馮學(xué)武,田金澤,劉　圣

(平朔煤炭工業(yè)公司,山西朔州036006)

摘　要:簡要介紹安全監(jiān)測監(jiān)控綜合信息平臺系統(tǒng)在平朔煤炭工業(yè)公司的應(yīng)用,該平臺是通過調(diào)度軟件,整合管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、工業(yè)視頻數(shù)據(jù)、工業(yè)監(jiān)控數(shù)據(jù)和電話錄音數(shù)據(jù)等,實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度管理、應(yīng)急指揮,輔助決策和安全生產(chǎn)的全方位監(jiān)測監(jiān)控。

關(guān)鍵詞:安全監(jiān)測監(jiān)控綜合信息平臺;地理信息;數(shù)據(jù)庫;生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)

中圖分類號:TD76　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B　　　　文章編號:1003-496X(2006)05-0032-03

1　平朔煤炭工業(yè)公司安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀目前煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)軟硬件研發(fā)和服務(wù)保障系統(tǒng)相對滯后,研發(fā)力量薄弱,適合煤礦行業(yè)特點和需求的軟硬件和電子專用設(shè)備、儀器目前仍比較缺乏,還難以滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求和技術(shù)升級的需要。煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家數(shù)量多、產(chǎn)品繁雜、相互之間兼容性差、質(zhì)量良莠不齊;礦井安全監(jiān)測監(jiān)控裝備的差距也相當(dāng)大。

當(dāng)前平朔煤炭工業(yè)公司總調(diào)度室了解掌握所屬企業(yè)生產(chǎn)情況的主要手段是電話、傳真和電子郵件,企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)上報給總部也主要是通過電話、傳真和電子郵件的方式。平朔煤炭工業(yè)公司下屬各生產(chǎn)單位建有一些工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)。如井工礦的KJ86、RSLinx安全監(jiān)控系統(tǒng)。

工業(yè)控制系統(tǒng)有GE、Rockwell、HoneywellPKS、浙大中控JX-300DCS等公司的產(chǎn)品。工業(yè)電視系統(tǒng)4個生產(chǎn)單位有112個監(jiān)視點,工業(yè)電視系統(tǒng)設(shè)備采購自不同廠家,視頻信號不能在公司局域網(wǎng)上觀看,不具備遠(yuǎn)程切換控制能力。平朔煤炭工業(yè)公司通訊系統(tǒng)由企業(yè)行政電話系統(tǒng)(公司所在地及生活區(qū)205局、安家?guī)X礦區(qū)2051局、安太堡礦區(qū)2057局)、調(diào)度電話系統(tǒng)(安太堡礦常規(guī)無線通訊系統(tǒng)、安家?guī)X集群無線通訊系統(tǒng)、井工礦通訊系統(tǒng))組成。

平朔煤炭工業(yè)公司下屬各生產(chǎn)單位現(xiàn)有各系統(tǒng)的建設(shè),為安全監(jiān)測監(jiān)控綜合信息平臺的建設(shè)奠定了一定的基礎(chǔ),但多系統(tǒng)獨立分散,數(shù)據(jù)孤立分割的狀況根本無法滿足總調(diào)日常生產(chǎn)調(diào)度管理和應(yīng)用指揮的需要,迫切需要充分整合各下屬生產(chǎn)單位的系統(tǒng)與數(shù)據(jù),真正建立起信息通暢、數(shù)據(jù)完整、功能實用的安全監(jiān)測監(jiān)控綜合信息平臺應(yīng)用系統(tǒng)。

2　安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)信息平臺選型

鑒于平朔煤炭工業(yè)公司煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀,我們與北京金力科技發(fā)展有限公司協(xié)作研發(fā)了煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以企業(yè)局域網(wǎng)為核心,建立平朔煤炭公司和二級公司的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。功能、結(jié)構(gòu)符合煤炭企業(yè)的行業(yè)特點,滿足生產(chǎn)調(diào)度的業(yè)務(wù)需要,與工業(yè)視頻、工業(yè)控制、調(diào)度通訊等系統(tǒng)配套。其生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)見圖1。

