煤礦綜合自動化系統(tǒng)講座(三)

1、煤礦綜合自動化系統(tǒng)講座（三）孟凡強(qiáng)2010年8月QQ：469177341phone綱要煤礦主要生產(chǎn)工藝 煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求煤礦綜合自動化系統(tǒng)基本概念建設(shè)內(nèi)容關(guān)鍵技術(shù)自動化、信息化、數(shù)字化比較煤礦綜合自動化系統(tǒng)解決方案生產(chǎn)自動化安全監(jiān)控安全生產(chǎn)管理輔助系統(tǒng)第三部分煤礦綜合自動化系統(tǒng)解決方案三、礦井安全輔助系統(tǒng)加強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)、調(diào)度管理及監(jiān)控力度，設(shè)計(jì)安裝礦井安全輔助系統(tǒng)，包括通信、視頻、大屏等。u通訊系統(tǒng)： 調(diào)度通訊無線通訊u工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)u大屏顯示系統(tǒng) 三、礦井安全輔助系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)u調(diào)度通訊礦井調(diào)度通信系統(tǒng)目前多選用數(shù)字程控交換機(jī)，與行政通信（電信業(yè)

2、務(wù)）可以對接，對于煤礦而言，特別之處就是井下選用防爆電話機(jī)，需要煤安認(rèn)證。三、礦井安全輔助系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)u無線通訊井下無線通訊系統(tǒng)技術(shù)及產(chǎn)品：小靈通（原來最多）、WIFI（新興）。WIFI無線通訊技術(shù)：無線通訊技術(shù)： IEEE 802.11b規(guī)范ps，在信號較弱或有干擾的情況下，帶寬可調(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，帶寬的自動調(diào)整，有效地保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。其主要特性為；最高帶寬為11 Mb：速度快，可靠性高，在開放性區(qū)域，通訊距離可達(dá)305米，在封閉性區(qū)域，通訊距離為76米到122米，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡(luò)整合，組網(wǎng)的成本更低。三、礦井安全輔助系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)u無線

3、通訊WIFI礦用無線通訊系統(tǒng)井下小靈通系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)覆蓋距離直徑大于700米直徑在400米左右傳輸帶寬無線部分最大54M，有線部分最大100M無線部分最大256K，有線部分2M傳輸介質(zhì)光纜電纜無線工作頻率2.4G 1.9G 最大通話數(shù)量單個基站16部同時通話單個基站3部同時通話可復(fù)用性可保證在傳輸語音質(zhì)量的同時傳輸視頻、圖像、數(shù)據(jù)等應(yīng)用現(xiàn)階段技術(shù)只能傳輸語音數(shù)據(jù)應(yīng)用指標(biāo)接通時間接通時間接通速度快接通時間接通速度快通話費(fèi)用便宜，甚至零話費(fèi),撥打長途費(fèi)用低較貴，不存在零話費(fèi), 撥打長途要收取市話適用地點(diǎn)沒有局限性全球任何有互聯(lián)網(wǎng)的國家、地區(qū) 局限性強(qiáng)只能在本國或者本市撥打號碼情況有固定電話功能，有運(yùn)

4、營商賦予的固話號碼有固定電話功能，有運(yùn)營商賦予的固話號碼產(chǎn)品功能可實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部異地免費(fèi)通話、一號多線等功能可實(shí)現(xiàn)部分的實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部本地免費(fèi)通話三、礦井安全輔助系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)u無線通訊小靈通通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖三、礦井安全輔助系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)u無線通訊WIFI無線通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖主運(yùn)大巷輔運(yùn)大巷主運(yùn)順槽回風(fēng)巷道綜采面掘進(jìn)面自動化網(wǎng)絡(luò)延伸串口設(shè)備接入攝像頭攝像頭井口調(diào)度臺工業(yè)電視人員定位網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)測監(jiān)控工業(yè)自動化地面覆蓋串口設(shè)備接入屏幕墻PSTN 公網(wǎng)公網(wǎng)標(biāo)識卡雙模手機(jī)標(biāo)識卡標(biāo)識卡雙模手機(jī)雙模手機(jī)自動化網(wǎng)絡(luò)延伸三、礦井安全輔助系統(tǒng)2、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)礦井工業(yè)電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)分井上部分、井下部分。井上主要安裝

