礦山智能化升級(jí)方案

礦山智能化升級(jí)方案

目錄

第一章、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述...................................................1

一、煤礦信息化系統(tǒng)發(fā)展方向.....................................................1

二、建設(shè)必要性和意義...........................................................1

三、礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo).................................................3

四、礦井綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)最終的效果...............................................3

五、建設(shè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的原則和依據(jù)............................................4

六、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境...............................................................6

第二章煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng).......................................................8

一、建設(shè)總體思想...............................................................8

二、建設(shè)內(nèi)容...................................................................8

四、總體設(shè)計(jì)...................................................................9

1、工程范圍..................................................................9

2、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)....................................................9

3、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)...................................................11

4、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件.......................................................13

5、數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì).............................................................21

6、數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)計(jì)...........................................................23

7、存儲(chǔ)陣列設(shè)計(jì).............................................................25

8、操作系統(tǒng)選擇.............................................................27

9、安全認(rèn)證.................................................................29

五、綜合自動(dòng)化軟件展示........................................................31

第三章綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)...................................................39

一、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)概述..............................................................39

1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).............................................................39

2、光纜敷設(shè).................................................................40

3、網(wǎng)絡(luò)帶寬.................................................................42

4、IP地址規(guī)劃...............................................................42

二、信息管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)..........................................................43

1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選型.............................................................43

2、交換機(jī)品牌選型...........................................................44

3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型.............................................................45

4、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì).............................................................51

5、網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì).............................................................57

三、井下工業(yè)以太網(wǎng)............................................................59

1、安全性要求...............................................................59

2、井下礦用交換機(jī)...........................................................63

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及說明...........................................................67

二、主要功能.................................................................72

三、技術(shù)特點(diǎn).................................................................74

四、系統(tǒng)主要設(shè)備介紹.........................................................80

第四章工業(yè)電視系統(tǒng).............................................................93

一、系統(tǒng)概述..................................................................93

二、設(shè)計(jì)方案..................................................................94

三、系統(tǒng)功能..................................................................95

四、系統(tǒng)特點(diǎn)..................................................................95

五、產(chǎn)品介紹..................................................................96

第五章煤礦井下無線通訊定位系統(tǒng).................................................99

一、系統(tǒng)概述..................................................................99

1.1系統(tǒng)簡介................................................................99

1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn).......................................................100

二、系統(tǒng)技術(shù)方案.............................................................102

2.1系統(tǒng)組成................................................................102

2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)................................................................103

2.3傳輸方式...............................................................104

三、系統(tǒng)功能.................................................................104

四、方案優(yōu)勢(shì).................................................................109

4.1系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)................................................................110

4.2系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)............................................................111

4.3系統(tǒng)性能特點(diǎn)............................................................112

五.設(shè)備介紹..................................................................115

5.1地面設(shè)備...............................................................115

5.2井下設(shè)備...............................................................115

第六章井下擴(kuò)播電話系統(tǒng)........................................................119

一、系統(tǒng)簡介...................................................................119

二、系統(tǒng)重要性.................................................................119

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案...............................................................120

1、基于環(huán)網(wǎng)接入的礦井語音擴(kuò)播系統(tǒng)............................................120

2、系統(tǒng)組成..................................................................120

3、系統(tǒng)說明..................................................................121

四、系統(tǒng)特點(diǎn)...................................................................121

五、系統(tǒng)功能介紹...............................................................122

1、緊急廣播..................................................................122

2、應(yīng)急預(yù)案救援..............................................................122

3、定時(shí)廣播..................................................................123

4、自動(dòng)播放功能..............................................................123

5、分區(qū)廣播..................................................................123

6、任意廣播..................................................................123

7、系統(tǒng)工作狀態(tài)檢測(cè)功能......................................................123

8、數(shù)字錄音..................................................................123

9后備電源功能...............................................................124

10、擴(kuò)音機(jī)抗噪音功能.........................................................124

六、系統(tǒng)設(shè)備介紹...............................................................124

1、KTK127型礦用本安型擴(kuò)播電話................................................124

2、KXY660型礦用隔爆兼本安型音箱..............................................126

3、KGD18Z礦用斷電儀主機(jī)（給擴(kuò)播電話供電用）..................................128

第一章、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述

一、煤礦信息化系統(tǒng)發(fā)展方向

隨著全球信息化的發(fā)展，信息化建設(shè)在煤礦安全領(lǐng)域中的作用也越來越受到重視,即已

經(jīng)認(rèn)識(shí)到了信息化對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要性。但是在實(shí)際應(yīng)用中,煤礦企業(yè)比較重視硬件的投

入,而對(duì)于軟件的投入比較輕視,艮］內(nèi)部信息資源的開發(fā)比較輕視,在思想意識(shí)上,雖然各單

位都意識(shí)到了辦公自動(dòng)化的重要性，但是在實(shí)際應(yīng)用中還只是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行排版和打之類

的最基礎(chǔ)的事情,對(duì)于信息化的概念、信息處理等是非常模糊的,造成資源的極大浪費(fèi)。

隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展，高產(chǎn)、高效煤礦對(duì)生產(chǎn)過程監(jiān)控、全礦井生產(chǎn)安全環(huán)境監(jiān)

測(cè)、生產(chǎn)過程信息綜合利用等方面的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和智能化提出了更高的要求，礦井綜

合自動(dòng)化系統(tǒng)因然而生。

礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（簡稱MSS系統(tǒng)-Minepitsynthesisautomatedsystem）屬于

生產(chǎn)過程自動(dòng)化范疇，實(shí)現(xiàn)煤礦管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換的橋梁。

礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)綜合信息網(wǎng)絡(luò)化、過程控制自動(dòng)

化、安全管理信息化、生產(chǎn)集約高效化，使得信息與業(yè)務(wù)之間完全融合、信息共享，將是

數(shù)字化礦山發(fā)展的更高追求，最終建設(shè)目的是實(shí)現(xiàn)礦山資源與開發(fā)環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備

智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理和決策科學(xué)化。以計(jì)算機(jī)及其

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，把礦山的所有空間和有用屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)、傳輸、表達(dá)和深加

工，并應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理和決策之中，以實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化，達(dá)到提高資

源的綜合利用率、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)利潤最大化的目的。高效快速的推進(jìn)礦山網(wǎng)絡(luò)化、

數(shù)字化、信息化、綜合自動(dòng)化在煤礦企業(yè)的整體應(yīng)用.

礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全礦范圍內(nèi)的管控一體化，為實(shí)現(xiàn)全礦整體效益的提高、

信息技術(shù)的提升和穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本目的打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代煤礦采掘工業(yè)中計(jì)

算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及無人化、少人化、自動(dòng)化煤礦采掘概念的逐步推廣，煤

礦采掘安全作業(yè)的需要，擁有實(shí)時(shí)、高效、可靠，高度集成化、智能化的一體化綜合自動(dòng)

化系統(tǒng)越來越成為現(xiàn)代煤礦采掘監(jiān)控調(diào)度中心進(jìn)行生產(chǎn)及安全管理的重要工具。

二、建設(shè)必要性和意義

煤礦所帶來的經(jīng)濟(jì)是我國國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。而煤炭工作又是非一般的

工作,具有一定的危險(xiǎn)性,然而其信息化建設(shè)顯得尤為重要。

MSS系統(tǒng)的引入，是通過先進(jìn)的技術(shù)將各生產(chǎn)系統(tǒng)及相關(guān)輔助系統(tǒng)和公用系統(tǒng)等聯(lián)成

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一體的通訊網(wǎng)絡(luò)，組成管控一體化的實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)。從廠級(jí)管理的高度對(duì)各機(jī)器實(shí)現(xiàn)

參數(shù)監(jiān)測(cè)、設(shè)備檢測(cè)、故障診斷及性能計(jì)算和耗差分析等指導(dǎo)礦井運(yùn)行，有效地提高礦井

各子系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。延長設(shè)備使用壽命，減少重大事故的發(fā)生，及

由此帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，從根本上保證了礦井的安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)利益。

建立礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要表現(xiàn)如下：

1.監(jiān)視、指導(dǎo)各子系統(tǒng)的運(yùn)行

安全是煤礦生產(chǎn)的重要前提，當(dāng)?shù)V井在一定的負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，各系統(tǒng)參數(shù)存在著與負(fù)

荷及其他運(yùn)行條件對(duì)應(yīng)的理想值，通常稱之為目標(biāo)值。這些目標(biāo)值是根據(jù)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、實(shí)

驗(yàn)等技術(shù)參數(shù)確定的，礦井在運(yùn)行過程中，如果這些參數(shù)偏離了目標(biāo)值，就會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損

失。因此MSS系統(tǒng)應(yīng)具有礦井各子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在其發(fā)生偏離時(shí)，及時(shí)警告并對(duì)偏離

進(jìn)行分析計(jì)算，得出調(diào)整的操作方式，以指導(dǎo)礦井的運(yùn)行優(yōu)化。

2.降低企業(yè)的人力、物力消耗

MSS系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)礦井運(yùn)行情況適時(shí)調(diào)整人力和輔助生產(chǎn)材料調(diào)度建議，對(duì)礦井各子系

統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行有機(jī)的調(diào)整、及時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行條件，減少損耗，降低礦井運(yùn)行的成本，

從整體和全局觀點(diǎn)出發(fā)，降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。

采用新技術(shù)設(shè)備，培養(yǎng)“多面手”檢修工人，實(shí)現(xiàn)礦井局部的無人值守：對(duì)運(yùn)行設(shè)備

的在線監(jiān)測(cè)，綜合考慮設(shè)備的檢修周期，有記錄、提醒對(duì)設(shè)備的檢修并進(jìn)行設(shè)備的備品備

件管理，對(duì)待運(yùn)行主設(shè)備配套輔助設(shè)備部分的節(jié)電管理?？茖W(xué)的分配人力、物力，均衡設(shè)備

運(yùn)行時(shí)間，以獲取煤礦企業(yè)產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.管控一體化

隨著中國國家煤W,體制改革的深入發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)成本已經(jīng)成為煤句,系統(tǒng)順應(yīng)經(jīng)濟(jì)

改革的必然發(fā)展趨勢(shì)。由于煤炭市場(chǎng)的出現(xiàn)，使煤礦生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)行方式、決策管理、計(jì)

劃和財(cái)務(wù)各部門圍繞煤礦企業(yè)最大利益目標(biāo)而工作，就必須加快企業(yè)信息化建設(shè)，高度重

視整合企業(yè)的軟、硬件資源，生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)信息資源。綜合考慮管理信息系統(tǒng)和生產(chǎn)過程

控制系統(tǒng)的整合，加快MSS系統(tǒng)的應(yīng)用及IT技術(shù)的提升，以實(shí)現(xiàn)全礦范圍內(nèi)的管控一體化

提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.實(shí)現(xiàn)礦井各子系統(tǒng)和諧運(yùn)行

根據(jù)礦井總調(diào)所下達(dá)的全礦產(chǎn)煤量總指標(biāo)，在現(xiàn)有的采煤環(huán)境下，對(duì)各采掘機(jī)、采掘

隊(duì)出力實(shí)施不同的負(fù)荷分配方式，各生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的所需時(shí)間有效分配每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、檢

修時(shí)間、緊急情況調(diào)用時(shí)間。因此，MSS系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行科學(xué)合理的負(fù)荷分配，在滿足礦井產(chǎn)

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煤量時(shí)，以大偏差優(yōu)先，小偏差優(yōu)化為原則，同時(shí)，根據(jù)各子系統(tǒng)負(fù)荷響應(yīng)性能，盡可能

各子系統(tǒng)負(fù)荷優(yōu)化操作條件，以獲取礦井整休的和諧運(yùn)行。

三、礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

1.在設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)的自動(dòng)化、通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件編程技術(shù)對(duì)礦井上下的自

動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)在礦調(diào)度監(jiān)控中心對(duì)各自動(dòng)化系統(tǒng)的“管控一體化”。使整

個(gè)系統(tǒng)達(dá)到國內(nèi)、國際先進(jìn)水平，保證10年不落后。

2.在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)中采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性、安全

