综合自动化信息化平台（精选12篇）
综合自动化信息化平台 篇1
1 当前煤矿自动化信息化发展现状及存在的问题
煤矿企业自动化建设是实现煤矿先进采煤技术的重要保证。随着自动化技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、数据库技术和信息化技术的发展, 煤矿企业自动化在向信息化、综合化、智能化和多功能化发展, 以自动化和信息化技术为核心的“数字矿山”已成为我国煤炭行业自动化今后发展的方向, 未来自动化煤矿是建立在大量使用传感器对矿井各类设备运行过程的全方位控制的基础上, 并由工业以太网实现远程控制。
目前, 煤矿已建成了安全生产调度指挥系统、瓦斯监测监控系统、井上下应急通讯系统、井下人员定位系统、皮带集中控制系统、视频监视系统等。以上各个系统分别由不同的部门管理和应用, 占用人员多, 数据信息不能共享, 造成了资源的浪费。通过建立矿井综合自动化信息化网络平台系统, 可有效利用现有资源, 为实现煤矿自动化打好基础。
2 鹤壁中泰矿业综合自动化信息化网络平台系统原理及建设
煤矿综合自动化信息化网络平台系统通过工业以太网和计算机技术, 实现煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在一个统一网络平台上运行, 在异构条件下进行联通与共享, 能够使不同功能的应用系统联系起来, 协调有序运行, 使各自独立的监控系统信息实现共享。
机房设备主要有IBM System x3950系列服务器, 适用于数据库、企业应用程序和虚拟化服务器工作负载的领先性。第四代IBM X架构芯片组设计, 通过内存高可靠性和内在镜像功能实现增强的错误恢复, 帮助保持数据的完整性。具有热插冗余后端操作式电源, 利用第二个热插拔电源消除另一个单点故障, 增加系统与应用程序的正常运行时间, 可从后端机柜进行操作, 无需将系统从机架中拉出即可取下电源, 从而提高了可用性。
鹤壁中泰矿业工业网络划分为井上和井下两个环网, 环网之间相互独立, 都直接连接到核心交换机, 核心交换机互相冗余, 并通过防火墙连接到企业信息网。各环网结点交换机及中心机房配置不间断电源。
所使用的主要交换设备有赫思曼MACH4002工业以太网核心交换机2台, 通过配备不同的接口模块使之达到千兆光纤以太网接口;采用赫思曼的专业网络交换机监控软件1套, 用来监视和控制整个系统中的赫思曼工业以太网交换机。
网络中所有工业级交换机都具备两个全双工光纤端口, 一个连接上级交换机, 一个用于连接下级交换机, 构成一个完整的光纤环路。当其中某一段工作中的光纤线路被破坏或相应的网络设备发生故障时, 整个网络会自愈, 并在50ms内恢复正常的通讯, 这样就构成三级冗余。在地面机房还设有不间断电源, 配置了艾默生30KVA/4小时电源, 为机房动力提供有力保障。在井下的传输通道中均配置了后备不间断电源, 在地面环网交换机和井下环网交换机交流供电系统掉电情况下可工作4小时。
系统软件基于网络平台运行, 以网络操作系统Windows Server2008为运行环境, 由综合集成监控平台实时数据采集软件、实时WEB服务器软件、系统管理软件等组成。采用C/B/S (客户机/浏览器/服务器) 混合架构。
客户浏览器以WEB浏览器作为客户端应用的容器, 向WEB服务器提出请求服务, WEB服务器对用户身份进行验证后, 与数据库服务器进行交互, 通过HTTP协议把相关内容返回给客户端, 客户浏览器把接受到的主页内容显示出来。极大地简化了客户机的工作, 真正实现了瘦客户机模型和客户端零配置, 使得维护工作只在服务器上进行。
3 系统特点、应用效果及产生的效益
3.1 建成模块化支持网络管理的HIPER-Ring工业以太环网控制系统, 分为井上和井下两个环网, 环网之间相互独立, 都直接连接至核心交换机, 核心交换机互相冗余, 并通过防火墙连接到企业信息网。各环网结点交换机及中心机房配置不间断电源。
3.2 矿井建成综合自动化平台, 实现安全、生产等各系统参数的自动接入与汇总处理, 对井上下现场子系统进行地面远程调控, 实现矿井信息智能化管理模式。
3.3 图形化的操作管理界面, 模块式、抽屉式的结构, 维护、维修非常方便。同时通过集中管理平台, 可以帮助用户采取更有效手段完成系统、数据库、存储备份的管理。
通过网络平台的建设, 使矿井拥有一个贯穿井上下的高速千兆工业以太网络, 实现各单项自动化系统的集成, 不同生产部门的监测监控系统和数据信息得到共享。
鹤壁中泰矿业矿井综合自动化信息化网络系统投入运行以来, 使矿井生产管理的全过程全面实现自动化控制与管理, 即“采煤、掘进、运输、通风、供排水、供电”等20多个生产环节、辅助生产环节实现综合自动化检测监控。其中, “采煤”环节实现工作面生产自动监测;井下皮带运输环节实现地面集中控制, “井下供电”环节实现地面监测和停送电控制。不同功能的应用系统协调有序运行, 使各自独立的监控系统信息实现了共享, 实现了全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化。为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段, 为矿井的安全生产提供了保障, 使中泰矿业成为一个本质安全型数字化科学管理的现代化矿井。
该系统投入运行后, 产生了良好的安全效益、经济效益和社会效益。 (1) 提高了矿井安全生产管理水平。将大量人员工作由现场操作转变为对设备和系统的分析预防、维护管理等知识型工作, 提高职工队伍的技术和管理水平。 (2) 井上、下变电所、水泵房、井下皮带运输系统等均可实现减人值守或无人值守, 每年可节省48万元人工工资。通过集中监控, 可实时监控各个煤仓存煤情况, 减少设备空开情况, 节能效果明显。水泵经自动化控制后, 可实现削峰填谷, 降低电耗。每年可节约能源成本105万元。能够全面量化设备运行状况, 提升设备隐患排查能力, 将隐患处理在萌芽时期, 减少事故处理时间, 每年可节约72小时, 减少潜在损失653万元。 (3) 达到了“多上设备少上人”和“管理、装备、培训”三并重原则的要求, 体现了先进的安全管理理念, 产生了良好的社会效益。
4 结束语
通过建设自动化信息化网络平台系统, 使各种基础设备自动化应用得以提高使用效率, 实现各单项自动化系统的集成, 实现了不同生产子系统能够集中远程控制和最大限度的信息共享。煤矿领导和相关专业部门人员通过其相应的权限对安全生产的主要环节、设备实时监测和进行必要的控制, 对相关业务数据进行综合分析, 实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化, 为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供了有效的手段, 使鹤壁中泰矿业成为一个本质安全型数字化科学管理的现代化矿井。
摘要：本文对当前煤矿自动化信息化现状进行了简要回顾, 对存在的问题提出了解决方案。介绍了煤矿自动化信息化平台系统的基本原理, 对组成系统主要设备的性能及要求作了分析。
关键词：煤矿,自动化,信息化,网络
参考文献
[1]张敏, 于宝申.煤矿综合自动化监控系统设计及应用[J].煤炭技术, 2008, 27 (2) :37-39.
[2]储璐.浅谈煤矿综合自动化系统架构及实施[J].山东煤炭科技, 2008 (6) :132-133.
