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1、郓城煤矿信息化规划方案2012-3-18“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化路子”是我国煤炭工业企业发展的必经之路。以 “高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”五高原则，基于物联网技术结合郓城煤矿的实际情况，本着对“矿井综合信息化系统”建设总体规划、分布实施、急用先建、突出重点，慎重投入的原则，全力打造全省乃至全国领先的数字化矿山，实现企业的经营、安全、生产管理和设备控制、生产决策等信息的有机集成。应用计算机网络、自动化和机电一体化技术和综合自动化，
2、实现对矿山所有机电设备的集中控制，实现煤矿生产少人(无人)化。统一规划、统一标准、按业务主体建设数据库、消除孤岛、信息共享、取消接口，实现矿井高度的信息化、自动化、智能化、高效率、高安全，实现无人为安的现代化矿井开采的目标。郓城煤矿目前处于二期基建阶段，信息化还处于空白阶段，一个良好的规划有利于今后矿井信息化的建设，针对郓城煤矿的特点编制郓城煤矿综合信息化系统规划方案。一、 建设目标及建设原则2.1 建设目标遵循“国际先进、国内领先”的总体目标和“整体规划、分步实施、重点突破”的总体建设原则，以与直接生产相关的自动化、数字化和集成管理，以及生产安全监控相关的建设和集成管理为重点，将郓城煤矿建设
3、为在生产管理中基本实现“生产过程自动化”、“安全监测数字化”、“企业管理信息化”、“信息管理集约化”的数字化矿井。信息化项目建设成功对于郓城煤矿具有以下现实意义：A、提高矿井安全生产管理水平实现在调度指挥中心集中监测井上、井下生产安全信息，能够实现远程控制井上、下机电设备，做到对井下主运皮带、主要运输轨道、主扇风机、压风机、井下供电、主副井提升、井下泵房各系统的自动化监测控制，做到部分机电设备或工艺流程无人值守，提高安全性。B提高生产效率，建设知识型企业推进精细化管理，通过提高生产设备和辅助生产环节的自动化水平，提高生产效率，并减少现场操作人员，提高产出率。同时，将大量人员工作由现场操作逐步转
4、变为对设备和系统的分析预防、维护管理等知识型工作，提高队伍的技术和管理水平及生产维护、应用水平，使其更有能力、精力和手段推进精细化管理。C、消除信息“孤岛”，提高管理效率实现井上井下所有控制、监测子系统在一个统一的网络平台上运行，从而消除信息“孤岛”，并能与集团内部局域网对接，达到最大程度的信息共享，提高管理效率。D为实现数字化矿山最终的管控一体化奠定战略性基础信息化建设是郓城煤矿建设数字化矿山的基础性主题，基础平台的建设，是通过全面贯彻落实郓城煤矿数字化矿山整体设计框架和底层设备、子系统、网络平台的技术标准，为实现（统一规划、统一标准、统一投资、统一建设、统一管理）“五统一”基本指导原则，为
5、郓城煤矿能够真正实现管控一体化奠定战略性基础。E、提升矿井综合形象，对矿井的信息化建设将起到示范带动作用经过工程的建设，提高郓城煤矿的安全生产和管理水平，并建设一个高标准现代化的安全生产综合调度监控中心；推进建设知识型企业和精细化管理，符合信息技术的发展方向，提升企业的总体竞争力。2.2 建设原则A、先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，既能满足当前的需求，又能适应未来的发展实用性，选用的设备应是经过实践检验的先进成熟产品。B、可靠性综合自动化系统的可靠性是系统具有实用性的前提，确保能高效、稳定适应煤矿特殊环境的连续工作。C、安全性综合自动化系统是基于网络体系的，其安全性