性，使網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和開放性。

3.采用的通用軟件開發(fā)方式、編程語言、標(biāo)準(zhǔn)的接口技術(shù)，為用戶提供運(yùn)行穩(wěn)定、

操作方便、界面友好的應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件具有較高的開放性，較強(qiáng)的組態(tài)性。

4.針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)隱患采用采用不同的安全防范技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5.利用綜合自動(dòng)化的信息平臺(tái)建立防災(zāi)指揮決策系統(tǒng)，以提高礦井防災(zāi)救災(zāi)的響應(yīng)

速度，降低人員傷害及財(cái)產(chǎn)損失。

6.設(shè)備選型既要先進(jìn)又要考慮煤礦特殊的工作環(huán)境對(duì)設(shè)備的要求。

四、礦井綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)最終的效果

我們將根據(jù)為礦井信息化服務(wù)的多年經(jīng)驗(yàn)，有針性的對(duì)礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行

信息集中、控制分散，礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)建設(shè)總效果是：在生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量可靠、環(huán)

境條件許可、生產(chǎn)機(jī)構(gòu)和管理水平配套的情況下，逐步做到井下除采掘進(jìn)頭以外的所有電

器設(shè)備均能在地面調(diào)度中心集中控制和監(jiān)視，井下各系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)無人值守，進(jìn)有巡檢

工進(jìn)行巡視和維護(hù)；對(duì)地面各車間除副井絞車房、鍋爐房和瓦斯抽放站外，均實(shí)現(xiàn)無人職

守，設(shè)備的控制和監(jiān)視均在調(diào)度中心進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)全礦的管控一體化。

＞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)效果：通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)部門的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)形成一個(gè)有效的整體。

使有權(quán)限用戶在網(wǎng)上任一臺(tái)計(jì)算機(jī)上瀏覽WEB信息，包括生產(chǎn)和管理的數(shù)據(jù)、圖形、動(dòng)畫

和圖像信息。有權(quán)限用戶在網(wǎng)上任一臺(tái)計(jì)算機(jī)上向監(jiān)控子系統(tǒng)中的控制設(shè)備發(fā)送權(quán)限允許

的控制操作，并得到與其對(duì)應(yīng)的操作響應(yīng)和反饋。各專業(yè)調(diào)度工作站通過軟件實(shí)施可以完

成原子系統(tǒng)主機(jī)的操作和處理功能。

＞綜合自動(dòng)化平臺(tái)建設(shè)效果：實(shí)現(xiàn)全礦井各個(gè)分散的控制單元全部聯(lián)網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)

各分散的子系統(tǒng)高度集中到調(diào)度指揮中心，由調(diào)度指揮中心統(tǒng)一指揮調(diào)度室礦井各個(gè)控制

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層設(shè)備，為全礦井管理信息系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)礦井管控一體化綜合控制。通過

全礦井粽合自動(dòng)化控制，有效地減少井下人員，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，保障煤礦安全生產(chǎn)，

降低設(shè)備損耗，提高礦井綜合自動(dòng)化控制，有效地減少井下人員，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，保

障煤礦安全生產(chǎn)，降低設(shè)備損耗，提高礦井綜合經(jīng)濟(jì)效益。

＞管理信息系統(tǒng)建設(shè)效果：基于企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)、運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的

管理理念，建立健全先進(jìn)、實(shí)用、安全、統(tǒng)一的礦井?dāng)?shù)字化信息工作安全生產(chǎn)管理平臺(tái)系

統(tǒng)，完善企業(yè)綜合自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)安全、生產(chǎn)、地測(cè)的三維可視化；安全監(jiān)測(cè)、生

產(chǎn)指揮調(diào)度的監(jiān)測(cè)監(jiān)控綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源規(guī)劃的一體化，管控一體化、市場(chǎng)營銷

網(wǎng)絡(luò)化，企業(yè)管理辦公自動(dòng)化，并實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策的智能化支持。

＞信息通道建設(shè)效果：信息通道建立，可以全面考慮所有系統(tǒng)的傳輸冗余，使所有

子系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體，統(tǒng)一使用光纖環(huán)網(wǎng)做信息傳輸通道，在系統(tǒng)建設(shè)成本方面，

節(jié)約了整個(gè)系統(tǒng)的傳輸費(fèi)用；在系統(tǒng)安全方面，使子系統(tǒng)設(shè)備區(qū)域化，大大提高了子系統(tǒng)

安全性；在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性方面，由于系統(tǒng)采用光纖以太網(wǎng)絡(luò)，PLC子系統(tǒng)從總線通信發(fā)展到

以太網(wǎng)通信，分站子系統(tǒng)從以前的單串口通信到多串口并發(fā)通信，從而大大的提高了系統(tǒng)

的傳輸速率。

五、建設(shè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的原則和依據(jù)

煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)思路應(yīng)以生產(chǎn)過程自動(dòng)化為基礎(chǔ)、管理信息化為本質(zhì)、三維

可視化為直觀表現(xiàn)形式、領(lǐng)導(dǎo)決策分析為管理依據(jù)的四位一體的礦井綜合自動(dòng)化集成平

臺(tái)?？紤]礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)工程的實(shí)際應(yīng)用狀況和將來的發(fā)展趨勢(shì)，各系統(tǒng)的實(shí)際

需求及具體的使用特性，同時(shí)兼顧技術(shù)新舊更替不斷加快的特點(diǎn)，整體方案設(shè)計(jì)遵循以下

設(shè)計(jì)：

1、設(shè)計(jì)原則

先進(jìn)性、成熟性：使用先進(jìn)、成熟、實(shí)用和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)，使得各個(gè)子系

統(tǒng)具有較長的生命周期，不盲目追求高檔次，既能滿足當(dāng)前的需求，又能適應(yīng)未來的發(fā)

展。

實(shí)用性：由于現(xiàn)代煤礦企業(yè)的安全、生產(chǎn)監(jiān)控及調(diào)度任務(wù)、各職能部門之間業(yè)務(wù)的聯(lián)

系在很大程度上是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，而安全、生產(chǎn)監(jiān)控則對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高。因此，

在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)的處理能力和帶寬越大越好。

可靠性：高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年365天，一天24小時(shí)的不停頓運(yùn)作。對(duì)于安裝

