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煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)解決方案

發(fā)表時間：2015-11-27

一、方案概述
基于目前我國煤礦自動化現(xiàn)狀，建設(shè)煤礦生產(chǎn)綜合自動化平臺范圍包括子系統(tǒng)建設(shè)部分和原有子系統(tǒng)接入部分。將礦井的各個子系統(tǒng)匯聚到集成監(jiān)控平臺，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)實現(xiàn)無縫聯(lián)接，從而為信息化礦井建設(shè)奠定堅實的技術(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，可實現(xiàn)礦井主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)（如：原煤生產(chǎn)、運輸、提升、供電、通風(fēng)、壓風(fēng)、排水、選煤廠等）的遠程集中監(jiān)控；同時建設(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)營綜合自動化管理平臺，實現(xiàn)整個礦井的生產(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)最終實現(xiàn)：

實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營決策、生產(chǎn)管理和過程控制信息有機集成；
實現(xiàn)科學(xué)的經(jīng)營管理，優(yōu)化生產(chǎn)計劃（資源配置和加工方案）、生產(chǎn)調(diào)度、工藝操作和過程控制；
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)品市場適應(yīng)能力；
提高企業(yè)經(jīng)濟效益和企業(yè)的競爭能力。

二、方案亮點
1.無人值守
遠程控制：對特殊的危險區(qū)域，我綜自平臺可以進行遠程控制，能夠達到無人值守的狀態(tài)；
2.遠程指揮
針對井下的生產(chǎn)、運輸、維修等環(huán)節(jié)可以進行視頻、音頻等多方位的遠程指揮；
3.應(yīng)急決策
為開采災(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)方案說明（包括所涉及的產(chǎn)品在系統(tǒng)中的作用等）對于整個煤礦生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)而言，無論是底層過程控制系統(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)都是由若干個子系統(tǒng)搭建而成，這種架構(gòu)要求各個子系統(tǒng)間既互相獨立，又要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。工業(yè)庫產(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)實時數(shù)據(jù)庫KingHistorian；也可以通過OPC 方式，以KingSCADA 作為OPC Server，通過OPC Collector 將數(shù)據(jù)采集傳送給工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫KingHistorian。
其他提供OPC 接口的組態(tài)軟件監(jiān)控站：通過OPC 方式，以組態(tài)軟件作為OPC Server，通過OPC Collector 將數(shù)據(jù)采集傳送給工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫KingHistorian。
其他監(jiān)控站：若它屬監(jiān)控系統(tǒng)沒有開放的數(shù)據(jù)接口共數(shù)據(jù)采集，可以通過定制開發(fā)相應(yīng)的控制設(shè)備驅(qū)動，使用I/O Server 完成數(shù)據(jù)采集。
IO 數(shù)據(jù)采集平臺分為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變量點數(shù)據(jù)采集
支持采集器數(shù)據(jù)壓縮
支持毫秒級數(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，設(shè)備采集驅(qū)動多達2500 余種，支持各類通用智能設(shè)備、PLC、DCS 系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)采集，提供全方位的驅(qū)動定制開發(fā)服務(wù)，為客戶提供各類特殊設(shè)備的數(shù)據(jù)采集驅(qū)動I/O Server 支持傳輸控制與數(shù)據(jù)緩存功能。為用戶提供數(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的數(shù)據(jù)發(fā)送到工業(yè)庫中I/O Server 基于完全的在線方式。用戶可以在線的編輯現(xiàn)有設(shè)備的配置，可以在線的添加新的設(shè)備。這樣的過程完全不影響其它設(shè)備的正常運轉(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I/O Server 容納1 萬測點的數(shù)據(jù)采集。
2.數(shù)據(jù)存儲
實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫采用商業(yè)產(chǎn)品化的亞控工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫
KingHistorian，該數(shù)據(jù)庫達到以下性能、功能要求：

