煤礦綜合信息化管控平臺

第一章 煤礦綜合監(jiān)控平臺

一,、平臺架構(gòu)

系統(tǒng)總體架構(gòu)分為管理層、控制層和設(shè)備層三層結(jié)構(gòu),各子系統(tǒng)信息傳輸平臺為統(tǒng)一的工業(yè)以太網(wǎng)(安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過單獨組建100M工業(yè)以太網(wǎng)進行信息傳輸).其中信息管理層通過綜合自動化平臺進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)劃;控制層以工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為數(shù)據(jù)傳輸平臺,主要由整個監(jiān)控中心設(shè)備及環(huán)網(wǎng)平臺;設(shè)備層采用現(xiàn)場總線,保證了現(xiàn)場子系統(tǒng)的實時性和可靠性,主要由各自動化子系統(tǒng)設(shè)備組成.

信息管理層:通過礦局域網(wǎng)進行信息傳輸,在各臺計算機上,可以通過綜合自動化平臺在統(tǒng)一的界面下根據(jù)權(quán)限和等級查看全礦的所有信息,將本部門的信息向綜合自動化平臺進行發(fā)布,實現(xiàn)全礦安全生產(chǎn)的信息化管理.

控制層:在工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上接入的操作站,、工程師站上,通過綜合自動化軟件平臺向設(shè)備層的控制器發(fā)送控制指令,并實現(xiàn)對整個子系統(tǒng)設(shè)備的集中控制.如:皮帶運輸集控,、井下排水控制、電力監(jiān)控等系統(tǒng),或?qū)λ性O(shè)備和環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測.如:安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),、人員定位系統(tǒng),、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)等.

現(xiàn)場設(shè)備層:設(shè)備操作臺、PLC控制箱,、傳感器,、執(zhí)行器、開關(guān)柜,、智能變配電裝置,、行程開關(guān)等現(xiàn)場設(shè)備.是具體控制動作的執(zhí)行者.

礦井綜合自動化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

二、硬件設(shè)備

(一)現(xiàn)狀

目前-x已有一個中心調(diào)度室,配備一套監(jiān)視器顯示墻.安裝有安全監(jiān)控系統(tǒng),、人員定位系統(tǒng),、視頻監(jiān)控系統(tǒng),每個系統(tǒng)配備有監(jiān)控主機、操作臺,、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其配套設(shè)備.現(xiàn)機房設(shè)計有機房防雷和UPS電源,UPS電源僅能滿足現(xiàn)有設(shè)備使用.原有操作臺位置和UPS容量已無法滿足新建的綜合自動化系統(tǒng)及其子系統(tǒng)使用需求,因此需要新增相應(yīng)數(shù)量的操作臺和新增一套UPS電源,以保障新建綜合自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運行.

(二)配置設(shè)備

1,、服務(wù)器

為確保數(shù)據(jù)安全可靠,配置3臺NF5270M4,E5-2603v4(/6c)//15ML3*2|16G RDIMM DDR4 內(nèi)存*4| 2T SAS*3+480GSSD |INSPUR 八通道高性能 C15SAS3008卡IMR+KEY*1|口背板*1|主板集成千兆網(wǎng)卡*2|雙電源-NF5270M4*1|標配導(dǎo)軌*1,互為冗余和集群,內(nèi)置虛擬化平臺軟件,預(yù)置集成平臺環(huán)境,無需磁盤陣列.采用先進的虛擬化技術(shù)實現(xiàn)安全數(shù)據(jù)平臺WEB服務(wù)器、采集服務(wù)器,、歸檔服務(wù)器,、分析服務(wù)器、流媒體中心服務(wù)器的硬件優(yōu)化配置和共享,大大提升硬件的使用效率,降低成本.

2,、UPS電源

本次新增UPS主要為綜合自動化系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源保障,主要給服務(wù)器、自動化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備,、自動化各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器,、監(jiān)控主機、操作站員等設(shè)備提供不間斷供電.

3,、操作臺

本次建設(shè)子系統(tǒng)包括千兆環(huán)網(wǎng)平臺,、瓦斯抽放泵房監(jiān)控系統(tǒng),、信息引導(dǎo)發(fā)布系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng),、皮帶監(jiān)控系統(tǒng),、排水監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng),、主通風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng) 等子系統(tǒng)的主備機,配置10套操作臺和座椅.

三,、平臺軟件

(一)軟件界面

系統(tǒng)支持-菜單,大類(含大類概覽,如大類下有無報警)、子系統(tǒng)概覽(各個子系統(tǒng)實時數(shù)據(jù),、通訊狀態(tài),、報警信息、大型設(shè)備運行狀態(tài)),、子系統(tǒng)詳細參數(shù)界面.