　　圖1中調(diào)度軟件是總調(diào)各系統(tǒng)的應(yīng)用核心,它是整個系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)平臺,整合各種調(diào)度管理數(shù)據(jù)、工業(yè)視頻數(shù)據(jù)、工業(yè)監(jiān)控數(shù)據(jù)、電話錄音數(shù)據(jù)等,總調(diào)的各種系統(tǒng)通過調(diào)度軟件整合為一個統(tǒng)一的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺,實現(xiàn)安全監(jiān)控、工業(yè)視頻、電話通訊等數(shù)據(jù)的多網(wǎng)合一,用戶直接登錄到該應(yīng)用平臺,便可調(diào)用各種數(shù)據(jù),進(jìn)行日常生產(chǎn)調(diào)度管理與應(yīng)急指揮輔助決策。

3　安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)信息平臺的應(yīng)用平朔公司煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺需要整合各下屬生產(chǎn)單位的工業(yè)自動化系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),為總調(diào)度室、各級領(lǐng)導(dǎo)、各下屬生產(chǎn)單位的調(diào)度管理人員提供日常生產(chǎn)調(diào)度管理和應(yīng)急輔助決策的功能。

平朔公司煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺集成的主要數(shù)據(jù)包括:井工礦RSLinx系統(tǒng);選煤廠GE、HoneyWell的監(jiān)控系統(tǒng);化肥廠Supcon JX-300XDCS安全監(jiān)控系統(tǒng);井工礦的KJ86煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng),露天礦的ERP(R3)系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺是一個多層次的技術(shù)體系結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2　煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺

　　本系統(tǒng)共劃分為4個層次、3個體系。依次為息基礎(chǔ)設(shè)施層,數(shù)據(jù)庫層,數(shù)據(jù)整合層,用戶應(yīng)用平臺層。多種通信模式的通信體系,日常生產(chǎn)與應(yīng)急處理組織體系、身份認(rèn)證與安全保證體系。信息基礎(chǔ)設(shè)施層是構(gòu)成系統(tǒng)的硬件以及操作系統(tǒng)環(huán)境基礎(chǔ),整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建于TCP/IP之上。數(shù)據(jù)庫層由實時信息數(shù)據(jù)庫、安全生產(chǎn)專題數(shù)據(jù)庫以及GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)成,實時信息數(shù)據(jù)庫、安全生產(chǎn)專題數(shù)據(jù)庫是指包括各工控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫;地理信息(GIS)數(shù)據(jù)庫為平朔公司空間地理信息數(shù)據(jù)提供存取服務(wù)。數(shù)據(jù)整合層由多源信息共享與交換集成平臺、地理信息支撐平臺、基于應(yīng)用中間件的用戶服務(wù)平臺三部分組成。多源信息共享與交換集成平臺是本系統(tǒng)的核心,它負(fù)責(zé)把二級單位的工控系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到平朔總調(diào)度室數(shù)據(jù)庫中。地理信息支撐平臺則為本系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可視化展示提供支持,能夠利用餅狀圖、柱狀圖、單值圖等專題圖形展示生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)。基于應(yīng)用中間件的用戶服務(wù)平臺是由電子表單工具、電子報表工具等成熟的中間件組成,各個應(yīng)用可在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行開發(fā),以降低開發(fā)風(fēng)險,是系統(tǒng)快速搭建,并具有開放性、可擴(kuò)展和可移植性的保障。

用戶應(yīng)用平臺層包括統(tǒng)一信息應(yīng)用門戶以及各項業(yè)務(wù)應(yīng)用兩大部分,各項業(yè)務(wù)應(yīng)用是在底層支撐平臺之上開發(fā)的符合生產(chǎn)調(diào)度需要的定制軟件系統(tǒng),信息應(yīng)用門戶是利用Portal技術(shù)集成各項應(yīng)用,實現(xiàn)一站式信息、應(yīng)用集成,單點登錄以及個性化工作界面的門戶軟件。三大體系貫穿于各個層次,為系統(tǒng)提供通信、安全、組織的保障。

