2009年煤礦安全生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)解決最佳方案9

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)，最后采用EVOC的EIP平臺(tái)和利用現(xiàn)有的工業(yè)控制技術(shù)手段，總結(jié)出了一套低成本、高效益的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控解決方案，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。
關(guān)鍵詞：煤礦 EIP 監(jiān)控 組態(tài)
Summary：Aim at the draggly colliery security surveillance system . be short of enough surveillance instrument. Shenzhen EVOC Intelligent Technology Company Limited base on many successful cases, combine the advantage of configuration software, adopt the EIP platform of EVOC and industrial control technique, summarize a suit of low cost and high benefit colliery security production surveillance solution project, and succeed to use on some colliery company system, solve some safety problem of colliery.
Key words :colliery EIP surveillance configuration

【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)。做為控制、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】
ⅹⅹ礦業(yè)（集團(tuán)）公司目前采用的安全生產(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) 數(shù)量 備注
1 ××自動(dòng)化研究所 KJ95 3 均已具備聯(lián)網(wǎng)條件，含三個(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
從上可以看出，目前在我國(guó)的煤炭安全監(jiān)測(cè)行業(yè)中，有多家公司涉及這一行業(yè)，然而煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)一直以來(lái)并沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議，系統(tǒng)各自處于封閉狀態(tài)，系統(tǒng)間無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息共享，很難實(shí)現(xiàn)全局或更高級(jí)別的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。
幾乎各個(gè)系統(tǒng)自己有自己的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，而且即使同一個(gè)廠家之間不同版本的產(chǎn)品協(xié)議也可能不一致，因此如果要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是極其困難的事。在一個(gè)礦務(wù)局不同的礦上采用的系統(tǒng)往往不盡相同，一般都存在著多種安全監(jiān)控系統(tǒng)。
從我們掌握的情況看，各個(gè)系統(tǒng)的開放性也不一致，的可以往關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存貯數(shù)據(jù)，有的是自己的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，即使往關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中存貯數(shù)據(jù)有的只存歷史數(shù)據(jù)，有的同時(shí)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。甚至有的廠家為了自己系統(tǒng)的保密甚至對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)加密。因此，如果要對(duì)所有的系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，必須要有足夠的技術(shù)實(shí)力對(duì)數(shù)據(jù)解密。
而隨著對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的更高要求，各個(gè)煤礦系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是必須的。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。

開發(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)，就可以完成開發(fā)已有控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口的工作，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。
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】
1、 研祥工控計(jì)算機(jī)：祥銳II-P24D22（P4級(jí)別，配置：IPC-8419/FSC-1713VNA/P4 2.4G/256M/80G等），祥捷II-P10S12（P3級(jí)別，配置：IPC-8419/FSC-1613VNA/P3 1.0G/128M/40G等）
2、 研祥一體化工作站和平板電腦：EWS-844E、PPC-1701
3、 研祥數(shù)據(jù)采集控制模塊和板卡：ARK-2400系列模塊和板卡
4、 研祥防火墻：IPC-8101/IPC-8116/IPC-8118
5、 數(shù)據(jù)服務(wù)器
6、 組態(tài)軟件
7、 打印設(shè)備
8、 監(jiān)控電視墻

【系統(tǒng)功能】
1、實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示：通過(guò)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；
2、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；
3、安全監(jiān)測(cè)、顯示：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；
4、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?BR>5、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；
6、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；
7、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；
8、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；
9、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)】
1、開放性好：采用計(jì)算機(jī)平臺(tái)，系統(tǒng)平臺(tái)開放，易升級(jí)，更工控組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)提供了開放數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的二次開發(fā)；
2、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；
3、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；
4、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；
5、擴(kuò)展性強(qiáng)：提供開放I/O接口規(guī)范，增強(qiáng)系統(tǒng)擴(kuò)展性；

【結(jié)束語(yǔ)】
利用研祥工控計(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。

參考文獻(xiàn)：《煤礦安全規(guī)程及相關(guān)法規(guī)》，煤礦信號(hào)工、中國(guó)煤炭網(wǎng)、中國(guó)煤炭工業(yè)網(wǎng)
作者簡(jiǎn)介：梁茂海，男，出生于貴州，畢業(yè)于武漢理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)后一直從事于專業(yè)學(xué)習(xí)和研究，目前在研祥智能科技股份有限公司擔(dān)任產(chǎn)品經(jīng)理職務(wù)，一直致力于研祥EIP產(chǎn)品規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)工作。