第4頁

的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng)，必須能適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，特

別考慮要適應(yīng)煤礦井下高溫、高濕、高瓦斯的客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定.在硬件選型、

線路、支撐環(huán)境及結(jié)構(gòu)上都必須高質(zhì)量，并保證核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備冗余。

安全性：網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)要盡可能多的提供安全保密措施，來保證網(wǎng)絡(luò)的性能。安全

措施應(yīng)包括：防病毒、防黑客、防止非法或越權(quán)訪問、傳輸加密、安全策略控制等。設(shè)備

和終端必須反應(yīng)快速，充分配合實(shí)時(shí)性的需求。

易操作性：先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查

詢與檢索等有效工具。

完整性：提供與各種外界系統(tǒng)的通信功能，確保信息的完整性并充分利用在整體系統(tǒng)

的運(yùn)作上。提供易于使用的數(shù)據(jù)走功能，讓使用者能隨時(shí)查詢信息及制作所需的報(bào)表。

互聯(lián)性和可擴(kuò)展性：把各子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，滿足信息層結(jié)構(gòu)中各層之間信息溝

通，增加各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和可擴(kuò)展性。充分考慮將來需求的成長空間，所提供的系

統(tǒng)平臺(tái)與技術(shù)將充分配合未來功能及擴(kuò)充項(xiàng)目的需求，以避免將來重復(fù)的投資。標(biāo)準(zhǔn)化、

結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可靠性

和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)。

經(jīng)濟(jì)性：在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當(dāng)?shù)耐度?，建立一個(gè)盡可能高

水平的、完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2、設(shè)計(jì)依據(jù)

《煤炭安全規(guī)程》2010年

《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》AQ1029-2007

《煤郁,安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》AQ6201-20U6

《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通川技術(shù)條件》MT/T1004-2006

《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)要求》MT/T1008-2006

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004

《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-93

《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》GB/T2887-2000

《爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》GB3836

《礦用一般型電氣設(shè)備》GB12173-1990

《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備防爆型電氣設(shè)備》

《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備》

第5頁

《煤礦通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件》

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)

《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50311-2000)

《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》(GB/T50312-2000)

《工業(yè)企業(yè)通訊設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ42-81

《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ115-87

《國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)(ISO)》

《國際電氣電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE)》

《國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(IEC)》

《供電電源標(biāo)準(zhǔn)》(GB2887-32)

《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)要求》(GBJ45-82)

《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件》(GB2887—89)

《以太網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)》(IEEE8D2.3)

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-37)

《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)》(GB/T5465-1996)

《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBF232-92)

《視聽、視頻和電視系統(tǒng)中設(shè)備互連的優(yōu)選配接值》(GB/T15859-1995)

《煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)招標(biāo)文件》ZBZX-2011-045

其他國家、行業(yè)有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，

六、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

地面中心站機(jī)房設(shè)備是保證系統(tǒng)地面中心站設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行的首要條件，機(jī)房環(huán)境

須符合國標(biāo)GB2887-83”計(jì)算機(jī)站場(chǎng)地技術(shù)”的要求，對(duì)系統(tǒng)只要基本滿足要求即可。具

體表現(xiàn)在動(dòng)力、溫度、防塵、防靜電、防雷擊等方面。

A.動(dòng)力供電：

電壓波動(dòng)范圍380V/220V+10%,頻率50Hz±2%,波形失真率W20%。

機(jī)房電源為雙電源自動(dòng)切換穩(wěn)壓供電，第一級(jí)為交流穩(wěn)壓器供一臺(tái)UPS及其它電器外

設(shè)，第二級(jí)為UPS,它的輸出供主控計(jì)算機(jī)，UPS電源供電至少4小時(shí)以上。

機(jī)房應(yīng)設(shè)專用配電柜或配電箱，并提供雙路電源引入和相關(guān)配電裝置。UPS輸入和穩(wěn)

壓器的輸入均由配電箱引出。

配備與地面中心站相兼容的電源插座，其接地應(yīng)符合國家規(guī)定的機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)。(面對(duì)插

第6頁

座，右插孔為火線，左插孔為零線，上面插孔為地線)。

B.接地要求：

系統(tǒng)工作地，要求接地電阻＜4。，接動(dòng)力源的輸出零線；

保護(hù)地要求接地電阻W4Q；

通訊屏蔽電源接地點(diǎn)，要求接地電阻W0.5。。

C.恒濕恒溫要求：

機(jī)房內(nèi)的環(huán)境條件要求開機(jī)時(shí)，溫濕度為A級(jí)，停機(jī)時(shí)溫濕度要求為B級(jí)。

D.防塵要求：

要求機(jī)房雙層門窗密封，無灰塵，達(dá)到B級(jí)。

E.電磁場(chǎng)干擾：

采用防靜電地板，機(jī)房內(nèi)無線電干擾強(qiáng)度在(0.5-50'IHz)時(shí)應(yīng)小于12db,磁場(chǎng)干擾

強(qiáng)度不大于800A/Mo

F.機(jī)房通訊電話：

機(jī)房通訊電話應(yīng)設(shè)生產(chǎn)、行政電話各一門。生產(chǎn)電話為錄音電話，行政電話須加傳真

機(jī)。

第7頁

第二章煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

一、建設(shè)總體思想

本工程作為礦井綜合生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)工程，建設(shè)內(nèi)容主要包括：礦井綜合生產(chǎn)自動(dòng)化

系統(tǒng)調(diào)度指揮中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)建設(shè)（環(huán)網(wǎng)井下設(shè)備、環(huán)網(wǎng)地面設(shè)備）、調(diào)度

指揮中心機(jī)房設(shè)備、調(diào)度監(jiān)控中心軟件平臺(tái)建設(shè)、礦井各生產(chǎn)子系統(tǒng)集成。

二、建設(shè)內(nèi)容

新建內(nèi)容：調(diào)度指揮中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)建設(shè)（環(huán)網(wǎng)井下設(shè)備、環(huán)網(wǎng)地面設(shè)

備）、安全監(jiān)控、人員管理、風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)、調(diào)度指揮中心機(jī)房設(shè)備、調(diào)度監(jiān)控中心軟件平臺(tái)

