煤礦綜合信息化管控平臺(tái)

第一章 煤礦綜合監(jiān)控平臺(tái)

一、平臺(tái)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(tái)為統(tǒng)一的工業(yè)以太網(wǎng)(安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)單獨(dú)組建100M工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸).其中信息管理層通過(guò)綜合自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)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(tái),主要由整個(gè)監(jiān)控中心設(shè)備及環(huán)網(wǎng)平臺(tái);設(shè)備層采用現(xiàn)場(chǎng)總線,保證了現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性,主要由各自動(dòng)化子系統(tǒng)設(shè)備組成.

信息管理層:通過(guò)礦局域網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸,在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上,可以通過(guò)綜合自動(dòng)化平臺(tái)在統(tǒng)一的界面下根據(jù)權(quán)限和等級(jí)查看全礦的所有信息,將本部門的信息向綜合自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布,實(shí)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(guò)綜合自動(dòng)化軟件平臺(tái)向設(shè)備層的控制器發(fā)送控制指令,并實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)子系統(tǒng)設(shè)備的集中控制.如:皮帶運(yùn)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(cè).如:安全監(jiān)測(cè)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(chǎng)設(shè)備層:設(shè)備操作臺(tái),、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(chǎng)設(shè)備.是具體控制動(dòng)作的執(zhí)行者.

礦井綜合自動(dòng)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(gè)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(gè)系統(tǒng)配備有監(jiān)控主機(jī),、操作臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其配套設(shè)備.現(xiàn)機(jī)房設(shè)計(jì)有機(jī)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(tái)位置和UPS容量已無(wú)法滿足新建的綜合自動(dòng)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(tái)和新增一套UPS電源,以保障新建綜合自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(tái)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(biāo)配導(dǎo)軌*1,互為冗余和集群,內(nèi)置虛擬化平臺(tái)軟件,預(yù)置集成平臺(tái)環(huán)境,無(wú)需磁盤陣列.采用先進(jìn)的虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)平臺(tái)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(dòng)化系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源保障,主要給服務(wù)器,、自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備,、自動(dòng)化各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控主機(jī),、操作站員等設(shè)備提供不間斷供電.

3,、操作臺(tái)

本次建設(shè)子系統(tǒng)包括千兆環(huán)網(wǎng)平臺(tái)、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(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、主通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 等子系統(tǒng)的主備機(jī),配置10套操作臺(tái)和座椅.

三,、平臺(tái)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(wú)報(bào)警)、子系統(tǒng)概覽(各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、通訊狀態(tài),、報(bào)警信息、大型設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)),、子系統(tǒng)詳細(xì)參數(shù)界面.

系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)總圖一幅,可以快捷查看某設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、開停狀態(tài)、故障統(tǒng)計(jì),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(jì)分圖,由組態(tài)動(dòng)畫,、數(shù)據(jù)流程,、采集數(shù)據(jù),、詳細(xì)參數(shù)等構(gòu)成,可查詢各子系統(tǒng)的詳細(xì)信息.可隨時(shí)訪問(wèn)諸如設(shè)計(jì)圖紙、統(tǒng)計(jì)圖表,、現(xiàn)場(chǎng)視頻等其它信息,以保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行和生產(chǎn)要求.

界面簡(jiǎn)單,、直觀,便于集控員方便地訪問(wèn)過(guò)程及設(shè)備的相關(guān)信息,并做出相應(yīng)的、快捷的行動(dòng).

基于B/S結(jié)構(gòu),支持中文界面,支持寬屏.符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),基于開放結(jié)構(gòu).

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

(二)集成監(jiān)控

1,、安全監(jiān)控系統(tǒng)

圖4-11 安全監(jiān)測(cè)分布總覽圖

系統(tǒng)功能:

實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在同一頁(yè)面上集中,、連續(xù)、滾動(dòng)顯示.系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超限,、傳感器異常和聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)異常等報(bào)警功能,可根據(jù)需要分別對(duì)各類數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的報(bào)警級(jí)別和對(duì)象,實(shí)現(xiàn)分類,、分級(jí)報(bào)警.可進(jìn)行多種形式的分類統(tǒng)計(jì)、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(shí)現(xiàn)井下人員定位數(shù)據(jù),、人員定位報(bào)警數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在同一頁(yè)面上集中、連續(xù),、滾動(dòng)顯示.可實(shí)現(xiàn)礦井狀態(tài)異常,、下井超時(shí)、工作異常,、區(qū)域超員,、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域、系統(tǒng)故障等報(bào)警,可根據(jù)需要分別對(duì)各類數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的報(bào)警級(jí)別和對(duì)象,實(shí)現(xiàn)分類,、分級(jí)報(bào)警.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示井下人員位置,并可實(shí)現(xiàn)井下人員活動(dòng)的軌跡回放.礦領(lǐng)導(dǎo)帶班下井計(jì)劃及下井信息記錄.可進(jìn)行多種形式的分類統(tǒng)計(jì),、查詢和圖形顯示.

3、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能:

實(shí)時(shí)顯示各生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位的視頻監(jiān)控畫面,可同時(shí)顯示多個(gè)視頻畫面,或者放大顯示某一視頻畫面,可自動(dòng)或手動(dòng)切換畫面.可實(shí)現(xiàn)對(duì)前端可控攝像機(jī)的調(diào)焦和上下左右旋轉(zhuǎn)控制操作,進(jìn)行視頻手動(dòng)錄像和畫面抓拍.

(三)集成自控

1,、集成系統(tǒng)

(1)運(yùn)輸系統(tǒng)

主運(yùn)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(dòng)化集成模塊

A、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)

B,、平臺(tái)集中自動(dòng)化控制

C,、實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

可顯示所有的過(guò)程點(diǎn),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(jì)算值.

a,、全局概要顯示

從全局的角度瀏覽礦井運(yùn)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(duì)工作面內(nèi)的相關(guān)設(shè)備信息(如:水泵運(yùn)行狀態(tài),、煤流狀態(tài),、瓦斯情況等)分區(qū)域顯示,便于隊(duì)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(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)采用了對(duì)所有系統(tǒng)進(jìn)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(kuò)展接口

(3)系統(tǒng)具備軟件的定制及擴(kuò)展功能