综合自动化信息化平台 篇2
一.项目背景
民政部门作为主管有关社会行政事务的政府组成部分，行使着国家管理的许多重要职能。民政工作对于保障人民群众的基本生活权益、调解社会矛盾、促进社会公平、维护社会稳定，具有十分重要的意义,对于推动经济发展和社会进步，加强社会主义精神文明建设，也具有十分重要的作用，所以说，民政工作事关维护社会稳定，促进经济发展的大局。开展民政信息化建设是提高民政工作整体水平的有效途径，是提升工作效率的重要手段，也是民政工作为基层、为群众提供优质服务的迫切要求。民政信息化程度的高低决定着民政事业发展和速度和水平，影响着民政部门在管理国家有关社会行政事务中作用的发挥，也就是说民政信息化建设的快慢、信息化程度的高低，事关民政事业发展的兴衰成败。为顺应时代潮流，满足民政工作可持续发展的要求，建立和利用统一的民政业务处理平台，整理、分析和利用各类民政信息，传递、发布各种决策意见和各类政令，信息掌握更全面、更准确，更有参考价值。
二.民政业务信息综合管理平台建设目标
民政业务部门工作特点：面对民政工作内涵的不断丰富，外延的不断拓展，当前民政工作范围扩大了、工作内容丰富了、工作对象增多了，所以广大民政工作者工作量大、任务艰巨。在这样的情况下，一套适合各级民政业务处理的综合信息管理平台就非常必要了。
让民政业务各部门能够有效的掌握和共享信息资源，促进民政业务管理的信息化、规范化和集成化，对于各种业务数据的统计工作，做到了实时统计，全部工作由系统平台自动完成，实现了数据统计无差错、高效率。查询统计结果可以直接输出到打印机，也可以生成多种类型电子文档及数据分析图上报各级部门。
在新博长期学习和调研各种民政业务环节的基础上，开发出了一套适合民政各级部门及下属事业单位的综合信息管理平台，用于处理平时复杂而琐碎的各项民政业务工作。目的在于建立和利用统一的民政业务信息处理平台，整理、分析和利用各类民政信息，传递、发布各种决策意见和各类政令，信息掌握更全面、更准确，更有参考价值，提升工作效率。
三.民政业务信息综合管理平台概要介绍
新博历经5年多的时间,成功研发实施了江阴市民政业务信息综合管理平台、常州市民政业务信息综合管理平台、安徽和县民政业务信息综合管理平台，广西柳州市民政业务信息综合管理平台，该平台是包括所有的民政业务科室,有一百多个业务子系统组成的综合信息平台。该平台于2006.09.18全省率先在江阴市由江苏省民政厅赵顺盘厅长正式点击开通，在开通仪式讲话上，赵顺盘厅长及信息处夏春青处长给予了高度的评价和详细的询问。真正意义实现了“数字民政”。
民政业务信息综合管理平台建设的设计思想是：标准为灵魂，数据为基础，应用是根本，整合成平台。即以民政业务软件数据标准化和技术规范化贯穿整个工程，以民政数据中心为基础，以需求为导向，切实将应用作为民政信息化的根本和未来，一切面向应用，实现物理资源与信息资源的整合，为民政信息化搭好平台。
整个系统由电子政务支撑平台、软件开发平台、民政业务应用系统、民政决策管理等几个部分组成。整个系统通过统一的数据仓库进行访问，透过部门权限分配分别可以访问基于Java+SQL2000的软件开发平台的民政业务应用和民政决策管理。同时，电子政务支撑平台提供智能分析工具，并建立民政数字加密和身份认证系统。
软件开发平台
数字民政平台的软件开发平台采用java和MicrosoftSQL2000平台。是基于电子政务/电子商务应用系统开发平台，是一个系统应用整合中间件。其对应用服务租用者提供统一接口与网站和人员管理构架，只需从平台来选择自己需要的各种应用，平台保证各应用间的无缝连接。在民政部门组建成基于平台的政务平台后，系统管理员可以对系统内所用资源具有管理权。
管理平台
民政业务系统，主要的内容包含：婚姻登记管理系统，福利事业和社会事务管理系统，民间组织管理系统，区划管理信息系统，优抚安置管理信息系统，城市居民最低生活保障信息管理系统、福利企业管理系统、慈善捐赠及救助管理系统、烈士陵园管理系统、殡葬业务管理系统、信息报送信息管理系统、双拥管理系统、老龄工作管理系统、数据分析管理系统等。
数据仓库和数据分析
业务及辅助决策支持是以民政业务应用为核心的能够通过灵活通用的数据分析工具获取宏观情况和必要的微观信息从而及时掌握业务动态为决策提供科学可靠保证的平台。
数据分析，是平台整合物理资源和数据资源的优势的集中体现，是平台整体性的灵魂，将能够为平台各种数据提供跨应用系统的数据分析功能。主要有统计图表功能、统计查询功能、常规分析功能、专业分析功能、在线分析功能、数据挖掘功能。
首先要建立足够灵活可变的分析模型将低保、优抚、区划、社会事务、婚姻登记等现有业务系统数据库提取到数据仓库。在线数据分析系统的主要功能是：实现对平台各应用的尽可能详尽的情况和统计信息数据的灵活查询和分析，达到对全国低保、优抚安置、区划信息、婚姻等的动态管理，为相关工作改革和制定相关政策提供科学依据
民政业务信息综合管理平台特点介绍
民政业务信息管理平台的建设不仅需要大量的资金还需要强大的技术支持。在硬件方面，我们本着经济、实用的原则，统筹安排，充分利用公用资源，从源头上避免重复建设、重复投入。在软件开发方面，我们具有多年从事民政业务系统开发的经验，在民政信息化建设领域有一定的知名度，真正意义上，将民政业务与信息技术紧密结合起来，很好的避免了，懂民政业务不懂计算机技术、懂计算机技术不懂民政业务的弊端，为成功建设民政业务信息管理平台奠定了坚实的基础。
功能特点
（1）中心突出
突出以民政业务科室及下属单位应用为中心，坚持技术体系为民政业务体系服务的基本原则，整合民政业务信息资源和民政业务流程，转变民政工作方式，提高民政行政效率和工作能力。
（2）按民政信息化标准建设
民政业务信息管理平台严格按照民政信息化建设标准建设，如：民政部标准代码、民政信息化建设标准、民政部区域代码标准等。通过这样的标准建设，很好的与民政部下发的各类系统进行很好的对接，如：民政事业统计系统、城镇低保管理系统、优抚安置系统等系统的无缝对接，大大减少了统计的工作量，提高了统计的及时性和准确性。
（3）功能强大
本系统平台含盖了民政所有业务科室的业务内容和工作流程及运转特点，基本涵盖了各科室日常业务办公事项，用户可以根据需要选择相应科室的模块，构建本科室的办公桌面。这样真正意义将民政各科室的业务数据集中在一起，实现了海量民政业务数据整合，为民政工作决策分析的准确性和科学性奠定了坚实的基础。如：殡葬业务尤为突出，一旦在殡葬业务中有民政对象死亡，其他科室部门会自动匹配，第一时间掌握民政对象的状态。并且系统自动对死亡率、骨灰入堂率等进行分析，老龄工作科老年人信息分析，低保对象、优抚对象信息分析等。
（4）操作简单
各应用系统充分考虑了民政工作人员的计算机应用能力，尽量简化操作程序，降低操作难度，做到易懂、易学、易用，保证达到计算机初级以上水平者均可顺利操作。在领导工作站上，数据统计分析后以图形和数据多种形式输出，直观、准确、明了。
（5）数据共享大大减少输入工作量
民政对象（个人、单位）在信息库信息一次建立，共享数据，大幅减少工作量。如：在多个业务工作中只要一次输入，将上传到中心数据库，在下次输入时只要输入身份证号码，系统自动调出该对象的基本信息，大大减少重复输入的工作量。
（6）多种格式打印自动生成本系统与其他类似系统有着很多区别，主要在于我们针对每条内容都生成一个网页、Word、Excel供读者直接浏览，还可以生成纯静态的HTM格式网页，从而使网页浏览的速度很快，系统负载非常小；而其它系统大多通过读取数据库信息临时生成一个网页，这样每点一下鼠标就会进行大量的数据库操作，从而使系统负载非常大，如果一台服务器上生成的网站较多，浏览的速度就会很慢，造成用户根本没有耐心等待。生成的数据报表已各种形式输出，方便简单实用。
技术特点
（1）技术先进性
采用当今先进的B/S系统结构，完全浏览器方式，统一平台，使应用系统和数据都在后台的中心机房。使用数据交换平台中间件技术，选用大型数据库平台和工作流引擎，将主要的、不同的民政业务流程结构化、模块化，完成各种不同的民政业务流程定制，以适应不同用户需求的变化，既提高了系统的安全性，也使得维护和应用更加便捷。
（2）技术安全性（见下面安全措施方案）
系统采用具有广大用户的流行的协作系统和数据库管理系统等平台，保证了系统的稳定性和安全性。系统实行对用户的安全认证，并能对网上传输机密信息实行加密安全机制。系统可以定义每个管理员负责管理的功能、内容，管理员登录部分实施了多种安全防护措施，相关密码均采用加密保存，杜绝了非法入侵；每个管理员在后台系统的每一个操作都被记录到网站管理日志中，从而可以很方便的查清错误操作的责任人。系统提供可靠的网络数据备份恢复系统，通过中心机房后台在线、同地、异地等三种备份方式，保证数据安全。
（3）系统开放性
系统遵循国际标准和工业标准，采用模块化、组件化、分布式设计，提供应用系统的二次开发平台。特别是采用数据交换平台，实现了统一的服务接口规范，能与各种数据库相连，大大提高系统的开放可连接性。
（4）系统扩展性
系统满足广域网环境下的民政各科室及下属单位业务办公需求，适应用户不断增长的新的需求，可以容纳新技术，新产品，扩展系统新的功能。
（5）系统可维护性
系统实现分布式构架，设计规范，软件结构模块化，不需要维护客户端，只要维护服务器端应用，就能保证系统的正常运行，大大节约了维护成本，同时实现了整个系统的可维护性。
六.民政业务信息综合管理平台固化模块介绍
科室名称 业务内容 要求内容 备注
基层政权与社区建设 社区基本信息管理 社区基本信息管理
基层政权与社区建设 指导社区服务管理工作，推动社区建设 部分社区有软件、区域调整、村民自治政策下载，返回村的信息
基层政权与社区建设 换届选举管理系统 换届选举管理
福利生产 福利企业管理系统 全市福利企业的管理
福利生产 为福利企业季度申报系统 福利企业季度报表申报
福利生产 残疾人管理系统 福利企业残疾人员管理系统
社会事务 收养管理系统 收养业务信息管理系统
