應(yīng)用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)、和煤礦生產(chǎn)工藝技術(shù),實現(xiàn)礦井生產(chǎn)決策、安全生產(chǎn)執(zhí)行管理和監(jiān)測控制等信息的有機集成,實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)集中監(jiān)視、集中控制、集中指揮。
支撐自動化、少人化煤礦生產(chǎn)模式。實現(xiàn)在礦調(diào)度指揮中心監(jiān)測井下環(huán)境參數(shù),集中控制井上、下機電設(shè)備,減少井下作業(yè)人數(shù),達到減人增效和提高礦井安全水平的目的。實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)過程的動態(tài)實時監(jiān)控與各種調(diào)度指揮手段的緊密結(jié)合,強化生產(chǎn)調(diào)度指揮的實時性、聯(lián)動性、準(zhǔn)確性。
提高管理溝通效率,實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程化信息管理,提高精細化控制程度,使管理“透明化”。強化各職能業(yè)務(wù)管理者、各層級管理者的責(zé)任,通過動態(tài)的信息跟蹤記錄,可以追溯相關(guān)生產(chǎn)問題的處理過程,明確監(jiān)督各環(huán)節(jié),為精細化管理改進提供依據(jù)。
構(gòu)建可視化管理平臺,強化各級管理層面向生產(chǎn)運行實時信息的管理決策及時性、科學(xué)性。
總之,煤礦管控一體化平臺建成后,設(shè)備穩(wěn)定,可靠傳輸,系統(tǒng)安全,達到監(jiān)、管、控一體化及減員增效的目的。
該系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計涵蓋從底層設(shè)備到上層軟件應(yīng)用的所有軟硬件。系統(tǒng)采集各類閥門,流量計,壓力表,溫度計等現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù),在數(shù)采服務(wù)器匯總后通過安全網(wǎng)絡(luò)上傳到調(diào)度中心進行數(shù)據(jù)的分析及展示。
煤礦管控一體化平臺整體設(shè)計分為三層架構(gòu),生產(chǎn)設(shè)備層、綜合監(jiān)控層、調(diào)度管理層。
生產(chǎn)設(shè)備層:將目前煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)及生產(chǎn)控制系統(tǒng)統(tǒng)一接入現(xiàn)有的煤礦工業(yè)環(huán)網(wǎng)。對于沒有以太網(wǎng)接口的系統(tǒng),需要將現(xiàn)有控制系統(tǒng)進行升級,將控制系統(tǒng)接入工業(yè)環(huán)網(wǎng),將數(shù)據(jù)用統(tǒng)一的接口傳輸?shù)街行亩?,減輕了系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)采集負荷。
綜合監(jiān)控層:部署數(shù)據(jù)庫軟件和SCADA軟件,把傳輸?shù)街行亩说臄?shù)據(jù)通過計算和存儲為生產(chǎn)安全提供有力的數(shù)據(jù)支撐,通過實時/歷史數(shù)據(jù)可以對各子系統(tǒng)的安全生產(chǎn)狀況進行綜合性動態(tài)分析,為科學(xué)決策提供依據(jù)。管控一體化平臺的建設(shè),將有助于各級管理人員、技術(shù)人員及時準(zhǔn)確了解現(xiàn)場設(shè)備生產(chǎn)運行所需的各類信息,可通過調(diào)度中心的大屏、各個子站的運行客戶端、遠程用戶可通過WEB發(fā)布方式進行遠程瀏覽訪問現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息。
調(diào)度管理層:主要通過對控制層的信息數(shù)據(jù)進行分析和整合,實現(xiàn)對煤礦安全、生產(chǎn)及機電設(shè)備信息的提升和管理,為運行人員和生產(chǎn)管理者提供控制和決策的依據(jù)。展示煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的設(shè)備運行監(jiān)測信息,風(fēng)險管控、隱患排查等的信息記錄,降低煤礦事故發(fā)生率,及時準(zhǔn)確地做好安全生產(chǎn)調(diào)度指揮工作,及時準(zhǔn)確地處理突發(fā)事件,消除安全隱患,保證安全生產(chǎn)。
煤礦管控一體化平臺將需接入的各子系統(tǒng)信息通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換方式與綜合監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)存取,并將各子系統(tǒng)的信息進行綜合處理。煤礦管控一體化平臺負責(zé)將實時、歷史及綜合分析后的信息提供給系統(tǒng)中的用戶。要求網(wǎng)絡(luò)功能滿足礦井的需求,具有良好的可靠性,兼容性、擴容性,支持C/S、B/S模式。
