今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道供稿單位：SIEMENS-西門子自動化與驅動集團工業通訊網絡
煤炭行業現狀簡介
我國是“富煤、貧油、少氣”的國家，這一特點決定了煤炭將在一次性能源生產和消費中占據主導地位且長期不會改變。目前我國煤炭可供利用的儲量約占世界煤炭儲量的11.67%，位居世界第三。我國是當今世界上第一產煤大國，煤炭產量占世界的35%以上。我國也是世界煤炭消費量最大的國家，煤炭一直是我國的主要能源和重要原料，在一次能源生產和消費構成中煤炭始終占一半以上。
近幾年來我國宏觀經濟的快速發展拉動了煤炭行業的快速發展。由于我國的經濟增長迅速，一些工業如：鋼鐵、電力、化工、汽車以及交通運輸、建筑和居民生活等用煤量較大，因此也促成了煤炭需求量的大幅度增加。
生產單位的需求
在2006年時，我國約有煤炭生產單位2.8萬家，而平均年生產能力不足10萬噸，如何整合資源提高生產能力成為各煤炭生產企業關注的焦點之一。而伴隨著產能體高，解決煤炭安全生產的問題就顯得更加刻不容緩。安全生產的核心內容就是實時掌控煤炭生產過程中的各種數據，針對變化的數據及時做出可控的反應。因此建立一個實用有效的綜合自動化平臺便顯得尤為重要。
由于在煤炭生產環節中，存在十幾個甚至更多的子系統，而各個子系統成分布式結構，如果各系統間不建設綜合自動化平臺，那么各系統自成體系無法互通信息，將形成“自動化孤島”。而且會造成通訊線路和組態軟件的重復投資，系統維護困難，整體可靠性差。
在建設煤礦分布式安全綜合自動化系統過程中最基本的關鍵問題是建立一個分布式實時通信平臺，集成各個監測監控系統的各種通信數據，并在局域網中傳輸，同時還要保證各種數據的實時性、準確性。同時還要傳輸多種類型的數據，如視頻、音頻、控制數據。根據上述需求，工業以太網便成為了首選平臺，可以使煤礦綜合自動化平臺真正實現一個多網合一，一網到底的。
解決方案及優勢
采用西門子千兆工業以太網交換機SCALANCE X-400搭建千兆環型網絡傳輸平臺，井上環網與井下環網采用西門子HSR技術，網絡的重構時間小于300ms，環網間采用西門子standby技術形成環間耦合，重構時間小于300ms。遠端SCALANCE X-200工業以太網交換機采用星型結構接入主干網平臺，采用西門子SCADA軟件WINCC搭建集成監控平臺，采用以太網硬件接口和OPC軟件通訊協議接入其它自動化子系統。
西門子SCALANCE全系列工業以太網交換機已經通過防暴認證和煤安認證，可以在井下安裝使用，并已經在眾多礦井中有廣泛應用。
1、上位機接入方式，有些自動化系統比較簡單，沒有以太網接口，但有上位機，可以通過在該上位機增加通訊網卡來獲得以太網接口；
2、PLC接入方式，有些自動化系統采用PLC進行控制，可以對PLC增加以太網模塊，與附近的交換機進行物理上的網絡聯接；
3、子網絡接入方式，有些自動化系統已經很成熟，并且自成網絡，對外有統一的網關接口，直接采用這個接口即可接入到網絡傳輸平臺中；
4、擴展接入方式，有些自動化系統不僅沒有以太網接口，而且也沒有上位機，但該系統支持RS485/232或現場總線等串行接口，可以通過增加串口服務器等轉換設備，把其它接口轉化成以太網接口。
各個自動化子系統通過千兆工業以太網把實時數據傳輸到地面的監控中心，保證了數據傳輸的優先性和實時性，支持VLAN，可根據系統劃分，提高傳輸效率保證數據安全。支持三層交換技術，保證需要通訊的VLAN間可交換數據。由于工業電視系統已經全部實現數字化，視頻數據通過視頻編碼器轉化成數字信號通過工業以太網進行傳輸，將網絡視頻數據高度集成到集控平臺上，從而延伸視頻服務功能，支持IGMP協議，可以高效快捷的傳輸視頻源信號至多個監測位置，節省網絡資源。另外，語音數據也能夠通過工業以太網傳輸到集控中心的語音調度平臺。這樣，在煤礦實現了數據流、視頻流、語音流同纜同芯傳輸，實現數字信號的同網傳輸，便于綜合自動化系統平臺的高度集成，真正達到三網合一，優化了傳輸方式，減少成本，克服傳輸通道的瓶頸，在可保證數據的穩定傳輸前提下，同時千兆控制網的可用帶寬也得到了充分的利用。
1、 通過本項目的建設，將地面和井下的各個自動化子系統集成到一個統一的網絡平臺進行數據傳輸，實現三網合一。
2、煤礦綜合自動化系統的建設實現了綜采重型化、掘錨一體化、主運集控化、輔運快捷化、供電遠程化、通風智能化、洗選模塊化、管理信息化，改善工作環境，提高安全系數，減少井下人員傷亡的可能性。
3、系統建設完成后，煤礦地面和井下各生產環節的生產工況信息在異構條件下進行有效集成，能夠將各子系統的數據進行有機整合，進而實現相關聯業務數據的綜合分析以及生產狀態的實時評估，為礦井自動化系統提供一個高速、安全、可靠的管理平臺，提高了整體集成水平，發揮自動化系統的綜合管理效益，實現全礦井的數據采集、生產調度、決策指揮的信息化、科學化，實現管控一體化。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號