建設(shè)。

接入系統(tǒng)：本次煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要接入有、絞車提升系統(tǒng)等4個(gè)子系統(tǒng)。

本次完成

序號(hào)系統(tǒng)名稱內(nèi)容備注

1安全監(jiān)控系統(tǒng)接入TCP/IP,RS485

2風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)接入TCP/IP,RS485

3井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)接入TCP/IP,RS485

4絞車提升系統(tǒng)接入TCP/IP,RS485

大屏、供電、防雷

5中心機(jī)房建設(shè)新建

6水泵房無人看守新建TCP/IP,RS485

7工業(yè)視頻監(jiān)控新建TCP/IP,RS485

TCP/IP,RS485

8井下語音廣播新建

TCP/IP,RS485

9調(diào)度通訊新建

TCP/IP,RS485

10壓風(fēng)機(jī)房預(yù)留

TCP/IP,RS485

11地磅預(yù)留

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四、總體設(shè)計(jì)

1、工程范圍

本工程的工作范圍包括礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、供貨、運(yùn)輸、調(diào)試、培

訓(xùn)、試運(yùn)行及質(zhì)保期維護(hù)。

1）總體負(fù)責(zé)整個(gè)綜合自動(dòng)化工程的系統(tǒng)集成工作。

2）設(shè)計(jì)并構(gòu)建礦井綜合生產(chǎn)自動(dòng)化控制中心和井上下綜合生產(chǎn)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)建

設(shè)。

3）設(shè)計(jì)并構(gòu)建礦井綜合生產(chǎn)自動(dòng)化控制中心及構(gòu)建統(tǒng)一的軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)信

息共享，系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化。

包括：中心機(jī)房建設(shè)、大屏幕建設(shè)、工業(yè)以太網(wǎng)建設(shè)、綜合軟件平臺(tái)建設(shè)、子系統(tǒng)接

入、子系統(tǒng)建設(shè)等。

4）接入子系統(tǒng)：安全監(jiān)控、人員定位；新建子系統(tǒng)：視頻監(jiān)控、水泵房無人值守、電

力監(jiān)控、皮帶集控、核子秤、工業(yè)視頻、通訊調(diào)動(dòng)、壓風(fēng)機(jī)房、地磅系統(tǒng)、井下語音廣

播、調(diào)動(dòng)室大屏。

5）設(shè)計(jì)并構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)在統(tǒng)一平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

6）整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最少須有20席的擴(kuò)容能力。

7）應(yīng)提供全部圖紙及技術(shù)資料。

8）對(duì)用戶進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。

9）售后服務(wù)。

10）全面實(shí)現(xiàn)本技術(shù)規(guī)格書所確定的全部綜合監(jiān)控功能。

2、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)是整個(gè)礦井信息“大腦”，它需要一個(gè)快速、安全、運(yùn)行可

靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為大量的信息流動(dòng)提供支撐，同時(shí)要有一個(gè)功能全面的安全生產(chǎn)信息應(yīng)用系

統(tǒng)為礦井安全生產(chǎn)的科學(xué)調(diào)度提供決策支持。一套完整的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括資源管

理層（信息層）、過程控制層、操作執(zhí)行層（設(shè)備層）。

礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方案總體構(gòu)架見下圖：

第9頁

管理信息系統(tǒng)信息層

信息交換與處理中心/數(shù)據(jù)倉庫

綜合監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制層

井

井

下

調(diào)

工

下

井

地

安

度

業(yè)

面

人

下

全

通

電

設(shè)

員

設(shè)

與

信

視

備

監(jiān)

生.....設(shè)備展

備

中

系

監(jiān)

測(cè)

產(chǎn)

心

統(tǒng)

監(jiān)

控

系

監(jiān)

控

統(tǒng)

)金

，

K，

資源管理層（信息層）：其主要目的是利用操作執(zhí)行層（設(shè)備層）提供的大量生產(chǎn)信

息使企業(yè)各個(gè)實(shí)體將能夠不受地域的限制進(jìn)行監(jiān)視與控制工廠局域網(wǎng)里的各種數(shù)據(jù)，并對(duì)

這些數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和整理，為相關(guān)的各種管理、經(jīng)營決策提供支持，實(shí)現(xiàn)管控一

體化。目前，資源管理層（信息層）實(shí)現(xiàn)的途徑就是通過企業(yè)外部網(wǎng)（Internet）和企業(yè)

第10頁

內(nèi)部網(wǎng)（Intranet）o由于涉及實(shí)際的生產(chǎn)過程，必須保證網(wǎng)絡(luò)安全，因此這一層還要采

用防火墻、用戶身份認(rèn)證以及密鑰管理等安全技術(shù)。

過程控制層：是采集服務(wù)器和各個(gè)子系統(tǒng)主機(jī)或控制器之間采用OPC/DDE/FTP待協(xié)議

方式傳輸控制信息命令，相互握手的一個(gè)過程?？刂茖硬粌H僅是命令的傳輸，需要信號(hào)采

集的歸類、邏輯判斷，完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和趨勢(shì)分析等功能，用戶就

能隨時(shí)通過執(zhí)行工作站查詢網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工況，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)

程監(jiān)控。賦予一定的權(quán)限后，還可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)。過程控制層通常

可以獨(dú)立工作，主控設(shè)備本身具有或通過擴(kuò)展接口可以接入到綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，操

作執(zhí)行層（設(shè)備層）的功能一般由計(jì)算機(jī)完成，還為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和遠(yuǎn)程操作優(yōu)化提供支

撐環(huán)境。例如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、工藝流程監(jiān)控、先進(jìn)控制以及設(shè)備管理等就本項(xiàng)目而言過程控

制層對(duì)應(yīng)這各子系統(tǒng)主機(jī)或控制器。

操作執(zhí)行層（設(shè)備層）：是通過底層測(cè)控信息的實(shí)時(shí)傳遞從過程控制層中獲取數(shù)據(jù)，

以它通過工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線與過程控制層相連，完成這一層功能的關(guān)鍵技術(shù)是以太

網(wǎng)與底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)間的接口，以及底層數(shù)據(jù)包的正確解釋和傳輸。操作執(zhí)行層（設(shè)備

