煤矿信息传输系统
(1)项目来源
哈尔滨国力电气有限公司。
(2)项目依托单位(公司)实力概述
项目依托单位:哈尔滨国力电气有限公司。
哈尔滨国力电气有限公司地处黑龙江省哈尔滨科技创新城产业园区,公司在控制和保护领域的技术优势,实现产业的全面拓展和深化; 产品覆盖电力、煤矿及石油化工等多个领域。公司主要从事电力系统自动化及继电保护装置、发电厂自动化控制系统、发电机组动态稳定监测与故障诊断系统、电能质量监测与分析装置、煤矿供电监控系统以及数字化矿山综合自动化系统等领域的研发、生产和销售,是为电力行业及大型行业客户(煤炭、石化、铁路、冶金等)提供电力及综合自动化整体解决方案、优质产品和服务的高新技术企业。
主要研发生产的矿用产品有:全矿井综合自动化系统、KJ171煤矿供电监控系统、GWB-810k矿用一般型微机线路保护测控装置、GBK-6矿用高压隔爆开关型微机保护测控装置、DBK-16矿用低压隔爆开关型微机保护测控装置、煤矿重大事故应急救援指挥系统、煤矿井下机车运输信集闭系统、FMS-200型主扇安全运行在线监测系统、煤矿皮带防乘人越位系统、煤矿井下排水自动化系统、KRT-60型矿用开关及微机保护装置综合试验台、GRT-2000K矿用便携式微机保护测试仪、EMT-2型电动机变压器微机综合试验台。
国力电气拥有一支具有多年自动化监控、继电保护、煤矿防爆产品研发经验的科研队伍。现有产品均为自主研发,具有自主知识产权。公司积极与国内多家知名院所保持长期的科研合作,并共同承担国家及省级重大科研攻关项目。同时,研发具有前瞻性及市场潜力的产品,跟踪行业前瞻技术,聘请多名业内专家为公司顾问作技术指导。2014年9月,国力电气投资新建北京中科博源电气有限公司,标志着国力电气向国际化、规模化研发企业的队列又迈出坚实的一步。
(3)基础条件及创新发展能力
电子技术研究所基本概况:电子技术研究所隶属黑龙江科技大学,研究所高级职称以上专业技术人员10人,占研发团队总人数的70%;其中具有博士学位的教师6人。指导在读硕士研究生8人。研究所有完备的软硬件开发设施,配有先进的煤矿生产安全监控设备,如煤矿钢丝绳探伤系统,本安电路防爆测试仪器,电动机测试系统等。
主要研究领域和方向:以煤矿通信技术、电子信息技术、自动测试技术、总线技术、虚拟仪器技术为核心的工业控制系统、煤矿机电安全及信息化装备、自动检测系统和监测监控系统。并在此基础上,针对煤矿应用需求和基础能力建设需求,逐步开展了半实物仿真技术、试验验证技术、复杂测试系统校准技术、网络化测试技术、电路测试与故障诊断技术、电子系统故障预测等新兴研究方向。2014年完成各类科研项目50余万元,发表科研论文40余篇。
主要完成的课题项目:煤矿中小功率主提升机电控系统及关键技术研究;数字中频调制器;煤矿瓦斯无线监测装置;基于无线网络的环境监控装置。
(4)技术水平
项目简介:矿井信息传输系统是专门为煤矿实现井下采煤工作面、掘进工作面、采区变电所等多地点相互通信或实现井下监测监控系统、人员定位系统、无人综采工作面控制系统、无人值守变电所等系统中各子系统和装置之间实现数据通信的信息传输装置,包括对应的通信软件。
主要技术路线:设计方案采取32位STM32内核处理器,该处理处理器的主频72MHz,速度快,且多任务执行能力强,只能采用分步方式、中断方式就能达到多个任务处理的效果,其性能较目前信息传输系统使用的处理器有了质的提高。而且以STM32为核心的处理器内部的功能模块:LCD、以太网、串口、CAN、USB等模块都是STM32级别处理器必备的功能。方便了硬件电路设计与调试。从成本的角度考虑现在以STM32为核心的处理器工业级芯片价格一般在百元,性价比非常高。
该平台核心技术是实现了多总线技术的融合,可以和煤矿现有的传感器检测装置无缝对接,同时提升了煤矿监控的信息化处理水平,安全性能大大增加。