社会事务 流浪乞讨人员救助管理 救助业务管理
退伍安置 退伍军人信息管理系统 退伍军人业务信息管理
退伍安置 无军藉军人信息管理系统 无军藉军业务信息管理
退伍安置 干休所管理系统 干休所管理系统
退伍安置 军供站管理系统 军供站管理系统
社会救济 求灾救济管理系统系统 求灾救济管理
社会救济 农村五保供养服务机构管理 农村五保供养服务机构基本情况管理
社会救济 农村五保供养对象基本情况管理 农村五保供养对象基本情况管理
社会救济 因灾死亡人口台帐 因灾死亡人口台帐管理
社会救济 因灾倒塌房户台帐 因灾倒塌房户台帐管理
社会救济 自然灾害情况统计快报表 自然灾害情况统计快报表管理
社会救济 自然灾害损失情况统计表 自然灾害损失情况统计表管理
社会救济 求灾救济款管理系统系统 求灾救济款管理
社会救济 城镇低保管理系统 城镇低保管理
社会救济 农村低保管理系统 农村低保管理
社会救济 低保医疗管理系统 低保医疗管理
社会救济 60年代精简民政补助管理系统 60年代精简管理
社会救济 离退休人员遗属民政补助管理系统 离退休人员遗属管理
社会救济 企业老职工民政补助管理系统 企业老职工管理
社会救济 国民党宽赦人员民政补助管理系统 国民党宽赦人员管理
社会救济 起义投诚人员民政补助管理系统 起义投诚人员管理
烈士陵园 烈士档案管理系统 烈士档案管理
烈士陵园 烈士文物管理 烈士文物管理
优待抚恤 优抚对象、革命烈士和纪念馆 优抚对象系统、复员军人和革命烈士系统
优待抚恤 优抚对象遗属管理 病故军人遗属、烈士遗属、因公牺牲军人遗属
优待抚恤 优抚对象管理系统 伤残民兵、伤残军人、伤残人民警察、伤残国家机关人员、带病回乡退伍军人、参战退役人员、其他参加核试验退伍军人、在乡复员军人等
优待抚恤 现役军人家属 现役军人家属管理
双拥工作 双拥工作管理 双拥工作管理
老龄工作 老年大学（学校）管理 老年大学（学校）管理
老龄工作 基层老年协会管理 基层老年协会管理
老龄工作 百岁老人管理 百岁老人管理
老龄工作 老人卡管理和老人活动管理 建立老人及老人卡管理系统
老龄工作 独居老人管理系统 独居老人管理
老龄工作 老人活动中心管理 老人活动中心管理
老龄工作 老人工作情况管理 老人工作情况管理
老龄工作 居家养老信息管理系统 居家养老信息管理系统
慈善总会 慈善超市管理 慈善超市管理系统
慈善总会 慈善捐赠管理 慈善捐赠管理系统
慈善总会 慈善捐赠企业管理 慈善捐赠管理企业
慈善总会 慈善捐赠指标管理 慈善捐赠指标管理
民间组织科 基金会信息管理系统 基金会管理
民间组织科 民办非企业信息管理系统 民办非企业管理
民间组织科 社会团体信息管理系统 社会团体管理
区划地名科 行政区划地名信息管理系统 行政地名区划管理系统
区划地名科 地名普查管理系统 17大类172小类管理包括：行政区划、党政机关、小区、地名、河流、山脉、矿藏、森林172小类等
组织宣传人事 党员管理 党员管理
组织宣传人事 党员活动管理 党员活动管理
组织宣传人事 人员信息管理 人员信息管理
办公室 信息报送管理系统 信息报送管理
办公室 工作总结管理系统 工作总结管理
办公室 来信来访管理系统 来信来访管理
办公室 发文、请示管理系统 发文、请示管理
办公室 固定质产管理系统 固定质产管理
领导工作站 按分管条线查看数据 数据分析报告、数据汇总报告、数据分析系统 地市级和区县级乡镇民政科工作站 一个民政处理多条民政业务系统 数据录入、数据维护、业务处理 乡镇街道级平台后台平台后台管理系统 后台管理
权限控制与分配 权限控制与分配管理系统 权限控制与分配管理 可以分市局用户、区县级用户、乡镇街道级纵向权限和业务条线横向控制
文件上传 文件上传管理系统 文件上传管理
综合自动化信息化平台 篇3
关键词：计算机控制 自动化仪表 综合实验平台
中图分类号：TP311.51 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0057-01
实验对于培养专业人才有着至关重要的作用，其能够有效提升专业人才的实践能力，让其将理论知识和实践更好地结合在一起。然而目前市场上存在的实验设备价格较为昂贵，并不能很好地满足需求，实验的对象与实际应用相脱节也是较为普遍的现象。在新的发展形势下，人们对设备也提出了更高的要求，因此，计算机控制与自动化仪表综合实验平台应运而生。该文就对此进行深入研究。
1 计算机控制与自动化仪表综合实验平台的应用必要性
计算机控制与自动化仪表综合实验平台能够更为有效地提供实验支持，其是在实践和科研的基础上建立起的计算机控制实验平台，能够提供给应用者更为贴近工业现场设备的支持，且具有更低的造价，能够有效降低实验成本。不仅如此，该设备平台通过应用更加灵活的配置，能够为实验者提供更好的训练动手能力的机会，从而实现预期的目标。另外，该平台还可以提供给应用者必要的条件，让使用人员可以开展一些综合性以及设计性的实验。不仅如此，该装置更加符合工业现场过程控制的实际情况，并在此基础上，形成了一套多功能实验设备，该设备集自动化仪表技术、计算机技术、通信技术及自动控制技术为一体，应用效果非常好。可见，研究和应用计算机控制与自动化仪表综合实验平台是非常有必要的。
2 计算机控制与自动化仪表综合实验平台的结构组成
2.1 被控对象
对于实验装置的被控对象来说，其有三个部分组成，即水槽、加热水桶和盘管换热器。水槽是变频水泵循环水回路的水源储存地，对其进行手动操作，就能有效补充自来水，也可以借助手动的阀门以及电磁阀来实现排水的效果。
保温换热水桶的罐体是罐内水液位和罐内水温度的单变量对象，在液位系统上配备液位传感变送器，其水源来自于自来水，通过电动调节阀来完成控制过程。在调节温度时，该过程由晶闸管模块来完成，该模块能有效控制电加热器的加热程度，从达到对温度系统加以调控的目的。另外，把温度和液位有机结合起来，就够构成温度串级调节系统或解耦控制系统。
盘管由变频水泵提供水源，长度一般约15 m，位于保温换热水罐之内，可分别构成温度、压力和流量的单变量对象。出水口温度的控制则通过盘管和热水罐间的热交换完成。但是，盘管的长度较长，能够形成纯滞后的对象，进而实现前馈——反馈控制系統和史密斯控制系统。另外，盘管的出口位置的水温度和水罐液位的关系能够进行有效的解耦控制。
2.2 传感变送器
传感变送器主要有液位传感变送器、压力传感变送器、温度传感变送器和流量传感变送器四种。有效应用液位、压力两个传感变送器能取得良好效果。其中，液位传感器的主要作用就是有效检测水罐的液位；压力传感器则被用于更好地检测变频水泵的供水压力，两者够有效构成恒压的变频调速系统。温度传感变送器主要应用了四个Ptl00热电阻温度传感变送器，这四个传感变送器的作用各不相同，一个用于检测水罐的水温，另外两个则对盘管的两个测试点的温度进行检测，另一个则对水槽的水温进行检测。流量传感变送器在盘管的回路中设置了一个电磁流量计，该仪器够有效检测盘管回路中的水流量。因而，流量传感变送器能够同变频水泵构成有机的流量调节系统。
2.3 执行机构
执行机构是平台的重要部位，其主要由电动调节阀、水泵和变频器、电加热管和单相交流调压模块组成。电动调节阀电源采用单相220 V，控制信号为4～20 mADC或1-5VDC，输出为4～20 mADC的阀位信号，它主要用于控制回路，并对回路中的流量进行有效调节。水泵和变频器装置通过应用一个磁力驱动泵，然后经过变频而输出驱动。电加热管和单相交流调压模块对平台的电压和温度有很好的调节作用。其包含的电加热器能够对水罐中的水进行有效升温，加热是在晶闸管模块控制下完成的。输出的交流电压能够有效控制电加热器的端电压。这样就能够更好地调节保温换热器的温度。
2.4 实验平台控制器件
实验平台的控制器件包括智能仪表和计算机。这些控制器件能有效应用PID智能控制器，并配合各类传感变送器，来完成对温度、压力、液位、成分等过程量的测量、变换、显示、通信和控制。仪表通过串口和上位计算机进行有效的通信，进而达到了控制效果，使计算机对系统的管理和监测变得更为有效。
在实验平台中，有3台PID智能控制器，其有不同的作用。其中两台的主要作用是有效控制水罐温度和液位。另外一台的作用则是有效配合盘管压力、温度、流量传感变送器原件，构成不同的控制系统。该PID智能控制器有控制权转移功能，因此计算机可以很好地控制仪表有效进行报警输出和控制输出以及变送输出等，这样就能够更好地实现上位机直接数字控制。
3 软件的实验环境及平台分析
因为实验平台功能齐全，实验操作界面也很好，所以计算机的控制功能能够得到充分发挥。通过应用此平台，能够有效实现监督和控制功能，对仪表的控制状态有一个更好的了解。与此同时，还可以有效使用计算机来直接进行数字控制。在该实验环境中，预留了算法的添加，同时也有验证的接口，这能够为实验者提供更好的支持，为其编制自定控制算法提供便利，同时也可以让其在实验平台上有效完成实际验证和测试。
对于软件平台来说，该装置基于计算机系统而设计，主要应用于快速地构造和生成上位监控系统的组态软件系统，可以有效运行计算机系统。平台为用户提供了更好的支持平台，让实验者能够更好地应用其去解决实际问题，并获得更为优化的方案和开发平台。该平台能为实验者进行现场数据采集、实时数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出等提供极大的便利。
4 结语
计算机控制与自动化仪表综合实验平台的设计与应用能够提供给实验者更好地用户体验，能够提供其更好地工作支持，有效地提升了运行效率，简化了操作模式，让应用者可以更好地进行操作。同时，该系统还能够很好地链接实际工程，从而让实验者可以更好地获得实践体验，是非常值得应用和推广的。
参考文献
[1]冯冬芹，金建祥，褚健.Ethemet与工业控制网络[J].仪器仪表学报，2003（1）：23—26.
[2]周祖德.基于网络环境的智能控制[M].北京：国防工业出版社，2004.