層）越來越趨向新的技術(shù)發(fā)展，采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口方式。

3、煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

礦井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以1000M工業(yè)以太網(wǎng)作為綜合自動(dòng)

化的主干網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)監(jiān)控自動(dòng)化子系統(tǒng)通過1000M工業(yè)交換機(jī)接入主干網(wǎng)絡(luò)，該方案可以

解決就地控制存在的事故隱患，減少各設(shè)備之間相互脫節(jié)、無法充分發(fā)揮效率的缺點(diǎn)。系

統(tǒng)由地面控制中心、現(xiàn)場(chǎng)分站、信息傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)通信接口設(shè)備組成，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的、

統(tǒng)一的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使整個(gè)系統(tǒng)配置合理，信息共享，安全可靠，提高指揮效率

和生產(chǎn)率。

采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)后，解決了傳輸集成的問題。當(dāng)工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)下井后，各子系統(tǒng)數(shù)

據(jù)信息均匯集到環(huán)網(wǎng)中傳輸，每個(gè)子系統(tǒng)不再敷設(shè)一根井下到地面的傳輸線，結(jié)構(gòu)清晰，

維護(hù)簡單。目前重慶梅安森科技股份有限公司已具有系列產(chǎn)品，可以做到全礦井范圍內(nèi)的

“三網(wǎng)合一”，即數(shù)據(jù)、語音、視頻的信息數(shù)字化后合在一條線路上傳輸。

3.2采用環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)

煤礦井下環(huán)境條件惡劣，尤其是信道的故障率最高，因此本設(shè)計(jì)方案采用光纖環(huán)網(wǎng)冗

第11頁

余技術(shù)，地面上要求高可靠性的自動(dòng)化控制系統(tǒng)也通過環(huán)網(wǎng)接入到綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，

大大提高了礦井自動(dòng)化系統(tǒng)的可阜性.在物理上和邏輯上兼顧到傳輸信道、管控服務(wù)器、

調(diào)度主機(jī)、供電電源的冗余，并且確保傳輸通路、數(shù)據(jù)服務(wù)、監(jiān)控工作站、供電電源的安

全可靠。整個(gè)工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)其中某一段工作中的光纖線路被破壞或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故

障時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)快速自愈，并保證在50ms內(nèi)恢復(fù)正常的通訊。

3.3異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通

本設(shè)計(jì)方案分別在網(wǎng)絡(luò)級(jí)和串口級(jí)提供了多種符合國際主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，便于各

種子系統(tǒng)的接入，實(shí)現(xiàn)最大限度的信息共享。它能夠集成不同廠家的硬件設(shè)備和軟件產(chǎn)

品，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間互操作，并將各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成。

3.4先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)

采用B/S模式設(shè)計(jì)三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，便于及時(shí)、準(zhǔn)確地采集各個(gè)子系統(tǒng)的工況、生

產(chǎn)和安全參數(shù)，方便管理層實(shí)時(shí)查詢、分析和決策。

應(yīng)用系統(tǒng)采用三層或多層架構(gòu)。遵循統(tǒng)一數(shù)據(jù)出口和統(tǒng)一數(shù)據(jù)入口的原則，通過統(tǒng)

一的一站式服務(wù)門戶對(duì)外給用戶提供閉環(huán)式服務(wù)和共享機(jī)制，對(duì)內(nèi)整合各業(yè)務(wù)應(yīng)用系

統(tǒng)。通過對(duì)上層應(yīng)用服務(wù)的請(qǐng)求，調(diào)度下層業(yè)務(wù)邏輯及其相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源，完成以

事件為驅(qū)動(dòng)的工作流和數(shù)據(jù)流的運(yùn)行。

3.5采用先進(jìn)技術(shù)

按照“管控一體化”的要求，在經(jīng)營管理系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)之間建立處理聯(lián)系，

實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理信息系統(tǒng)與工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的無縫連接。

3.6實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)集成

以信息集成平臺(tái)為核心，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流在企業(yè)統(tǒng)一信息平臺(tái)上集成起來，同時(shí)，針對(duì)

統(tǒng)一信息平臺(tái)開發(fā)各種綜合應(yīng)用，形成集成化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。各種圖形、圖像、報(bào)表信息

都可以通過Web的方式在任何一臺(tái)終端統(tǒng)一瀏覽，統(tǒng)一界面。

3.7統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫

在集成化的數(shù)據(jù)管理中，數(shù)據(jù)一旦被輸入，在整個(gè)系統(tǒng)中都可以使用。這是因?yàn)樗?/p>

的數(shù)據(jù)是在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理的。這樣就大大提高了工作效率，降低了工程的實(shí)施難

度。

3.8安全性

充分考慮系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的身份認(rèn)證、授權(quán)、加密等機(jī)制、完

善全面的事件日志、數(shù)據(jù)備份和病毒防護(hù)功能。

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核心交換設(shè)備冗余，設(shè)備引擎、電源冗余。服務(wù)器、磁盤陣列采用部件冗余和雙機(jī)熱

備，保證數(shù)據(jù)的安全。采用防火墻、網(wǎng)閘、殺毒軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的保護(hù)。

4、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件

4.1技術(shù)選型

國內(nèi)的煤礦綜合自動(dòng)化研究起源于2001年，經(jīng)過10年的高速發(fā)展，自動(dòng)化軟件平臺(tái)

也是百花齊放，逐漸形成兩大流派：

組態(tài)軟件：采用現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和無縫接入；

定制軟件：通過采用組態(tài)軟件的原始圖例進(jìn)行定制開發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和無縫

接入；

類別特點(diǎn)備注

集成平臺(tái)和待集成系統(tǒng)選用同一組態(tài)軟件可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的

無縫接入

在人機(jī)界面上，提供豐富、專業(yè)的圖形庫供用戶在制作工

組態(tài)軟藝流程圖時(shí)使用

件支持微軟的C0M/DC0U組件技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)

軟件實(shí)時(shí)性、開放性、互連性及操作性要優(yōu)良，可通過

ODBC技術(shù)共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，方便與其它系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)

