導(dǎo)語：煤業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：以河津騰暉煤業(yè)公司為例，設(shè)計(jì)了煤礦生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)，并進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。該集成系統(tǒng)建立了容納眾多異構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，使煤礦生產(chǎn)過程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)之間、數(shù)字監(jiān)控與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間、自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度信息化之間的數(shù)字鴻溝消隱于無形。該系統(tǒng)可以使各監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息資源共享，監(jiān)控系統(tǒng)之間可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程集中再控制。

關(guān)鍵詞：煤礦；生產(chǎn)監(jiān)控；調(diào)度信息集成系統(tǒng)；綜合自動(dòng)化

霍州煤電集團(tuán)河津騰暉煤業(yè)公司從2012年至今，投入運(yùn)行的“煤礦生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)平臺(tái)”成功地將東、西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，中央水系房監(jiān)拉系統(tǒng)，工業(yè)電視流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)等11個(gè)子系統(tǒng)集成到一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上。集成系統(tǒng)在一定程度上解決了“信息孤島”現(xiàn)象，各監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息資源可以共享，監(jiān)控系統(tǒng)之間可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，在及時(shí)獲知煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行信息等方面發(fā)揮了重要作用，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的異地遠(yuǎn)程集中再控制。

1建設(shè)背景

霍州煤電集團(tuán)河津騰暉煤業(yè)已有30a多的開采歷史，當(dāng)前生產(chǎn)能力為1.0×106t/a，擁有礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、輸送帶運(yùn)輸系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、抽風(fēng)系統(tǒng)、猴車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、信息集閉系統(tǒng)和井下供電系統(tǒng)等多個(gè)自動(dòng)化子系統(tǒng)，但各子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，子系統(tǒng)之間、自動(dòng)化與管理信息化之間存在數(shù)字鴻溝，無法將管理與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)信息緊密結(jié)合起來，信息資源難以共享，不利于礦井的安全生產(chǎn)和管理。因此，必須建立一個(gè)統(tǒng)一的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控和管理平臺(tái)[1]。

2生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

當(dāng)前河津騰暉煤業(yè)公司井下生產(chǎn)設(shè)備已處于監(jiān)控之中，設(shè)備的監(jiān)控信息也能在工控機(jī)上查看。但是，各監(jiān)控子系統(tǒng)之間的信息互不相通，造成“信息孤島”現(xiàn)象，信息資源難以共享，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)?；诖耍咏蝌v暉煤業(yè)公司與太原理工大學(xué)合作設(shè)計(jì)了河津騰暉煤業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)。當(dāng)前該系統(tǒng)在河津騰暉煤業(yè)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，實(shí)現(xiàn)了不同生產(chǎn)廠家的不同專業(yè)設(shè)備、不同通信協(xié)議系統(tǒng)之間的信息集成，完成了東大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、井下供電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、西一水泵房監(jiān)控系統(tǒng)、中央水泵房監(jiān)控系統(tǒng)、主井提升監(jiān)控系統(tǒng)、副井提升監(jiān)控系統(tǒng)、空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、西風(fēng)井在線監(jiān)控系統(tǒng)、選煤集控系統(tǒng)和工業(yè)電視流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)等11個(gè)子系統(tǒng)的集成建設(shè)，實(shí)施了高速監(jiān)控骨干網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備的防雷工程，進(jìn)行了監(jiān)控骨干網(wǎng)絡(luò)和辦公自動(dòng)化局域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，為進(jìn)一步在該礦全面實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的信息集成打下了基礎(chǔ)[2]。