[3]梁岚珍，娄毅.“计算机控制技术”课程实验教学改革与实践[J].高等理科教育，2007，8（教育教学研究专辑）：245—246
综合自动化信息化平台 篇4
支持调度自动化系统,也能满足各级配电自动化系统、电能量集抄系统、集控站系统、负荷管理系统等的需要,实现应用的一体化集成。
1 实时平台的设计
实时平台是应用实时信息交互的基础[4,5,6]。在基于 TCP/IP 协议的客户/服务器(C/S)模式下,实现数据采集、处理、转发、操作、信息流控制、全网发布等一系列功能。
1.1 遵循 IEC61970/61968 CIM 模型
IEC61970/61968 CIM 模型对电力系统中主要的物理对象进行了抽象,通过提供一种标准的方法,即用对象类、属性以及它们之间的关系来表示电力系统资源,描述了一个关于电力系统信息的全面逻辑视图。CIM 定义了覆盖各个应用的面向对象的电力系统模型,它是 IEC61970/61968 标准的灵魂。IEC61970/61968 推出至今,在业界产生了巨大的影响力。信息平台要支撑面向电力自动化的应用,也遵循 IEC61970/61968 CIM 标准,实现资源统一建模,建立通用的数据字典[7,8]。
1.2 CIM 中继承(Generalization)关系的实现
继承有2种实现方法:其一,派生类中仅存储其固有的属性和关联,从基类继承的属性和关联仍存放在基类中,但建立两处存储间的联系;其二,用基类的属性和关联扩充派生类,将派生类的固有属性和关联、派生类从基类继承的属性和关联都存储在派生类中。
从维护类结构的繁简考虑,如果基类的定义发生了改变,如增加一个属性,采用方法1只需修改基类的定义,易于维护;而采用方法2需修改基类及所有派生类的定义,难于维护。
从查找数据的方便程度考虑,如果要查找某派生类的对象继承的属性和关联,采用方法1需要先在派生类中查到其在基类中的位置,再从基类取得数据,当属性和关联是间接继承时,查找更为繁琐;而采用方法2仅在派生类中即可直接取得数据,非常方便。
CIM 实时库的结构可根据数据字典自动生成,而且结构的变动不会经常发生,因此,维护类结构的难易不必过多考虑,而数据库的访问速度是重要的。综合考虑上述因素,选用方法2实现类之间的继承关系[9,10]。
1.3 分组的应用管理模式
目前,电力自动化主站系统分层设计得到了广泛的应用,本文设计的信息平台在分层的基础上对应用分组管理,如图1所示。
信息平台包括图1所示的公共服务层和数据总线层。各种电力实时监控主站系统的设计均基于C/S机制,通过广义软总线,系统的各个节点实现实时数据的共享与访问。图2所示的结构方式在调度自动化、配电自动化和电能量集抄等系统中均得到了广泛应用。不同应用系统之间的信息交互是通过协议的方式相互转发,以实现信息共享。
综合应用信息平台提出的按应用分组的设计打破了主站系统设计模式,在统一平台的基础上,实现调度自动化、配电自动化和电能量集抄等系统的集成。这种设计模式真正实现了信息平台支撑应用的一体化设计,调度自动化、配电自动化、电能量采集和负荷管理系统作为大系统的一部分,其基础平台是统一的,不同系统之间的信息交互完全基于软总线,构成了电力系统应用的统一平台,如图3所示。
这种分组的平台设计,实现了应用按需扩展和应用的无缝集成能力。
2 跨平台图形包设计
图形界面承担着监视、操作、系统观察等非常重要的工作,以往图形软件在跨平台方面往往是一个图形格式,2套代码(Windows 和 Unix 代码不同),跨平台的界面功能能做到相同,但操作风格做不到完全相同,带来了图形应用软件开发难度增大、开发成本提高以及维护困难等问题。
现采用 Qt 图形工具包,它是一个跨平台的 C++ 图形用户界面库工具,可以支持 Windows 及各不同厂商 Unix 平台,真正实现图形系统跨平台,实现一套代码,各种操作系统平台上的界面功能和操作风格完全一致。
图形系统设计模型如图4所示。针对应用功能的独立性,该模型采用数据源、图形核心算法和应用分离的思想,降低应用与图形之间的耦合,使得图形系统能非常简便地适应各个应用,比如,调度自动化、配网自动化、电能量采集等应用只是数据性质和来源不同,应用功能采用不同的插件,整个图形核心都是一样的,极大地简化了维护和使用。不同的应用使用同一图形界面,系统的集成度也很高。
3 安全隔离设备的镜像代理
国家经贸委[2002]第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》及国家电力公司《全国电力二次系统安全防护总体方案》要求Ⅰ区实时系统与Ⅲ、Ⅳ区系统不能直接互联,但要能够保障数据的单向、不丢失的传输,为此信息平台设计了镜像代理系统[11,12]。
系统逻辑结构如图5所示,将镜像代理系统(包括数据库服务器)放在安全Ⅲ区。镜像代理系统与Ⅰ区系统服务器具有相同的数据库结构(包括实时库),它相当于Ⅰ区主系统的一个镜像。根据电力系统二次安全防护的要求,在Ⅰ区系统与镜像代理系统之间必须安装安全隔离装置。通过I区的同步软件,将 Ⅰ 区信息通过安全隔离装置发至镜像代理系统。镜像代理系统运行在系统的镜像节点,可接收所有的实时数据、系统参数、历史数据及各种事项。镜像代理系统将接收到的信息提供给各个应用,比如:Web 用户通过这种方法实现了对外实时和历史数据的发布。
在同步软件的设计上,考虑数据性质的不同,同步软件的设计包括2部分:一组负责实时数据的同步,根据数据的重要级别,在不同的时间间隔内将实时数据同步到镜像代理系统;另一组负责实时事项、文件、参数和历史数据的同步,实时事项产生时立即发送,文件、参数和历史数据更新时在一定时间间隔内同步至镜像代理系统。如果安全隔离装置故障等原因不能传送数据时,第2组数据传送会建立缓存机制,当设备恢复后会重发,以保证事项、文件、参数和历史数据的完全同步。在此需要说明的是,历史数据虽然在物理隔离设备的两边都可以相互独立地存储,但是考虑到两边历史数据的一致性,必须由I区同步软件完整地发送到镜像代理系统来存储。
4 现场运行实例
基于综合应用信息平台的国电南京自动化股份有限公司的DS3000系列主站产品已在许多现场成功投运,现举例说明其应用情况。
4.1 金华集控站系统互为备用系统
金华电力局用2个集控站系统互为备用,每个集控站系统的硬件按正常配置,即双服务器双网络冗余配置等,平时每个集控站单独运行,当其中一个集控站系统功能全失时(比如系统瘫痪等),另一个集控站完全承担该集控站的监控功能,使瘫痪集控站的受控站不失去监控,是系统级的备用,即灾难备份。系统结构如图6所示。
要做到互为备用,必须保证互为备用的2个集控站的参数和图形完全一致,一般情况下,2个集控站的参数和图形一致,要在2套系统间做接口来实现,但是基于综合应用信息平台的DS3000集控站系统方案却完全不同,2个集控站监控系统其实是一套系统,是基于同一平台上的2组应用,参数和图形的一致性是由平台来保证的,不需要做接口来实现。
4.2 淮阴调度及电能量采集一体化系统
淮阴供电公司 DS3000调度自动化系统在调试运行一段时间后,又追加了 DS3000电能量采集管理系统,这2个在不同时期调试的不同应用是在同一平台上实现的,通过分组的方式,实现了无缝集成。
5 结语
综合应用信息平台是电力自动化各系统业务的支撑基础,采用分组的应用管理模式实现了自动化系统不同应用基于软总线的无缝应用集成;基于 Qt 工具开发包的界面具有跨操作系统的能力,数据源、图形核心代码和插件的设计,更利于图形应用的维护和使用;采用镜像代理系统,实现了对物理隔离设备的透明传输和信息共享,既满足了实时 SCADA 系统安全防护的要求,又成功解决了 SCADA 系统在Ⅲ区的应用。
综合自动化信息化平台 篇5
第一章 总则
第一条 为保障**市农村综合信息服务平台（以下简称**市“网上村委会”）（）正常运行，加强市、乡、村三级平台管理维护，现根据国家《互联网信息服务管理办法》等有关法律、法规，结合本市实际，制定本办法。
第二条 **市“网上村委会”是指**市委组织部、**市经信委在互联网上设立的统一、规范、权威的全市农村综合信息服务网站，由一个市级平台和若干乡镇、村级平台组成。
第二章 组织机构
第三条 **市“网上村委会”网站实行分级负责、分层管理。建立**市农村综合信息服务平台建设协调小组，负责指导和协调网站建设工作。协调小组成员单位由市纪委、市委组织部、市委宣传部、市委农工办、市经信委、市物价局、市人社局、市财政局、市住建局、市农业局、市林牧业局、市水产局、市农机局、市粮食局、市计生委、市教育局、市卫生局、市司法局、市民政局、中国电信**公司等组成。
第四条 市委组织部具体负责与各成员单位协调、各级平台管理、考核工作。市经信委具体负责网站建设的统筹规划，对网站建设、运行、维护实施监督，组织信息员培训等。各成员单位落实相关责任科室、指定一名信息员具体负责市级平台本单位相关信息的发布、更新工作以及乡镇平台本单位相关信息发布的指导、审核工作。
第五条 各乡镇党委组织科指定一名信息员负责本乡镇平台内容更新，村信息员培训、管理、考核，村级平台信息审核等工作。各村指定一名信息员负责本村平台内容更新工作，一般由本村大学生村官担任，村党组织书记负责村级平台信息审核工作。
第三章 网站信息安全和保密
第六条 信息员要定时维护站点计算机系统，及时升级操作系统和防病毒软件，做好防范计算机病毒和网络黑客攻击的安全措施。
第七条 信息员要做好重要数据的备份，严禁向外泄漏传播登陆的用户名和口令，并按照保密规定定期修改口令。
第八条 信息员发布信息时要遵守有关保护知识产权的法律、法规；严禁制作、发布或传播危害国家安全、危害社会稳定、违反法律法规以及迷信、淫秽等有害信息；各责任主体应依法对网站上发布的信息进行监督，确保网站规范、有效、可靠运行。
第九条 信息员应自觉保守单位及个人信息秘密，在做好党务、政务、村务公开的同时，做好相关保密工作，确保公开信息不涉密，涉密信息不公开；未经当事人同意，不得公布当事人证件号码、手机号码、家庭详细住址等涉及个人隐私的信息。
第四章 网站信息发布
第十条 “网上村委会”各级信息员要及时收集本地党员教育、党建活动、公共管理、经济发展等方面的新闻信息，注重原创性和时效性，并根据网站栏目内容，分类归纳、整理、上传至网站。
第十一条 “网上村委会”各级平台要做到栏目设置合理，内容充实完整，图片和文字格式规范，网站信息内容发生改变时能够及时更新。
第十二条 市级平台信息主要包括以下方面：
1、农业技术：主要包括农作物病虫害防治、农业科技知识、农村环境保护、农产品质量监管等信息（责任单位：农业局、林牧业局、水产局、农机局）。
2、涉农政策：主要包括国家、地方涉及农业方面的相关政策条文、规章制度及其相关解读（责任单位：市委农工办、市农业局、市林牧业局、市水产局、市农机局）。
3、市场信息：主要包括农产品农资供求信息、农产品农资求购信息以及相关的价格行情（责任单位：市物价局、市统计局、市农业局、市林牧业局、市水产局、市农机局、市粮食局）。
4、农村经管：主要包括农村“三资”（农村集体资金、资产、资源）管理、土地流转价格、运行、补偿和纠纷调解等信息（责任单位：市农工办、市司法局）。
5、社会管理：主要包括乡镇和村政务、村务、财务、党务公开等信息（责任单位：市委组织部、市农工办、市财政局、市民政局）。
6、为农服务：主要包括教育、卫生、社保、民政、计生、法律、新农村建设等以民生服务为重点的信息（责任单位：市教育局、市卫生局、市人社局、民政局、计生委、司法局、市住建局）。
