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1、WonderWare SystemPlatform煤矿安全生产信息化综合解决方案1，煤炭行业现状国家发展和改革委员会于 2007 年 11 月 29 日对外发布了煤炭产业政策。煤炭产业政策指出，建设神东、晋北、晋中、晋东、陕北、黄陇(华亭)、鲁西、两淮、河南、云贵、蒙东(东北)、宁东等十三个大型煤炭基地,提高煤炭的持续、稳定供给能力。鼓励建设坑口电站 ,优先发展煤、电一体化项目，优先发展循环经济和资源综合利用项目。新建大中型煤矿应当配套建设相应规模的选煤厂,鼓励在中小型煤矿集中矿区建设群矿选煤厂。煤炭行业迎来了新的发展机遇和契机，同时也对煤矿安全生产和信息化建设、提高管理水平提出了更高要求。2
2、，煤炭行业自动化、信息化特点：1，生产自动化程度相对其它行业较低，无论从技术上还是管理上都很落后，特别是一些开采时间长的老矿；新近建设的一些大矿和露天矿自动化程度较高，为综合信息化的实施打下了良好的基础；2，围绕安全第一的核心，在煤矿生产和管理中，安全是压倒一切的事情，这就要求无论硬件还是软件都是以能提高安全生产的水平为最终目的。煤炭行业作业环境复杂，危险性较大，安全管理、重大危险源管理要求高，同时多有结合地理信息系统（GIS）的需求；事故多发，要建立有效的应急救援管理体系；矿井安全生产的三大现场因素是人员、设备、生产环境，监测控制这三方面的现场实时情况是实现安全生产管理有效性的基础前提。3，
3、项目缺乏总体规划、协调。企业大都实现局部自动化工程，如洗煤集控、运输系统监控、安全系统监测及主要设备的单机自动化，没有从生产过程的运行效率去整体规划；在集团内部这个问题尤其突出，不同的生产矿井投产时间跨度很大，加上近年来兼并、收购了不同区域的矿，各个矿的自动化水平和管理差别很大，协调起来需要花费更多时间；4，信息化与自动化脱节。由于缺乏真实、实时的原始数据，不少矿业信息化还停留在计算机文件管理、报表统计的基础上，大都不能实现设备在线管理、外运指导生产计划、辅助决策等目的。不过近年也有来很多国有大矿和新矿都在这方面做了不少工作，例如神华、兖矿、阳煤等；5，各系统软件标准的不统一。矿井生产包括开采
4、、掘进、运输、通风、安全、排水、供电、洗选等多个环节。在这些环节中，各种监测、监控系统繁多复杂。目前这些监测、监控系统基本都处于相互独立的状态，各种系统自成体系，信息不能互通，造成通信线路重复投资，重复建设，不仅系统维护量增大，而且整体可靠性差，维修、维护非常困难。3，煤矿安全生产信息化综合系统3.1 煤矿安全生产信息化综合系统概述Wonderware 煤矿安全生产信息化综合系统能够将煤矿井上和井下的控制、管理以及安全功能整合在一个软件平台下，帮助客户完成不同的监控和管理功能。具体包括：采掘、运输和清洗过程的生产跟踪和运营管理；设备管理、监测和资产管理；采掘区域条件监测、监控和进入控制；气体安
5、全监测和有害物质检测；人员和移动设备的管理；各种辅助生产系统（电、水、汽等）的管理；通风系统管理；紧急救援系统等等。Wonderware System Platform 的集成系统环境是该解决煤矿安全生产信息化综合系统方案的骨干核心，它通过有效整合各子系统，把所有数据综合到一起，为安全生产、企业管理决策打下坚实基础，确保可靠地控制、监测和调度整个开采操作和生产。这里的数据包括所有通过其它软件系统自动获取的数据，以及现场操作人员手动输入的数据、各控制室操作人员记录的日志等，都可以存储在 System Platform 集成系统中。可以使用存储的数据编制报告、进行分析及改善流程，也可以与企业资源规