支持毫秒級數(shù)據(jù)采集。
提供開放的數(shù)據(jù)存儲采集接口，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 萬設(shè)備監(jiān)控點的數(shù)據(jù)存儲。
提供5 -- 10 年歷史數(shù)據(jù)存儲。
數(shù)據(jù)壓縮可達到原始數(shù)據(jù)的20%，最高可達到3%-5%。
支持單點每秒存儲30 萬條數(shù)據(jù)記錄。
單客戶端數(shù)據(jù)查詢每秒檢索15 萬條記錄，并發(fā)數(shù)據(jù)查詢每秒檢索2 萬條記錄。
支持200-500 客戶端并發(fā)訪問。
支持與關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。
提供開放的數(shù)據(jù)訪問接口（API for C/C++/VB/VC、OLE DB、ODBC、ADO），供系統(tǒng)二次開發(fā)使用。

同時，中心數(shù)據(jù)存儲平臺支持工業(yè)時序數(shù)據(jù)與關(guān)系數(shù)據(jù)的交互功能，能夠工業(yè)時序數(shù)據(jù)記過分析處理后存儲在關(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，為用戶提供數(shù)據(jù)到信息轉(zhuǎn)換的靈活、敏捷的組態(tài)式平臺。
KingCalculation：為用戶提供基于歷史數(shù)據(jù)的實時計算引擎。用戶可以設(shè)計復(fù)雜的事件用以觸發(fā)一次計算。實時的將采集數(shù)據(jù)完成累計、平均等通用分析和對各類煤礦監(jiān)控設(shè)備的專用計算。用戶可以選用我們的腳本編制復(fù)雜的計算，可以將已有的分析系統(tǒng)做成通用控件由KingCalculation 進行調(diào)用。用戶可以完全在線的編輯計算、添加計算。
所有的數(shù)據(jù)分析完全基于用戶需求，當(dāng)需求改變是，只需要新的組態(tài)過程，在線的完成功能修改、添加，而不是推到重來的新系統(tǒng)開發(fā)。
4. 數(shù)據(jù)展示與發(fā)布
企業(yè)智能信息發(fā)布平臺，完全支持C/S、B/S 架構(gòu)，實現(xiàn)本地與遠程信息的完全同步。
KingGrahpics：為用戶提供友好、絢麗、功能多樣的數(shù)據(jù)展示組態(tài)工具。
為用戶提供組態(tài)畫面、圖表、趨勢的等聯(lián)合數(shù)據(jù)展示，完全實現(xiàn)聯(lián)動功能。
歷史數(shù)據(jù)回放功能。在畫面回放歷史數(shù)據(jù)，同時完成測點數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)、報警的同步回放，完成事故追蹤。
圖形對象，完全實現(xiàn)圖形屬性的開放，可以將測點變量與屬性關(guān)聯(lián)，完全實現(xiàn)復(fù)雜動畫的組態(tài)式開發(fā)，盡量避免使用腳本編輯。
展示系統(tǒng)完全實現(xiàn)在線組態(tài)，配置畫面、添加畫面不需要系統(tǒng)停機。

四、系統(tǒng)功能

遠程控制：對特殊的危險區(qū)域，我綜自平臺可以進行遠程控制，能夠達到無人值守的狀態(tài)；
對礦區(qū)分散的子系統(tǒng)報警、故障進行整合，統(tǒng)一反饋到調(diào)度中心；
礦井巷道圖達到無極縮放的效果，準確定位人員軌跡與報警設(shè)備；
針對井下的生產(chǎn)、運輸、維修等環(huán)節(jié)可以進行視頻、音頻等多方位的遠程指揮；
快速定位井下工作人員的行進軌跡，隨時查看工作內(nèi)容與工作進度；

五、方案總結(jié)
從煤礦安全管理、綜合數(shù)據(jù)集成、綜合自動化方面提供了結(jié)合國產(chǎn)化產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)度中心系統(tǒng)，夠為煤礦帶來比較客觀的經(jīng)濟效益和社會效益;合理的價格與高性能可降低本行業(yè)
對國外產(chǎn)品的依賴，提高能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略安全；
通過對當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計，得出全礦各系統(tǒng)在某段時間內(nèi)累計影響生產(chǎn)的時間以及影響生產(chǎn)的主要因素，通過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，從而減少各類故障和資源浪費，實現(xiàn)節(jié)能增效。

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