1、煤礦生產監(jiān)控與調度信息系統集成及應用        摘要: 為了提升龍東礦的信息化水平,提高安全生產的效率和效益,對目前龍東煤礦信息化的現狀進行簡單分析后,借助于先進的信息技術,提出了實施龍東煤礦生產監(jiān)控與調度信息集成系統的構想。首先給出了完整的軟硬件設計框架和結構,繼而介紹了集成系統的特點,最后給出社會效益和效益分析。  關鍵詞: 信息化建設;生產監(jiān)控;信息集成;安全生產    1.問題的提出    龍東煤礦在煤礦信息化建設中已經做出了一定的努

2、力,井下許多生產設備已經處于監(jiān)控之中,而且這些設備的監(jiān)控信息也已經通過從井下傳送到井上,在相關工控機上可以查看。但監(jiān)控子系統之間,監(jiān)控系統與生產管理以及與生產調試系統之間存在數字鴻溝,即信息互不相通,導致無法將管理與生產監(jiān)測信息緊密結合起來。從系統集成的角度來看,煤礦生產、管理的自動化與信息化水平相對較低,特別是煤礦安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統尚沒有行業(yè)標準,各廠家都是自行制定傳輸協議和接口標準,各子系統之間不能互通和兼容,存在“信息孤島”現象,信息資源難于共享,監(jiān)測系統、控制系統和管理系統不能實現聯動。  鑒于目前龍東煤礦的信息化的現狀,要快速提高安全生產效率,提升形象,降低生產和管理成本

3、,在龍東礦盡快實施生產監(jiān)控與調度信息集成系統已迫在眉睫。    2.系統總體結構    龍東煤礦生產監(jiān)控與調試信息集成系統由硬件系統和軟件系統構成。  2.1硬件系統  整個硬件系統由辦公自動化網和監(jiān)控網絡通過硬件防火墻把辦公系統和生產監(jiān)控和調度系統聯系起來。辦公系統局域網保持礦上原來局域網絡結構不變。  工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控局域網包括防火墻、熱備雙冗余千兆三層核心交換機、千兆二層接入交換機。工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡中安置2臺熱備雙冗余主服務器,進行數據存儲、歸檔、處理及Web信息的發(fā)布。2臺前置數據采集服務器用于采集下屬子系統的數據信息,

4、并將其傳送到工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡的主服務器上。  各已有工業(yè)監(jiān)控子系統,通過相應交換機再通過光纜接入工業(yè)監(jiān)控核心交換機。工控核心交換機與前置數據采集服務器及工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡服務器相聯,最后通過防火墻接入辦公網絡系統。  2.2軟件系統  系統軟件總體架構分三個層次:一是與井下設備監(jiān)控子系統相關的底層軟件系統接口,二是系統的數據中心(包括實時數據庫和數據庫)以及與之平行的信息交互交互系統,三是生產調度、管理與信息發(fā)布系統。  底層軟件系統接口通過與各井下生產設備監(jiān)控子系統的通信,獲取相關設備運行狀態(tài),數據中心負責采集到的數據的集中存儲,以便上層軟件系統進行數據

5、處理、查詢和統計以及其它軟件的信息共享。上層的生產調度、管理與信息發(fā)部系統的軟件負責對數據中心數據的處理、分類、查詢、,便于決策。除了與生產調度相關的信息處理外,同時上層軟件系統還進行政工、公共信息、系統管理、后勤、安全等信息的處理與發(fā)布。    3. 系統特點    3.1系統網絡采用星型樹狀拓撲結構,具有控制簡單、方便擴展、容易維護和節(jié)省成本等優(yōu)點。  3.2工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡服務器采用雙機熱備的同時,每臺服務器的硬盤之間又采用RAID-5技術對數據進行備份,防止數據丟失,確保數據的安全性。  3.3視頻監(jiān)視系統將傳統的模