系統(tǒng)平臺設(shè)計總圖一幅,可以快捷查看某設(shè)備的實時數(shù)據(jù),、開停狀態(tài)、故障統(tǒng)計,設(shè)備固有參數(shù)等信息的查詢,可切換到各子系統(tǒng)中.

各子系統(tǒng)設(shè)計分圖,由組態(tài)動畫,、數(shù)據(jù)流程,、采集數(shù)據(jù)、詳細參數(shù)等構(gòu)成,可查詢各子系統(tǒng)的詳細信息.可隨時訪問諸如設(shè)計圖紙,、統(tǒng)計圖表,、現(xiàn)場視頻等其它信息,以保證機電設(shè)備的正常運行和生產(chǎn)要求.

界面簡單、直觀,便于集控員方便地訪問過程及設(shè)備的相關(guān)信息,并做出相應(yīng)的,、快捷的行動.

基于B/S結(jié)構(gòu),支持中文界面,支持寬屏.符合國際工業(yè)標準,基于開放結(jié)構(gòu).

模塊化系統(tǒng)設(shè)計可以連接多個操作界面,使集控員的決策和行為更加快速準確.

(二)集成監(jiān)控

1,、安全監(jiān)控系統(tǒng)

圖4-11 安全監(jiān)測分布總覽圖

系統(tǒng)功能:

實現(xiàn)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)在同一頁面上集中、連續(xù),、滾動顯示.系統(tǒng)具有監(jiān)測數(shù)據(jù)超限,、傳感器異常和聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)異常等報警功能,可根據(jù)需要分別對各類數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的報警級別和對象,實現(xiàn)分類、分級報警.可進行多種形式的分類統(tǒng)計,、查詢和圖形顯示.

2,、人員定位系統(tǒng)

圖4-12 人員分布總覽圖

系統(tǒng)功能:

實現(xiàn)井下人員定位數(shù)據(jù)、人員定位報警數(shù)據(jù)等實時數(shù)據(jù)在同一頁面上集中,、連續(xù),、滾動顯示.可實現(xiàn)礦井狀態(tài)異常、下井超時,、工作異常,、區(qū)域超員、進入危險區(qū)域,、系統(tǒng)故障等報警,可根據(jù)需要分別對各類數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的報警級別和對象,實現(xiàn)分類,、分級報警.實時動態(tài)顯示井下人員位置,并可實現(xiàn)井下人員活動的軌跡回放.礦領(lǐng)導(dǎo)帶班下井計劃及下井信息記錄.可進行多種形式的分類統(tǒng)計、查詢和圖形顯示.

3,、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能:

實時顯示各生產(chǎn)經(jīng)營單位的視頻監(jiān)控畫面,可同時顯示多個視頻畫面,或者放大顯示某一視頻畫面,可自動或手動切換畫面.可實現(xiàn)對前端可控攝像機的調(diào)焦和上下左右旋轉(zhuǎn)控制操作,進行視頻手動錄像和畫面抓拍.

(三)集成自控

1,、集成系統(tǒng)

(1)運輸系統(tǒng)

主運輸監(jiān)控系統(tǒng)集成圖

(2)排水系統(tǒng)

主排水泵房監(jiān)控示意圖

(3)通風(fēng)系統(tǒng)

(4)壓風(fēng)系統(tǒng)

(5)供配電系統(tǒng)

2,、系統(tǒng)功能

(1)自動化集成模塊

A、實時數(shù)據(jù)采集與存儲

B,、平臺集中自動化控制

C,、實時監(jiān)控功能

可顯示所有的過程點,包括模擬量輸入、模擬量輸出,、數(shù)字量輸入,、數(shù)字量輸出、中間變量和計算值.

a,、全局概要顯示

從全局的角度瀏覽礦井運輸,、提升、通風(fēng),、人員分布,、供電情況的總體展示.便于總調(diào)度人員使用.

b、分區(qū)顯示

能對工作面內(nèi)的相關(guān)設(shè)備信息(如:水泵運行狀態(tài),、煤流狀態(tài),、瓦斯情況等)分區(qū)域顯示,便于隊組管理人員使用.

(2)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典統(tǒng)一編碼

為了更加的規(guī)范和統(tǒng)一標準,系統(tǒng)采用了對所有系統(tǒng)進行規(guī)范編碼.

(3)基于一張圖服務(wù)的GIS總覽圖

生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)最難限管理模塊功能

(2)豐富的子系統(tǒng)擴展接口

(3)系統(tǒng)具備軟件的定制及擴展功能