5、在重要廠房、辦公區(qū)域等； 井下部分在重要生產(chǎn)巷道、機(jī)電硐室，井下1安裝礦用本安型光纖攝像儀。 u模擬圖像傳輸 同軸電纜u數(shù)字圖像傳輸 光纖三、礦井安全輔助系統(tǒng)2、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)三、礦井安全輔助系統(tǒng)3、大屏幕顯示系統(tǒng)作為企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)顯示平臺,需要將多種模式的信息高質(zhì)量的顯示到屏幕上,且要求整個系統(tǒng)的很高穩(wěn)定性。目前煤礦常用顯示技術(shù)：DLP、投影環(huán)幕等。三、礦井安全輔助系統(tǒng)3、大屏幕顯示系統(tǒng)煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES）u安全監(jiān)測、生產(chǎn)自動化數(shù)據(jù)如何利用？u結(jié)合煤礦生產(chǎn)管理模式，如何管理？ 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將煤礦安全、生產(chǎn)、調(diào)度、機(jī)電設(shè)備管理等職能部門業(yè)務(wù)通過軟件系統(tǒng)實(shí)

6、現(xiàn)，解決煤礦安全、生產(chǎn)直接相關(guān)的區(qū)隊(duì)級管理問題。煤礦生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化決策依據(jù)煤礦生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化決策依據(jù) 性能計(jì)算與分析性能計(jì)算與分析動態(tài)成本分析動態(tài)成本分析故障診斷故障診斷狀態(tài)檢測狀態(tài)檢測運(yùn)行優(yōu)化運(yùn)行優(yōu)化 生產(chǎn)成本分析生產(chǎn)成本分析 生產(chǎn)管理流程分析生產(chǎn)管理流程分析煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)備可靠性分析設(shè)備可靠性分析 u煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的必要環(huán)節(jié)：煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的必要環(huán)節(jié)：安全生產(chǎn)信息化、管理信息化u實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“管控一體化管控一體化”的必要環(huán)節(jié)：的必要環(huán)節(jié)：企業(yè)管理、生產(chǎn)管理與生產(chǎn)過程連接煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)施的意義 ERP（企業(yè)管理系統(tǒng)）MES（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）PCS（基礎(chǔ)自動化

7、）“管控一體化管控一體化”的數(shù)字化礦的數(shù)字化礦山山煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 礦井基礎(chǔ)自動化PCS系統(tǒng)（PLC、監(jiān)控站等）統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口事件數(shù)據(jù)庫實(shí)時/歷史數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫專家知識庫礦井?dāng)?shù)據(jù)模型（Plant data Model）煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)平數(shù)據(jù)平臺臺煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)管理生產(chǎn) 管理設(shè)備管理安全管理報表管理數(shù)據(jù)整合采煤 掘進(jìn) 通風(fēng) 排水 提升 運(yùn)輸 洗選 供電 安全煤礦安全生產(chǎn)管理體系/規(guī)程/標(biāo)準(zhǔn)煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)可視化信息門戶（Portal）用戶管理系統(tǒng)監(jiān)控日志管理性能管理p 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)軟件由系統(tǒng)支撐平臺，高級應(yīng)用軟件兩個部

8、分組成。兩部分具有相對獨(dú)立性，便于系統(tǒng)升級和擴(kuò)充。p 系統(tǒng)平臺軟件的組成如圖所示，包括：控制系統(tǒng)接口軟件（如：基于API、OPC、ODBC、COM等技術(shù)的通訊接口）、數(shù)據(jù)采集和處理軟件、運(yùn)行工況監(jiān)視與查詢軟件、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)與考核軟件、系統(tǒng)維護(hù)管理軟件等。從應(yīng)用模式上，煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用在煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和MIS一側(cè)的網(wǎng)絡(luò)中支持兩種模式的應(yīng)用，其中在煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的應(yīng)用，支持B/S和C/S兩種模式，在MIS一側(cè)的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用，支持完全的B/S結(jié)構(gòu)模式應(yīng)用。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 數(shù)據(jù)庫管理平臺數(shù)據(jù)庫管理平臺數(shù)據(jù)集成平臺數(shù)據(jù)集成平臺用戶應(yīng)用平臺用戶應(yīng)用

