煤矿机电自动化监控平台设计

煤矿机电自动化监控平台设计

王立东

内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司，内蒙古自治区锡林郭勒盟 026200

摘要：煤矿机电自动化监控平台设计能够促进煤矿安全生产管理水平提升，平台通过对煤矿机电设备的数据采集、传输、处理和分析，实现对煤矿机电设备运行状态的监测和管理，以及对设备进行远程控制和智能化管理的能力。本文旨在利用Web集成技术设计一种煤矿机电自动化监控平台，通过对煤矿生产现状的研究，采用先进的技术手段和算法，设计出一套可靠、高效的自动化监控平台，以提高煤矿生产效率和安全性。在保证矿工安全的前提下，促进煤矿生产质效的提升，全面促进煤矿企业发展。

关键词：煤矿机电；自动化；监控平台

引言：随着煤矿行业的发展，矿井的规模不断扩大，煤矿生产面临着越来越多的挑战。信息技术的发展，在煤矿开采过程中的应用越来越广泛，实践应用机电自动化技术，促进煤矿行业的可持续发展。为提高煤矿的生产效率和安全性，机电自动化监控平台的设计成为了一个重要的研究课题。本文基于先进的技术和算法，旨在设计出一种能够实现煤矿机电自动化监控的平台，以提高煤矿的生产效能和安全性。

1.系统性能设计目标

煤矿机电自动化监控平台的设计目标主要包括以下几个方面的系统性能要求：1）实时监测：平台能够实时读取煤矿机电设备的各项数据，并通过监控界面进行实时显示。主要包括对煤矿开采的温度、湿度、压力等参数的检测，以及及时检查设备状态、触发故障报警等信息。2）数据存储：将实时监测的数据进行存储，同数据库信息进行及时的交互。通过对数据库信息进行提取，能够快速获得历史数据，促进数据存储和利用率提升，及时将失去时效性的数据上传到数据库当中，便于后期比较。3）报表和曲线查询：为用户提供历史报表和曲线的查询，通过Web界面，用户可以选择特定的时间段和设备，将所有的历史数据进行调取，从而形成曲线和报表，便于用户比对。4）数据安全和权限管理：为保证系统的安全性，需要对调取数据的条件进行限制，防止不法分子对其进行篡改和买卖。此外，系统还需要具备权限管理功能，确保只有授权人员才能进行数据查询和操作。5）系统稳定性和可靠性：Web系统能够实现长期自动化控制，对设备的运行状态进行定期检查，对于设备故障或网络异常等异常情况，系统应具备相应的容错和恢复机制，以确保平台的持续运行。

2.煤矿自动化监控平台设计

2.1硬件平台建设

煤矿自动化监控平台的设计需要保证硬件的安全性能，在井下疾控中心设计时，选择了三台防爆电脑和一台防爆交换机，确保硬件系统的运行安全。使之能够在恶劣的开采环境中保持稳定运行，并且具备高效的计算和处理能力。防爆交换机也是采用了防爆材料制作，能够保证在煤矿中不会引发火灾或爆炸。设备之间通过RS485通讯方式连接起来。RS485是一种常用的通信协议，抗干扰能力强、能够实现远距离传输，通过该技术，平台将接收的传感器数据进行整理和分析，将处理好的数据上传到系统当中，如瓦斯浓度、温度、湿度等。通过RS485通讯方式将这些数据传输给防爆电脑，防爆电脑会对数据进行处理和分析，根据事先设定的标准判断监控系统是否存有异常，一经发现防爆电脑会发送报警信号给上位机，同时触发相应的控制命令，保证矿井的安全运行。

2.2软件平台设计

(1)井下集中监控中心软件的设计采用C/S架构，运行在井下防爆电脑上，以确保安全性。通过与井下各设备的数据采集模块进行通信，监控设备状态，并发出相关操作指令。(2)地面集中监控中心软件的设计采用B/S架构，可以实时监控井下各设备的状态信息，并提供实时报警功能。同时，该平台实现了对数据的分析和处理、自动生成报表等信息，辅助操作人员进行工作管理。