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺的一個重要功能就是和各級公司系統(tǒng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)交換和分享。數(shù)據(jù)交換平臺通過采用XML技術(shù),為不同的系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的信息服務(wù)通訊平臺。它使得各系統(tǒng)之間可以通過數(shù)據(jù)交換平臺進(jìn)行安全可靠及可追蹤的高效信息數(shù)據(jù)交換。這樣即提高了基本信息在不同系統(tǒng)之間的共享,也保證了基本信息的準(zhǔn)確性和在不同系統(tǒng)之間的同步。平朔公司煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺也是來與集團(tuán)生產(chǎn)調(diào)度與安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與共享的核心應(yīng)用平臺,通過它上傳各種生產(chǎn)調(diào)度與安全監(jiān)控數(shù)據(jù)和接收集團(tuán)總部的各種生產(chǎn)調(diào)度指令。

平朔煤炭工業(yè)公司煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控綜合應(yīng)用平臺面向平朔公司總部、二級單位的各級領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)業(yè)務(wù)部門,系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)邏輯圖如圖3所示。系統(tǒng)功能從邏輯結(jié)構(gòu)上可分為兩大部分:前臺應(yīng)用系統(tǒng)和后臺支撐系統(tǒng)。]

圖3　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)邏輯圖

　　前臺應(yīng)用系統(tǒng)包括生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)主要滿足各級調(diào)度部門生產(chǎn)調(diào)度需要;工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)滿足各級領(lǐng)導(dǎo)和工作人員實時安全監(jiān)控需要;后臺支撐系統(tǒng)包括可視化信息應(yīng)用門戶、數(shù)據(jù)共享與交換集成平臺、地理信息支撐平臺。可視化信息應(yīng)用門戶為各級用戶提供統(tǒng)一的信息應(yīng)用平臺;數(shù)據(jù)共享與交換集成平臺實現(xiàn)二級單位的安全監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與總部生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的共享與交換;地理信息支撐平臺提供地理信息應(yīng)用基礎(chǔ)環(huán)境。

二級公司的安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、工業(yè)控制數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)均由數(shù)據(jù)共享與交換集成平臺統(tǒng)一集成到平朔公司總調(diào)系統(tǒng)。本系統(tǒng)從工業(yè)視頻接口,電話系統(tǒng)接口中獲得工業(yè)電視數(shù)據(jù),電話錄音數(shù)據(jù)。對于沒有局域網(wǎng)條件的調(diào)度室(如露天礦的現(xiàn)場調(diào)度室),可以采用C/S離線填寫、圖紙處理,然后集中上網(wǎng)傳輸。總調(diào)度室的工作人員也需要用C/S的程序來調(diào)用工業(yè)視頻、地圖處理等。

4　經(jīng)濟(jì)效益

工業(yè)電視通過高質(zhì)量畫面的品質(zhì),可以將前端生產(chǎn)單元的重要控制部分適時的傳至總調(diào)度室和集團(tuán)總部,確保了安全生產(chǎn)與生產(chǎn)管理和重要部位的一網(wǎng)控制,可以減少現(xiàn)場人員的出工數(shù)量,排除人為不可預(yù)測因素,提高生產(chǎn)效率,每年可為公司節(jié)約大量的費用。調(diào)度系統(tǒng)將公司的無線集群、各生產(chǎn)單元的工業(yè)控制系統(tǒng)連為一體,對及時迅速的協(xié)調(diào)、指揮生產(chǎn)、提供了良好的物理平臺。預(yù)計每年可為公司增效約10%。

　　作者簡介:馮學(xué)武(1958-),男,教授級高級工程師,現(xiàn)任平朔煤炭工業(yè)公司副總經(jīng)理兼總工程師。