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煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)解決方案

發(fā)表時(shí)間：2015-11-27

一、方案概述
基于目前我國(guó)煤礦自動(dòng)化現(xiàn)狀，建設(shè)煤礦生產(chǎn)綜合自動(dòng)化平臺(tái)范圍包括子系統(tǒng)建設(shè)部分和原有子系統(tǒng)接入部分。將礦井的各個(gè)子系統(tǒng)匯聚到集成監(jiān)控平臺(tái)，充分考慮子系統(tǒng)的接入與整合，節(jié)省投資、資源共享，提高系統(tǒng)功能，并可與礦信息管理網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫聯(lián)接，從而為信息化礦井建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)由地面生產(chǎn)調(diào)度指揮中心、地面工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)和設(shè)備控制層組成。系統(tǒng)建成后，可實(shí)現(xiàn)礦井主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)（如：原煤生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升、供電、通風(fēng)、壓風(fēng)、排水、選煤廠(chǎng)等）的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控；同時(shí)建設(shè)一套包括：工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位安全管理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等在內(nèi)的煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)綜合自動(dòng)化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的生產(chǎn)信息、管理信息的集成化管理，為生產(chǎn)調(diào)度、決策指揮的信息化提供有力保證，為礦井預(yù)防和處理各類(lèi)突發(fā)事故和自然災(zāi)害提供有效手段。
煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)的建設(shè)最終實(shí)現(xiàn)：

實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策、生產(chǎn)管理和過(guò)程控制信息有機(jī)集成；
實(shí)現(xiàn)科學(xué)的經(jīng)營(yíng)管理，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃（資源配置和加工方案）、生產(chǎn)調(diào)度、工藝操作和過(guò)程控制；
確保安全生產(chǎn)，降低原材料和能源消耗，提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和附加值，提高產(chǎn)品市場(chǎng)適應(yīng)能力；
提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

二、方案亮點(diǎn)
1.無(wú)人值守
遠(yuǎn)程控制：對(duì)特殊的危險(xiǎn)區(qū)域，我綜自平臺(tái)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，能夠達(dá)到無(wú)人值守的狀態(tài)；
2.遠(yuǎn)程指揮
針對(duì)井下的生產(chǎn)、運(yùn)輸、維修等環(huán)節(jié)可以進(jìn)行視頻、音頻等多方位的遠(yuǎn)程指揮；
3.應(yīng)急決策
為開(kāi)采災(zāi)害事故提供智能決策方案，盡快解救井下被困人員；

三、系統(tǒng)架構(gòu)
該方案的系統(tǒng)架構(gòu)圖及系統(tǒng)方案說(shuō)明（包括所涉及的產(chǎn)品在系統(tǒng)中的作用等）對(duì)于整個(gè)煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)而言，無(wú)論是底層過(guò)程控制系統(tǒng)還是中間層的制造執(zhí)行系統(tǒng)，甚至最頂層的企業(yè)資源管理系統(tǒng)都是由若干個(gè)子系統(tǒng)搭建而成，這種架構(gòu)要求各個(gè)子系統(tǒng)間既互相獨(dú)立，又要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。工業(yè)庫(kù)產(chǎn)品的出現(xiàn)，為企業(yè)信息化的建設(shè)提供了可行性的解決方案。
系統(tǒng)配置圖如下：

1. 數(shù)據(jù)采集
KingSCADA 監(jiān)控站：即可以直接通過(guò)KingSCADA 的歷史記錄功能，直接將采集數(shù)據(jù)的歷史記錄到工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)KingHistorian；也可以通過(guò)OPC 方式，以KingSCADA 作為OPC Server，通過(guò)OPC Collector 將數(shù)據(jù)采集傳送給工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)KingHistorian。
其他提供OPC 接口的組態(tài)軟件監(jiān)控站：通過(guò)OPC 方式，以組態(tài)軟件作為OPC Server，通過(guò)OPC Collector 將數(shù)據(jù)采集傳送給工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)KingHistorian。
其他監(jiān)控站：若它屬監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口共數(shù)據(jù)采集，可以通過(guò)定制開(kāi)發(fā)相應(yīng)的控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)，使用I/O Server 完成數(shù)據(jù)采集。
IO 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)分為OPC 數(shù)據(jù)采集服務(wù)OPC Collector，數(shù)據(jù)采集服務(wù)I/O Server。
OPC Collector 數(shù)據(jù)采集服務(wù)：
完成OPC 方式數(shù)據(jù)采集，支持標(biāo)準(zhǔn)OPC 數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，OPC 支持KingSCADA,

KingView ，WinCC，iFix，InTouch 等通用組態(tài)軟件作為OPC Server單采集器支持100，0000變量點(diǎn)數(shù)據(jù)采集
支持采集器數(shù)據(jù)壓縮
支持毫秒級(jí)數(shù)據(jù)采集
提供數(shù)據(jù)緩存功能
支持冗余配置

I/O Server 完成設(shè)備數(shù)據(jù)采集：
在工控組態(tài)方面累積10 余年經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備采集驅(qū)動(dòng)多達(dá)2500 余種，支持各類(lèi)通用智能設(shè)備、PLC、DCS 系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)采集，提供全方位的驅(qū)動(dòng)定制開(kāi)發(fā)服務(wù)，為客戶(hù)提供各類(lèi)特殊設(shè)備的數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)I/O Server 支持傳輸控制與數(shù)據(jù)緩存功能。為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)采集安全配置，在網(wǎng)絡(luò)斷連的情況下提供7 天的數(shù)據(jù)本地緩存功能，在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后將緩存在本地磁盤(pán)的數(shù)據(jù)發(fā)送到工業(yè)庫(kù)中I/O Server 基于完全的在線(xiàn)方式。用戶(hù)可以在線(xiàn)的編輯現(xiàn)有設(shè)備的配置，可以在線(xiàn)的添加新的設(shè)備。這樣的過(guò)程完全不影響其它設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
I/O Server 提供冗余功能。保證系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠。
每個(gè)I/O Server 容納1 萬(wàn)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。
2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)采用商業(yè)產(chǎn)品化的亞控工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)
KingHistorian，該數(shù)據(jù)庫(kù)達(dá)到以下性能、功能要求：

