煤矿生产调度中心系统解决方案

分类：煤矿解决方案 963人浏览 2015-11-27

一、方案概述
基于目前我国煤矿自动化现状，建设煤矿生产综合自动化平台范围包括子系统建设部分和原有子系统接入部分。将矿井的各个子系统汇聚到集成监控平台，充分考虑子系统的接入与整合，节省投资、资源共享，提高系统功能，并可与矿信息管理网实现无缝联接，从而为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础。
生产调度中心系统由地面生产调度指挥中心、地面工业以太环网、井下工业以太环网和设备控制层组成。系统建成后，可实现矿井主要生产环节（如：原煤生产、运输、提升、供电、通风、压风、排水、选煤厂等）的远程集中监控；同时建设一套包括：工业电视监控系统、大屏幕显示系统、安全监测监控系统、人员定位安全管理系统、通信系统等在内的煤矿生产经营综合自动化管理平台，实现整个矿井的生产信息、管理信息的集成化管理，为生产调度、决策指挥的信息化提供有力保证，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。
煤矿生产调度中心系统的建设最终实现：

实现企业的经营决策、生产管理和过程控制信息有机集成；
实现科学的经营管理，优化生产计划（资源配置和加工方案）、生产调度、工艺操作和过程控制；
确保安全生产，降低原材料和能源消耗，提高产品产量、质量和附加值，提高产品市场适应能力；
提高企业经济效益和企业的竞争能力。

二、方案亮点
1.无人值守
远程控制：对特殊的危险区域，我综自平台可以进行远程控制，能够达到无人值守的状态；
2.远程指挥
针对井下的生产、运输、维修等环节可以进行视频、音频等多方位的远程指挥；
3.应急决策
为开采灾害事故提供智能决策方案，尽快解救井下被困人员；

三、系统架构
该方案的系统架构图及系统方案说明（包括所涉及的产品在系统中的作用等）对于整个煤矿生产调度中心系统而言，无论是底层过程控制系统还是中间层的制造执行系统，甚至最顶层的企业资源管理系统都是由若干个子系统搭建而成，这种架构要求各个子系统间既互相独立，又要实现数据共享。工业库产品的出现，为企业信息化的建设提供了可行性的解决方案。
系统配置图如下：

1. 数据采集
KingSCADA 监控站：即可以直接通过KingSCADA 的历史记录功能，直接将采集数据的历史记录到工业实时数据库KingHistorian；也可以通过OPC 方式，以KingSCADA 作为OPC Server，通过OPC Collector 将数据采集传送给工业实时数据库KingHistorian。
其他提供OPC 接口的组态软件监控站：通过OPC 方式，以组态软件作为OPC Server，通过OPC Collector 将数据采集传送给工业实时数据库KingHistorian。
其他监控站：若它属监控系统没有开放的数据接口共数据采集，可以通过定制开发相应的控制设备驱动，使用I/O Server 完成数据采集。
IO 数据采集平台分为OPC 数据采集服务OPC Collector，数据采集服务I/O Server。
OPC Collector 数据采集服务：
完成OPC 方式数据采集，支持标准OPC 数据采集转发协议，OPC 支持KingSCADA,

KingView ，WinCC，iFix，InTouch 等通用组态软件作为OPC Server单采集器支持100，0000变量点数据采集
支持采集器数据压缩
支持毫秒级数据采集
提供数据缓存功能
支持冗余配置

I/O Server 完成设备数据采集：
在工控组态方面累积10 余年经验，设备采集驱动多达2500 余种，支持各类通用智能设备、PLC、DCS 系统等的数据采集，提供全方位的驱动定制开发服务，为客户提供各类特殊设备的数据采集驱动I/O Server 支持传输控制与数据缓存功能。为用户提供数据采集安全配置，在网络断连的情况下提供7 天的数据本地缓存功能，在网络恢复后将缓存在本地磁盘的数据发送到工业库中I/O Server 基于完全的在线方式。用户可以在线的编辑现有设备的配置，可以在线的添加新的设备。这样的过程完全不影响其它设备的正常运转。
I/O Server 提供冗余功能。保证系统中关键设备的数据采集稳定可靠。
每个I/O Server 容纳1 万测点的数据采集。
2.数据存储
实时数据库与历史数据库采用商业产品化的亚控工业实时数据库
KingHistorian，该数据库达到以下性能、功能要求：

支持毫秒级数据采集。
提供开放的数据存储采集接口，可以容纳OPC、SCADA、PLC、DCS、智能控制系统等的数。
稳定支持50 -- 100 万设备监控点的数据存储。
提供5 -- 10 年历史数据存储。
数据压缩可达到原始数据的20%，最高可达到3%-5%。
支持单点每秒存储30 万条数据记录。
单客户端数据查询每秒检索15 万条记录，并发数据查询每秒检索2 万条记录。
支持200-500 客户端并发访问。
支持与关系数据库进行数据交互。
提供开放的数据访问接口（API for C/C++/VB/VC、OLE DB、ODBC、ADO），供系统二次开发使用。

同时，中心数据存储平台支持工业时序数据与关系数据的交互功能，能够工业时序数据记过分析处理后存储在关系表格中。
3. 数据分析
提供丰富的数据分析、事件分析、事件响应工具，为用户深入的挖掘系统潜力、提升系统效率、降低成本提供有力的技术支持，为用户提供数据到信息转换的灵活、敏捷的组态式平台。
KingCalculation：为用户提供基于历史数据的实时计算引擎。用户可以设计复杂的事件用以触发一次计算。实时的将采集数据完成累计、平均等通用分析和对各类煤矿监控设备的专用计算。用户可以选用我们的脚本编制复杂的计算，可以将已有的分析系统做成通用控件由KingCalculation 进行调用。用户可以完全在线的编辑计算、添加计算。
所有的数据分析完全基于用户需求，当需求改变是，只需要新的组态过程，在线的完成功能修改、添加，而不是推到重来的新系统开发。
4. 数据展示与发布
企业智能信息发布平台，完全支持C/S、B/S 架构，实现本地与远程信息的完全同步。
KingGrahpics：为用户提供友好、绚丽、功能多样的数据展示组态工具。
为用户提供组态画面、图表、趋势的等联合数据展示，完全实现联动功能。
历史数据回放功能。在画面回放历史数据，同时完成测点数据、分析数据、关系数据、报警的同步回放，完成事故追踪。
图形对象，完全实现图形属性的开放，可以将测点变量与属性关联，完全实现复杂动画的组态式开发，尽量避免使用脚本编辑。
展示系统完全实现在线组态，配置画面、添加画面不需要系统停机。

四、系统功能

远程控制：对特殊的危险区域，我综自平台可以进行远程控制，能够达到无人值守的状态；
对矿区分散的子系统报警、故障进行整合，统一反馈到调度中心；
矿井巷道图达到无极缩放的效果，准确定位人员轨迹与报警设备；
针对井下的生产、运输、维修等环节可以进行视频、音频等多方位的远程指挥；
快速定位井下工作人员的行进轨迹，随时查看工作内容与工作进度；

五、方案总结
从煤矿安全管理、综合数据集成、综合自动化方面提供了结合国产化产品的生产调度中心系统，够为煤矿带来比较客观的经济效益和社会效益;合理的价格与高性能可降低本行业
对国外产品的依赖，提高能源领域的战略安全；
通过对当前和历史数据进行分析、统计，得出全矿各系统在某段时间内累计影响生产的时间以及影响生产的主要因素，通过历史追忆的形式分析得出全矿井的能耗比、各生产环节
的故障率，从而减少各类故障和资源浪费，实现节能增效。

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