浅谈煤矿自动化调度信息系统的设计与实现

1、    浅谈煤矿自动化调度信息系统的设计与实现    李冠华【摘 要】随着我国能源的紧缺局面的不断显现，能源危机已经成为人们热议的一个话题。为了应对能源危机，我国的能源生产企业已经开始感觉到了前所未有的压力。因此，加强管理，实现现代化高科技技术在能源企业中的应用，以科技提高生产力是我国煤矿企业目前亟待解决的一大难题。【关键词】煤矿；矿山；自动化调度；信息系统；设计；实现c931.6a1672-5158（2013）02-0134-02我国的煤矿是我国的国民经济的一个重要的支点，只要煤矿企业集体停止生产，我国的百分之八十的城市就将陷入黑暗之中，煤矿的生产不仅

2、与我们的生活息息相关，而且煤矿也是保证我国工业能源的与工业发展的产业。因此，提高煤矿企业的生产效率对于国民经济有着十分重要的意义。煤矿自动化调信息系统是一种综合的集监视、控制、管理、指挥、协调于一体的信息化系统。在信息技术、电子技术、数据库技术等的支撑之下，煤矿的自动化调度信息系统通常囊括了语音通信系统、视频通信系统、煤矿的信息系统等。我国较为先进的煤矿目前已经整体实现了数字矿山的发展战略，这对于煤矿企业而言意义非凡。1 煤炭工业管理模式及其特点1.1 煤矿管理模式的特点我国绝大多数煤矿仍在延续传统的煤矿管理模式与管理架构。我国通常的煤矿管理模式是自顶向下的金字塔式的管理架构，即最上层是矿务局

3、或者是集团总公司。再向下一层就是矿级单位，矿级单位之下还有班组。班组既是是煤矿的最基层的单位，又是煤矿的主要生产者。通常由最上层即局或者总公司对于下属各煤矿的生产过程进行生产任务安排、生产规划指导、生产布局调整等，而由次一级的矿级生产管理部门负责生产过程的执行、生产系统的管理与维护、生产设备的更新与改造。矿级的生产部门也是金字塔式的组织架构，矿级单位的最上层为矿长，矿长的直属单位为各生产职能部门、各科室、各分管矿长。由各分管矿长以及各职能科室管理各班组、各区队、各具体的生产、维修、管理、操作、后勤等部门的运作。我国煤矿系统中的主要职能科室通常包括生产技术科室、生产调度科室、安全监察处、机电科、

4、通风科等科室。职能科室直接与生产班组以及各具体的生产运作过程之间进行组织、指挥、管理、协调、执行等工作。具体的职能部门属于上级部门的指令与计划的落实层，不但要执行各项具体的生产任务还要对生产的过程以及具体的管理实施过程进行详细、完整的记录，记录的形式通常是作业记录、统计台帐等。1.2 煤炭企业生产过程的特点煤炭工业在生产经营过程中具有以下一些特点：（1）我国的煤炭生产工人师傅们通常都会幽默地称自己为“地下工作者”，这种恢谐的说法一方面如实地反映了我国一线煤炭生产工人的生产状况，另一方面也揭示出了我国的煤炭行业的整体生体特点。由于煤炭工业的作业对象通常深埋于地下，而地下的水文地质条件较为复杂，目

5、前的技术尚无法对地下的情况完全清晰地掌握与了解。因此，生产的过程与场所也必须随着地下的情况不断地进行变化与调整。（2）我国煤炭企业生产的最大的特点就是地下的生产作业情况较为艰苦。水、瓦斯、煤尘、塌方、冒顶等许多不确定性因素随时都可能会出现，生命安全与人身安全随时可能遭受威胁。（3）煤矿的生产过程涉及采掘、通风，提升运输、排水、机电、调度通信等多种技术，专业面广，需各学科、多工种相互配合 。根据煤矿生产过程特殊性，安全生产系统应该作为煤矿信息化中一个重要内容，其生产调度及决策难度比其他行业大。因此，煤矿自动化调度信息系统不能套用流程行业或离散制造业的模式，应该研究具有煤矿特色的煤矿智能综合调度系