組態(tài)軟件主要將重點(diǎn)放在客戶端上，而在WEB瀏覽功能上

組態(tài)軟比較弱化，進(jìn)行WEB發(fā)布，不支持顯示自定義曲線及報(bào)

件表，運(yùn)行效率很低，無法滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控要求，需要采用其

它工具重新開發(fā)

多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、環(huán)境參數(shù)異常分析、生產(chǎn)效能評(píng)估等由于通

過組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)需要通過編寫腳本，使運(yùn)行效率大大降

低

數(shù)據(jù)接入靈活，使得不同技術(shù)層次和技術(shù)途徑的系統(tǒng)之間

定制軟可以進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)交換，可提供多種較低的接入門檻，

件使得各系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇合適、并易于實(shí)現(xiàn)的方

式接入，能夠有效保護(hù)企業(yè)原有投資

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可以建立統(tǒng)一的安全報(bào)警信息管理平臺(tái)，將安全、生產(chǎn)、

管理中需要報(bào)警的信息（加超限報(bào)警，異常報(bào)警，設(shè)備運(yùn)

行故障、隱患、違章作業(yè)等信息）進(jìn)行集中管理，并做相

應(yīng)歸類和分析

通過對(duì)我單位以前案例進(jìn)行比對(duì)，結(jié)合組態(tài)軟件和定制軟件的優(yōu)點(diǎn)，方案考慮采用定

制軟件平臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)集成以及WEB數(shù)據(jù)發(fā)布，并實(shí)現(xiàn)各類安全、生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)軟

件，采用公司針對(duì)煤礦安全自動(dòng)化應(yīng)用的自主開發(fā)，軟件具有非常有好的HIM（人機(jī)界

面）。給用戶提供了一個(gè)輕松的操作環(huán)境。并且把功能和界面都圖形化。

它是一套綜合性軟件，操作方便、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、可靠性好、支持C/S和B/S模式；

支持異地遠(yuǎn)程訪問，圖形軟件可支持矢量圖方式；報(bào)表軟件采用微軟公司Excel表格處理

軟件，可支持錯(cuò)誤信息剔除、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)計(jì)算處理等功能

系統(tǒng)運(yùn)行于WIN98/NT/2000/XP/2003/2008多任務(wù)環(huán)境，并在數(shù)據(jù)通訊方面采用了動(dòng)態(tài)

鏈接庫及多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了真正的實(shí)時(shí)響應(yīng)及前后臺(tái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無縫鏈接。

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的矢量化組態(tài)圖等多種顯示功能，可隨時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、圖形、曲線和

報(bào)警點(diǎn)及數(shù)值；圖形編輯器提供了豐富的圖元，并提供自定義圖元功能，用戶可用它編輯

強(qiáng)大的組態(tài)圖形顯示；所有圖形均支持無級(jí)放大、縮小、漫游等功能；支持AUTOCAD等多

種圖形格式的導(dǎo)入。

4.2系統(tǒng)軟件平臺(tái)

4.2.1、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及尢人化、少人化煤礦開泯概

念的逐步推廣，煤礦生產(chǎn)作業(yè)安全的需要，擁有實(shí)時(shí)、高效、可靠，高度集成化、智能化

的綜合自動(dòng)化軟件系統(tǒng)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)通信、處理、采集、控制、協(xié)調(diào)、綜合

智能判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，能在各種情況下準(zhǔn)確、可靠、迅捷

地做出反應(yīng)，及時(shí)處理，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)工作，達(dá)到實(shí)時(shí)、合理監(jiān)控的目的。本次采用的綜合

自動(dòng)化平臺(tái)具有“集中管理，分散控制；監(jiān)控全面，使用方便”的特點(diǎn)，并要基于先進(jìn)的

平臺(tái)軟件技術(shù)開發(fā)，從技術(shù)，設(shè)計(jì)，開發(fā)，維護(hù)等各個(gè)方面保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，是一套符

合現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)集中控制的軟件系統(tǒng)。

本方案的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行，以網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Windows2008系

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列Server為運(yùn)行環(huán)境，以關(guān)系數(shù)據(jù)庫（如MSSQL_Server2008、DB2、Oracle等）為

數(shù)據(jù)庫支撐。其由粽合自動(dòng)化平臺(tái)軟件、實(shí)時(shí)WEB服務(wù)器軟件、接入組件等部分組成。

系統(tǒng)總體分為四個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集與處理（C/S結(jié)構(gòu)）、系統(tǒng)配置（C/S結(jié)構(gòu)）、圖形

編輯與處理（C/S結(jié)構(gòu)）、歷史查詢程序（B/S結(jié)構(gòu)）、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)程序（B/S結(jié)構(gòu)）和數(shù)據(jù)

上傳程序（C/S結(jié)構(gòu)）。

數(shù)據(jù)流程圖:

應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用B/S模式設(shè)計(jì)三層軟件體系結(jié)構(gòu)：瀏覽器、應(yīng)用邏輯服務(wù)器、實(shí)時(shí)/關(guān)系

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。如下圖：

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4.2.2、軟件系統(tǒng)模塊

1)數(shù)據(jù)采集與處理

系統(tǒng)采用FTP/DDE/文本文件方式來接入數(shù)據(jù)。對(duì)各接入子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的采集和

處理。

系統(tǒng)具有和支持如下開放的標(biāo)準(zhǔn)通用的通訊協(xié)議。

?Modbus(RTU,Plus,ASCII&TCP)Interface；

?冗余OPCServer,OPCClient；

?ControlNet,Profibus,DeviceNet、Profibus等現(xiàn)場(chǎng)總線；

?DH+；

,ODBCDataExchange；

,SIEMENSSerialInterface；

?DNP3ProtocolInterfase；

,GEFanucSeries90Interface；

2)系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置功能中的系統(tǒng)參數(shù)、數(shù)據(jù)庫相關(guān)設(shè)置、報(bào)警等級(jí)和類型、應(yīng)急預(yù)案、視頻關(guān)

聯(lián)功能放在數(shù)據(jù)處理程序，用戶極限、信息發(fā)布、工作面參數(shù)等放到WEB程序中。

1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：添加連接系統(tǒng)、處理連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)路徑、設(shè)置通訊方式、安全天

