一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：包括监控调度层、区域控制层以及设备层，数据库服务器、多屏监控显示器、呼叫设备以及工控机通过干线环网与区域控制层的集控中心设备连接，采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统通过区域环网与数据交换器连接并接入工业计算机和电液控主机，本实用新型专利技术设备控制框架层搭建合理，总监控调度层以及区域控制层分级进行监控配调控制，职责分明，保证了设备层的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统
本技术涉及一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统。
技术介绍
矿的开采为了安全一般是从前向后采，先打通巷道进入计划开采面积的远处，正式开采时的工作面称回采煤工作面，采煤工作面主要设备有双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架，在平巷内还有桥式转载机、可伸缩胶带输送机、可移动变电站、泵站及电气设备等，煤炭占我国能源比重70％以上,是我国国民经济的重要支柱。采掘技术装备现代化水平的大幅提升,对提高煤炭产量起到决定性的作用，随着自动化技术的发展，采煤工作面的设备通过自动化技术逐步实现自动化操作，由于矿的开采的环境复杂，监控以及传输系统的架构是实现自动化的基础，目前在现有的采矿工作面的自动化改造工作中，存在设备年限层次不齐，自动化联网通信改造难度高，同时矿内环境复杂恶劣，传统的通信网络架构传输不稳定的问题
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：包括总监控调度层：包括数据库服务器、多屏监控显示器以及以及工控机；区域控制层：集控中心设备，所述的集控中心设备由操控室、工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机组成，工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机分布设置在操控室内，多组显示屏与对应的工业计算机以及电压控制主机连接；设备层：采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统；所述的数据库服务器、多屏监控显示器、呼叫设备以及工控机通过干线环网与区域控制层的集控中心设备连接，采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统通过区域环网与数据交换器连接并接入工业计算机和电液控主机。进一步的：所述的干线环网包括工作面服务器以及若干节点控制器，所述的若干节点控制器与对应的采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统的功能设备通过对应的信号线连接，所述的节点控制器通过RS232/484接口快插网线与无线通信节点连接，若干无线通信节点与设置在支架梁顶以及顺槽巷道的巷道壁上的若干无线路由在统一的通信协议下自组无线通信网络实现通信，所述的无线路由通过协调器与工作面服务器通过RS232/484接口快插网线连接。进一步的：所述的节点控制器包括多型号通信接口、FPGA处理板、RAM缓存器、存储芯片，所述的多型号通信接口、RAM缓存器以及存储芯片与处理器连接，所述的多型号通信接口包括多组RS232/484网络接口、光纤接口、CAN总线接口、I/O总线接口以及USB接口。进一步的：所述的节点控制器、无线通信节点、无线路由器以及协调器均通过快接电源线连接防爆电源供电。进一步的：现场无线遥控终端接入自组无线通信网络与区域内的节点控制器连接。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本系统设备控制框架层搭建合理，总监控调度层以及区域控制层分级进行监控配调控制，职责分明，保证了设备层的稳定运行，同时本结构在采煤工作面区域实现了无线网络的架构，通过采用设置具有多型号通信接口的节点控制器实现多现有不具有直接联网功能设备的控制系统的连接，从而实现采煤工作面大部分设备的联网，实现调配控制，本系统采用自组网技术，使得区域内实现跳点网络传输，保证了网络运行的稳定性，有效避免单一网络设备故障造成通信网络的瘫痪。附图说明图1是本技术实施例煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统的设备分布示意图。图2是本技术实施例节点控制器的通信示意图。图3是本技术实施例节点控制器的硬件框架示意图。图4是本技术实施例若干节点控制器的网络连接框架示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。参见图1-图4，本实施例本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：包括总监控调度层：包括数据库服务器、多屏监控显示器以及工控机；区域控制层：集控中心设备，所述的集控中心设备由操控室、工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机组成，工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机分布设置在操控室内，多组显示屏与对应的工业计算机以及电压控制主机连接；设备层：采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统；所述的数据库服务器、多屏监控显示器、呼叫设备以及工控机通过干线环网与区域控制层的集控中心设备连接，采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统通过区域环网与数据交换器连接并接入工业计算机和电液控主机。本实施例中涉及的煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统分为三个框架层，其中总监控调度层作为最上端监控控制层，作为本系统的远程控制层，用于监控各个采煤区域的工作状态信息，其中数据库服务器用于采集由各个采煤区域发送的信息，便于查询，所述的多屏监控显示器用于调用数据库服务器并进行显示，便于监控人员对各采煤区域的采集信息进行监控，便于对采煤区域的工作状况进行调控，所述的区域控制层作为单一采煤区域的本地调控和监视，其设置有集控中心设备，集成设置有工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机实现设备调用控制以及设备运行监控的功能，所述的设备层为采煤工作面区域的设备，其中包括采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统；其通过采煤工作面区域架设的区域环网与集控中心设备通信连接。本实施例中所述的干线环网包括工作面服务器以及若干节点控制器，所述的若干节点控制器与对应的采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统的功能设备通过对应的信号线连接，所述的节点控制器通过RS232/484接口快插网线与无线通信节点连接，若干无线通信节点与设置在支架梁顶以及顺槽巷道的巷道壁上的若干无线路由在统一的通信协议下自组无线通信网络实现通信，所述的无线路由通过协调器与工作面服务器通过RS232/484接口快插网线连接，所述的节点控制器包括多型号通信接口、FPGA处理板、RAM缓存器、存储芯片，所述的多型号通信接口、RAM缓存器以及存储芯片与处理器连接，所述的多型号通信接口包括多组RS232/484网络接口、光纤接口、CAN总线接口、I/O总线接口以及USB接口，本实施例具体涉及采煤工作面的传输网络的架构，基于目前设备改造中，设备年限层次不齐，故部分功能设备不具有网络功能，造成设备改造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：包括/n总监控调度层：包括数据库服务器、多屏监控显示器以及以及工控机；/n区域控制层：集控中心设备，所述的集控中心设备由操控室、工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机组成，工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机分布设置在操控室内，多组显示屏与对应的工业计算机以及电压控制主机连接；/n设备层：采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统；/n所述的数据库服务器、多屏监控显示器、呼叫设备以及工控机通过干线环网与区域控制层的集控中心设备连接，采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统通过区域环网与数据交换器连接并接入工业计算机和电液控主机。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：包括
总监控调度层：包括数据库服务器、多屏监控显示器以及以及工控机；
区域控制层：集控中心设备，所述的集控中心设备由操控室、工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机组成，工业计算机、显示屏、数据交换器以及电液控主机分布设置在操控室内，多组显示屏与对应的工业计算机以及电压控制主机连接；
设备层：采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统；
所述的数据库服务器、多屏监控显示器、呼叫设备以及工控机通过干线环网与区域控制层的集控中心设备连接，采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统、传感器数据采集系统通过区域环网与数据交换器连接并接入工业计算机和电液控主机。


2.根据权利要求1所述的煤矿采煤工作面智能化综合监控控制系统，其特征在于：所述的干线环网包括工作面服务器以及若干节点控制器，所述的若干节点控制器与对应的采煤机子系统、支架电液控子系统、泵站子系统、供配电子系统、三机子系统、影音监控系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云志，
申请(专利权)人：凌云志，
类型：新型
国别省市：山东;37