淺談成莊礦綜合自動化平臺建設

陳妮妮

【摘要】 本項目所屬領域為工業自動化控制領域，本文通過對成莊礦綜合自動化平臺建設的闡述，主要研究和解決成莊礦現有自動化系統數據不能共享的問題，在數據中心現有硬件基礎上，利用統一組態平臺將現有自動化系統進行集成，達到信息實時共享、統一管控的目的。

【關建詞】 綜合 自動化 平臺 建設

一、綜合自動化集成平臺搭建的背景

1.1 搭建綜合自動化集成平臺的背景

成莊礦綜合自動化建設起步于1996 年，先后建立起了瓦斯監測監控、工業視頻監控、人員定位、主提升監控系統等二十余個自動化系統，但隨著礦井的發展系統不斷增加，這些單個的自動化系統獨立運行，各系統信息無法共享和再利用，報警信息不能聯動，系統管理及綜合應用越來越困難。為實現各個自動化系統間的互聯互通，2013 年11 月開始實施綜合自動化集成平臺。

1.2 與國內外同類技術相比優勢

在系統架構方面，平臺采用第四代SCADA 技術為支撐，采用internet 技術、面向對象技術、java 等技術，通過使用標準的開發方式、開發語言和開發工具完成平臺的搭建，平臺采用分層分布式架構，第一層為數據采集層，集成了200多種數據通信協議和廠家開發庫，第二層為實時數據庫、歷史數據庫（對用戶開放），第三層為開放的用戶界面設計（對用戶開放），形成了合理的結構，便于故障查找、單系統接入。在系統集成方面，將各子系統信息通過標準的數據交換方式與綜合監控中心進行數據存取，并將各子系統的信息進行綜合處理，解決各專業間數據的集成和聯動，實現各監測監控系統由單一工作向協同工作的提升。與國內外大型煤礦企業相比，處于先進水平。

二、綜合自動化集成平臺的搭建

2.1 調研分析

通過對多個省屬煤礦企業考察調研，結合礦井實際狀況，平臺開發工具選用能夠對數據進行分層分布的平臺性工具，便于現有系統集成和后期維護。綜合自動化平臺要支持自動化類系統的集成，且支持通信類、文本類、視頻類等各類系統及功能的集成及多專業系統的數據集成和聯動，同時要能實現不同級別報警信息的分類推送。系統必須形成統一的實時數據庫和歷史數據庫，保證系統之間數據共享、互為調用聯動、歷史數據統計分析等功能的有效實現。

2.2平臺搭建

2.2.1系統硬件架構

調度中心設2臺操作員工作站（雙屏）和1臺大屏幕工作站；在監測中心機房設3臺服務器、4臺FEP工作站、2臺通訊采集器、1臺工程師維護工作站；在皮帶集控機房設2臺皮帶運輸系統工作站（見圖1）。

礦井綜合自動化平臺將需接入的各子系統信息通過標準的數據交換方式與綜合監控中心進行數據存取，并將各子系統的信息進行綜合處理。平臺負責將實時、歷史及綜合分析后的信息提供給系統中的用戶。

2.2.2系統軟件架構

系統采用SCADA及監控系統設計的應用軟件，基于模塊化設計，采用B/C/S架構，提供模塊之間的透明訪問，即在同一臺機器或者網絡上不同的機器上運行的模塊之間都能夠通過平臺進行無縫通訊。

2.2.3平臺功能

平臺集成各子系統開發工藝流程監測畫面，對各子系統數據、設備進行實時監控，可將報警信息進行分級，篩選重組。在緊急情況時調度人員可將系統報警信息根據報警級別自動發送到不同管理人員的手機終端。用戶可以通過鼠標滾輪或拾取桌面快捷工具對監控畫面進行整體縮放、區域縮放、畫面拖動等功能，縮放時監測信息可根據主次區分逐一顯示。平臺按事件發生的時序記錄和存儲系統發生的所有事件信息，趨勢分析可對有關聯的數據進行對比分析。系統具備Web發布功能，操作員站配置雙屏顯示方式，每個操作站配置2臺顯示器，以實現多種顯示和操作功能，實現與大屏幕系統的交互，為緊急情況下提供了更好的調度方式。平臺可以實現安全監控系統、視頻監控系統、電力監控等系統聯動功能。

2.2.4各子系統功能

主運子系統將各皮帶集成顯示在同一集控界面，實現監控系統的運行狀態及重要參數的監視監控；輔運子系統根據采掘工程圖相應位置，集中顯示9部猴車的組態畫面，顯示主井索道猴車、2103索道猴車、二五索道猴車等5部猴車運行狀態及參數；綜采子系統集成工作面采煤機、支架、皮帶、三機等設備運行參數、狀態；瓦斯抽放系統采取總圖和分圖的形式，總圖按照采掘工程圖繪制反應礦井主要抽放管路和瓦斯流向，從總圖可以導航到各泵站子系統各泵站實時運行參數。

三、綜合自動化集成平臺在成莊礦的推廣應用效果

成莊礦綜合自運化平臺成功實施并投入運用以來，大采高工作面設備參數已能傳至綜合自動化集成平臺，主運系統已實現了集中控制，輔運系統也實施了礦車膠輪車定位系統及各提升系統的遠程監控；通風系統將井下各地點的瓦斯濃度、風速、CO、溫度等數據集中上傳，并實現大屏顯示及超限報警斷電功能；監測監控系統將井下所有視頻監控信息集中接入綜合自動化集成平臺，實現視頻監控信息的靈活調用；通過實施人員定位系統，實現入井人員的實時管控；洗選廠實現原煤、洗煤、洗末、外運各車間集中控制、廠部遠程監控功能。綜合自動化平臺自運行以來，大量管理人員從繁瑣的手工事務性勞動中解脫出來，推動崗位司機由盯崗到巡崗的轉變。

四、結束語

成莊礦綜合自運化平臺成功的建成，實現礦井大量數據共享，各子系統的報警聯動，減少礦井災難所造成的損失，有效降低人員成本。實現設備自動控制，減少工人勞動強度，提高對設備的故障分析和判斷能力，減少停機事故。大量的安全生產監測數據，通過數據中心進行轉換、整理、挖掘，對礦井的安全生產狀況進行綜合性動態分析，為領導科學決策提供依據，提升了礦井整體自動化水平，發揮自動化系統的綜合管理效益，對于實現煤礦管控一體化，提高礦井的安全生產管理調度水平起到了促進的作用也推進了礦井的數字化建設進程。

參 考 文 獻

[1] 李俊士，淺談煤礦綜合自動化與信息化，科技風，2013（3）：107-108；

[2] 付耀杰，張麗，煤礦綜合自動化數據集成平臺建設的思考，山東工業技術，2013（11）：25-26；

[3] 趙諾善，光遷通信在煤礦企業的應用，科技情報開發與經濟，2008年第18卷第32期。