6、划（ERP）、供应链管理、矿井规划、维护和设备厂商的监测系统集成起来。达到改善采矿安全，降低作业风险，减少事故的目的，很方便的跟各级监控网络联网整合。井下生产、安全、通风、排水、电气、视频、搜救等各系统到一个平台提高设备运行可靠性，建立完善的井上、井下设备管理体系，改善生产效率；降低电、水和其它成本的消；实时管理各辅助系统、设备和货场；降低维修成本，增强设备故障诊断和预测功能；降低环境污染和能耗。其中，特别针对安全，Wonderware System Platform 集成系统解决方案可以融合多种监测、自控技术应用，提供将人员定位、设备自动化监控、环境安全监测等现场实时监测控制系统与视频监控系
7、统、大屏幕显示系统、紧急电话处理系统、UPS 监测系统整合，实现对生产现场全方位信息的实时采集反馈及控制，构建高灵敏度的生产指挥“神经系统”。这也是企业各级安全生产管理的基础信息源。具体可以实现以下功能：能够向集团公司上级提供整体资料分析情况和查询功能；能够让上级向下级传达命令；能够给生产负责人远程提供生产进度情况；能够让生产负责人向生产部门传达指令；能够给安全监测人员提供安全情况的实时数据；能够对实时数据进行分析，帮助决策者作出快速判断；能够对典型的危机情况进行自动处理；能够在事故发生之后协助决策者启动尽可能快速的救援系统；能够让系统使用者知道目标所在位置以及自己所在位置；能够向关心的人群提
8、供特定信息，达到公开透明；3.2 煤矿安全生产信息化系统架构煤矿安全生产信息化综合解决方案系统结构分三层：1， 集团调度层，集团管理层，中间层。集团管理、综合调度系统；集团调度层以 Wonderware System Platform 集成系统环境为核心将分布于广域范围的各煤矿子系统进行集中监控。中间层为 Wonderware System Platform 集成系统的核心，利用先进的 Wonderware Historian 数据库技术，Application Server 通讯技术，集成开发环境（ IDE）。实现对分布于广域范围的各煤矿子系统进行集中采集，及数据存储，并通过先进网络隔离技术
9、单向传输集团管理层，及各分析专家系统所需数据。集团管理层利用 Wonderware 的 ActiveFactory 系统强大的信息管理，及分析功能，组成独特的领导查询及专家系统。2， 各煤矿调度层，管理层，中间层。煤矿管理、综合调度系统；各煤矿调度层以 Wonderware System Platform 集成系统环境为核心将煤矿子系统进行集中监控。中间层为 Wonderware System Platform 集成系统的核心，利用先进的 Wonderware Historian 数据库技术，Application Server 通讯技术，集成开发环境（ IDE）。实现对煤矿子系统进行集中采集
10、，及数据存储，并通过先进网络隔离技术单向传输管理层，及各分析专家系统所需数据，并向集团调度传递数据。管理层利用 Wonderware 的 ActiveFactory 系统强大的信息管理，及分析功能，组成独特的领导查询及专家系统。3， 各煤矿子系统。煤矿井下生产综合控制系统（开采、掘进、运输）；运输系统包括井下开采常用的皮带输送机、煤矿井下运输电机车系统、矿用提升系统等；露天开采用的车辆运输系统等。煤矿井下安全监控系统（瓦斯、环境）；井下通风控制系统；井下供电控制系统；煤矿人员、设备定位系统；井下通讯、视频、紧急呼叫系统；井上洗选控制系统；货场管理系统；地理信息系统（GIS）；其它待整合的分系统
11、；系统结构图如下图所示： 3.3 System Platform 集成系统环境System Platform 集成系统环境是一种全新的工业应用软件基础架构，涵盖了如下内容：集成开发环境 IDE系统冗余工厂设备的实际模型基于对象的开发集成和集中的安全策略灵活的数据连通性灵活的部署和负载分配集中的诊断工具无限的规模可伸缩性系统部署如下图所示：System Platform 集成系统环境在煤炭行业这种大型的系统集成 项目中展现出革命性的特点。无限可伸缩性（统一的命名空间）项目结构化（工厂模型）负载分配代码重用，提高生产效率（应用对象）维护轻松（变更自动应用）集中化的安全定义集成的报警分发系统历史记录