數(shù)設(shè)置。

2、數(shù)據(jù)庫相關(guān)設(shè)置：連接數(shù)據(jù)設(shè)置、

3、報(bào)警等級(jí)和類型：報(bào)警等級(jí)管理【報(bào)警名稱、報(bào)警顯示顏色、與應(yīng)急預(yù)案關(guān)

聯(lián)】、設(shè)置默認(rèn)報(bào)警等級(jí)。

4、應(yīng)急預(yù)案：添加應(yīng)急預(yù)案、修改應(yīng)急預(yù)案、導(dǎo)出功能。

5、視頻關(guān)聯(lián)設(shè)置：根據(jù)點(diǎn)號(hào)設(shè)置相關(guān)聯(lián)的視頻、設(shè)置截取視頻功能【多少時(shí)間截

取，截取幾張】

6、用戶權(quán)限：動(dòng)態(tài)配置功能模塊、區(qū)分角色、關(guān)聯(lián)人員

7、信息發(fā)布：提供信息發(fā)布、編輯、刪除功能。

8、工作面參數(shù)：

具體包括如下：【工作面編號(hào)】【開采方式】【工作面總長度】【寬度】

【開采厚度】【傾角】【容重】【可采體積】【可采儲(chǔ)量】【掘進(jìn)方式】【工

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程類別】

注明：開采方式包括：近水平單一煤層開采近水平分層開采急傾斜放順開采

急傾斜開采

3）圖形編輯與處理

提供二維模擬圖形的編輯功能，有文本實(shí)時(shí)顯示、儀表圖元、電機(jī)圖元、風(fēng)機(jī)圖元、

皮帶圖元、煤倉圖元、絞車圖元、實(shí)時(shí)顯示柱狀圖元、相關(guān)圖元和畫面跳轉(zhuǎn)按鈕等。把編

輯好的模擬圖存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。提供相關(guān)圖元數(shù)據(jù)接口供WEB運(yùn)行模擬圖時(shí)使用。

編輯圖形根據(jù)用戶所提供的工作區(qū)進(jìn)行控制。

4）數(shù)據(jù)上傳程序

數(shù)據(jù)上傳程序主要是用到FTP協(xié)議通信時(shí)，它安裝在子系統(tǒng)所在計(jì)算機(jī)上，負(fù)責(zé)把子

系統(tǒng)拋出來的數(shù)據(jù)上傳到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的FTP服務(wù)器上，供數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行處理。

5）WEB功能列表

1、按分類實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

功能說明：都是用列表顯示，按工作面顯示、按分類顯示、按用戶自定義重要測(cè)點(diǎn)顯

示，測(cè)點(diǎn)右鍵提供報(bào)警查詢、歷史報(bào)警查詢和圖表查詢功能。

顯示方式：WEB主界面列表顯示

2、發(fā)布信息的添加、刪除、修改與顯示

功能說明：提供發(fā)布信息的分類【緊急信息、通知等】

3、模擬圖導(dǎo)航功能

功能說明：根據(jù)系統(tǒng)所定義的模擬圖，自動(dòng)加載，并顯示縮略圖導(dǎo)航。

顯示方式：陽小模擬圖縮略圖或模擬圖名稱文字兩種顯示方式

4、用戶和用戶權(quán)限管理

功能說明：

權(quán)限分類

1、信息發(fā)布【添加、刪除、修改】

2、用戶管理權(quán)限【添加、刪除、修改】

3、圖形編輯功能【工作區(qū)進(jìn)行劃分】

4、數(shù)據(jù)配置功能【包括：接入系統(tǒng)設(shè)置、報(bào)警等級(jí)設(shè)置、應(yīng)急預(yù)案設(shè)置、數(shù)據(jù)庫連

接設(shè)置、視頻關(guān)聯(lián)設(shè)置】

5、歷史數(shù)據(jù)查詢功能

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6、工作面參數(shù)設(shè)置、修改功能、刪除功能

7、接入系統(tǒng)實(shí)時(shí)連接狀態(tài)顯示

功能說明：實(shí)時(shí)顯示連接系統(tǒng)當(dāng)前的通信狀態(tài)(程序如果五次內(nèi)刷新FTP上傳數(shù)據(jù)時(shí)

間都不變則認(rèn)為數(shù)據(jù)未更新、傳輸中斷，如傳輸正常則顯示傳輸正常)。顯示內(nèi)容根據(jù)系

統(tǒng)接入子系統(tǒng)自動(dòng)刷新。

8、模擬圖顯示功能

功能說明：顯示圖形編輯器編輯的動(dòng)態(tài)模擬圖，并通過WEB與數(shù)據(jù)庫交互獲取數(shù)據(jù)庫

實(shí)時(shí)值，然后通過圖元的標(biāo)準(zhǔn)接口向圖元傳遞實(shí)時(shí)值。接收到數(shù)據(jù)后的圖元自行的進(jìn)行處

理與顯示。畫面轉(zhuǎn)換圖元，是WEB在接收到鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖元的事件后，讀取所點(diǎn)擊模擬圖綁

定的畫面頁后，重新加載所綁定的模擬圖。

9、視頻畫面功能

功能說明：通過配置連接到視頻服務(wù)器，提供WEB顯示視頻的功能，報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。

并按截取視頻畫面功能截取視頻畫面。

10、工作面參數(shù)設(shè)置

功能說明：WEB上提供工作面的添加與參數(shù)的設(shè)置，查詢、打印與導(dǎo)出功能。

11、報(bào)警關(guān)聯(lián)應(yīng)急預(yù)案功能

功能說明：當(dāng)測(cè)點(diǎn)關(guān)聯(lián)應(yīng)急預(yù)案后，當(dāng)測(cè)點(diǎn)報(bào)警后彈出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案措施，

12、歷史數(shù)據(jù)查詢功能

功能說明：按測(cè)點(diǎn)、時(shí)間以及(報(bào)警類型/故障類型/持續(xù)時(shí)間等)，并提供導(dǎo)出

EXCEL和打印功能。

查詢分類說明：

(1)、歷史報(bào)警明細(xì)：按測(cè)點(diǎn)查詢歷史報(bào)警