煤礦安全生產監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
2005/10/10
【摘要】
針對當前煤礦安全監(jiān)測手段落后，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，結合組態(tài)軟件的優(yōu)勢，總結出了一套低成本、高效益的解決方案，并成功應用于某煤礦公司，解決了當前煤礦安全生產中存在的問題。
【背景】
能源工業(yè)是我們國家經濟發(fā)展的命脈所在，近年來，隨著石油資源的緊張、石油價格的飚升，煤炭行業(yè)的重要性和不可替代性也日益凸現。但中國煤炭行業(yè)的安全生產形勢卻不容樂觀，尤其是重、特大傷亡事故屢見報端，據不完全統(tǒng)計，2003年中國煤炭產量占世界產量的35％，可事故傷亡人數卻占80％。在這些事故中，瓦斯爆炸又占絕大多數。這其中固然有很多因素，但各煤礦生產企業(yè)安全監(jiān)測不完備、管理手段落后也是造成事故頻發(fā)的重要原因之一。
隨著國家對煤礦安全生產工作的日益重視，以及礦務局自身現代化管理的需求，煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)越來越體現出其重要性。從技術和管理的角度出發(fā)，煤礦系統(tǒng)聯網安全監(jiān)測已是必然趨勢。做為自動化業(yè)內領先的硬件供應商，研祥智能科技股份有限公司擁有安全監(jiān)測系統(tǒng)成功的經驗和成熟的案例，并結合組態(tài)軟件，就以ⅹⅹ礦業(yè)(集團)公司的安全生產監(jiān)控和信息化建設為例，對煤礦的安全生產監(jiān)測系統(tǒng)進行分析。
【系統(tǒng)要求】
�、V業(yè)(集團)公司安全生產監(jiān)測系統(tǒng)是在生產、安全及管理方面的一個實時監(jiān)控系統(tǒng)，對于煤礦的生產運行狀況、安全水平、災害預測預報具有重要的作用。為了加強集團公司對下轄各礦的安全生產管理，利用現有網絡資源掌握各個下屬煤礦的安全和生產情況，要求建立了一套安全生產監(jiān)測信息系統(tǒng)，將各個下屬煤礦的實時監(jiān)測數據集成在公司調度室，形成公司一級的安全生產監(jiān)控網絡，各個下屬煤礦又把所屬的每個礦井的生產和安全數據集成在礦調度室，組建礦一級監(jiān)控子網，使公司從上到下各個部門以及領導都可以隨時掌握各個煤礦和礦井的生產狀況和安全狀況，并可以進行綜合性動態(tài)分析，為領導決策提供依據，實現資源共享。
煤礦安全生產監(jiān)測系統(tǒng)是個實時調度、指揮系統(tǒng)，通過本系統(tǒng)可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提高決策科學性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全生產事故和經濟損失。本系統(tǒng)通過集團公司以太網絡將各礦遠程監(jiān)測監(jiān)控信息傳送到總部，并可以對各礦井監(jiān)測監(jiān)控信息進行分析匯總，為領導提供輔助決策功能。
【控制系統(tǒng)現狀】
�、V業(yè)(集團)公司共有6個煤礦需要進行聯網監(jiān)控，每個礦都有一套獨立的監(jiān)測系統(tǒng)在使用，但不是同一個廠家的產品。具體如下：
| 序號 |
生產廠家 |
型號 |
型號 |
備注 |
| 1 |
××自動化研究所 |
KJ95 |
3 |
均已具備聯網條件，含五個礦 |
| 2 |
××煤礦安全儀器總廠 |
KJ75 |
1 |
尚不具備聯網條件，一個礦 |
| 3 |
××××研究院 |
KJ90 |
1 |
尚不具備聯網條件，一個礦 |
| 4 |
美國霍尼韋爾公司 |
HIMASS |
1 |
尚不具備聯網條件，一個礦 |
其中，無論是哪個廠家的設備和系統(tǒng)，在技術上都是支持聯網和數據交換的，它們都提供第三方數據接口或標準通訊協議，如OPC、DDE等，這也意味著利用組態(tài)軟件從各系統(tǒng)中采集數據進行聯網、組態(tài)是完全可行的。
