煤礦需求：自動化,、信息化發(fā)展規(guī)劃
煤礦自動化規(guī)劃是以綜合考慮,、總體規(guī)劃、分步實施,、重點突破,、逐步推廣為指導思想;以科學發(fā)展觀與和諧礦區(qū)建設為目標;以“人本安全、節(jié)能降耗,、提高效率”為出發(fā)點和落腳點,，用先進適用技術改造傳統(tǒng)產業(yè);爭取在三到五年內(十一五期間)按照煤礦先進程度的差異建立不同等級的自動化系統(tǒng)，建立自動化系統(tǒng)的遠程監(jiān)控,、診斷與維護中心,，通過信息廣域網實現煤礦綜合自動化平臺,、生產過程的自動化系統(tǒng)與信息化的有機融合，從而加速信息化向煤礦生產過程和系統(tǒng)的延伸,，加速信息化的整體進程,。
目前礦井分為新建礦井、正在生產的主力礦井和正在衰老的礦井,。新建礦井全部采用以建立綜合自動化網絡平臺為主導,，使礦山的自動化控制和管理水平一步到位。正在生產的主力礦井是自動化基礎較好的礦井,，要先建立綜合自動化平臺和井上下高速,、寬帶、光纖環(huán)網：對下實現與提升,、排水,、主扇、壓風,、運輸,、供電、工作面等自動化子系統(tǒng)相聯(lián),，實現從設備的集中控制,，向系統(tǒng)集中控制過渡;對上通過信息廣域網絡和遠程監(jiān)控、診斷與維護中心相聯(lián),。正在衰老的礦井自動化基礎相對比較薄弱,，要采用先子系統(tǒng)后綜合的理念進行建設，即按照“人本安全,、提高效率,、節(jié)能降耗”的目的順序進行改造，優(yōu)先改造安全系數低,、用人多,、耗能大、維護量大的子系統(tǒng),，使其成為具備遠程監(jiān)控的自動化子系統(tǒng),，提高系統(tǒng)的安全性，實現節(jié)能和提效,。
綜合自動化的改造需求
東歡坨礦是一座正在生產的主力礦井,，改造前產量為150萬噸，改造后要達到300萬噸,。在改造為綜合自動化礦井中有關安防系統(tǒng)的需求如下,。
安全保障系統(tǒng)
對生產過程中產生的異常和故障情況作出統(tǒng)計，并制定出合理的事故和故障處理預案，詳細的記錄事故或故障過程的所有數據及責任人,，能方便的進行事故追查和責任認定,。
主通風機、井下排水系統(tǒng)等能在有瓦斯突出,、透水,、火災等災害發(fā)生時自動轉入災害運行模式,，自動實現增大通風量,、自動反風、自動增加排水能力,、自動開啟消防水泵等功能,，盡可能降低災害損失。
利用安全監(jiān)測系統(tǒng)進行事故的預警,，并利用人員定位系統(tǒng),、無線通訊系統(tǒng)和語音系統(tǒng)及時給相關人員發(fā)出預警信號，最大可能的降低事故的發(fā)生幾率和最大可能的降低事故損失,。井下定位系統(tǒng)應具備在危險場合的高精度定位,，便于事故發(fā)生后的搜救行動。
利用人員定位和考勤系統(tǒng)對井下,、井上的人員分布作及時的了解,，當設備或系統(tǒng)發(fā)生故障時，能自動通知最近的維護人員前往排查事故,。并對維護人員的出勤情況作統(tǒng)計,。
人員定位、無線通訊,、視頻及IP調度四合一融合系統(tǒng)
該方案基于多網絡融合的設計理念,，采用以太網作為人員定位、無線通訊,、網絡視頻和IP語音系統(tǒng)的統(tǒng)一傳輸網絡,，在主干千兆環(huán)網基礎上，使用百兆分站作為最終的系統(tǒng)接入口,，實現四類信息的統(tǒng)一傳輸,，無線通訊采用WIFI模式。
除實現常規(guī)的通訊外,，還要實現在緊急情況下自動撥打相關區(qū)域電話的功能,，并記錄通話內容，同時與人員定位融合,，實現在緊急情況下優(yōu)先聯(lián)系最適合處理的人員的電話等功能,。
總體設計要將人員定位及考勤、無線通訊、網絡視頻,、IP語音調度系統(tǒng)融合到一個系統(tǒng)中,，實現多信號的同網(以太網)傳輸，系統(tǒng)采用分站+網絡+控制的方式,，分站具備射頻信號,、無線通訊、以太網接入,、IP語音的接入能力系統(tǒng),。
總體功能：
·GSM/WiFi雙網移動通信;
·WiFi企業(yè)內部移動通信專網;
·人員數量、位置,、路徑,、考勤管理系統(tǒng);
·設備的數量、位置,、路徑管理系統(tǒng);
·有線,、無線、IP調度通信系統(tǒng);
·有線,、無線數字視頻監(jiān)控系統(tǒng),。
系統(tǒng)結構：
采用光纜+無線的方式構建，系統(tǒng)網絡分站(百兆)通過光纖接入千兆工業(yè)以太環(huán)網,，構成星型百兆工業(yè)以太延伸網絡,，系統(tǒng)中的終端(手機、射頻傳感器等)采用無線方式與分站進行通訊,。
網絡視頻系統(tǒng)
東歡坨礦目前的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用普通光纖型視頻攝像儀,，視頻覆蓋面十分有限，根據綜合自動化平臺需實現三網融合的要求,，將采用全新的網絡化視頻監(jiān)控系統(tǒng)替代原視頻系統(tǒng),，原攝像儀和工業(yè)電視原則上廢止。
