煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

2005/10/10

【摘要】

　　針對(duì)當(dāng)前煤礦安全監(jiān)測(cè)手段落后，缺乏足夠的監(jiān)督手段，研祥智能科技股份有限公司基于多套成功案例，結(jié)合組態(tài)軟件的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)出了一套低成本、高效益的解決方案，并成功應(yīng)用于某煤礦公司，解決了當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。

【背景】

　　能源工業(yè)是我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈所在，近年來(lái)，隨著石油資源的緊張、石油價(jià)格的飚升，煤炭行業(yè)的重要性和不可替代性也日益凸現(xiàn)。但中國(guó)煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)形勢(shì)卻不容樂(lè)觀，尤其是重、特大傷亡事故屢見(jiàn)報(bào)端，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)煤炭產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的35％，可事故傷亡人數(shù)卻占80％。在這些事故中，瓦斯爆炸又占絕大多數(shù)。這其中固然有很多因素，但各煤礦生產(chǎn)企業(yè)安全監(jiān)測(cè)不完備、管理手段落后也是造成事故頻發(fā)的重要原因之一。

　　隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)工作的日益重視，以及礦務(wù)局自身現(xiàn)代化管理的需求，煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)越來(lái)越體現(xiàn)出其重要性。從技術(shù)和管理的角度出發(fā)，煤礦系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)已是必然趨勢(shì)。做為自動(dòng)化業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的硬件供應(yīng)商，研祥智能科技股份有限公司擁有安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功的經(jīng)驗(yàn)和成熟的案例，并結(jié)合組態(tài)軟件，就以ⅹⅹ礦業(yè)(集團(tuán))公司的安全生產(chǎn)監(jiān)控和信息化建設(shè)為例，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

【系統(tǒng)要求】
　�、V業(yè)(集團(tuán))公司安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在生產(chǎn)、安全及管理方面的一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于煤礦的生產(chǎn)運(yùn)行狀況、安全水平、災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)具有重要的作用。為了加強(qiáng)集團(tuán)公司對(duì)下轄各礦的安全生產(chǎn)管理，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源掌握各個(gè)下屬煤礦的安全和生產(chǎn)情況，要求建立了一套安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，將各個(gè)下屬煤礦的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集成在公司調(diào)度室，形成公司一級(jí)的安全生產(chǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)下屬煤礦又把所屬的每個(gè)礦井的生產(chǎn)和安全數(shù)據(jù)集成在礦調(diào)度室，組建礦一級(jí)監(jiān)控子網(wǎng)，使公司從上到下各個(gè)部門(mén)以及領(lǐng)導(dǎo)都可以隨時(shí)掌握各個(gè)煤礦和礦井的生產(chǎn)狀況和安全狀況，并可以進(jìn)行綜合性動(dòng)態(tài)分析，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

　　煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是個(gè)實(shí)時(shí)調(diào)度、指揮系統(tǒng)，通過(guò)本系統(tǒng)可以使管理層快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，提高決策科學(xué)性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全生產(chǎn)事故和經(jīng)濟(jì)損失。本系統(tǒng)通過(guò)集團(tuán)公司以太網(wǎng)絡(luò)將各礦遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息傳送到總部，并可以對(duì)各礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息進(jìn)行分析匯總，為領(lǐng)導(dǎo)提供輔助決策功能。

【控制系統(tǒng)現(xiàn)狀】
　　ⅹⅹ礦業(yè)(集團(tuán))公司共有6個(gè)煤礦需要進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，每個(gè)礦都有一套獨(dú)立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在使用，但不是同一個(gè)廠家的產(chǎn)品。具體如下：

序號(hào)	生產(chǎn)廠家	型號(hào)	型號(hào)	備注
1	××自動(dòng)化研究所	KJ95	3	均已具備聯(lián)網(wǎng)條件，含五個(gè)礦
2	××煤礦安全儀器總廠	KJ75	1	尚不具備聯(lián)網(wǎng)條件，一個(gè)礦
3	××××研究院	KJ90	1	尚不具備聯(lián)網(wǎng)條件，一個(gè)礦
4	美國(guó)霍尼韋爾公司	HIMASS	1	尚不具備聯(lián)網(wǎng)條件，一個(gè)礦

　　其中，無(wú)論是哪個(gè)廠家的設(shè)備和系統(tǒng)，在技術(shù)上都是支持聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換的，它們都提供第三方數(shù)據(jù)接口或標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，如OPC、DDE等，這也意味著利用組態(tài)軟件從各系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、組態(tài)是完全可行的。