6、将是系统建设的核心技术，而用户对网络安全的要求又相当高，因此安全性原则非常重要。D、实时准确性综合自动化系统的基本功能就是将被监控对象发生的事件在有限的时间内准确及时地反映上来，并根据系统控制程序实施合理控制。因此实时性与准确性的原则贯穿在系统设计的各个方面，设备和终端必须反应快速，充分配合实时性的需求。E、互联性和可扩展性把各子系统有机结合起来，满足信息层结构中各层之间信息沟通，增加各子系统之间的互联性和可扩展性。充分考虑将来需求的成长空间，所提供的系统平台与技术将充分配合未来功能及扩充、升级项目的需求，以避免将来重复的投资。标准化、结构化、模块化的设计贯彻始终，奠定系统的开放性、可扩展性、
7、可维护性、可靠性和经济性的基础。F、易操作、维护先进且易于使用的图形人机界面功能，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。系统应便于各种日常维护，能够方便地进行软件的重新配置、系统的自检与恢复、硬件备品备件的更换和软件系统的升级。G、经济性既要保证系统设计的先进性，又要保证系统设计的经济性。在一定的资金资源下，提供最合理的方案，所有设备的选型配置和采购订货，坚持性价比最优的原则，同时兼顾供货商的资信度和维修服务能力。一、 网络基础设施建设网络基础设施建设包括管理网络、工业环网、数据中心、服务器群组、安全系统5个部分。网络基础设施的建设是矿井综合信息化系统工程的基础，郓城煤矿信息化网络
8、基础设施建设是在统一平台的核心思想指导下，建立起千兆高速、开放、安全、可靠的矿井公共网络传输平台和网络交换系统，建立网络基础服务系统，支持Internet接入，并具备完善的网络安全体系和管理体系，以保证网络系统的安全可靠运行。1、 整体网络综述管理网络布置在地面，采用星型结构，主干带宽联通、电信双百兆接入，接入层为100M接入，服务器与核心交换机以100M接入。核心交换机采用双机冗余网来提高性能和控制风险，采用网闸实现与工业环网的连接。用于管理系统的服务器采用冗余连接至核心交换机，并通过光纤交换机接入磁盘阵列。地面基础网络采用有线+无线相结合的运行方式，使矿区每个场所都具备接入宽带条件，真正意
9、义上实现信息化矿山。安全系统设备通过100M连接至核心交换机，对全网安全进行监测、控制和管理，所有布置交换机采用可网管交换机，进行网络IP实名制分配提高网络运行的安全性，全网通过安全系统连接至集团网络和Internet网络。工业环网由井下子网、地面子网、骨干环网组成，自动化测控主机以冗余方式接入核心环网交换机，并通过光纤交换机接入磁盘阵列。环网全部采用光纤连接，环上带宽1000M。工业环网经网闸实现与管理网络的可控连接，双向均为1000M接口。1.1管理网络管理网络的建设目标是能够通过企业信息网络平台传输数据、语音、视频信息；实现企业OA办公自动化、ERP系统、统一上网业务，实现与集团公司及省
10、（市）级安全监察机构联网；支持Internet接入、自动化网络接入。具有“可扩展、可运营、可管理，并可持续发展”的能力1.2 工业以太环网主干冗余网采用单模光纤，具有1000Mb/s数据传输速率，提供足够的带宽；具有丰富的软硬件接口，无缝整合各子系统；具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT世界；能在同一网络上运行不同的传输协议，能建立企业的公共网络平台或基础构架；环网冗余，故障自动回复，网络重构时间300 ms；快速网络故障定位和诊断；采用多种硬件、软件安全措施，保证了系统运行的安全性和可靠性；支持VLAN技术，通过将网络划分为几个虚拟的子网，有效地减轻网络负荷。全
11、线产品采用工业级产品，确保了整个自动化系统长期连续可靠地运行；二、矿井通信系统根据郓城煤矿的实际情况，矿井通信系统有矿井行政管理通信系统、生产调度指挥通信系统、应急广播通讯系统、无线移动应急通信系统，组成一个完善的调度指挥通信网络，为安全生产提供通信手段，提高安全管理水平和生产调度指挥的效率。2.1借助地面场所布置的网络，矿井建设一套IP行政通讯系统，行政通信交换机及其电源等配套设备安装在办公楼二楼矿井综合信息化机房内，中继线路借助当地电信部门敷设至矿井机房的通讯信号，IP行政通讯系统的建立能够节省大量的电缆投入以及施工布线带来的人力投入。2.2生产调度通信系统及无线移动通信互为备用相互结合，