6、统。2 煤矿自动化调度信息系统的功能设计2.1 生产计划管理功能包括生产接续计划和设备配套计划。实现了接续计划的全过程管理，接续计划与设备配套、大项修、购置计划的联动编制，建立了设备配套知识库，自动生成综、连采设备配套计划。2.2 调度管理功能包括计划管理、安全管理、生产管理、隐患排查、应急指挥及预案管理、调度记录、图表台账。2.3 调度汇报功能包括班/日汇报、旬，月汇报、专题/季节性汇报、重大事件及突发事件汇报。从3次当班生产及安全情况，到发生伤亡事故或重大非伤亡事故等重大事故等，都要按照汇报程序及时汇报。2.4 调度指挥功能包括调度通信系统、可视化调度、调度大屏。调度过程中，可以显示生产过

7、程动态监控各子系统的实时数据和画面、矿井生产数据、井下多路工业电视监控图像，从而协助煤矿安全管理人员实时掌握煤矿安全生产情况，提高调度指挥的效率。2.5 安全环境监控功能包括实时安全数据监测、实时井下人员监控、产量远程监控。实现对生产单位井下生产环境、井下人员、产量等数据进行实时监测，直观详尽了解各生产单位当前生产安全状态，针对出现的安全隐患报警提示。2.6 生产过程监控功能煤矿生产过程综合自动化是生产过程监控、全矿井生产安全环境监控、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化。2.7 执法管理功能包括生产单位基本信息管理、远程安全信息实时监控、事故隐患报警、安全调度、执法信息发布、监

8、看详细信息、数据共享。3 煤矿自动化调度信息系统的实现技术3.1 煤矿自动化调度一体化网络平台设计一体化网络平台是一种通用的适应各种通信业务需求，并满足未来发展需要的网络核心设备，是在数宁交换基础上发展起来的。3.1.1 数据传输与交换一体化随着计算机控制技术及光纤技术的发展，许多数字程控调度机的主机之间，主控与被控之间都已使用了光纤连接传输数据和信息，特别是虚拟调度机方式的出现，实现了远端调度交换模块功能化，一般都运用光纤与主机相连，交换与传输已无清晰的界线，在应用中可将jsq-31、-512型调度总机设备中，将no7信令相关标准作为标准接口，内嵌入调度机中，矿调度在两至三个模块之间采用光纤

9、连接。3.1.2 光纤光端设备资源的综合利用在数字视频技术，图像压缩编码、视频数字传输技术发展成熟的今天，图像通信已是综合数字业务网（isdn）中的一个应用十分广泛的业务，瓦斯监测数据监控信号、工业电视、会议电视、可视电话等都以成熟地在通信网中大量应用。3.1.3 调度机与行政网的两网合一调度通信网与行政通信网的分离有着其历史原因，由于技术设备可靠性及功能单一落后的调度机等诸多原因，形成了如今的全国大多数煤矿行业有着行政交换系统和调度系统，形成两套独立运行或环路中继互连的通信网络。3.2 煤矿自动化调度信息系统的软件实现技术要求3.2.1 数据接口系统需要实现与运销、erp、省局煤炭信息系统等

10、，统一数据源，避免重复录入。3.2.2 系统非功能需求（1）精度要求。数据采集率90%；动态信息及时率90%；静态信息全而率90%；信息准确率90%。（2）时间特性：响应时间：局域网5秒，城域网10秒，广域网20秒，实时信息刷新剧期60秒。3.2.3 适应性和灵活性系统开发环境要求为web应用模式，服务器端进行配置安装后，对客户端的要求较低，客户端不需要任何安装，通过浏览器即可访问。4.结语以响应国家号召，以人为本，以坚持安全生产为前提，保障人身安全为责任，从根本上排除隐患，充分的提高煤矿生产安全性和设备的先进性，同时减少政府的开支和执法部门的工作量，大大提高了监管力度及质量。通过对以上技术的应用将取代人员监视、测量、