中煤陜西公司綜合調度管理系統的信息化建設

竇宏騰 白林(中煤陜西榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719000)

0 引言

近年來，中煤陜西公司在企業生產調度信息化建設方面開展了一系列重要舉措，一方面，利用綜合調度管理系統全面掌握生產動態，結合現場生產數據采集、現場高清視頻監控、人員GPS 定位、5G 無人機巡檢、熱成像等方式，實現一體化調度管理。另一方面，利用4G 網絡將現場檢修、受限空間、高空作業傳輸到視頻監控終端設備，實現對現場檢修、安全作業全方位管控。

1 綜合調度管理建設的目的

中煤陜西公司綜合調度管理系統信息化建設的目的就是將各類信息進行采集、數據傳輸、數據分析，為決策效益服務，有效提高生產運營和管理的水平，強化和完善企業能源評價，提高工作效率，具有良好的作用和效果。系統更加人性化、智能化，最終實現煤炭、煤化工、鐵路調度目標，保證生產、安全穩定運行，同時信息化與工業化的融合也為綜合調度系統的建設提供了幫助，使得公司調度相關業務逐漸建立成為一體化調度體系。

2 綜合調度管理系統構架

陜西公司綜合調度管理系統主要功能是將煤礦、化工生產、鐵路運輸的數據進行集中，通過對數據的匯總、統計、分析及現場高清視頻監控等過程，使之指標化、系統化、可視化，實時掌握生產和安全狀況，為生產決策和日常管理提供依據。針對中煤陜西公司涉及業務較廣，綜合調度系統以“生產、計劃調度管理”+“監測監控、應急指揮管理”形式的管理，總調度室負責監督各單位生產計劃的執行與完成情況，合理、有效地組織、協調生產。

2.1 綜合調度管理系統功能架構

綜合調度管理系統劃分為三個板塊，分別為煤炭板塊、化工板塊和系統板塊。后續增加了鐵路板塊，逐漸形成了中煤陜西公司煤炭、化工、鐵路一體化綜合調度管理系統。煤炭、化工、鐵路板塊包括：生產調度管理、生產計劃管理、監測監控管理、應急指揮管理等內容。生產調度管理信息平臺構架如圖1。

2.2 生產調度管理

生產調度管理模塊是系統最基礎的功能，包括調度通知、調度基礎信息、調度日、月、季、年報，用于日常生產調度工作的維護和管理，系統能夠將所屬各單位的數據接入系統，快速、高效對數據核對及校驗。

對于調度日常工作，系統中各個頁面可了解各單位生產的整體情況。運行情況用于記錄煤礦各工作面、洗煤廠、鐵路運輸、卸車、化工各生產裝置的運行情況以及存在的問題。警戒線管理是對各種指標完成情況進行分析，當系統數據低于或超出正常范圍，需要進行提示和報警。目前陜西公司綜合調度管理系統在生產調度管理系統中已應用MES 系統，實現了化工全廠、裝置綜合能耗、裝置收率、產品產量、產品質量、裝置非計劃停工、裝置平穩率等經濟指標的動態展示。系統對生產績效指標進行監測、預警、計算、對比分析，為企業的量化考核和對標工作提供數據支持。同時實現歷史指標對標排序，與業界先進指標的對標等，分析差距，明確改進方向。

圖1 生產調度管理信息平臺構架

2.3 生產計劃管理

生產計劃管理根據各單位月度、年度生產計劃錄入系統，本月錄入下月的月度計劃，月度計劃審核通過以后，自動生成日計劃、周計劃計劃。同時數據實時上傳集團公司信息系統，根據系統中的計劃數量可以和實際情況進行對比，掌握計劃的完成情況。

2.4 監測監控管理

監測監控管理模塊是對煤礦、化工生產、鐵路運輸最直觀、最全面的實時信息匯總。該模塊包括報警功能、視頻監控、流程監測、人員定位、質量監測、日常分析、庫存監測、環保監測等。

在原有霍尼韋爾安防監控系統的基礎上，新增高清視頻監控直接連接至綜合調度管理系統，現場、井下生產和關鍵設備運行畫面，視頻監控畫面可以實時切換，方便將廠區和主要設備的監控視頻集成到系統中來。質量監測通過LIMS 系統獲取每日產品質量監測數據，可以通過系統查詢每日的產品質量，也可以查詢一段時間某產品的質量波動情況，系統對工藝過程數據進行挖掘與分析，實現產品質量控制前移，及時預判產品質量發展趨勢，做到快速指導生產。人員定位基于現場4G 網絡，采用GPS 技術采集人員位置信息，實時了解井下、化工廠區員工的地理位置，并在在系統中顯示具體人員行進軌跡。環保監測是通過從DCS 采集數據，監測化工鍋爐氮氧化物、粉塵、SO2排放氣體含量。

2.5 應急指揮管理

中煤陜西公司應急指揮系統平臺作為綜合調度管理系統的一部分，應用先進的工控智能裝備、物聯網技術、模擬仿真技術、地理信息可視化展示呈現平臺，通過信息化的手段打造集安防、消防、氣防、調度指揮一體化綜合應急聯動指揮平臺，實現危險源監測預警自動化、應急資源調度信息化、應急救援管理信息化、應急救援指揮可視化的安全管理。中煤陜西公司應急指揮系統架構如圖2。

