计了一套基于工业以太自愈环网的矿井主排水自动化系
统，实现井下排水系统的无人化操作，使其操作控制系
统能够根据水仓水位的变化、用电的峰谷状况、主水泵
运行的时间进行实时监测、及时预报、自动启动运行、
自动排水，让水仓水位始终处于安全水位及以下，防止
井下积水过多，导致透水事件的发生。
2 井下主排水自控系统组成
2．1 硬件结构组成
沙溪铜矿井下主排水系统由4台1400kW主排水泵、
2台真空泵、电动闸阀、手动闸阀、电动球阀及排水管
路等设备组成，其中4台1400kW 主排水泵采用2用1
备1检修的运行方式，为了提高运行的可靠性，4台主
排水泵主回路采用二段母线供电【ll，每段母线分别对2
台主水泵及其控制单元供电，当一段母线中段供电时，
另一段母线自动投入供电。
主排水自动化系统基于可编程序控制器PL C控制
技术 】，实现参数自动采集、程序运算处理、设备自动
控制、参数动态显示及故障记录报警等功能，另外通过
工业以太网将井下主排水自动化系统与矿井综合自动化
控制网络互联，将系统参数上传至地面调度室，实现井
下主排水系统的远程监控和无人值守功能。
为了增加系统的可靠性和鲁棒性bJ，以每个主排水
泵为一个单元设置控制子站，另设一个控制主站。各从
站可独立操作和自动控制，主站负责集中控制、调度及
水位的采集，设置双水位传感器，进行综合判断。系统
控制架构如图1所示。
主站和4各子站可编程序控制器均采用美国通用电
气公司(GE)的PACSystems RX3i，主站采用专用的热
备CPU来实现双机热备。
2．2 光纤自愈环网
光纤通信系统的类型主要有SDH(SynchronoIIS
Digital Hierarchy)和PDH(Plesiochronous Digital
Hierarchy)光纤通信系统。网络的拓扑结构主要有星型
结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、
网状结构、蜂窝状结构等。由环型结构通过环网交换机
等网络设备 及相应的设置便组成SD H 自愈环网 。
SDH 自愈环网在网络发生故障时，无需人为干预，网络
自动地在极短的时间内，使业务自动从故障中恢复传输。
目前，应用比较广泛的自愈环网主要有二纤单向通道保
护环和二纤双向复用段保护环。二纤单向通道保护环的
保护方式为通道保护，基于“并发优收” 的原则，而二
纤双向复用段保护环是将每根光纤的前一半时隙传送主
用业务，后一半时隙传送额外业务，即一根光纤的保护
时隙用来保护另一根光纤上的主用业务。在二纤双向复
用段保护环上无专门的主、备用光纤，每一条光纤的前
一半容量时隙是主用信道，后一半容量时隙是备用信道，
两根光纤上业务流相反。有关自愈环网的相关配置，请
参阅参考文献1。
SDH自愈环网的优越性与传统的专用纤芯嘲相比，
自愈环网传输保护信号具有以下几点优越性：
①利用传输通信业务的系统进行传输，不占用光纤
资源，也不需要额外投资；
② 自愈环网为双向传输，并且具有自愈功能，任何
图1