新設計的工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)將采用網絡化數字攝像儀,，實現在綜合自動化工業(yè)以太網上的傳輸,，不再需要另外建設視頻傳輸網絡。視頻信號在調度控制中心利用視頻服務器進行統(tǒng)一管理和發(fā)布,，網內的用戶可直接利用瀏覽器查看相關的視頻信息,。同時通過視頻解碼器解碼后在工業(yè)電視墻進行集中顯示。
在井下重要領域安裝網絡型本安攝像儀,，以光纖傳輸的方式就近接入工業(yè)以太網交換機;在地面重要區(qū)域安裝網絡攝像儀和球型全方位攝像儀,，以光纖就近接入工業(yè)以太網，攝像儀的具體布置見后面章節(jié),。
在調度控制中心配置視頻服務器,、視頻解碼器和視頻矩陣,，配套相關的系統(tǒng)軟件，實現視頻信息的集中管理,、發(fā)布和顯示功能,。
該視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：
·各類網絡IP攝像儀，包括井下防爆和地面普通型;
·視頻服務器,、流媒體服務器,、報警服務器，這三臺服務器的功能可集中到一臺服務器上;
·視頻存儲,，建議采用磁盤陣列柜;
·視頻解碼服務器和視頻矩陣,，視頻矩陣也可包括在大屏系統(tǒng)中。
智能聯(lián)動及應急預案處理系統(tǒng)
智能聯(lián)動及應急預案軟件,，基于.NET開發(fā),，采用組態(tài)化編程,，與綜合自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)平臺完全兼容,，采用OPC方式實現實時數據的互通和控制命令的閉鎖，與系統(tǒng)開發(fā)組態(tài)軟件使用統(tǒng)一數據庫,。
此軟件是整個綜合自動化的核心之一,，與常規(guī)的聯(lián)動或預案處理軟件有著革命性的區(qū)別，目前已經完成了多個重要的聯(lián)動和預案組件,，這些組件主要包括：生產,、通風、供電,、排水,、運輸等五個方面的聯(lián)動和預案組件，在實際使用中可根據用戶的實際情況進行相關調整,。
礦井災害預警監(jiān)測系統(tǒng)
高效的礦山災害管理系統(tǒng)是礦山安全中一個重要的環(huán)節(jié),，它能夠預防大多數的井下人為事故的發(fā)生，并在很大程度上能夠實現災害因子的可視化,，監(jiān)測井下災害因子的變化,，根據各災害因子測量值綜合分析災害發(fā)生的可能性，給出相應災害預警等級等功能,。同時在災害發(fā)生之后能夠為救援工作提供大量的災前資料以指導救援行動,。
建立新型礦山安全預警管理技術平臺，將在井下人員及設備管理,、井下重要參數的可視化技術,、礦井管理電子地圖管理、整合眾多監(jiān)測儀器功能實施災害預測預報方面進行重大改進,。災害預警管理系統(tǒng)設計由前端數據采集,、信號傳輸通道、綜合預警算法研究、聯(lián)動控制及信息發(fā)布等構成,。
整個預警管理系統(tǒng)的核心骨架結合現有礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)和井下通訊系統(tǒng)搭建,。
系統(tǒng)借用人工智能技術，建立各種災害預警數學模型,，并隨著歷史數據積累進一步完善數據模型;通過數據倉庫,、數據挖掘和數據集市等數據分析技術，設計開發(fā)三維礦井災害預警預測軟件系統(tǒng),，將礦井進行三維仿真虛擬,，并實時展現生產現場瓦斯、水,、火,、煤塵、礦電,、頂板,、風扇等各種信息，將這些狀態(tài)信息實時按照規(guī)律進行排序,對一個礦井的安全性做出評估,幫助明確預測目標和進行問題的識別,，建立或修改預測模型,，通過一系列人機對話過程，交互式的進行分析,、比較和判斷,，達到預測并預警的作用。
煤礦安防系統(tǒng)要融入綜合自動化系統(tǒng)
東歡坨礦自動化系統(tǒng)改造的需求,，給煤礦安防工程制造商提出了新的要求,，增加了安防工程的難度。安防工程制造商要想打入煤礦系統(tǒng),，就必須考慮和滿足煤礦用戶的需求,，東歡坨礦的安防系統(tǒng)方面的需求，就是目前典型的案例,。所以有志在煤礦搞安防系統(tǒng)的制造商,，應該詳細的了解煤礦用戶的需求。
東歡坨礦自動化系統(tǒng)改造的需求了解到,，安防系統(tǒng)已經不能單獨存在于綜合自動化礦井之中,，而是要融入于自動化系統(tǒng)之中。它是自動化系統(tǒng)不可分割的一個重要組成部分,，沒有安防系統(tǒng)的融入,，自動化系統(tǒng)不可能完善，所以,，安防系統(tǒng)要能并入綜合自動化平臺,，作為自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)存在,。煤礦發(fā)展離不開自動化，自動化系統(tǒng)也離不開安防系統(tǒng),。
安防系統(tǒng)在煤礦應用的注意事項
1.煤礦井下電氣產品必須符合煤礦保安規(guī)程,，一般情況下必須三證齊全：防爆合格證、MA安全標志準用證,、產品合格證,。
2.煤礦井下環(huán)境條件惡劣，溫度高,、濕度大,，有很多地點潮濕度達95%以上,產品需進行防潮處理及散熱處理。
3.通訊接口必須符合綜合煤礦綜合自動化的要求,。