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

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

信息管理層:通過礦局域網進行信息傳輸,在各臺計算機上,可以通過綜合自動化平臺在統(tǒng)一的界面下根據權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,實現全礦安全生產的信息化管理.

控制層:在工業(yè)以太環(huán)網上接入的操作站、工程師站上,通過綜合自動化軟件平臺向設備層的控制器發(fā)送控制指令,并實現對整個子系統(tǒng)設備的集中控制.如:皮帶運輸集控,、井下排水控制,、電力監(jiān)控等系統(tǒng),或對所有設備和環(huán)境參數的監(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.

現場設備層:設備操作臺,、PLC控制箱、傳感器,、執(zhí)行器,、開關柜,、智能變配電裝置、行程開關等現場設備.是具體控制動作的執(zhí)行者.

礦井綜合自動化系統(tǒng)硬件結構示意圖

二,、硬件設備

(一)現狀

目前-x已有一個中心調度室,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,、網絡設備及其配套設備.現機房設計有機房防雷和UPS電源,UPS電源僅能滿足現有設備使用.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,因此需要新增相應數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)配置設備

1、服務器

為確保數據安全可靠,配置3臺NF5270M4,E5-2603v4(/6c)//15ML3*2|16G RDIMM DDR4 內存*4| 2T SAS*3+480GSSD |INSPUR 八通道高性能 C15SAS3008卡IMR+KEY*1|口背板*1|主板集成千兆網卡*2|雙電源-NF5270M4*1|標配導軌*1,互為冗余和集群,內置虛擬化平臺軟件,預置集成平臺環(huán)境,無需磁盤陣列.采用先進的虛擬化技術實現安全數據平臺WEB服務器,、采集服務器,、歸檔服務器、分析服務器,、流媒體中心服務器的硬件優(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,主要給服務器、自動化監(jiān)控網絡核心設備,、自動化各子系統(tǒng)數據服務器,、監(jiān)控主機、操作站員等設備提供不間斷供電.

3,、操作臺

本次建設子系統(tǒng)包括千兆環(huán)網平臺,、瓦斯抽放泵房監(jiān)控系統(tǒng)、信息引導發(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),、壓風機監(jiān)控系統(tǒng),、主通風機監(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)實時數據,、通訊狀態(tài)、報警信息,、大型設備運行狀態(tài)),、子系統(tǒng)詳細參數界面.

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

各子系統(tǒng)設計分圖,由組態(tài)動畫,、數據流程、采集數據,、詳細參數等構成,可查詢各子系統(tǒng)的詳細信息.可隨時訪問諸如設計圖紙,、統(tǒng)計圖表、現場視頻等其它信息,以保證機電設備的正常運行和生產要求.

界面簡單,、直觀,便于集控員方便地訪問過程及設備的相關信息,并做出相應的,、快捷的行動.

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

模塊化系統(tǒng)設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:

實現安全監(jiān)測數據在同一頁面上集中,、連續(xù),、滾動顯示.系統(tǒng)具有監(jiān)測數據超限、傳感器異常和聯網狀態(tài)異常等報警功能,可根據需要分別對各類數據設置相應的報警級別和對象,實現分類,、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:

實現井下人員定位數據,、人員定位報警數據等實時數據在同一頁面上集中,、連續(xù)、滾動顯示.可實現礦井狀態(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,可根據需要分別對各類數據設置相應的報警級別和對象,實現分類、分級報警.實時動態(tài)顯示井下人員位置,并可實現井下人員活動的軌跡回放.礦領導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:

實時顯示各生產經營單位的視頻監(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.可實現對前端可控攝像機的調焦和上下左右旋轉控制操作,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)通風系統(tǒng)

(4)壓風系統(tǒng)

(5)供配電系統(tǒng)

2,、系統(tǒng)功能

(1)自動化集成模塊

A,、實時數據采集與存儲

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、數字量輸入,、數字量輸出,、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、人員分布,、供電情況的總體展示.便于總調度人員使用.

b,、分區(qū)顯示

能對工作面內的相關設備信息(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)數據字典統(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)基于一張圖服務的GIS總覽圖

生產綜合監(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