3生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)實(shí)踐

目前，河津騰暉煤業(yè)公司生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行了兩期，系統(tǒng)平臺(tái)上集成的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到了11個(gè)，并在集成系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了東大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、西一水泵房監(jiān)控系統(tǒng)、中央水泵房監(jiān)控系統(tǒng)這4套系統(tǒng)的平臺(tái)遠(yuǎn)程控制操作。3.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。該生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)采用星形樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)軟件總體架構(gòu)分3個(gè)層次：a)與監(jiān)控子系統(tǒng)相關(guān)的底層軟件系統(tǒng)接口；b)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)（包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)）及與之平行的信息交互系統(tǒng)；c)生產(chǎn)調(diào)度管理與信息系統(tǒng)。3.2系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用雙服務(wù)器實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備份，當(dāng)其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)切換到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，以防數(shù)據(jù)丟失或控制失控。系統(tǒng)主要采用磁盤硬陣列確保服務(wù)器中存儲(chǔ)信息的安全。硬陣列是獨(dú)立操作的供整個(gè)磁盤陣列的控制和計(jì)算功能、不依靠系統(tǒng)的CPU資源，其主要特點(diǎn)是采用了RAID（多磁盤技術(shù)）技術(shù)。系統(tǒng)使用RAID技術(shù)可以達(dá)到單個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率，實(shí)現(xiàn)了同一臺(tái)服務(wù)器上2塊硬盤的完全、自動(dòng)備份。系統(tǒng)采用防火墻來預(yù)防病毒。系統(tǒng)設(shè)立完備的身份認(rèn)證和操作權(quán)限機(jī)制，防止用戶密碼被盜。系統(tǒng)從操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件等多個(gè)層次設(shè)置安全屏障，有效保證數(shù)據(jù)安全，保證客戶數(shù)據(jù)不被篡改及網(wǎng)絡(luò)信息的安全性、完整性。同時(shí)，設(shè)有防雷擊系統(tǒng)，采用防雷擊系統(tǒng)確保在有雷電時(shí)，系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備不受雷擊的影響，進(jìn)而保證系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。3.3具體集成設(shè)計(jì)。以西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的集成為例，說明具體的集成設(shè)計(jì)。西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)安裝在輸送帶集控室，可以顯示其管轄下4條輸送帶（西一輸送帶、西二輸送帶、西三輸送帶、西四輸送帶）的運(yùn)行情況，通過主機(jī)還可以控制其系統(tǒng)內(nèi)4條帶式輸送機(jī)的開停。另外，該系統(tǒng)還安裝了多套攝像機(jī)用以監(jiān)視帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況。3.3.1集成西大巷輸送帶監(jiān)控功能。a)數(shù)據(jù)顯示和模擬運(yùn)行監(jiān)控畫面顯示功能。顯示4條編號(hào)輸送帶的運(yùn)行狀態(tài)，包括停車狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)；顯示4條編號(hào)輸送帶的報(bào)警情況，包括報(bào)警狀態(tài)以及堆煤、煤倉(cāng)、超溫、煙霧、跑偏、低速、高速、斷帶等原系統(tǒng)可以提供的數(shù)據(jù)信息[3]。b)集中控制功能。生產(chǎn)調(diào)度中心的操作人員可以通過集成系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的4條輸送帶進(jìn)行應(yīng)急遠(yuǎn)程啟停控制操作，操作流程與原系統(tǒng)類似。c)歷史數(shù)據(jù)查詢與打印功能。查詢半年內(nèi)輸送帶系統(tǒng)正常運(yùn)行中出現(xiàn)的報(bào)警事件時(shí)間，查詢半年內(nèi)輸送帶啟停事件和時(shí)間。d)視頻顯示功能，調(diào)度人員可示功能。在集成察看西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，察看西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像，以便調(diào)度人員隨時(shí)了解西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)及可視范圍內(nèi)的運(yùn)行情況。3.3.2西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的接入方式。西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)在目前的基礎(chǔ)上經(jīng)改造后能支持TCP/IP方式。本方案要求原西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)商對(duì)接口軟件做適當(dāng)開發(fā)，即通過IP鏈接實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)接入。3.4集中控制設(shè)計(jì)。在生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)平臺(tái)上的控制操作需要授權(quán)，經(jīng)過集成系統(tǒng)平臺(tái)和受控系統(tǒng)的雙層授權(quán)后，操作人員才能在指定的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行集中控制操作。集中控制系統(tǒng)操作的邏輯設(shè)計(jì)，要求系統(tǒng)集成平臺(tái)審核該用戶是否具有控制操作權(quán)限，審核該臺(tái)機(jī)器是否有控制權(quán)限，審核通過后系統(tǒng)集成平臺(tái)才會(huì)向受控系統(tǒng)發(fā)出命令。受控系統(tǒng)接到命令后還會(huì)進(jìn)一步審查，審查通過后才能按指令進(jìn)行相關(guān)的控制操作。下面以西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的集中控制功能為例進(jìn)行介紹。西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)已授權(quán)的控制命令進(jìn)行解析，命令正確時(shí)才對(duì)相關(guān)設(shè)備實(shí)施具體控制。集成系統(tǒng)平臺(tái)上的客戶端不允許直接控制系統(tǒng)底層設(shè)備，沒有通過受控系統(tǒng)授權(quán)且沒有驗(yàn)證的命令，受控系統(tǒng)不予理睬。在應(yīng)急情況下，生產(chǎn)調(diào)度中心的操作人員可以通過集成系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的4條輸送帶進(jìn)行應(yīng)急遠(yuǎn)程啟停控制操作，控制操作流程與原系統(tǒng)類似。3.5流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該礦采用流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特點(diǎn)是可靠性高，耐用性好，適應(yīng)公司當(dāng)前及現(xiàn)實(shí)條件，經(jīng)濟(jì)性好，對(duì)帶寬要求相對(duì)較低，圖像分辨率滿足使用要求。礦生產(chǎn)調(diào)度中心機(jī)房設(shè)置視頻信號(hào)集中控制調(diào)理柜、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)陣列柜、流媒體服務(wù)器柜等。任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)均可作為到媒體服務(wù)器的客戶端在權(quán)限許可范圍內(nèi)自由瀏覽高清晰的視頻畫面，并將畫面顯示在一臺(tái)或多臺(tái)液品顯示器上或顯示在DLP（數(shù)字光處理）無縫拼接大屏上。