9、平臺計(jì)算應(yīng)用平臺計(jì)算應(yīng)用平臺系統(tǒng)四大平臺工具系統(tǒng)四大平臺工具煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)介紹 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺功能結(jié)構(gòu)用戶管理用戶管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)管理維護(hù)管理礦井模型礦井模型事件建模事件建模p用戶組、用戶管理：用戶操作權(quán)限管理，建立系統(tǒng)日志，保證整個系統(tǒng)安全；p系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置：班組編碼、班次編碼、生產(chǎn)計(jì)劃狀態(tài)等；p維護(hù)管理：系統(tǒng)管理員對本系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障診斷、運(yùn)行參數(shù)調(diào)整等；p煤礦建模：生產(chǎn)設(shè)備和路徑的建模，生產(chǎn)事件的建模，生產(chǎn)路徑的建模 等；p生產(chǎn)事件和過程的建模：對生產(chǎn)設(shè)備及路徑上發(fā)生的各種生產(chǎn)事件進(jìn)行定義，例如設(shè)備停機(jī)事件，物料消耗事件等。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)

10、系統(tǒng)功能介紹 系統(tǒng)管理子平臺p信息的綜合管理：將實(shí)時、歷史數(shù)據(jù)及綜合分析后信息提供給系統(tǒng)用戶；p生產(chǎn)計(jì)劃管理：工作日歷（班次時間、輪班時間、工作時間制定）；生產(chǎn)計(jì)劃制定與下達(dá)；材料領(lǐng)取管理；生產(chǎn)計(jì)劃跟蹤；p生產(chǎn)組織管理：施工管理（采煤工作面、掘進(jìn)工作面及機(jī)電設(shè)備安裝維修施工管理）；日常生產(chǎn)組織管理（班前會、值班人員臺帳、停產(chǎn)損失管理等）；煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 生產(chǎn)作業(yè)管理子平臺p礦生產(chǎn)調(diào)度例會管理：參加生產(chǎn)調(diào)度例會單位、人員、重要會議記錄管理；p調(diào)度管理：生產(chǎn)區(qū)隊(duì)、輔助區(qū)隊(duì)任務(wù)安排、設(shè)備材料調(diào)用分配、井下車輛調(diào)度管理等；p生產(chǎn)日報管理：任務(wù)完成情況上報；p其他管理子系統(tǒng)：生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)

11、視、故障報警、歷史曲線等。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 生產(chǎn)調(diào)度管理子平臺p作業(yè)成本定額管理：進(jìn)行細(xì)化到崗位一級的作業(yè)成本定額管理，根據(jù)每個崗位的定額要素（人工定額、材料定額、設(shè)備維修費(fèi)用定額、能源消耗定額）和具體定額量，計(jì)算出相應(yīng)作業(yè)成本定額。p每日成本結(jié)算管理：根據(jù)每日作業(yè)的實(shí)際完成量，與成本定額結(jié)合，計(jì)算每日各崗位的成本結(jié)算情況，并傳給計(jì)財部作為成本結(jié)算的基礎(chǔ)。p月度成本考核：統(tǒng)計(jì)各崗位的月度作業(yè)完成量，與成本定額結(jié)合，計(jì)算各崗位的月度成本消耗情況，并與安全考核、質(zhì)量檢查、進(jìn)度獎懲等情況結(jié)合，生成各崗位和個人的當(dāng)月考核結(jié)果，并傳給人力資源系統(tǒng)和經(jīng)營管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。煤礦安全生產(chǎn)管

12、理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 生產(chǎn)成本管理子平臺p井下人員信息管理：與井下人員考勤定位系統(tǒng)連接，監(jiān)視人員（車輛）身份、人員考勤定位、瓦斯人員工作考核、礦車運(yùn)行定位等；p礦井環(huán)境參數(shù)監(jiān)控管理：與礦井安全監(jiān)控管理系統(tǒng)連接，監(jiān)測瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、風(fēng)量、水位水壓、礦頂板壓力等，實(shí)現(xiàn)越限報警等。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 安全管理監(jiān)控子平臺p設(shè)備故障診斷管理：對礦井大型固定設(shè)備故障管理，建立生產(chǎn)設(shè)備故障原因樹，對設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控（設(shè)備運(yùn)行速度、控制參數(shù)、狀態(tài)等），停機(jī)邏輯分析模型建立，停機(jī)統(tǒng)計(jì)分析畫面；p設(shè)備總體效率計(jì)算與分析；p設(shè)備臺帳管理；p設(shè)備維護(hù)、維修記錄管理。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 設(shè)備管