第十三条 乡镇平台信息主要包括以下方面：
1、走进乡镇：提供乡镇概况、行政村基本情况的介绍。乡镇政府机构、领导分工、文件通知等相关内容。
2、新闻中心：提供乡镇重大活动、重要会议等信息，作为乡镇对外宣传的窗口。
3、涉农政策：提供本乡镇在涉及农业、农民的相关政策、规章和制度。
4、党的建设：提供本乡镇组织人事、廉政建设、宣传文化、人武工作、人大政协等方面的信息。
第十四条 村级平台信息主要包括以下方面：
1、村情展示：包括村情概况、村庄图片、一村一品等内容。
2、通知公告：村“两委”成员变动、党组织作出的重要决策、评先评优情况、集体资产招投标等信息。
3、党务公开：村“两委”人员、职务、分工；党组织书记任期目标承诺；党员创争规划、党组织学习计划、先进典型事迹；党员发展、党费收缴情况；村党组织书记离任审计报告等。
4、村务公开：村委会工作计划、村部值班表、村级经济收支情况（按季度公开）；一事一议、债权债务等情况；低保户、五保户名单；计划生育允许生育二胎名单、土地流转信息、集体资产资源信息、集体租赁发包信息等。
5、便民服务：农村政策、地方规章和政策规章的解读；入党、参军、低保等办事流程；农副产品价格、供求等方面的信息服务等。
第五章 信息员管理培训
第十五条 市经信委负责定期召开市级平台、乡镇平台信息员培训，对“网上村委会”日常管理、内容更新、网站安全等进行培训，提高信息员责任意识、业务水平和工作能力。
第十六条 各乡镇（开发区）负责定期对村级信息员开展培训活动，市经信委负责培训内容和方法的指导、督查和
考核。
第六章 网站考核奖励
第十七条 各乡镇（开发区）要将信息平台建设工作列入党建工作考核内容，定期对信息平台建设进行指导、监督和检查，确保信息平台稳定、持续运行。各行政村要配备固定的工作场所和信息员，有电脑设备和互联网连接，要建立信息平台管理办法、信息员工作职责等管理制度。
第十八条 信息员每周至少更新1条信息，市级、乡镇平台信息员每周至少择优采用下级平台1条信息，平台信息内容发生变化时，信息员须在一周时间内进行更新。市经信委每月对各级平台信息更新情况进行统计和通报。
第十九条 市委组织部每年对各级平台信息员工作情况进行考核。根据市级平台信息员考核情况评选优秀信息员，根据各乡镇两级平台建设的整体水平评选出一、二、三等奖，进行表彰和奖励。
第二十条 市委组织部每年组织百佳村级信息服务平台评选活动，对获奖的村信息员进行表彰奖励。
第七章 附则
综合自动化信息化平台 篇6
1 中兴ZXF118系统结构
中兴ZXF118固定网综合信息平台采用先进的分层设计思想，由用户接入层、业务逻辑层、短消息中心层、网关路由层组成，使得系统具有灵活的组网方式、良好的开放性和线性扩容能力。ZXF118系统总体结构如图1所示。
(1)FSK接入服务器
FSK(频移键控）接收服务器接收信息终端的呼入和向信息终端发起呼叫，接收智能信息终端上行的DTMF（双音多频）或FSK信号，向智能信息终端的下行FSK信息，完成CTSI协议物理层和链路层的功能。
中兴FSK接入服务器具有如下特点：
*9誗系统稳定性极高，支持ISUP/TUP，支持14位和24位长的No.7信令点编码，可以对接多种机型；
*9誗为CPU群机处理的多级分散控制系统，重要部件均采用1＋1备份，能真正实现双机双总线、双网双平面；
*9誗单模块的呼叫处理能力(BHCA值)大于600 k，多模块时的BHCA值为600 k × N × 0.8，其中N为模块数，0.8为折合系数；
*9誗单模块能达到39万用户的能力(8 k网板)或可以支持75万用户(16 k网板)，提供多种传输端口(E1、155 Mbit/s光端口)，因此易于扩展，能够在线扩容，最多可扩展到62个模块；
*9誗组网灵活、容量大、集成度高，资源配置十分灵活；
*9誗诊断测试严密完善，开放性良好。
(2)CTSI业务处理机
CTSI业务处理机实现业务逻辑，为终端用户提供动态的各级菜单，接收和处理终端和平台发送的信息，支持和区分用户预付费功能以及各种统计信息的管理功能。
中兴CTSI业务处理机具有如下特点：
*9誗具有可扩展性，能够平滑扩容;
*9誗采用了通用、开放、标准的软硬件平台和系统，具有良好的可移植性;
*9誗系统软件采用了分层模块设计，模块间的通信符合国际规定的标准接口，实现了信息流的标准化；
*9誗采用了高可靠性的容错系统，配置灵活，可适应于各种业务需求；
*9誗采用智能网技术，具有功能全面、业务升级方便、系统结构合理等特点。
(3)AAA服务器
AAA(认证/计费/鉴权）服务器采用扩展的RADIUS（远端授权拨号上网用户服务）协议，可以按照主叫号码、用户帐号、终端ID、用户密码进行计费、认证和授权，支持用户使用预付费卡。中兴AAA服务器具有如下特点：
*9誗服务器网络层认证/授权设计为树状的RADIUS分布式系统，具有较强的横向发展(增加省网、中心城市节点)和纵向发展(向下发展地市、县级节点)的可伸缩能力；
*9誗具有很好的扩容能力，除了硬件上增强了单机性能，也可以增加系统的节点数。
(4)短消息中心
短消息中心实现短消息的存贮、转发；通过SMPP（短消息点对点协议）和扩展短消息实体(如移动短信中心、信息台)进行短消息交换；与短消息网关相连，从服务提供商(如ICP等)获取信息；提供定制信息通道。
中兴短消息中心具有如下特点：
*9誗短消息中心根据配置的不同，单模块可提供每秒300条信息的处理能力。
*9誗中兴短消息中心由于合理的系统设计以及使用了内存数据库等专利技术，能最大限度地提高系统的性能指标。
*9誗系统采用堆叠式多模块结构，配置灵活，最多可扩展8个业务服务器模块。
*9誗对所有关键硬件采取冗余设计，保证了系统的高可用性，如：核心处理节点采用主流机型的Cluster结构主机，可实现系统版本升级时不停机；采用先进的高可靠性磁盘阵列技术，确保数据存储的安全可靠；节点间通信网使用双网冗余设计，网卡、集线器的冗余备份，使单机故障的停机时间控制在秒级以下。
(5)SMPP代理服务器
SMPP代理服务器完成SMPP标准消息和系统内部消息之间的转化，对接入的ESME(扩展的短消息实体)进行管理和业务量统计，过滤ESME的业务消息；为扩展短消息实体提供基于TCP/IP和X.25协议的两种接入方式。
(6)短消息网关
短消息网关联系短消息中心和服务提供商，采用标准的SMPP协议到短消息网关获取信息，提供用户在Internet上发送固定短消息功能，对服务提供商的信息进行过滤。
2 中兴ZXF118系统特点
中兴ZXF118系统的技术特点有：
*9誗 系统容量大，组网灵活，提供灵活的本地网方式、智能网方式、数据网方式等多种组网方案，可以和其他短信息源(如移动短消息中心)方便地连接。
*9誗 新业务生成能力强，提供了丰富的API接口函数，业务开发更为灵活。
*9誗 系统升级能力强，能够在线引进新业务和对现有的业务进行修改和删除。
*9誗 系统安全性、可靠性高，主要部件在硬件上均采用了1+1备份；系统与其他系统相连时采取了相应的加密措施，如传输过程的加密、防火墙技术等。消息损失概率不大于10-7，信息存储时延不大于1 s(在95%的概率下)。
*9誗 具备完善的过负荷控制机制，包括3套机制，分别设在FSK接入服务器、CTSI业务处理机和短消息中心内。
*9誗 采用先进的双网、双平面技术，保证了系统的稳定性和可靠性。
*9誗 管理功能完善，提供中继、信令链路、服务质量统计等所有相关的实时和历史数据。
3 中兴ZXF118的业务功能
和市场应用
中兴ZXF118系统能提供的业务包括：短消息、电子邮件、信息定制、信息点播、电信ＱＱ、电信业务查询与通知、银行查询与自助缴费、证券业务、彩票销售、信息发布出租、广告代理、预定业务、语音短消息及短消息传真业务。
截至2002年3月，在中国电信已经开展固网短信业务的12个省市中，中兴通讯承建了江苏、山东、辽宁、河南、湖北、云南、山西、深圳共８个省市的固网短信平台，ZXF118系统的广泛应用使中兴通讯已成为中国固网短信产品的第一品牌。□
综合自动化信息化平台 篇7
目前煤矿综合自动化平台的实现一般基于2种模式:一种是采用组态软件平台进行数据的存储与共享及各种组态图形报表的展示[1];另一种是以定制模式开发, 实现数据的存储与共享以及多层次、多业务的数据处理。
组态软件基于国际性的开放架构, 其实时性、开放性、互联性、操作性及兼容性好, 容易实现各类数据的集成接入, 且支持在线修改和更新数据, 在集成平台上可以直接调用, 无需进行二次组态, 整个系统界面风格一致, 而且控制功能强大。但由于组态软件在Web浏览功能上比较弱化, 体现在深层次应用中, 如实现环境参数异常分析、应急预案等功能时, 就需要编写脚本, 从而导致软件运行效率大大降低或者功能无法实现。定制模式开发可以根据不同业务需求, 对安全、生产数据进行分别处理, 从而提高信息的综合利用效率, 但是对于海量数据的处理及存储效率不高, 调用数据时显示速度较慢, 随着时间的推移, 访问效率会逐渐降低。
KingHistorian是一种高性能的数据库系统, 可用于高效采集、压缩、存储和检索任何基于时间的测点信息。KingHistorian以高分辨率采集并存储过程数据, 并可将实时和历史数据与配置、事件、统计及相关生产数据集成, 为综合自动化平台提供方便快捷的数据支撑。因此, 本文基于KingHistorian来实现综合自动化平台。
1 平台设计
综合自动化平台的目标是实现对全矿的安全、生产等主要环节进行实时监测、监控、监视, 实现全矿各业务的数据采集、生产调度, 实现决策指挥的信息化、科学化, 为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害提供有效手段[2]。
综合自动化平台主要由数据采集器IO Server、数据处理器KingSCADA、数据存储器KingHistorian三部分组成, 如图1所示。
IO Server:负责连接各子系统的不同类型的数据, 支持3 600多种现场设备的数据连接, 包括PLC数据、传感器数据、OPC及文本等类型的数据。
KingSCADA:负责平台的开发及发布, 进行报表、图形等多维度的数据处理与展示, 本平台中进行双机冗余设置[3]。
KingHistorian:高效的数据存储系统, 可以完成海量过程数据的存储, 满足数据查询分析的需要。
子系统数据主要通过OPC接口进行采集, 保证了数据的可靠性, 且不会对现场系统造成影响。对于不能通过OPC接口接入的数据, 通过KingHistorian实时数据库的文本采集器进行实时读取[4]。采集的数据首先通过SCADA服务器统一进行重新编码, 以与局端平台的数据相统一, 然后将处理过的数据配置到煤矿综合自动化平台进行多维度的展示与发布。
2 平台优点
(1) 将不同的控制系统集成到一个平台, 实现了各子系统的远程集中监视与控制。
(2) 整合了生产过程控制系统和业务管理系统, 各类煤矿专家系统可以从工业数据库中提取数据进行应用和分析。
(3) 实现了高效的过程数据存储, 为与安全预警同样重要的事故追踪系统提供了根据。
(4) KingHistorian提供了丰富的数据可视化方式, 包含工艺流程仿真画面、数据趋势曲线、报警信息统计、实时报表与周期报表等。所有数据可视化方式不仅能够以C/S模式在固定计算机上展示, 也可以采用B/S模式实现信息的Web浏览。