4系統(tǒng)的主要功能與特點(diǎn)

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)河津騰暉煤業(yè)所有已經(jīng)集成的各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字量、信號(hào)量的監(jiān)控，可以以動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖、數(shù)據(jù)表格、曲線等方式顯示出來。流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)監(jiān)控與視頻監(jiān)控的統(tǒng)一。集成系統(tǒng)上所有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存在中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，各子系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。每一個(gè)子系統(tǒng)既可以提供動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖、數(shù)據(jù)表格的顯示方式，又可以提供視頻圖像的顯示方式。系統(tǒng)具有業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)功能。在遠(yuǎn)程控制操作和重大報(bào)警信息出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)平臺(tái)能夠自動(dòng)彈出與此操作或信息相關(guān)的子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖顯示窗口和視頻顯示窗口。對(duì)于多系統(tǒng)報(bào)警，動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖顯示窗口可以以選項(xiàng)卡方式切換，有效實(shí)現(xiàn)重要操作和重大報(bào)警信息的業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，使集成平臺(tái)更加實(shí)用。集成系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)中央水泵房監(jiān)控系統(tǒng)、西一水泵房監(jiān)控系統(tǒng)、東大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、西大巷輸送帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)等4個(gè)子系統(tǒng)的異地遠(yuǎn)程集中再控制功能。系統(tǒng)具有可控制的報(bào)警信息表彈出功能。當(dāng)重大報(bào)警自動(dòng)彈出的相關(guān)視頻畫面窗口過多時(shí)，可手動(dòng)關(guān)閉重大警情自動(dòng)彈出動(dòng)態(tài)運(yùn)行圖和視頻窗口，避免操作人員使用其他功能時(shí)造成不便。

5實(shí)踐應(yīng)用效果分析

通過“生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成平臺(tái)系統(tǒng)”，將河津騰暉煤業(yè)各重要監(jiān)控系統(tǒng)有效集成，以便了解和掌握各生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，分析和掌握生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高生產(chǎn)調(diào)度和管理的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，提高生產(chǎn)運(yùn)行的安全性。“生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成平臺(tái)系統(tǒng)”的建設(shè)和擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了該礦自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備信息的集成，使安全生產(chǎn)得到強(qiáng)有力的技術(shù)支持，調(diào)度人員和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事件的反應(yīng)能力和掌控能力顯著增強(qiáng)，調(diào)度決策迅速準(zhǔn)確。系統(tǒng)的建設(shè)把分散、獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備集成到一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上，建立綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)信息資源共享和測(cè)控視頻功能一體化，為煤礦安全生產(chǎn)專家系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)支持，為建立煤礦管理與控制信息一體化綜合平臺(tái)打下了良好的基礎(chǔ)。

6結(jié)語

對(duì)河津騰暉煤業(yè)公司的“生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)”的建設(shè)及應(yīng)用情況進(jìn)行了分析闡述。該系統(tǒng)的應(yīng)用讓河津騰暉煤業(yè)公司各級(jí)生產(chǎn)管理人員和領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)了解和掌握生產(chǎn)系統(tǒng)的整體情況，及時(shí)獲知煤礦重要預(yù)警報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)了立體多層次安全管理，降低了煤礦安全生產(chǎn)的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，減少和避免了事故的發(fā)生?！吧a(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息集成系統(tǒng)”的實(shí)踐應(yīng)用為該礦創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］張大勇.工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在煤礦集中監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2016(9)：83-84.

［2］江洪.煤礦生產(chǎn)監(jiān)控與調(diào)度信息系統(tǒng)集成及應(yīng)用［J］.中國(guó)科技財(cái)富，2009(20)：4.

［3］惠麟科，郭雪峰.大屯公司流媒體工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計(jì)［J］.煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2011，31(11)：90-92.

作者:謝崇實(shí) 單位:霍州煤電集團(tuán)河津騰暉煤業(yè)有限責(zé)任公司