一、自動(dòng)化綜放面系統(tǒng)三級(jí)構(gòu)成
系統(tǒng)集成通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三級(jí)。
1.信息層
地面設(shè)置兩臺(tái)服務(wù)器，分別運(yùn)行系統(tǒng)集成軟件和電液控制系統(tǒng)軟件。主要功能有：
①?gòu)墓ぷ髅嬷骺赜?jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)：包括工作面集控信息、采煤機(jī)信息、工作面運(yùn)輸設(shè)備信息、平巷運(yùn)輸設(shè)備信息、電液控制系統(tǒng)信息、泵站信息、負(fù)荷中心信息。
②將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中顯示、存儲(chǔ)、打印和數(shù)據(jù)傳輸。
③遠(yuǎn)程診斷：對(duì)于系統(tǒng)維護(hù)者，可以通過地面主機(jī)對(duì)工作面主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和參數(shù)調(diào)整。
④遠(yuǎn)程控制：可在地面進(jìn)行工作面設(shè)備的順序啟停控制。
⑤OPC接口：提供與第三方集成商的數(shù)據(jù)交互通道，由第三方對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。
2.傳輸層
本層在平巷控制臺(tái)和膠帶機(jī)頭各設(shè)置一臺(tái)礦用隔爆型兼本安工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，兩臺(tái)交換機(jī)之間采用兩芯光纖傳輸。膠帶機(jī)頭交換機(jī)與設(shè)在采區(qū)變電所的千兆光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)之間采用光纜連接，通過環(huán)網(wǎng)與地面主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，用來(lái)傳遞井上下的監(jiān)測(cè)控制數(shù)據(jù)。通訊速率為100/1000Mbps。
3.監(jiān)控層
在平巷設(shè)置一臺(tái)PM32/ZE/A到井下防爆計(jì)算機(jī)作為工作面自動(dòng)化集成主機(jī)，通過RS485接口Modbus通訊協(xié)議與采煤機(jī)、負(fù)荷中心、運(yùn)輸設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工作面語(yǔ)音通訊控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，獲得上述系統(tǒng)信息并控制上述系統(tǒng)；電液控制系統(tǒng)主機(jī)和泵站控制系統(tǒng)主機(jī)通過平巷以太網(wǎng)交換機(jī)與自動(dòng)化集成主機(jī)通訊，實(shí)施對(duì)泵站和支架的監(jiān)測(cè)與控制；TK200膠帶監(jiān)控系統(tǒng)和TK200工作面監(jiān)控系統(tǒng)分別采用Modbus/TCP方式接入設(shè)在膠帶機(jī)頭和平巷控制臺(tái)的交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。
在膠帶機(jī)頭設(shè)置一臺(tái)PM32／ZE/A型井下防爆計(jì)算機(jī)作為工作面監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，通過膠帶機(jī)頭交換機(jī)接入光纖環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)顯示。
二、系統(tǒng)集成的配套子系統(tǒng)
1.采煤機(jī)子系統(tǒng)
①采煤機(jī)采用RS485通訊接口通過采煤機(jī)動(dòng)力電纜內(nèi)的兩芯雙絞屏蔽通訊線連接到平巷負(fù)荷中心內(nèi)，提供采煤機(jī)實(shí)時(shí)工況的相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)上傳功能。
為了提高傳輸可靠性，利用電液控制系統(tǒng)的紅外線發(fā)射接收裝置建立備用采煤機(jī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過采煤機(jī)上安裝的紅外線發(fā)射器與采煤機(jī)通訊獲得采煤機(jī)信息并傳輸?shù)街Ъ苌习惭b的紅外線接收器上，由電液控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)采煤機(jī)信息到電液控制系統(tǒng)平巷主機(jī)。
采用Modbus通訊協(xié)議、RS485／RS422接口將數(shù)據(jù)報(bào)文（包括采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的名稱、數(shù)據(jù)點(diǎn)的寄存器地址、數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍、數(shù)據(jù)點(diǎn)的單位等數(shù)據(jù)）進(jìn)行集成并上傳。
②在采煤機(jī)電控箱內(nèi)安裝一個(gè)本安電源模塊（輸入220V AC，輸出12V lA）及四芯鋼絲防護(hù)電纜，給采煤機(jī)位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的紅外線發(fā)射裝置供電，并和支架上安裝的紅外線接收裝置配套。
2.運(yùn)輸設(shè)備集控子系統(tǒng)
運(yùn)輸設(shè)備集控子系統(tǒng)包括工作面運(yùn)輸集控子系統(tǒng)和平巷膠帶集控子系統(tǒng)，其中某公司的運(yùn)輸設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和某公司的TK200系統(tǒng)應(yīng)用較廣泛。
在平巷控制臺(tái)利用一臺(tái)控制器，采用Modbus通訊協(xié)議、RS485/RS422接口將數(shù)據(jù)報(bào)文（包括采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的名稱、數(shù)據(jù)點(diǎn)的寄存器地址、數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍、數(shù)據(jù)點(diǎn)的單位等）集成并進(jìn)行上傳。
工作面運(yùn)輸設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用Modbus通訊協(xié)議、RS485/RS422接口將相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)文（包括采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的名稱、數(shù)據(jù)點(diǎn)的寄存器地址、數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍、數(shù)據(jù)點(diǎn)的單位等）集成并進(jìn)行上傳。
膠帶集控子系統(tǒng)(TK200)采用Modbus通訊協(xié)議、RS485/RS422接口直接接入設(shè)在膠帶機(jī)頭的交換機(jī)內(nèi)的Modbus/TCP網(wǎng)橋，將相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)文（包括采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的名稱、數(shù)據(jù)點(diǎn)的寄存器地址、數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍、數(shù)據(jù)點(diǎn)的單位等）集成并進(jìn)行上傳。
3.泵站集控子系統(tǒng)
泵站采用乳化液泵自動(dòng)化控制箱控制，通過改造可具備以太網(wǎng)接口。通過該接口，可采集泵站出口壓力、泵站開停工況、泵站保護(hù)信息、乳化液配比濃度、液箱液位等信息。
4.負(fù)荷中心
負(fù)荷中心提供RS485接口Profibus通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳。
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針對(duì)煤礦采掘相關(guān)設(shè)備存在的耐磨問題進(jìn)行深入研究，可為需求客戶解決實(shí)際問題并提供具體解決方案，實(shí)現(xiàn)合作共享共贏。
專家研究方向：
1.解決復(fù)雜地質(zhì)條件下（如硬巖、夾矸、硫磺結(jié)核）截齒適用問題；
2.解決滾筒截齒齒座合理布置及合適截割角問題；
3.解決刮板輸送機(jī)中部槽、鏈輪及關(guān)鍵部件的耐磨問題，延長(zhǎng)其使用壽命；
4.采用激光、等離子再造技術(shù)，對(duì)報(bào)廢的液壓支架立柱進(jìn)行修復(fù)再造，超過新立柱壽命；
5.對(duì)適宜井下硬巖小型快速掘進(jìn)設(shè)備（代替盾構(gòu)機(jī)）有深入的研究。
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