12、增强的 脚本生成通讯接口先进的诊断模块添加容易 工厂智能3.3.1 统一的命名空间与工程模型化在 System Platform 集成系统环境中，系统所有节点在同一个命名空间中。客户不需要知道标记名/对象位于何处，节点可轻松地按照负载需要添加。兼顾了客户机服务器的优点又确实真正的体现了分布式体系结构。在整个集成系统环境开发及运行管理过程中做到集中管理和统一部署。创建工厂模型时，工程数据均根据其物理位置进行组织（工厂设备模型：用于描述你的工厂以及组成它的所有工艺设备，装置和仪表等是如何来布置的）。采用 System Platform 集成系统环境，可以建立一个和你工厂环境一样的工程模型。这种结构
13、化的命名方式加强了标准化，并非常利于应用的修改和扩展同时使得工厂之间不同区域的互联和关联容易实现。其优势具有客户机服务器体系结构的优点而摒弃了其局限性，具有分布式体系结构的能力和自由度。3.3.2 集成开发环境 (IDE)System Platform 集成系统拥有集成开发环境（IDE）。集成开发环境（IDE ）具有对象的实例化和变更的自动应用特点。集成开发环境（IDE）构成：应用工具箱及组件生成环境；Wonderware 及第三方提供的标准对象库；可派生的模板；工厂过程和应用的表示方式的模型视图； 部署视图应用是如何在多个分布式的计算机平台上分布的；派生视图表示应用中的对象之间的派生关系；可
14、利用应用对象实现工程重用, 自动修改属性, 脚本, 报警, 安全机制, 历史记录的配置。对模板所做改变自动应用到实例，新模板可从已有模板派生并可开发标准对象库，标准模板降低了项目到项目的成本。可自动进行负载分配，分配过程对用户是透明的。应用能够通过在不同的 Engine 之间移动区域实现轻松管理，所有的对象都运行在一个单一的命名空间，整个工程分布在多个节点中。可继承，可传播具体对象运行在哪个节点上则无关紧要。3.3.3 系统冗余及集中的安全机制一，服务器冗余：Application Object Server (AOS) 处理所有的数据。如果服务器故障，客户端将丢失对所有数据的连接。冗余的服务
15、器通过专有网络进行数据同步。如果主服务器故障，备份服务器将立刻接手。而这一切换对于客户端来说是透明的。二，设备通讯冗余：与现场设备的通讯仍然需要容错配置，丢失与控制网络的连接将导致服务器对数据访问的丢失，冗余的 DI Object 允许通讯在主网络连接丢失时切换到备用网络，冗余的 DI Object 允许应用对象只要访问一个单一的对象而可以实现能够从主或备份网络中获取数据。 三，集中的安全机制：可灵活的配置用户权限。1.应用对象分配给安全组；2.创建系统用户或从操作系统用户中继承；3.创建系统角色；4.为安全组分配角色权限；5.为用户分配角色；3.4 集成的数据存储系统虽然目前市面上有很多关系
16、数据库，但是均不能满足煤炭行业的需求，我们需要建立一个实时历史数据库并具有如下特点：为生产和管理获取所有的相关信息，可以生成过去和现在的所有操作情况画面，以足够的信息供用户以不同的视角在统一的数据仓库访问相同的信息，获得不同的应用。在线存储多年的工艺数据，即以用户或应用的要求，包括毫秒级的数据存储历史数据，以利于工艺和设备的运行状况分析。以数据的原型存贮，即数据的采集与存贮保持原有的采样间隔和采样精度而不必考虑将来如何用，但这需要占用大量的磁盘空间，采用先进的压缩技术和保持原有精度的还原技术是可取的。数据只存贮一次，以数据的基本形式存贮，并可对数据进行任何格式的计算和归纳处理。支持过程优化、先进控制、专家系统和其它复杂计算功能，以满足不同用户或应用程序的要求。数据库是一个全厂范围内的统一数据平台，是用来在不同厂商的产品间传送信息。因此，必须具有开放性，例如采用分布结构的计算机环境，