3.煤矿煤矿机电自动化监控平台功能

3.1设备监测

煤矿机电自动化监控平台设计是为了提高煤矿生产效率和安全性而开发的系统。该系统主要用于监控和管理煤矿综采工作面的设备。煤矿综采工作面集中监控系统的功能主要包括设备监测。例如，可以监测采煤机的工作状态、输送带的运行速度、风机的转速等。此外，煤矿综采工作面集中监控系统还可以提供设备的数据记录和统计分析功能，例如温度、振动、电流等参数，并生成历史数据记录，了解设备的运行状况和工作特点，为煤矿生产管理提供参考依据。

3.2远程控制

煤矿机电自动化监控平台设计的主要目标是实现煤矿综采工作面的集中监控，其中包括远程控制功能。在远程手动控制模式下，操作人员可以通过平台远程操控煤矿综采工作面的设备。这包括了煤矿机械设备的启动、停止、速度调节等操作。通过远程手动控制，操作人员可以根据需要对矿井进行实时调整，以确保工作面的安全和高效运行。在远程自动控制模式下，平台会根据预设的参数和算法来自动控制煤矿综采工作面的运行，包括设备的自动启停、自动调速等功能。利用传感器和监测设备，平台可以实时获取煤矿工作面的各种数据，如瓦斯浓度、温度、压力等，以便系统做出相应的调整和控制。

4.系统实现要解决的关键问题

4.1页面实时局部刷新

煤矿机电自动化监控平台设计中，实现页面实时局部刷新是一个关键问题。通过实时局部刷新，用户可以在Web界面上即时获取所关心的信息，采用Ajax技术，可以在不刷新整个页面的情况下，通过异步请求从底层PLC和基层监控站获取最新的数据源。通过定时触发Ajax请求，平台可以定期更新页面上的局部区域数据，使用户可以实时获取最新的监测数据。通过使用Ajax进行页面实时局部刷新，本系统可以提供更好的用户体验和更高的性能效率。用户可以在Web界面上轻松地关注和监控所需的信息，而不必等待整个页面刷新，减轻了服务器主机的负载压力。

4.2界面实现

实现对煤矿机电设备的监控和控制。因此，在界面设计方面，需要考虑以下几个关键问题：

设备状态显示：界面需要能够实时显示煤矿机电设备的状态、故障信息等。通过直观的图标或文字提示，用户可以快速了解设备的运行情况。

数据图表展示：界面需要能够以图表的形式展示设备的历史数据，例如温度、压力、电流等参数的变化情况。用户可以通过这些图表分析设备的运行趋势，以便及时采取措施预防故障。

报警信息提示：当设备发生异常状况或故障时，会及时通过弹窗、声音等方式发出警报，帮助操作人员做出正确判断，确保操作人员能够及时处理问题。

操作控制界面：界面需要提供操作控制功能，允许用户对设备进行远程控制，例如启停设备、调整参数等。界面设计应简洁明了，方便用户进行操作，同时要考虑安全性，确保只有授权人员能够进行控制操作。

结语

目前，机电自动化技术在煤矿开采中的应用已经取得了一些成果。例如，在煤矿开采过程中，通过传感器和控制器的应用，可以实现对矿井的自动监测和报警，提高了矿工的安全防护水平。煤矿机电自动化监控平台的设计具有重要的应用价值和广阔的发展前景。它可以提高煤矿的安全性和生产效率，满足不断增长的生产需求。随着科技的不断进步和信息技术的发展，煤矿机电自动化监控平台将会得到更加广泛的应用。

参考文献

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作者简介：王立东，男，汉族，辽宁省阜新市阜蒙县，1987年12月17日，电气工程师中级职称，本科学历，机电，自动化，智能化方向。