(5) 拥有高度的可开发性与扩展性。作为数据服务平台, KingHistorian提供API, SDK, OLE DB Provider三种类型的开发接口, 用户能够使用Visual C++, Visual Basic, Visual Basic.Net, C#等多种编程语言实现对系统的功能拓展。SDK以面向对象的操作形式增强了用户二次开发的便捷性。OLE DB Provider能够将KingHistorian与支持OLE DB技术的软件 (例如Microsoft SQL Server) 集成于一体, 并支持采用标准SQL语句浏览过程数据。
(6) 为企业战略制定提供实时决策支持, 工业数据库内置的行业函数库能够以快捷的方式为企业解决80%以上的常规计算分析工作。
(7) 实现了系统远程管理与诊断。在网络中任意一台联网的计算机上都可以实现对工业数据库的访问。
3 平台应用
冀中能源股份有限公司东庞矿子系统数据通过数据采集器采集, 调度机房的SCADA服务器对数据进行综合处理, 同时进行测点配置, 将数据通过工业库服务器进行存储, 然后将配置完成的平台进行发布。发布的方式有2种:一种通过安装在调度室的SCADA客户端进行数据调取及画面展示 (图2) , 另外一种是通过Web服务器进行发布。
在局端布置一台工业库服务器, 该服务器为矿端工业库的镜像。局端数据库与矿端数据库中的数据信息是一致的, 可进行实时更新。这些数据可供局端平台调用和发布, 矿端可根据需要调用局端平台信息并进行大屏图形展示。
4 结语
介绍了基于KingHistorian的综合自动化平台的设计及其在冀中能源股份有限公司东庞矿的应用。基于KingHistorian的东庞矿综合自动化平台的建设有力地促进了集团能源股份有限公司信息化矿山建设的步伐, 极大地提高了公司、矿井安全生产的管理水平, 为企业的信息化建设奠定了坚实的基础。考虑长久发展, 平台将融合三维可视化技术来管理信息化数据, 为矿井安全生产运营提供全方位的监管监控, 提供高效、准确的安全生产调度以及决策分析。
参考文献
[1]李凌.软件项目管理中的进度控制问题研究[J].中国科技信息, 2005 (17) :309-319.
[2]季成健, 王建军.煤炭企业信息化与信息集成[J].电脑知识与技术, 2011, 7 (6) :1452-1453.
[3]刘丽静.综合信息管理系统在煤炭生产集团中的应用[J].工矿自动化, 2011, 37 (10) :111-114.
[4]王付坤.矿井综合信息集成系统的设计[J].工矿自动化, 2011, 37 (8) :104-106.
煤矿综合自动化平台的设计与实现 篇8
为提高煤矿生产效率和安全生产管理水平,大多数煤矿都安装了自动化系统,但是各系统自成体系,相互独立,使得系统存在诸多问题:①通信线路和组态软件存在重复投资,重复建设;②整体可靠性差,不利于煤矿的安全生产;③各系统相互独立,均需要专门、独立的值班和维护人员,存在一定的人力资源浪费;④各系统自成一体,信息不能互通,不能充分发挥自动化系统的综合效益;⑤系统维护量大,维修、维护困难。针对这些问题,结合实际情况,本文设计了能够汇接矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统的煤矿综合自动化平台,进而实现煤矿综合信息化、管控一体化。
1 煤矿综合自动控制系统的目标
煤矿综合自动控制系统的目标如下:
(1)能够使煤矿井上、井下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行有效集成,能够将矿井安全监控、人员定位等各子系统的数据进行有机整合,进而实现相关联业务数据的综合分析以及生产状态的实时评估。
(2)通过系统,既能监测各子系统内的设备运行状态以及所需的安全生产参数,对矿井内各控制子系统发布控制命令;还能上连集团公司局域网,实现矿井与公司之间生产与管理信息的及时交换,从而实现安全生产过程控制网络化、企业综合管理现代化的目的。
(3)建立一个生产调度中心,在地面调度中心能够对各子系统的机电设备进行集中监控,井下各系统可实现无人值守,仅需巡检工进行定期巡视和维护,实现全矿的管控一体化。
(4)随着矿井建设的整体规划不断分步实施,系统能方便地进行扩展与升级。
2 煤矿综合自动控制系统架构
现代的矿井综合自动化系统一般分为3层,即设备层、控制层、信息层。其体系结构如图1所示。
综合自动化平台在整个信息化矿井的3层结构中,处于中间控制层,它维系着控制层中各子系统之间的联系,同时又是控制层与信息层之间互联的接口,是整个系统结构中的关键一环,是控制层的核心。
综合自动化平台对全矿井各子系统的信息进行整合,为信息层用户提供了对各子系统的监视、控制、查询及请求,并提供各种图形、动画、表格等多种形式的服务及实时和历史数据的支持。
3 煤矿综合自动控制系统构成
3.1 自动化系统组成
自动化系统要集成的子系统包括:①矿井安全监测子系统:实时监测井下瓦斯浓度和通风状况等各项矿井环境参数;②综采工作面生产监测系统:采集采煤机和全自动液压支架的数据,监测采煤机、液压支架及运输系统的现场情况;③主扇风机系统:实现对地面主扇风机参数、主运皮带的工作流程及各重要配接设备的检测,实现井下持续送风送氧功能;④主、副井提升监测子系统:通过对西门子提升绞车计算机部分的改造,实现对提升绞车运行参数的实时监控和对绞车状况的诊断,并将数据由上位机上传至调度室,提高矿井提升的安全性;⑤人员定位系统:查询任一指定井下人员和车辆在当前或指定时刻所处的区域。
3.2 子系统的接入
要构建综合自动化系统平台,实现设备层即各子系统的接入是基础。概括地讲,就是要解决好各子系统同工业以太环网物理层和协议层两个层面的接入问题。
子系统硬件接入普遍采用以太网接口,但根据各子系统的控制点的分布、控制方式及控制对象的不同及采用基于不同技术的控制器的特点,对已定子系统和待定子系统的情况进行分析,主要采用以下几种接入方式:
(1)PLC接入:有些自动化系统如主、副井提升系统和主扇风机系统,是采用PLC进行控制的,可以对PLC增加以太网模块或以太网卡,与附近的交换机进行物理上的网络联接。
(2)上位机接入:对于煤矿专业性较强的子系统(如安全监控、人员定位等),通过以太环网及OPC/DDE/FTP接口协议与该类型的子系统主机相联。
(3)子网络接入:有些自动化系统已经很成熟,并且自成网络,对外有统一的网关接口,直接采用这个接口即可接入到网络传输平台中。
(4)扩展接入:有些自动化系统不仅没有以太网接口,而且也没有上位机,但该系统支持RS485/232或现场总线等接口,可以通过增加串口服务器等转换设备,把其他接口转化成以太网接口。
在完成了物理层的联接后,便是通过软件进行通信的问题。由于各个子系统厂家的上层协议不同,在数据采集方面应充分考虑对多种通信协议的支持。目前煤炭行业自动控制子系统常用的软件通信协议有如下几种:
(1)OPC通信方式:OPC(OLE for Process Contro1)既可存取本地OPC服务器数据,又可存取分布在网上其他节点的OPC服务器,并且具有高效、安全的特点。如果该子系统具有上位机,并且该上位机软件支持OPC SERVER,则可通过上位机软件的OPC方式进行通信。
(2)驱动通信方式:如果SCADA软件支持该自动化子系统的PLC驱动,或者该PLC有基于OPC SERVER的驱动,则可以通过SCADA软件直接与PLC通信进行数据交换。
(3)DDE/NetDDE方式:DDE既可存取本地DDE服务器数据,又可存取分布在网上其他节点的DDE服务器,但在速度和安全性方面比OPC要差一些。
(4)自主开发方式:对于以上条件都不满足的情况,可以通过自主软件开发,将原有子系统的协议转化成OPC协议。
4 软件体系结构
本设计采用GE Fanuc的iFIX4.0,iFIX是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件。系统软件采用组态化设计,将矿井安全监测子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。组态软件通过I/O驱动,从I/O现场设备获得实时数据对其进行必要的加工后,一方面以多种形式直观地显示在计算机屏幕上;另一方面按照控制策略和操作员的指令将控制数据传给I/O设备,实施控制和调整控制参数。系统软件结构如图2所示,其中实时数据库和I/O驱动是其重要组件。
4.1 数据库
实时数据库是组态软件的核心和引擎,历史数据的存储和检索、事故报警处理与存储、数据的运算处理都是由实时数据库完成,图形界面系统、I/O驱动等组件以实时数据库为核心,通过高效的内部协议相互通信,共享数据。
4.2 I/O驱动
I/O驱动是组态软件与各种设备交互的桥梁和纽带,输入输出系统与实时数据库相对独立,但其可靠性和实时性是实时数据库实时运行的前提和保证,同时各种设备种类繁多,通信方式也各不相同,需要抽象出硬件设备的统一结构。
4.3 HMI的设计
HMI是操作员查看煤矿生产过程中的各种参数和执行各种控制操作的窗口,在进行HMI设计时,要注意画面的结构层次和整体布局,既要保证控制快速直接,又要方便画面之间的切换。通过灵活运用iFIX提供的各种动画,使画面更加形象直观地动态实时显示生产过程。副井提升系统的监控画面如图3所示。
可以通过柱状图的填充比例来反应某一模拟监测量的变化,通过画面中某一对象是否可视、字体颜色变化、对象的前景色和背景色变化等来反映某一开关量的状态。通过对HMI的合理设计,使综合自动化监控系统具备以下功能:
(1)一体化监控功能:各子系统信息通过标准的数据交换方式与综合监控中心进行数据存取,并将各子系统的信息进行综合处理。综合信息化平台负责将实时分析后的信息提供给系统中的用户。
(2)故障报警功能:系统可以获得实时报警信息,显示到调度中心客户操作站。对于可以反馈报警信号的在线设备,记录设备的故障或者通断情况。
(3)操作及事件记录功能:系统的控制操作都记录到数据库当中,通过查询可以查看到事件时间、操作人员、节点名称等信息。
(4)授权管理系统:通过该授权管理系统实现对整个监控平台的人员权限设置。
(5)报表系统:各个系统的生产数据将在生产报表中体现。每个生产系统的报表分为日报、月报、年报3种类型。可以根据时间、系统等进行查询。
(6)Web浏览功能:采用Web发布平台,将生产数据实时发布到信息网。管理者根据权限的规定可以通过浏览器看到相应的流程数据和画面。
5 结束语
系统建成后,不仅使矿井各系统的可靠性大大提高,而且设备的效率也得到了充分发挥,达到了减员增效的目的。同时,它对矿井的安全、稳产高产也会起到决定性作用。该系统具有信息传输率高、适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点,使矿井在“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节全面实现信息化,并将煤炭生产、管理的各个环节统一在一个网络平台上,形成统一、完整的有机整体,为矿井信息化的应用和发展奠定了基础。
摘要：按照综合自动化系统的3层结构,将煤矿各子系统统一集成,搭建了煤矿综合自动化系统平台。将煤矿的环境安全信息和设备工况信息统一在一个系统平台上,实现全矿井综合自动化系统软件组态化设计。讨论了子系统的接入方式、系统软件平台的体系结构以及设计实现后的功能。
关键词：煤矿,综合自动化,设计
参考文献
[1]任毅,甲仲东,张申.煤矿信息化体系结构模型[J].工矿自动化,2004(s1):10-15.
