矿井巷道水情监测与控制系统对于保障煤矿安全生产具有重要作用,随着监控与信息技术的不断发展,对矿井巷道水情监测与控制系统的智能化、信息化提出了新的要求。我国煤矿井下主排水控制与信息传输已逐步实现上位机远程监控无人值守自动运行,系统已日趋完善。然而目前国内大部分矿井巷道所使用的煤矿局部排水系统自动化程度还很低,通信系统落后,安装传统的自动排水系统时,一般需要铺设新的信号通讯线路才能实现远程监控目的,井下环境恶劣,用电设备繁多,原有的电缆,通信线路错综复杂,进行布线工作异常困难,耗时耗力,这将严重影响井下作业管理水平的提升和经济效益的提高。通信系统作为煤矿局部排水系统远程监控的数据交互通道,其高效可靠的信息传输是整个系统实现远程监控的基础。本研究提出了一种基于电力载波与以太网的煤矿局部排水系统联网控制设计方案,设计基于两种通讯方式联合组网的通讯单元硬件和软件系统,该系统无需重新铺设专用通讯线路,直接通过井下供电线路或矿用以太网在井下各监控分站间建立巷道水情信息传输网络,实现分站间水情信息共享;设计地面调度中心与井下水情监控系统通过以太网通讯的构架,并设计上位机组态软件,实现地面调度中心对煤矿局部排水系统的实时远程监控。设计了煤矿局部排水系统井下电力载波联网控制单元,提出以载波控制芯片为核心的电力载波联网控制设计方案,搭建了包括载波接收、耦合以及载波发送等硬件外围电路,并编写串口转载波发送及载波接收处理等程序,利用井下供电线路进行水情数据的发送与接收,为实现煤矿局部排水系统远程监控奠定了基础。设计了煤矿局部排水井下以太网联网控制单元,采用系统板和以太网控制器完成以太网联网控制单元硬件部分设计,基于网络协议栈,在网络接入层采用以太网接口协议,在层采用协议,在运输层采用协议,并通过设计与间通讯,实现与以太网控器的数据交互,从而实现水情数据在井下矿用以太网上的发送与接收。井上井下通信硬件部分沿用所设计的井下以太网联网控制单元的设计,依照工作规程完成通信软件设计,地面调度中心工控机通讯时作为客户机端访问井下联网控制主站服务器,实现了地面调度中心与井下联网控制交互通信,并通过井上井下联网控制交互通信测试验证了设计方案可行性。设计开发了煤矿局部排水远程监控系统,总体分为物理层,连接层和监控层三个层级进行设计,实现了对煤矿局部排水系统的远程监控。在上位机建立数据库,实现了水情数据实时存储与查询;在现有硬件设备不变的情况下,运用误差修正计算提高了累积流量的准确度;设计了双机热备冗余系统,增强了上位机监控系统自身可靠性与数据完整性。基于电力载波与以太网的煤矿局部排水系统联网控制,以井下电力载波及矿用以太网联合通讯网络为媒介,实现井下监控分站信息互访。同时,通过井上井下铺设的矿用以太网,实现了地面调度中心对井下水情信息的远程监控,有利于煤矿智能化、信息化的实现。上位机软件可通过调用数据库记录及查询巷道水情信息,可帮助分析水情事故发生原因,制定合理的检修排班计划,缩短停产检修时间与周期,提高了煤矿经济效益。