煤矿信息网络存在的问题与解决思路

煤 矿信息网络存在 的问题与解决思路

刘虎 王超 梁红涛 张一璋

平煤股份十三矿信息化管理办公室 2021 年 6 月

摘要：新时代的发展煤矿也正在进行升级蜕变，逐步从机械化、自动化、信息化、智能化发展，其中信息网络发挥的作用越来越多。为了发挥信息网络在煤矿安全生产中的优势，应立足于实际，创新技术应用，解决工作中的痛点，变被动管理为安全主动。

关键词：带宽；网络安全；低压电；备用电源；接入交换机；UPS综保；

0 引言

煤矿是采掘集运通等专业共同应用的地点，尤其是井下环境恶劣，对机械、设备、线缆要求比较高，随着国家在推行煤矿智能化升级改造，很多智能化系统应声上马，但最重要的信息网络的一些问题还有待解决。

1煤矿信息网络现状

1.1带宽不够，冗余性差

煤矿自动化、信息化、智能化的发展会带来大量系统、设备的智能化升级，很多数据都是通过网络汇总到中心机房，煤矿除了监测系统外，其他系统如电话、工业视频、定位、应急广播、抽采、地测、防突、财务、皮带集控、采掘设备远控、视频会议等都是通过信息环网和办公网来传输，数据量越来越多，而现有的工业网络带宽不能满足当前矿井智能化建设的需求。

1.2结构简单，缺乏安全性

计算机网络具有开放性、互连性，多样性，易受黑客、恶意软件攻击，加之个别使用者盲目私搭乱接、无意乱点都易造成故障风险。同时许多工业控制信息需要较高优先传输等级以保障工业控制的安全性。但当下大多的矿井信息网络未形成专属的体系结构，往往是单一的接入和传输，给矿井智能化建设带来巨大的安全隐患。

1.3供电不稳

井下巷道内低压电不稳定，具体表现在以下几个方面：一、低压线路接的设备多，耗电多，电压波动大，停送电频繁。二、低压线路普遍是单回路，线路中某一设备检修时必须停掉上级供电，同条线路中的其他设备要是没有备用电池，必然受到影响。三、监测探头有高控和断控功能，探头一旦有高值、断线等情况，整个巷道的供电都将被切断。四、巷道过长时，会有串有多个综保，恢复供电时需挨个挨个跑现场，人为给综保送电耗时耗力。

1.4各自为政，缺乏统一管理。

煤矿生产涉及采掘集运通各专业，很多系统内外网需求各不相同，提供接口的地点也具有开放性，私搭乱接屡禁不止，还有是各系统关联性不强，没有统一管理。

1.5缺乏资金，升级淘汰速度慢。

不能防范于未然，就会被动挨打，计算机相关技术推陈出新快，新技术新产品都应用于矿山安全生产，是“看不见”的效益，“看不见”的卫士，龟速赛跑其实就是风险。

1.6人员缺失，维护不到位。

煤炭行业工作环境特殊，越来越不受青年人们青睐，而信息化发展又离不开软件、网络、安全、硬件相关人才，维护人员经常是自学专研，待遇和晋升上没有优势。

2解决思路

2.1系统升级

采用系统化的设计理念，将工业网络划分为接入网、汇聚网、主干网、核心网。主干和汇聚数据速率提升到10000bps，合理的划分网络资源为工业网络提供可靠的数据速率。

2.2网络管控

采用环网的设计方式做网络冗余来保障通讯系统的冗余性。采用vlan标签、优先级划分、端口控制等手段保障各个子系统远程控制的优先性，通过snmp远程管理系统来保障通讯设备的完好性，采用杀毒软件、行为管理设备、工业网闸、入侵检测等软硬件来保障工业网络的安全。同时建立范围细分、责任到人、事故必究的网络管理制度也是网络管控的重要组成部分。

2.3双回路供电

对于主干、汇聚、接入网的交换设备采用双进双出专用综保为其供电，保障网络设备7*24小时不间断供电，双出电源一部分作为汇聚、接入交换设备供电，另一部分作为采掘巷道网络通信设备的供电并受到瓦斯监控系统控制。同时采用远程电源管理系统实现远程监控。

2.3.2实施方法

选取市面上支持远控的井下综保，综保进线侧（上级）接双回路电缆，再接监测系统馈电和断电器（满足监测断电要求），负荷侧（下级）第一路接先UPS综保再串防爆交换机（综保停断电后UPS自动给交换机供电，保障通讯不断），负荷侧第二路留出一根127V低压电缆，可以本地信息设备（定位、应急广播、视频等）。如下例图：

2.4成立专门机构

新上马的系统应经煤矿专门机构审核，提供共享接口，安全用网，统一管理。监督考核各单位系统建设情况，协调

参考文献：

[1]DB41/T 1383-2017,智能煤矿建设规范[S].河南省质量技术监督局，2017

[2]刘一鸣.从4方面解读《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》.国家能源局，2020