【系統(tǒng)建設(shè)方案】
　　本系統(tǒng)實(shí)施共分為三塊：開(kāi)發(fā)已有控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口、組建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶組態(tài)三個(gè)部分。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖和數(shù)據(jù)流圖如下所示：

　　開(kāi)發(fā)已有控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)難點(diǎn)，有些煤礦早期投用的控制、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平限制，根本沒(méi)有提供外接數(shù)據(jù)接口，這些系統(tǒng)連接起來(lái)比較困難，一般需要找原始廠家解決問(wèn)題。90年代新上的控制系統(tǒng)一般都具有各種各樣外接數(shù)據(jù)接口，利用工控組態(tài)軟件提供的豐富數(shù)據(jù)外部接口協(xié)議、手段和標(biāo)準(zhǔn)，就可以完成開(kāi)發(fā)已有控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口的工作。

　　與已有控制系統(tǒng)建立通訊以后，按照整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的要求，組建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶工程組態(tài)，完成整個(gè)系統(tǒng)所要求達(dá)到的各項(xiàng)功能建立。

【系統(tǒng)主要產(chǎn)品配置】

研祥工控計(jì)算機(jī)：祥銳II-P24D22（P4級(jí)別），祥捷II-P10S12（P3級(jí)別）

一體化工作站和平板電腦：EWS-844E、PPC-1701

數(shù)據(jù)采集控制模塊和板卡：ARK-2400系列模塊和板卡

防火墻：IPC-8101服務(wù)器

數(shù)據(jù)服務(wù)器

組態(tài)軟件

打印設(shè)備

【系統(tǒng)功能】

實(shí)時(shí)顯示：通過(guò)紫金橋組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示各礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)圖形；

實(shí)時(shí)報(bào)警故障記錄、逐級(jí)報(bào)警功能：保證各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)時(shí)掌握故障、報(bào)警信息；

各礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)查詢統(tǒng)計(jì)分析、歷史監(jiān)測(cè)信息曲線顯示；

數(shù)據(jù)安全采集：通過(guò)數(shù)據(jù)采集接口安全地從各礦現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)，并且保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯蜗蛐裕?/li>
采集數(shù)據(jù)組態(tài)化：通過(guò)工控組態(tài)軟件的組態(tài)工具可以改變要采集的數(shù)據(jù)，從而使數(shù)據(jù)采集變得更加靈活；

提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口：通過(guò)工控組態(tài)軟件的的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接模塊可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表中，為管理系統(tǒng)使用相關(guān)數(shù)據(jù)提供方便；

保存歷史數(shù)據(jù)：工控組態(tài)軟件可以保存和顯示歷史數(shù)據(jù)和記錄；

數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)發(fā)：工控組態(tài)軟件能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)請(qǐng)求者；

IE瀏覽：通過(guò)在網(wǎng)頁(yè)上建立超鏈接，使查詢不同地點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)更加靈活方便；

【系統(tǒng)特點(diǎn)】

開(kāi)放性好：采用計(jì)算機(jī)平臺(tái)，系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)，更工控組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)提供了開(kāi)放數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的二次開(kāi)發(fā)；

良好安全性：所有的設(shè)計(jì)方案都充分考慮了系統(tǒng)的安全性，使用采集系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的影響達(dá)到最小。設(shè)立數(shù)采計(jì)算機(jī)的方法使局域網(wǎng)與控制網(wǎng)相互隔離，從而避免局域內(nèi)人為因素或計(jì)算病毒對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的影響；

響應(yīng)速度快：客戶端訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的速度低于1秒；

運(yùn)行穩(wěn)定：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和長(zhǎng)期的運(yùn)行考查具有良好的穩(wěn)定性；

擴(kuò)展性強(qiáng)：提供開(kāi)放I/O接口規(guī)范，增強(qiáng)系統(tǒng)擴(kuò)展性；

【結(jié)束語(yǔ)】
　　利用工控計(jì)算機(jī)與工控組態(tài)軟件相互結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控，不僅解決了煤炭行業(yè)整體技術(shù)水平低、管理落后的局面，提高了行業(yè)的信息化管理水平，更重要的是可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)礦井的安全狀況，隨時(shí)調(diào)度指揮生產(chǎn)，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、科學(xué)生產(chǎn)具有重要的意義。

研祥智能股份有限公司供稿 CTI論壇編輯

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