支持毫秒級(jí)數(shù)據(jù)采集。
提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采集接口，可以容納OPC、SCADA、PLC、DCS、智能控制系統(tǒng)等的數(shù)。
穩(wěn)定支持50 -- 100 萬(wàn)設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
提供5 -- 10 年歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
數(shù)據(jù)壓縮可達(dá)到原始數(shù)據(jù)的20%，最高可達(dá)到3%-5%。
支持單點(diǎn)每秒存儲(chǔ)30 萬(wàn)條數(shù)據(jù)記錄。
單客戶(hù)端數(shù)據(jù)查詢(xún)每秒檢索15 萬(wàn)條記錄，并發(fā)數(shù)據(jù)查詢(xún)每秒檢索2 萬(wàn)條記錄。
支持200-500 客戶(hù)端并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)。
支持與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口（API for C/C++/VB/VC、OLE DB、ODBC、ADO），供系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)使用。

同時(shí)，中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)支持工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)與關(guān)系數(shù)據(jù)的交互功能，能夠工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)記過(guò)分析處理后存儲(chǔ)在關(guān)系表格中。
3. 數(shù)據(jù)分析
提供豐富的數(shù)據(jù)分析、事件分析、事件響應(yīng)工具，為用戶(hù)深入的挖掘系統(tǒng)潛力、提升系統(tǒng)效率、降低成本提供有力的技術(shù)支持，為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)到信息轉(zhuǎn)換的靈活、敏捷的組態(tài)式平臺(tái)。
KingCalculation：為用戶(hù)提供基于歷史數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算引擎。用戶(hù)可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的事件用以觸發(fā)一次計(jì)算。實(shí)時(shí)的將采集數(shù)據(jù)完成累計(jì)、平均等通用分析和對(duì)各類(lèi)煤礦監(jiān)控設(shè)備的專(zhuān)用計(jì)算。用戶(hù)可以選用我們的腳本編制復(fù)雜的計(jì)算，可以將已有的分析系統(tǒng)做成通用控件由KingCalculation 進(jìn)行調(diào)用。用戶(hù)可以完全在線(xiàn)的編輯計(jì)算、添加計(jì)算。
所有的數(shù)據(jù)分析完全基于用戶(hù)需求，當(dāng)需求改變是，只需要新的組態(tài)過(guò)程，在線(xiàn)的完成功能修改、添加，而不是推到重來(lái)的新系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
4. 數(shù)據(jù)展示與發(fā)布
企業(yè)智能信息發(fā)布平臺(tái)，完全支持C/S、B/S 架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)本地與遠(yuǎn)程信息的完全同步。
KingGrahpics：為用戶(hù)提供友好、絢麗、功能多樣的數(shù)據(jù)展示組態(tài)工具。
為用戶(hù)提供組態(tài)畫(huà)面、圖表、趨勢(shì)的等聯(lián)合數(shù)據(jù)展示，完全實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)功能。
歷史數(shù)據(jù)回放功能。在畫(huà)面回放歷史數(shù)據(jù)，同時(shí)完成測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)、報(bào)警的同步回放，完成事故追蹤。
圖形對(duì)象，完全實(shí)現(xiàn)圖形屬性的開(kāi)放，可以將測(cè)點(diǎn)變量與屬性關(guān)聯(lián)，完全實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)畫(huà)的組態(tài)式開(kāi)發(fā)，盡量避免使用腳本編輯。
展示系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)組態(tài)，配置畫(huà)面、添加畫(huà)面不需要系統(tǒng)停機(jī)。

四、系統(tǒng)功能

遠(yuǎn)程控制：對(duì)特殊的危險(xiǎn)區(qū)域，我綜自平臺(tái)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，能夠達(dá)到無(wú)人值守的狀態(tài)；
對(duì)礦區(qū)分散的子系統(tǒng)報(bào)警、故障進(jìn)行整合，統(tǒng)一反饋到調(diào)度中心；
礦井巷道圖達(dá)到無(wú)極縮放的效果，準(zhǔn)確定位人員軌跡與報(bào)警設(shè)備；
針對(duì)井下的生產(chǎn)、運(yùn)輸、維修等環(huán)節(jié)可以進(jìn)行視頻、音頻等多方位的遠(yuǎn)程指揮；
快速定位井下工作人員的行進(jìn)軌跡，隨時(shí)查看工作內(nèi)容與工作進(jìn)度；

五、方案總結(jié)
從煤礦安全管理、綜合數(shù)據(jù)集成、綜合自動(dòng)化方面提供了結(jié)合國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)，夠?yàn)槊旱V帶來(lái)比較客觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;合理的價(jià)格與高性能可降低本行業(yè)
對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴(lài)，提高能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略安全；
通過(guò)對(duì)當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，得出全礦各系統(tǒng)在某段時(shí)間內(nèi)累計(jì)影響生產(chǎn)的時(shí)間以及影響生產(chǎn)的主要因素，通過(guò)歷史追憶的形式分析得出全礦井的能耗比、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)
的故障率，從而減少各類(lèi)故障和資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。

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