13、理子平臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)、計(jì)劃執(zhí)行情況查詢，產(chǎn)量、掘進(jìn)及洗選班報表、日報表，物料消耗、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)報表，生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析，生產(chǎn)事件查詢等。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 報表管理子平臺p與自動化系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，生產(chǎn)、管理集成；p與礦井三維可視化系統(tǒng)集成，利用三維動態(tài)圖形可視化技術(shù)把主要設(shè)備的各個重點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)展示出來，利用動態(tài)圖形可視化技術(shù)組態(tài)技術(shù)模擬各主要設(shè)備的運(yùn)行情況，并顯示設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測參數(shù)，對于異常情況可以實(shí)時報警以提醒各煤礦安全生產(chǎn)管理人員。 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹 其他功能子平臺p 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺軟件，用于組態(tài)開發(fā)和實(shí)現(xiàn)完整的煤礦安全生產(chǎn)管理系

14、統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)，提供煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用和計(jì)算的運(yùn)行環(huán)境；p 集成化的開發(fā)環(huán)境，便于煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)工程化組態(tài)開發(fā)、實(shí)施和維護(hù)；p 開放性體系結(jié)構(gòu)，全面支持COM、OPC、ODBC/SQL、ActiveX標(biāo)準(zhǔn)，便于擴(kuò)展功能，支持第三方開發(fā)；p 集成化的圖形開發(fā)環(huán)境、增強(qiáng)的圖形功能，豐富的圖形元素及煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)圖庫集，提供子圖精靈開發(fā)工具，用戶可以方便地生成自己的圖庫；p 穩(wěn)定可靠的運(yùn)行環(huán)境，基于C/S方式在煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)部各監(jiān)控站點(diǎn)按照運(yùn)行策略進(jìn)行HMI的顯示和交互；p 完全中文界面，始終以用戶感覺友好放在第一位，盡量保持用戶熟悉的windows，office等軟

15、件的布局設(shè)計(jì)風(fēng)格。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺介紹 系統(tǒng)平臺特性 p 系統(tǒng)選用Proficy Historian 實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫。p Proficy Historian實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)歸檔與存儲，數(shù)據(jù)庫管理，應(yīng)用編程接口，事物機(jī)制，權(quán)限管理機(jī)制。完全保證用戶數(shù)據(jù)的壓縮保存和快速讀取。p Proficy Historian能夠提供方便、快捷和海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和保存方式，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)的集成；并提供生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)之間關(guān)鍵的連接。 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺介紹 實(shí)時/歷史數(shù)據(jù)庫平臺 p選用 Real-Time Information Portal 作為系統(tǒng)信息門戶平臺。pR

16、eal-Time Information Portal應(yīng)用平臺為集成化的解決方案提供了一個通用的 、基于web 的客戶端和報表環(huán)境。通過靈活的趨勢、圖形顯示和對所有實(shí)時數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，Proficy Real-Time Information Portal 獨(dú)一無二地提供了對礦內(nèi)信息的顯示和了解礦井的運(yùn)行情況，從而達(dá)到改善企業(yè)運(yùn)行的目的。 煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺介紹 信息門戶平臺p 全面實(shí)現(xiàn)礦井各生產(chǎn)過程自動化，并在礦井調(diào)度指揮中心分別對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，達(dá)到減員提效增安的目的。p 實(shí)現(xiàn)礦井安全、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、管理數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)“管控一體化”。

17、p 在實(shí)現(xiàn)設(shè)備層、控制層全面自動化的基礎(chǔ)上，提高信息層的技術(shù)含量。通過引用、開發(fā)及實(shí)施具有現(xiàn)代生產(chǎn)管理思想的軟件系統(tǒng)，使綜合自動化系統(tǒng)能發(fā)揮更大的整體效益。p 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制的實(shí)時數(shù)據(jù)庫和信息管理的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)信息系統(tǒng)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的無障礙存取。p 上位監(jiān)控系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等均基于WEB瀏覽器模式開發(fā)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)。p 為煤礦井下環(huán)境特別惡劣情況下設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)提供可靠技術(shù)手段。在設(shè)備發(fā)生故障時能夠方便及時的發(fā)現(xiàn)故障、排除故障。p 與礦井現(xiàn)有自動化、信息化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)連接，擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)的應(yīng)用水平。煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)平臺介紹 系統(tǒng)優(yōu)勢應(yīng)用案例 生產(chǎn)過程管理應(yīng)用案例 數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計(jì)應(yīng)用案例 趨勢分析應(yīng)用案例 自動報表應(yīng)用案例 短信報警管理應(yīng)用案例 運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用案例 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷應(yīng)用案例 設(shè)備可靠性分析應(yīng)用案例 性能計(jì)算分析應(yīng)用案例 優(yōu)化控制與運(yùn)行功能企業(yè)管理