[2]朱文军,盛邦清.煤矿自动化控制系统整合的研究与应用[J].煤炭技术,2006(8):23-27.
[3]吴丽珍,郝晓弘.基于Ethemet的控制网络系统集成研究与设计[J].计算机应用研究,2006(9):85-87.
[4]张剑锋.全集成自动化在煤矿中的应用[J].河北煤炭,2004(4):26-27.
综合自动化信息化平台 篇9
计算机技术与自动化技术的发展, 使得煤矿企业的自动化生产和管理成为了可能。但是现在煤矿企业的综合自动化系统并没有得到及时的更新与改进, 更重要的是, 系统单独存在, 例如:排水自动化系统、供电自动化系统等。系统没有进行统一的管理, 所以现有的系统多数存在着以下的问题:
1.1 经济资源浪费。
经济资源的浪费主要体现在经济投资的浪费和人力资源的浪费。一方面系统单独建设自然会带来通讯线路、机房, 控制系统的单独建设, 造成了重复投资和资源浪费。另一方面, 系统的独立需要专门的人进行管理和维护, 白白浪费了人力、物力和财力。
1.2 稳定性与安全性较差。
煤矿自动化平台相互独立, 各系统之间的信息不能得到有效的整合, 造成系统整体的稳定性减低, 可靠性和安全性更不能保障。更严重的是, 煤矿设备故障并不是由单一系统引起, 可能是多个因素共同作用的结果, 系统独立不能对故障和隐患做出很好的监测和预报, 企业的安全生产也没办法保证。
1.3 信息不能共享。
各系统单独存在, 各成一体, 不能做到良好的信息交流, 系统的整体效益自然不能保障。同时, 加大了数据统计与分析的难度, 不能达到整体分析和监测的目的。
2 煤矿综合自动化系统平台要实现的目标
2.1 实现采矿设备远程集中控制, 并对其运行参数进行监控。将设备和生产的运行情况用动画模拟出来显示在人机交互界面上, 并能实现故障报警功能。
2.2 将各个子系统整合起来, 统一界面进行管理, 并能实现对讲通讯、关键部位的实时监控、故障急停等功能。
2.3 建设一个调控与监测中心, 能够对子系统及相应的设备进行在线监控, 故障报警, 并能提供远程协助诊断和维护。
2.4 将在线监测得到的运行数据、工况数据、故障信息上传至地面计算机, 计算机建立统一的数据库进行分析。
2.5 实现有害气体和地质变化等隐患条件的监控, 并作出准确的预警。
3 煤矿综合自动化系统平台的结构
煤矿综合自动化系统平台由信息传输部分、数据采集部分、集中控制操作部分、语音图像监测显示部分、现场传感器部分、地面中心服务站六部分组成。
3.1 传输部分:
煤矿自动化系统平台的信息传输部分主要是用于各个子系统, 设备与控制终端, 传感器和接受处理部分。各控制中心的计算机之间进行数据信息的传输, 一般由隔爆千兆环网交换机和矿用光缆组成。
3.2 数据采集部分:
数据采集部分主要是用于对现场工况设备运行情况、生产的工作环境进行采集。数据主要是由相应的传感器进行采集, 数据采集进行汇总和整理。数据采集部分主要由矿用显示控制箱和通讯协议转换器完成。
3.3 集中控制操作部分:
煤矿自动化系统平台的集中控制操作部主要分为矿上和矿下两部分。包括:采矿设备的集中控制、电力系统的集中控制, 给排水的集中控制等等, 主要由矿用显示控制箱、矿用显示器、操作键盘, 接线箱等设备组成。
3.4 语音图像显示部分:
煤矿综合自动化系统的的语音图像显示设备主要用于设备工况的显示, 各级系统的运行情况的显示, 报警的声音提示, 故障的语音帮助等等。主要由隔爆光纤摄像仪、本安扩音装置、急停开关组成。
3.5 现场传感器部分:
煤矿综合自动化系统的现场传感器部分主要负责工作现场信息的收集。现场的主要信息包括温度、压力、液位、流量、旋编、倾角、位移等等, 根据不同的信息需求布置不同的传感器。
3.6 地面中心服务站:
地面中心服务站是煤矿综合自动化系统平台的大脑中枢, 负责煤矿企业整体的运作和故障的监测和维护。地面中心服务站主要由工业计算机、相应的集控软件和网络组成。
4 煤矿综合自动化系统平台的设计实现
4.1 子系统的接入
煤矿企业现有的子系统为:智能电气自动化系统、主副井提升自动化系统、排水自动化系统、通风自动化系统、选煤运煤自动化系统、工业电视系统和安全监测系统、井下水泵集控系统等。
由于煤矿企业之前存在单独的自动化系统, 为了充分利用现有资源进行子系统的接入, 子系统一般可选择PLC接入、上位机或者网络接入的形式。子系统接入后建立网络连接, 可以通过OPC通讯或驱动通讯的形式进行接入。
4.2 建设集成监控系统
采用与煤矿生产相适应的系统软件进行建设, 要求部分建设和整体建设。部分建设包括每个子系统的建设, 在每个子系统上都安装自动化监控系统。整体建设要求数据汇聚整理, 最终实现实时监控, 动态报表生成, 生成趋势分析、图表分析, 故障检测与报警等功能。
4.3 建设调度管理系统
调度管理系统包括为管理人员提供相适应的生产调度办公软件。包括调度日志、换岗日志、会议记录等。同时调度管理系统还包括应急指挥系统。应急指挥系统要求明确煤矿管理的各种安全制度, 制作维护安全预案, 并且能模拟事故发生影响范围, 提供逃跑路线等为应急指挥提供有利支持。最后调度管理系统还包括能够进行调度资料的管理, 能够进行煤矿安全规程、员工信息、事故信息等的管理, 为生产提供全面的信息支持。
5 煤矿综合自动化系统平台的软件结构
煤矿综合自动化系统平台的软件采用i FIX4.0。该软件能够将矿井的系统, 生产的控制系统, 安全监控系统与自身系统结合起来。系统软件通过I/O驱动, 一方面可以通过人机交互将所需要的信息反映到计算机显示器上, 另一方面又可以将控制策略和参数下传至机器设备上。
煤矿综合系统平台的软件结构包括数据库、I/O驱动和HMI的设计三部分。
5.1 数据库
数据库是煤矿综合自动化平台的核心部分, 其中数据库主要完成历史数据的检索和储存、事故数据的处理和存储、综合数据的运算与处理等任务。各数据库通过内部协议共享数据。
5.2 I/O驱动
煤矿综合自动化系统的软件系统与各设备, 各子系统的连接靠的是I/O驱动, 是系统交互的桥梁和纽带。
5.3 HMI设计
煤矿综合自动化系统的控制操作窗口即HMI。在进行HMI设计时, 画面的层次和布局是需要注意的因素。通过对HMI进行设计, 要求软件系统具备以下功能: (1) 机器设备的集中控制和仓位控制。 (2) 实现设备运行参数检测和运行工况模拟显示。 (3) 显示及报警:控制箱对采集到的信号量进行实时显示。 (4) 实现采煤机和负荷中心远程诊断和维护。 (5) 实时在线监测工作面设备部分工况及故障并传输到顺槽计算机和地面计算机。 (6) 监控有害气体 (包括甲烷和一氧化碳) 及氧气。 (7) 操作和故障事件记录到数据库。
6 结语
煤矿自动化子系统的独立存在, 严重制约着煤矿企业的发展与进步。煤矿综合自动化系统平台的实现为煤矿企业经济效益的提高、安全生产的实现提供了保障。煤矿自动化系统的设计与实现是主要包括子系统的接入等其他相关系统的建立。煤矿综合自动化系统的建立是复杂的工作也是有意义的工作。本文的介绍希望能给从事相关工作的人员以参考, 为我国的煤矿综合自动化技术的研究贡献微薄之力。
摘要：计算机技术的发展使各行业的自动化水平显著提高。为了提高煤矿企业的采煤效率, 保证煤矿的安全生产, 煤矿综合自动化系统平台的建设对煤矿企业显得格外重要。本文从当今煤矿自动化系统存在的诸多问题出发, 引出建设煤矿综合自动化系统的必要性。进一步介绍了建立煤矿综合自动化系统的目标、系统的结构、系统的设计实现以及所选择的软件结构, 从而整体介绍了煤矿自动化系统平台的设计和实现。
关键词：煤矿,自动化系统平台,设计
参考文献
[1]马月川, 郑晟.煤矿综合自动化平台的设计与实现[J].机械工程自动化, 2010 (5) :130-132
[2]谢涛, 朱俊平.基于工业以太网的煤矿综合自动化平台[J].煤炭科技, 2012 (1) :73-75
[3]吴丽珍, 郝晓弘.基于Ethemet的控制网络系统集成研究与设计[J].计算机应用研究, 2006 (9) :85-87.