【系統(tǒng)建設方案】
本系統(tǒng)實施共分為三塊：開發(fā)已有控制系統(tǒng)數據采集接口、組建實時數據庫和用戶組態(tài)三個部分。系統(tǒng)網絡圖和數據流圖如下所示：
開發(fā)已有控制系統(tǒng)數據采集接口是整個系統(tǒng)建設的技術關鍵和技術難點，有些煤礦早期投用的控制、監(jiān)測系統(tǒng)，由于當時技術水平限制，根本沒有提供外接數據接口，這些系統(tǒng)連接起來比較困難，一般需要找原始廠家解決問題。90年代新上的控制系統(tǒng)一般都具有各種各樣外接數據接口，利用工控組態(tài)軟件提供的豐富數據外部接口協議、手段和標準，就可以完成開發(fā)已有控制系統(tǒng)數據采集接口的工作。
與已有控制系統(tǒng)建立通訊以后，按照整個煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)建設的要求，組建實時數據庫和用戶工程組態(tài)，完成整個系統(tǒng)所要求達到的各項功能建立。
【系統(tǒng)主要產品配置】
- 研祥工控計算機：祥銳II-P24D22（P4級別），祥捷II-P10S12（P3級別）
- 一體化工作站和平板電腦：EWS-844E、PPC-1701
- 數據采集控制模塊和板卡：ARK-2400系列模塊和板卡
- 防火墻：IPC-8101服務器
- 數據服務器
- 組態(tài)軟件
- 打印設備
【系統(tǒng)功能】
- 實時顯示：通過紫金橋組態(tài)軟件實時顯示各礦監(jiān)測系統(tǒng)動態(tài)圖形；
- 實時報警故障記錄、逐級報警功能：保證各級領導實時掌握故障、報警信息；
- 各礦安全監(jiān)測系統(tǒng)查詢統(tǒng)計分析、歷史監(jiān)測信息曲線顯示；
- 數據安全采集：通過數據采集接口安全地從各礦現有監(jiān)測系統(tǒng)讀取數據，并且保證數據傳輸的單向性；
- 采集數據組態(tài)化：通過工控組態(tài)軟件的組態(tài)工具可以改變要采集的數據，從而使數據采集變得更加靈活；
- 提供關系數據庫接口：通過工控組態(tài)軟件的的關系數據庫接模塊可以將數據寫入到關系數據庫表中，為管理系統(tǒng)使用相關數據提供方便；
- 保存歷史數據：工控組態(tài)軟件可以保存和顯示歷史數據和記錄；
- 數據處理及轉發(fā)：工控組態(tài)軟件能夠對采集的數據進行處理,并將數據轉發(fā)給數據請求者；
- IE瀏覽：通過在網頁上建立超鏈接，使查詢不同地點數據時更加靈活方便；
【系統(tǒng)特點】
- 開放性好：采用計算機平臺，系統(tǒng)平臺開發(fā)，更工控組態(tài)軟件數據庫提供了開放數據訪問接口，可以實現數據庫的二次開發(fā)；
- 良好安全性：所有的設計方案都充分考慮了系統(tǒng)的安全性，使用采集系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)的影響達到最小。設立數采計算機的方法使局域網與控制網相互隔離，從而避免局域內人為因素或計算病毒對監(jiān)控系統(tǒng)的影響；
- 響應速度快：客戶端訪問實時數據庫的速度低于1秒；
- 運行穩(wěn)定：實時數據平臺經過嚴格的測試和長期的運行考查具有良好的穩(wěn)定性；
- 擴展性強：提供開放I/O接口規(guī)范，增強系統(tǒng)擴展性；
【結束語】
利用工控計算機與工控組態(tài)軟件相互結合，可以實現煤礦安全生產實時調度監(jiān)控，不僅解決了煤炭行業(yè)整體技術水平低、管理落后的局面，提高了行業(yè)的信息化管理水平，更重要的是可以實時監(jiān)測各個礦井的安全狀況，隨時調度指揮生產，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產監(jiān)測系統(tǒng)的建設，對煤炭企業(yè)的安全生產、文明生產、科學生產具有重要的意義。
研祥智能股份有限公司供稿 CTI論壇編輯
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