在綜合調度管理系統的基礎上，總調度室還增加了可視視頻電話、語音調度平臺作為輔助，通過已經建立的應急預案庫，應急決策人員可以方便、快捷的從系統中搜索和查閱與此類事件相似的預案，供應急人員調度指揮時參考。系統對各種預案添加了種類豐富的標簽(危險化學物品泄露、著火、爆炸、中毒、機械損傷等)，方便進行各種查詢。

3 綜合調度管理系統運行應用情況

3.1 生產數據統計規范化

下屬單位數據填報報表信息直接上傳到綜合調度管理系統，調度員在系統里審核煤礦、化工生產、鐵路運輸數據，檢查確認后一鍵上傳集團公司，保證了陜西公司與集團公司信息暢通，而且各類數據進行統一管理。綜合調度管理系統實現了調度日報表、交接班日志、領導值班日志無紙化辦公，實現電子交互形式文字編輯、保存、演示等功能的無紙化。

3.2 監測監控實現全覆蓋

監測監控應用成效：(1)高清視頻監控畫面安裝在不同的監控點，通過隔爆攝像頭呈現即時，調度員可以實時工作指揮和調度，縮短了反應處理突發事件的事件，有效提高了工作效率；(2)人員定位已應用于化工、煤礦生產，通過人員定位系統了解當前井下、化工現場人員分布情況，還可以查詢人員的軌跡、行走路線、停留時間等功能；(3)化工主參數指標表顯示的數據作為調度員判斷化工生產是否正常的標準，實時數據與設計值進行比較，當出現偏差時會顯示不同顏色提示；(4)在現場動火、高空、受限空間特種作業，應用移動視頻監控設備實時監控作業過程，及時、全面了解作業人員的情況；(5)危化品罐區泄漏后泄漏區域可燃氣體檢測報警，當發生火災后系統可以計算滅火器使用量，提供避險路線。

3.3 參觀展示模式

綜合調度管理系統設有參觀展示模式，當有領導視察、接待、參觀等情況，該模式可以很好地將公司各版塊生產經營業績顯示在大屏幕上，同時也可以查看各生產單位的數據和實時畫面。

3.4 華為云應用

中煤陜西公司利用華為云數據實現企業信息管理與統計分析，對生產動態管控和可視化管理，利用大數據分析技術，對信息數據進行統計分離，了解生產的總體狀況，為企業管理統計分析和決策性工作提供數據分析和輔助決策功能。

圖2 中煤陜西公司應急指揮系統架構

3.5 無人機應用

中煤陜西公司已率先在陜西省實現“5G+工業+互聯網應用”場景應用，搭載4K 高清攝像頭的無人機通過5G 網絡將煤化工空分裝置、氣化裝置的4K 高清視頻信號實時傳輸到公司總調度室大屏。此外無人機也可在應急救援中發揮作用，園區一旦發生爆炸、火災、泄漏事故，現場人員在不了解實際情況的條件下，貿然進入現場是非常危險的，利用無人機可偵查現場火勢，也可以通過無人機攜帶檢測儀器對現場有毒有害氣體進行檢測，清晰的圖像和檢測的數據為地面人員提供了保障，降低了救援人員的危險系數。

4 結語

中煤陜西公司總調度室綜合調度管理系統應用已初見成效，但也只是邁出了信息化建設的第一步，未來還有很多方面需要不斷完善。例如數據分析結果如何更好指導生產，新技術更好發揮作用。

(1)巡檢機器人。化工園區裝置規模較大，在危險環境中或應急救援中使用化工巡檢機器人是一種不錯的選擇，巡檢機器人一般攜帶可見光CCD 攝像機、紅外成像儀、高保真監控拾音器等采集設備，以自主或遙控的方式，在無人值守或少人值守的環境進行巡檢。可及時發現異常現象，規避設備運行隱患，真正做到提高工作效率和巡檢質量，有效推進無人值守區域的進程。

(2)智能手環應用。未來智能手環不僅僅是運動佩戴，新型智能手環配有多種功能，心率監測、一鍵呼叫、定位、振動、可燃氣體報警等功能，現場人員在一個區域停留過久，手環會自動提醒，當遇到緊急情況可與控制室人員通話。

(3)建立5G 監控系統。借助5G 大帶寬技術，生產現場多視角高清視頻到遠程控制室的視頻回傳更加穩定，運行更加順暢，5G 網絡也可以很好地支持人員定位。依托5G 技術，融合GPS、人臉識別、大數據等技術，打造智能化礦井、智慧工廠。

(4)智能化礦井建設。井下綜采工作面采用智能化生產控制技術，對綜采工作面設備實現全自動化集中控制。建設煤礦智能化管控信息平臺，推廣應用井上井下無線終端平臺，完善工業環網，實現對各子系統的集中操作、集中監控和統一調度。