管控一體化平臺軟件內(nèi)嵌實時和歷史數(shù)據(jù)庫,具備分布式的數(shù)據(jù)源管理模式。支持按照區(qū)域部署的方式多層分級管理數(shù)據(jù),可適應(yīng)大規(guī)模系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理與歷史數(shù)據(jù)歸檔,具備良好的數(shù)據(jù)查詢、備份、插入、導(dǎo)入、導(dǎo)出、查看機制,方便擴展應(yīng)用。 分布式實時數(shù)據(jù)庫支持無限分層和擴展,實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)情況可對生產(chǎn)數(shù)據(jù)按區(qū)域、單元、子單元等層次來管理數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)庫點ID支持路徑和超長點名。實時數(shù)據(jù)庫支持基于EXCEL或關(guān)系數(shù)據(jù)庫的點表導(dǎo)入和導(dǎo)出,方便工程管理和開發(fā)。 分布式實時數(shù)據(jù)庫引擎確保了具有良好的實時性的同時,數(shù)據(jù)庫內(nèi)置多種功能塊,來完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的輸入與輸出處理,可實現(xiàn)累計、統(tǒng)計、控制、線性化、小信號切除、PID控制、各種運算等多種功能。 歷史數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)采集程序完整支持OPC標(biāo)準(zhǔn)中對時間戳、質(zhì)量戳的定義。允許用戶根據(jù)現(xiàn)場情況選擇使用控制設(shè)備或者采集站的時間戳和質(zhì)量戳。 歷史數(shù)據(jù)庫很好的支持OPCHDA1.20標(biāo)準(zhǔn)中定義的數(shù)據(jù)處理功能集和統(tǒng)計查詢功能集,即:完整的數(shù)據(jù)處理功能集(包括:追加、插入、替換、替換插入、批量刪除、按時間戳刪除、時間區(qū)間查詢、按時間戳查詢等)。 歷史數(shù)據(jù)存儲歸檔支持數(shù)據(jù)定時存儲、條件存儲、變化壓縮存儲、趨勢壓縮存儲等多種儲存技術(shù),歷史歸檔支持獨立的歷史服務(wù)器的設(shè)計和部署,歷史歸檔支持數(shù)據(jù)的邏輯壓縮和物理壓縮算法。 歷史數(shù)據(jù)庫支持操作系統(tǒng)及第三方工具提供的冗余功能,如WindowsCluster,RoseHA等,靈活的構(gòu)建高可用性的系統(tǒng)。 管控一體化平臺軟件具備分布式的數(shù)據(jù)源管理模式。軟件的可視化人機交互界面無需編程,直接通過遠程數(shù)據(jù)源的組態(tài)方式就能與遠程數(shù)據(jù)庫進行信息交互,完成生產(chǎn)監(jiān)控、查詢、曲線分析等各項功能。
通過力控科技eForceConV6.0用戶能實時、準(zhǔn)確地采集各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),操控界面友好,全中文圖形組態(tài),支持動畫技術(shù)、多級窗口技術(shù)等,數(shù)據(jù)、曲線實時顯示,能進行多畫面切換,系統(tǒng)支持32000*32000分辨率的大畫面過程數(shù)據(jù)瀏覽。 能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測生產(chǎn)與安全狀況,實現(xiàn)對機電設(shè)備運行狀況動態(tài)監(jiān)控,對各子系統(tǒng)應(yīng)能采集的生產(chǎn)工況參數(shù)進行分析判斷,自動完成過程控制,也可由生產(chǎn)指揮中心控制臺實現(xiàn)遠程控制操作。在任何一個操作站上,各專業(yè)的操作人員有各自的權(quán)限,可根據(jù)不同權(quán)限監(jiān)視自動化系統(tǒng)設(shè)備運行工況,并可根據(jù)要求控制現(xiàn)場的設(shè)備。 系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)標(biāo)簽、數(shù)據(jù)模型以及畫面有一個統(tǒng)一的索引,保證數(shù)據(jù)的易讀性和操作的方便性。
對礦井中需要遠程集控的子系統(tǒng),例如皮帶運輸系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)、主通風(fēng)系統(tǒng)等子系統(tǒng),系統(tǒng)提供遠程控制功能。系統(tǒng)可顯示實時數(shù)據(jù)和運行設(shè)備狀態(tài),這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)每秒更新一次。顯示的顏色或圖形將隨過程狀態(tài)而變化。生產(chǎn)裝置的圖片、工藝流程圖、設(shè)備簡圖等都可以在終端顯示出來,每個畫面都包括字母、數(shù)字字符和圖形符號,通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過程變量的不同狀態(tài),所有過程變量的數(shù)值和狀態(tài)每秒動態(tài)刷新。用戶在此畫面可以對有關(guān)過程變量實施操作和調(diào)整。功能健和軟開關(guān)的設(shè)置可在畫面上任意位置,數(shù)量不限,并可以通過鼠標(biāo)就對任何一個過程進行操作。