6、擬信號傳輸改為數字化網絡信號傳輸,并且將控制方式由C/S模式改為B/S方式,系統擴展能力強;維護費用低;可以錄像保存,便于查詢和檢索;只要有網絡并擁有相應的權限,通過瀏覽器就可以查看視頻。  3.4客戶端IE瀏覽器采用AJAX、CSS、DOM等技術,實現實時數據、狀態(tài)異步更新,為用戶提供了更好的視覺感覺。  3.5工業(yè)控制系統數據的采集和存儲分別前置數據采集服務器和工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡服務器來完成。前置數據采集服務器具有速度快的特點,負責各子系統數據的采集,并將采集到的數據組合打包發(fā)送給工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡服務器;工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控網絡服務器具有容量大,速度快等特點,負責將接收到的子系統

7、數據存儲、網頁發(fā)布等。這樣將數據采集與存儲發(fā)布獨立執(zhí)行,提高了整個系統的數據采集和傳輸速率,大大提高了工作效率。  1         3.6在不改變原有架構和子系統的前提下,本系統提供集中控制接口組件,由各自動化系統供應商配合開發(fā)控制接口功能,并植入原系統中,完成系統功能級的集成,節(jié)約了開發(fā)成本。    4. 系統效益分析    龍東煤礦往自投產22年來,礦黨政堅持以人為本的管理思想和求真務實的工作作風,不斷提高參與市場競爭的能力;合理開采布局,實現集中

8、生產,大力推廣應用新工藝新技術,為高產高效提供了有力保障。  我礦正著手開始實施煤礦監(jiān)控與調度綜合信息集成系統,以實現生產自動化實時信息、企業(yè)資源及管理信息之間的緊密集成,提高管理信息中有關生產數據的準確性、實時性。系統不僅具有化企業(yè)內部綜合信息管理平臺的功能,而且集成了安全生產所必須的業(yè)務處理。企業(yè)業(yè)務處理集中在一個平臺上,實現信息的共享,提高辦公效率及效益,降低企業(yè)運作成本。  該系統設計合理,具有人性化。系統操作方便快捷,運行穩(wěn)定、安全、可靠,將大大提升了礦井自動化水平、管理水平和抗災能力。  可以預料,系統實施將帶來的社會效益主要體現在如下幾個方面:

9、60; (1) 系統的遠程實時監(jiān)控及預警等功能提高了對故障的反應能力,從而確保系統整體的安全可靠運行,降低事故率,為企業(yè)的安全生產提供有力保障  (2) 企業(yè)員工素質的提高是系統實施的重大收獲  (3) 系統實施促進企業(yè)管理創(chuàng)新與規(guī)范化、標準化、科學化  (4) 系統實施促進了企業(yè)技術進步  (5) 為其它煤礦的信息化做了很好的示范作用  系統實施運行后,將在提高生產效率、降低成本、降低事故率等方面有顯著的成效,并節(jié)約大量資金。主要將體現在:  (1)由于系統的支持可實現井下系統的無人

10、值守,每年將節(jié)省大量的人員工資。  (2)設備自動檢測和監(jiān)控機制杜絕了機器的空載運行時間,實現運行, 每年節(jié)約大量電費。  (3)降低事故率,被監(jiān)控設備系統等故障時間大大減少,運行時間增加,年可多生產大量原煤,新增大量利稅。  (4)井下機電設備嚴格按照系統中機電循環(huán)保養(yǎng)計劃執(zhí)行,大大降低了維修費用。  由此可見,信息集成系統的成功運行將為企業(yè)帶來了顯效的短期效益,同時也必將為企業(yè)帶來長期的、持續(xù)效益。系統的實施將給企業(yè)帶來了直接和間接經濟效益,也使企業(yè)員工的素質有了提高,同時促進了企業(yè)技術進步、管理科學化,為煤礦企業(yè)的成功應用信息化技術起了示范帶頭作用,具有明顯的社會效應。    5. 結束語    煤礦行業(yè)依然是勞動密集型產業(yè),有關生產、管理的自動化與信息化水平相對較低?！靶畔⒐聧u”問題嚴重制約著煤礦行業(yè)信息技術應用整體效益的實現,特別是煤礦安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統尚沒有行業(yè)標準,各廠家都是自行制定傳輸協議和接口標準,各子系統之間不能互通和兼容,信息資源難于共享,監(jiān)測系統和控制系統不能實現聯動,這些都嚴重影響了系統作用的發(fā)揮。本文提出的根據現有系