12、系统集有线调度及无线移动通信的功能为一身，技术先进、功能齐全、性能稳定。目前，因井下小灵通已逐步退出无线用户范围，矿井无线通信方式另有CDMA、Wife、3G通讯，Wife通讯调研几个应用矿井存在通话延迟、通话掉线原因等不考虑矿井使用，选择何种无线通信应根据考察调研情况现待定。系统要实现井下手机与手机之间、井下手机与固定调度电话之间、井下手机与地面手机之间、井下手机与地面固定电话之间、地面手机与井下固定调度电话之间、地面手机与地面固定电话之间的双向通话，做到井上与井下之间信息随时传递，使地面与井下真正成为一个整体通信系统。随着3G无线通信的广泛应用，结合矿井安全生产需要，郓城煤矿拟构建一套集井
13、下无线通信、调度指挥（集群对讲）、安全生产监测监控、人员定位、视频监控、安全生产管理、OA办公、企业网站于一体的移动信息化系统。通过该系统能够为生产调度、安全管理提供技术保障，实现保障安全生产的目标2.3应急广播系统在发生险情时，及时通知井下人员撤离，全面提升煤矿安全保障能力。为提高煤矿安全生产意识，高效应急指挥煤矿生产人员的生产与生活，丰富职工的文化生活，最主要是在矿井安全出现紧急情况下，可以在调度指挥中心，通过广播系统在几分钟以内向井下人员所在的地点下达安全指令，高效指导人员的安全撤离。测点覆盖范围井下各采掘工作面、皮带运输大巷、机电硐室、井底车场等场所进行全范围覆盖。三、人员定位及运输监
14、控系统井下人员定位跟踪系统实现对下井人员的考勤、定位跟踪及管理。运输监控系统信集闭系统，可实时显示车位置、车号、运行方向及信号机状态和区段占用等运行状态信息，提高了机车运输效率及安全性，实现运输调度自动化。3.1 井下人员定位跟踪系统该系统能自动监测下井人员经过某个监测点的时间、地点，识别出井下不同类型人员的活动范围、关键岗位、行走路线、到达时间和巡检时间间隔等，使井上调度和管理人员及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，对煤矿入井人员进行实时跟踪监测、定位和考勤管理，达到准确、实时、快速指挥调度，最终在保障煤矿生产安全的基础上，最大程度的提高煤矿生产效率。3.1.1系统功能考勤功能、对特定人员
15、进行实时跟踪、门禁功能、设定时间闸功能、紧急事件处理，对实时数据、历史数据、人员历史轨迹、人员出入井情况记录与查询，对超时未上井人员报警，灾变救援报警等。312 系统建设采用井下千兆光纤以太环网为传输平台，建设人员定位跟踪系统，系统地面不需要配置通讯接口，不用单独敷设地面至井底主干传输电缆，各区域内的无线数据接收器间采用无线网络数据传输，基站与基站之间不再采用传统的电缆敷设将地面成熟的WLAN技术应用到矿井，WLAN代替了常规LAN中使用的双绞线或同轴线路或光纤，通过电磁波传送和接收数据，能够为矿井节省大量的传输电缆投入。通过接口接入实现与矿井综合自动化网络化联网，实现系统的网络化与信息共享。
16、采用先进技术的新系统能够实现精确5米定位，采用视网膜、红外等先进技术更加明确入井人员身份，系统软件能够通过3D模拟画面动态实时的显示个入井人员的运动轨迹。四、矿井安全监控系统1）矿井安全监控系统； 2）束管监测系统； 3）水文在线观测系统。4）矿压监测系统5） 视频系统；有线电视、会议电视、工业电视监控、大屏幕显示系统等均可归纳为视频系统之中。4.1 矿井安全监控系统4.1.1安全生产是煤矿建设的生命线，根据煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范、矿井防灭火规范、矿井通风安全监测装置使用管理规定等规程规范的规定，郓城煤矿的建设必须把“安全”放在首位。“矿井安全监控系统”是对矿井安全生产进行管理的基础系统，是保障矿井安全生产
