针对给出的文件信息，关于煤矿综合自动化管网的研究与应用，以下是详细的知识点阐述：
一、煤矿综合自动化管网的背景与意义
在煤矿传统的管网系统中，维护困难、工况数据收集不及时、应急处置效率低下是普遍存在的问题。这些问题导致了人工操作的繁琐、资源的浪费，甚至可能危及工作人员安全，还导致了无法及时调整供能以节约能源。因此，通过技术改进，构建一个能够实现日常监控、故障自诊断、自动应急处置和节能的综合自动化管网系统显得尤为重要。
二、煤矿传统管网存在的问题
1. 管路介质的压力、流量等参数依靠人工测量和统计，无法实现实时监测。
2. 管路出现故障时，不能及时关闭阀门，导致资源浪费及安全隐患。
3. 小的跑冒滴漏故障检测时间长，造成资源浪费。
4. 部分管路的阀门设置在难以操作的地方，增加了操作危险性。
5. 正常情况下，管路内介质压力超出需求范围后，无法自动调节。
6. 井下用户对介质需求变化时，地面供应设备无法及时联动。
7. 地面无法实时监测各单位使用量，不利于资源节约。
三、煤矿综合自动化管网的建设
为了解决传统煤矿管网存在的问题，梅花井煤矿对管网进行了分级，建立了综合自动化管网。该系统通过布置压力传感器、流量传感器和电动闸阀，并由控制柜监控，通过现场总线连接至矿井以太网或现场总线上。系统主要包括以下分级：
1. 一级管网：为系统的主干，向各个区段提供介质。
2. 二级管网：为系统的分支，向一个区段提供介质。
3. 三级管网：为系统的末梢，向一个采煤工作面或掘进工作面提供介质。
四、煤矿综合自动化管网的功能
综合自动化管网通过对各个节点的压力和流量进行分析，实现了如下功能：
1. 日常监控：实时监测管网状态。
2. 故障自诊断：自动诊断管网中的故障。
3. 自动应急处置：在管路发生泄漏等故障时，自动进行应急处置。
4. 节能：根据实际需求调整供能，达到节能目的。
五、综合自动化管网的控制系统组成
综合自动化管网的控制系统由以下设备组成：
1. 控制柜：内置西门子可编程控制器，用于采集传感器信号并控制电动闸阀。
2. 隔爆型电动闸阀控制箱：控制电动闸阀的开关。
3. 电动闸阀：用于控制管路的通断。
4. 超声波流量计：用于监测管路中的流量。
5. 压力传感器：监测管路中的压力。
六、综合自动化管网的网络结构
控制柜通过现场总线直接连接至矿井以太网或现场总线，并在矿调度室集中控制井上、下管网上的电动闸阀。网络结构主要包括：
1. 以太网交换机：用于数据交换和网络通信。
2. 控制柜：连接以太网交换机，执行集中控制。
3. 传感器与电动闸阀：分布在管网的关键节点，用于数据采集和执行动作。
七、作者简介
张杰文，男，高级工程师，2006年毕业于宁夏大学，现任国家能源集团宁夏煤业有限责任公司梅花井煤矿机电副矿长。张杰文在煤矿自动化领域有着丰富的研究和实践经验。
综合自动化管网的建立和应用，将极大地改善煤矿的生产效率和安全性，具有广泛的应用前景和推广价值。通过先进的监控和管理技术，煤矿的管路系统能够更加智能和高效地运行。
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