煤矿综合信息化管控平台

第一章 煤矿综合监控平台

一、平台架构

系统总体架构分为管理层、控制层和设备层三层结构,各子系统信息传输平台为统一的工业以太网(安全监测监控系统通过单独组建100M工业以太网进行信息传输).其中信息管理层通过综合自动化平台进行统一的数据规划;控制层以工业以太环网为数据传输平台,主要由整个监控中心设备及环网平台;设备层采用现场总线,保证了现场子系统的实时性和可靠性,主要由各自动化子系统设备组成.

信息管理层:通过矿局域网进行信息传输,在各台计算机上,可以通过综合自动化平台在统一的界面下根据权限和等级查看全矿的所有信息,将本部门的信息向综合自动化平台进行发布,实现全矿安全生产的信息化管理.

控制层:在工业以太环网上接入的操作站、工程师站上,通过综合自动化软件平台向设备层的控制器发送控制指令,并实现对整个子系统设备的集中控制.如:皮带运输集控、井下排水控制、电力监控等系统,或对所有设备和环境参数的监测.如:安全监测监控系统、人员定位系统、工业电视监控系统等.

现场设备层:设备操作台、PLC控制箱、传感器、执行器、开关柜、智能变配电装置、行程开关等现场设备.是具体控制动作的执行者.

矿井综合自动化系统硬件结构示意图

二、硬件设备

(一)现状

目前-x已有一个中心调度室,配备一套监视器显示墙.安装有安全监控系统、人员定位系统、视频监控系统,每个系统配备有监控主机、操作台、网络设备及其配套设备.现机房设计有机房防雷和UPS电源,UPS电源仅能满足现有设备使用.原有操作台位置和UPS容量已无法满足新建的综合自动化系统及其子系统使用需求,因此需要新增相应数量的操作台和新增一套UPS电源,以保障新建综合自动化系统稳定运行.

(二)配置设备

1、服务器

为确保数据安全可靠,配置3台NF5270M4,E5-2603v4(/6c)//15ML3*2|16G RDIMM DDR4 内存*4| 2T SAS*3+480GSSD |INSPUR 八通道高性能 C15SAS3008卡IMR+KEY*1|口背板*1|主板集成千兆网卡*2|双电源-NF5270M4*1|标配导轨*1,互为冗余和集群,内置虚拟化平台软件,预置集成平台环境,无需磁盘阵列.采用先进的虚拟化技术实现安全数据平台WEB服务器、采集服务器、归档服务器、分析服务器、流媒体中心服务器的硬件优化配置和共享,大大提升硬件的使用效率,降低成本.

2、UPS电源

本次新增UPS主要为综合自动化系统提供稳定的电源保障,主要给服务器、自动化监控网络核心设备、自动化各子系统数据服务器、监控主机、操作站员等设备提供不间断供电.

3、操作台

本次建设子系统包括千兆环网平台、瓦斯抽放泵房监控系统、信息引导发布系统、电力监控系统、皮带监控系统、排水监控系统、压风机监控系统、主通风机监测系统 等子系统的主备机,配置10套操作台和座椅.

三、平台软件

(一)软件界面

系统支持-菜单,大类(含大类概览,如大类下有无报警)、子系统概览(各个子系统实时数据、通讯状态、报警信息、大型设备运行状态)、子系统详细参数界面.

系统平台设计总图一幅,可以快捷查看某设备的实时数据、开停状态、故障统计,设备固有参数等信息的查询,可切换到各子系统中.

各子系统设计分图,由组态动画、数据流程、采集数据、详细参数等构成,可查询各子系统的详细信息.可随时访问诸如设计图纸、统计图表、现场视频等其它信息,以保证机电设备的正常运行和生产要求.

界面简单、直观,便于集控员方便地访问过程及设备的相关信息,并做出相应的、快捷的行动.

基于B/S结构,支持中文界面,支持宽屏.符合国际工业标准,基于开放结构.

模块化系统设计可以连接多个操作界面,使集控员的决策和行为更加快速准确.

(二)集成监控

1、安全监控系统

图4-11 安全监测分布总览图

系统功能:

实现安全监测数据在同一页面上集中、连续、滚动显示.系统具有监测数据超限、传感器异常和联网状态异常等报警功能,可根据需要分别对各类数据设置相应的报警级别和对象,实现分类、分级报警.可进行多种形式的分类统计、查询和图形显示.

2、人员定位系统

图4-12 人员分布总览图

系统功能:

实现井下人员定位数据、人员定位报警数据等实时数据在同一页面上集中、连续、滚动显示.可实现矿井状态异常、下井超时、工作异常、区域超员、进入危险区域、系统故障等报警,可根据需要分别对各类数据设置相应的报警级别和对象,实现分类、分级报警.实时动态显示井下人员位置,并可实现井下人员活动的轨迹回放.矿领导带班下井计划及下井信息记录.可进行多种形式的分类统计、查询和图形显示.

3、视频监控系统

系统功能:

实时显示各生产经营单位的视频监控画面,可同时显示多个视频画面,或者放大显示某一视频画面,可自动或手动切换画面.可实现对前端可控摄像机的调焦和上下左右旋转控制操作,进行视频手动录像和画面抓拍.

(三)集成自控

1、集成系统

(1)运输系统

主运输监控系统集成图

(2)排水系统

主排水泵房监控示意图

(3)通风系统

(4)压风系统

(5)供配电系统

2、系统功能

(1)自动化集成模块

A、实时数据采集与存储

B、平台集中自动化控制

C、实时监控功能

可显示所有的过程点,包括模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值.

a、全局概要显示

从全局的角度浏览矿井运输、提升、通风、人员分布、供电情况的总体展示.便于总调度人员使用.

b、分区显示

能对工作面内的相关设备信息(如:水泵运行状态、煤流状态、瓦斯情况等)分区域显示,便于队组管理人员使用.

(2)子系统数据字典统一编码

为了更加的规范和统一标准,系统采用了对所有系统进行规范编码.

(3)基于一张图服务的GIS总览图

生产综合监控系统最难限管理模块功能

(2)丰富的子系统扩展接口

(3)系统具备软件的定制及扩展功能