产品的成熟性:产品已经完成了样机的设计,制作和以及数据传输通信功能的测试工作。
主要创新点:1)以工业以太环网为核心,实现了各子系统无缝集成和数据实时传输;2)系统提供了多种符合国际主流标准的接口方式,便于各种子系统的接入,如OPC、DDE、FTP等接口;3)系统实现了矿井各种监控、监测信息的共享、集成、融合和信息综合利用,为矿井提供生产、安全层面的基于信息融合技术的决策支持,有效提高了矿井安全生产指挥决策的科学性、有效性。能够解决现有各种矿井安全生产信息传输系统的以下问题:①信息传输系统各自独立、相互封闭、传输速率低;②不能实现综合业务传输与企业上层管理信息网络连接,从而导致的信息不能相互共享和融合;
(5)经济效益和市场前景
安全是经济的基础,当前的计算机,网络和多媒体等技术日新月异,加上计算机应用在我国煤矿的大量普及,一些先进生产设备的投入使用,使得煤矿行业的现代化生产和管理水平进一步提高,对煤矿信息监控系统的性能和功能也提出了新的要求。因此,煤矿信息传输系统也将升级改造,使其成为性能卓越的综合信息系统,以满足煤炭生产日益增长的需要。
矿井信息传输系统是实现矿井信息化和自动化的必备系统,该系统既能为现有煤矿独立的系统(如井下监测监控系统、人员定位系统)实现信息传输功能,也能为多个系统之间实现信息传输,同时还可为新开发的具有信息化和自动化功能的新装置、新装备作为信息传输单元,为其实现数据传输、控制策略提供可靠的数据链路。该系统有广阔的应用前景。
实践证明,矿井信息传输低成本、模块化、通用化、可兼容和高速率是提高煤矿生产自动化的必然手段和发展趋势,但是,在实际使用过程中,由于技术、管理、操作等多种因素,信息传输系统出现了各种各样的问题。据统计,全国煤矿中60%的监控系统只能测量少量的环境参数,40%的系统急的系统急待维修,10%的系统没有达到设计要求,造成了资金、设备的闲置和浪费,安全形势依然严峻。煤矿信息传输系统面临着大面积的升级改造,市场前景广泛。
(6)社会效益
我国煤矿信息监控技术的研究与应用在煤矿自动化领域内走在前列,取得了显著的进步与发展。但与信息化时代的要求,与企业信息化的要求还相差甚远。有大量的生产实践中提出的问题需要解决,现有的监控系统不论在功能上、质量上还存在不少问题,亟待提高,因此有待从事煤矿信息监控技术应用的广大科技工作者共同协作与努力。特别应将监控系统作为未来煤矿综合自动化系统的一个结点,一个有机的组成部分,在煤矿整体优化的基础上使之不断地完善与提高,在实现煤炭企业信息化、现代化的过程中发挥积极作用。
煤矿信息监控系统对保证矿井安全生产起着人工无法替代的作用。要充分发挥煤矿信息监控系统的作用,必须在思想、组织、技术、资金、培训、售后服务、监管等诸多方面落实到位,上下重视,齐抓共管。从管理上下功夫,先进的设备只有跟上先进的管理,装备的先进性才得以体现,才能使安全生产监控系统在煤矿安全生产中发挥出最大的社会效益。
(7)产品产业化能力
黑龙江科技大学电子技术研究所多年来从事煤矿电力电子装置、信息传输系统和检测设备研究工作,并为黑龙江省煤矿进行社会服务工作,包括矿井的项目评审、生产能力核定、安全评价等工作,与各煤矿和各地市的煤炭工作管理部门建立了良好的合作关系。电子技术研究所能够为矿井信息传输系统提供强大的技术支持。
哈尔滨国力电气有限公司是生产煤矿装置与设备的知名企业,是哈尔滨市确立的煤矿电气设备研发的工程中心,占地面积20000平方米,现有设备、检测仪器以及研究所科研教师等条件,能够满足该项目产业化的生产需求。
生产场所:公司拥有生产厂房近15000平方米;建有产品生产车间、产品检验车间、焊接生产线、包装车间、组装调试车间等。
产品生产车间 产品检验车间
焊接生产线
仪器设备:哈尔滨国力电气有限公司拥有与生产线等配套各类设备近50余台套,其它化、实验,检测仪器20余台套,完全能够满足科研,试、实验和工业化生产需要。