到到安全时候，传感器判断可以具备正常工作条件，控制中心将逐级恢复生产供电，恢复生产。

（5）          检修、维护方便

根据当前煤矿下井工作人员素质较低、井下通讯不方便的现状，自动化控制中心ACC实现了“傻瓜式”维护和检修，极大提高了劳动生产率。特点是：

▲     设备更换时，无需重新调试和设置；

▲     由于预警功能，*大程度减少检修和维护人员的工作；

▲     *大程度缩短意外停机以及中断生产造成的损失；

▲     可以通过网络连接的方式，实行远程诊断和故障排除。

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