用戶可以通過鼠標(biāo)點擊勾選相應(yīng)參數(shù)(變頻器的所有模擬量數(shù)據(jù)),快速生成趨勢曲線,方便用戶發(fā)現(xiàn)事件的發(fā)展規(guī)律??梢淮紊梢粭l或多條曲線,且曲線坐標(biāo)軸根據(jù)所選參數(shù)的實際量程范圍動態(tài)變化,支持不同設(shè)備相同參數(shù)的對比分析,支持數(shù)據(jù)表格呈現(xiàn)方式,自定義時間維度等等。
對于設(shè)備的工藝參數(shù)較多的情況以及用戶需要將設(shè)備的參數(shù)進行導(dǎo)出用于其他地方時,系統(tǒng)可自動生成生產(chǎn)報表,以及各類自定義的分時報表。報表可按指定的時間段,時間間隔及指定點位進行查詢,并可以excel,pdf等各種形式導(dǎo)出或打印。
平臺可通過采集變頻器故障代碼,解析故障代碼內(nèi)容,并通過配置故障代碼與解決方案,在發(fā)生警告時,系統(tǒng)自動分析報警并實時顯示和記錄所有報警信息。并且系統(tǒng)可按時間或者時間段統(tǒng)計查詢報警個數(shù),并按類別、等級等條件查詢。對于需要報警的變量給出報警提示,以顏色閃爍或提示框等方式直觀的表現(xiàn),并有專門的報警窗口可以查看歷史報警。 此外煤礦管控一體化平臺具備嚴(yán)格的權(quán)限管理功能及操作跟蹤功能,記錄所有用戶操作過程,對出現(xiàn)的系統(tǒng)安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段。
對使用系統(tǒng)的有關(guān)人員,將使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)授權(quán)管理,如系統(tǒng)的參數(shù)配置、組態(tài)、功能模塊調(diào)閱、發(fā)送指令等使用權(quán)限進行集中授權(quán)管理。能有效防止非法操作,并能對非法操作進行跟蹤記錄,確保系統(tǒng)運行安全。 對于不同權(quán)限的人,進入的擁有的功能界面和子系統(tǒng)菜單不一樣,也就是根據(jù)不同的權(quán)限,按職能部門和崗位職責(zé)來劃分。例如對于控制層級別,可以擁有對該系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完全控制功能,而對于領(lǐng)導(dǎo)層只是具有瀏覽和查看分析報表的權(quán)限。
煤礦管控一體化平臺整合煤礦現(xiàn)有的地面通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)、空壓機監(jiān)控系統(tǒng)、煤流運輸監(jiān)控系統(tǒng)、井下中央水泵監(jiān)控系統(tǒng)、綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等礦井安全生產(chǎn)相關(guān)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),經(jīng)整合后數(shù)據(jù)可直接在煤礦管控一體化平臺中進行實時顯示與報警,以實現(xiàn)對礦井安全生產(chǎn)工況的實時監(jiān)控與掌握,同時還可將安全生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在實時歷史數(shù)據(jù)庫中,建設(shè)全礦統(tǒng)一的安全生產(chǎn)綜合數(shù)據(jù)庫,以實現(xiàn)對全礦安全生產(chǎn)歷史狀況的查詢與分析。
煤礦管控一體化平臺軟件具有如下的特點:
數(shù)據(jù)交換:
分布式的數(shù)據(jù)集成和集中式的數(shù)據(jù)共享,同時保證數(shù)據(jù)安全。
實時運行參數(shù)監(jiān)測:
基于面向?qū)ο罂刂坪捅O(jiān)控方式,對各子系統(tǒng)采用組態(tài)界面展示的形式,實時顯示、采集生產(chǎn)工況參數(shù)、安全信息、設(shè)備信息的高度集成。
系統(tǒng)或設(shè)備聯(lián)動:
實現(xiàn)設(shè)備啟動、停車或異常時,相關(guān)系統(tǒng)及時彈出信息,關(guān)聯(lián)顯示當(dāng)前狀態(tài),確保設(shè)備運行安全和穩(wěn)定。
設(shè)備異?;騿⑼r,操作人員無需更進一步操作,即可在一個統(tǒng)一界面上觀察到該狀態(tài)操作人員必須觀察的運行數(shù)據(jù)。
預(yù)警報警功能:
通過礦用監(jiān)控數(shù)據(jù)中心接入各個子系統(tǒng),然后對已接入的測點進行自動分類監(jiān)測、處理,由已接入測點的設(shè)置和一段時間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)警值算法計算得出該測點的預(yù)警參考值,并由此參考值對測點的實時值進行處理得到測點的預(yù)警狀態(tài)。在沒有達到報警狀態(tài)前就掌握目標(biāo)的變化趨勢,讓各種超限報警消失在萌芽狀態(tài)。