综合自动化信息化平台 篇10
矿井综合自动化系统是以煤矿的生产系统为核心, 采集、管理和处理多维数据, 重点体现为[1,2,3,4]:a) 通过安装煤矿安全监测监控系统、人员定位系统、工业电视系统, 对矿井环境、人员等动态信息进行采集;b) 通过安装胶带运输、提升、洗选、供电、水泵、电液控制系统等集控系统, 对矿井生产过程中产生的动态信息进行采集;c) 通过光纤对矿井生产过程中的矿井围岩稳定性、水文地质、一通三防、机电设备、人员等实时数据进行采集;d) 通过软件集成和网络传输, 对采集的数据进行汇总、整理, 开发回采、掘进、供电、运输、通风、给排水等专业模块并进行分析。本文以山西煤炭运销集团紫金煤业作为研究对象, 对其矿井自动化系统中的软件集成平台和网络传输平台进行研究。
1 矿井综合自动化系统组成
矿井综合自动化系统是数字化矿山的核心, 承担全矿各子系统基础数据的接入, 对数据分析、挖掘和处理, 由各科室对处理后的数据进行汇总, 为矿井生产管理人员提供矿井生产数据。
贯穿井上和井下的光纤环网主要是对皮带监控系统、排水集控系统、大屏幕显示系统、工业电视系统、井下应急救援广播系统、通风系统、压风机监控系统、人员定位考勤系统、安全监测系统、电力监控系统、风水管道在线监测系统、束管监测系统等矿井生产系统现场数据进行采集。对矿井生产系统现场采集的数据进行分析、处理和存储, 在此基础上整理为空间、矿用监控和矿用管理3个数据库。
数据的分析、处理和展示, 主要是针对矿井生产过程中的安全、生产和管理类数据, 基于软件集成和网络传输, 通过调度室展示数据, 显示系统分为调度室DLP大屏幕投影集中显示和计算机显示两种方式, 形成的数据格式为一维报表打印、二维矿井采掘平面图和三维矿山数字化动态显示系统。在矿井生产过程中, 对井上和井下的生产工况信息进行集成, 将其数据信息、语音信息和视频信息进行综合处理, 先由调度室人员对这些生产工况信息进行监测监控, 根据相应权限通知生产、基本建设、一通三防、防治水、技术、机电等相关主体科室, 由各科室进行相应决策, 实现矿井综合自动化系统的有效应用。
2 软件集成平台
2.1 系统平台
软件集成平台采用SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 系统, 该系统可实现矿井安全、生产和管理实时监测监控和调度指挥自动化, 其功能主要为:对于井下数据采集的传感器和分站, 采用分布智能式采集数据, 对于井上的上位机数据处理显示, 采用HMI (Human Machine Interface) 方式处理显示数据。
井下排水集控、大屏幕显示、工业电视、井下应急救援广播、通风、压风机监控、人员定位考勤、安全监测、电力监控、风水管道在线监测、束管监测等矿井生产系统的监测监控设备通过相应的传感器和分站将模拟信号转换为数字信号, 由井上、井下光纤环网将数字信号传输至HMI系统, HMI系统接收到矿井生产系统的监测监控数字信号后进行数据分析处理, 并以声音、一维报表打印、二维矿井采掘平面图和三维矿山数字化动态显示等方式显示于调度室, 并在调度室显示设备的报警、正常和报警恢复3种状态;另一方面, 该HMI系统亦可向矿井生产系统的监测监控设备发送控制信号进行实时监控, 由调度室调度人员将控制信号发送至下位机分站, 对下位机传感器进行监控。
SCADA系统作为软件集成平台, 主要目的是对矿井安全、生产和管理系统的实时监测数据进行采集和监控, 通过各系统采集设备之间的应用程序, 对监测监控数据进行登录、处理、报警、查询、历史曲线显示、记录和归档, 提供基于交换机或其它系统数据库的应用程序交换数据。
2.2 后台管理系统
根据矿井综合自动化需求, 后台管理系统由地面监测控制中心、井下监测控制分站、井上监测监控分站、数字化监控设备等组成, 以全矿井下工业以太环网为信息传输网络, 实现先进的工业控制网络结构。
在地面安全生产控制中心实现对矿井安全生产设备的集中控制和监测。尽量利用现有设备, 增加、更换必要的设施, 实现井下主煤流胶带机及相关设施集中控制, 井下变电所无人职守, 通风机、压风机集中控制, 地面变电所在安全生产控制中心的远程监控。其目的为:a) 信息综合。将需接入的各子系统信息通过标准的数据交换方式与综合监控中心进行数据存取, 并将各子系统的信息进行综合处理;b) WEB浏览。将各子系统显示的各类实时动态图形转换为HTML或XML, 通过IE浏览;c) 数据系统分级管理。设定不同权限, 实现安全监测信息、设备运行信息及其它安全信息的分类显示。
3 网络传输平台
对于矿井工业综合自动化平台网络系统, 在井上和井下分别设置千兆环网交换机, 主干链路采用千兆环网光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术, 通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次, 同时具备高冗余性能。网络传输平台采用基于高速工业以太冗余环网的信息层、控制层和设备层三层结构模式。其中, 信息层采用标准TCP/IP协议和以太网技术, 实现矿区各个管理部门的网络连接, 人、财、物及工程项目管理的综合自动化, 对煤炭的生产状况进行实时监视, 为管理决策提供依据;控制层采用工业以太环网+现场工业总线, 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集信息和控制信号传送给有关系统;设备层主要是煤矿各专业控制子系统。
考虑到井下的工作环境复杂, 除高温、粉尘外, 还存在由大型设备发出的大量电磁干扰, 普通的铜质通信电缆极易受这些因素影响。传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆, 网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。信息数据进入环网, 将来考虑数字工业电视进入环网, 矿井采用2根光缆下井, 分别从主副井井口入井。工业电视采用数字传输, 无需多芯光缆, 井筒光缆采用24芯单模阻燃光缆, 井下环网采用8芯单模阻燃光缆, 可冗余环网和其它系统。
4 结语
以紫金煤业综合自动化系统作为研究对象, 在对其综合自动化系统分析的基础上, 对其软件集成平台和网络传输平台进行了进一步研究。该研究对指导该矿井综合自动化系统的建设具有积极的指导意义。
摘要：以矿井综合自动化系统作为研究对象, 分析了紫金煤业的综合自动化系统组成, 在此基础上研究了系统平台和后台管理系统的软件集成平台及网络传输平台, 该研究对矿井综合自动化系统的建设具有一定的指导意义。
关键词：综合自动化系统,矿井,软件集成平台,网络传输平台
参考文献
[1]刘宇光, 王安.神华集团神东矿区矿井综合自动化改造工程的方案及实施[J].中国煤炭, 2003, 29 (3) :7-10.
[2]胡穗廷.全矿井综合自动化控制系统[J].煤矿自动化, 1998 (3) :1-2.
[3]宁桂峰.矿井综合自动化信息集成平台设计研究[J].煤矿开采, 2008, 13 (6) :11-14.
综合自动化信息化平台 篇11
[关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题
[中图分类号]C931.9
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158（2013）05-0109-01
1 前言
近些年来，伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用，这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新，就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析，使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一，是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化，改变了传统意义中的管理方式，使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术，但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题，这些问题都急需及时的解决。
2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵
2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能
矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的，就一般情况来说，包含了两个方面：一个就是各管控子系统，二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统，它们都是一个一个比较分散的独立系统，自己各成一个体系，自我掌控和运转，来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台，它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系，相互的交融，缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据，然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析，被相关的管控子系统利用，同时也为管理和指挥提供决策的根据。
2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式
煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看，自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现，但是表面上只是先进管理的手段之一，两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别，是先进的新生产力代表，同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前，煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用，但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象，几乎也都是穷于应付。
但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后，就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控，还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据，使得综合系统做到有效的决策，超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据，这样便于智能的对井下进行控制。总之，煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。
所以，我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段，真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。
3 结束语
现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代，传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此，在未来的一段很长的时间里，数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充，相互并存，并且结合两种形式共同发展，使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则，以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之，解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。
参考文献
[1]侯吉祥；崔小立；综合灰分等值线图在煤矿生产中的应用[A]；煤炭工业技术委员会地质分会/中国煤炭学会矿井地质专业委员会2001年学术年会论文集[C]；2001年
[2]李恒堂；雷宝林；杨光明；；我国煤矿地质的保障体系技术发展现状和未来的发展趋势；中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C]；2005年
[3]董金岳；循环经济在煤矿生产中的实施和发展前景[A]；发展循环经济落实科学发展观——中国环境科学学会2004年学术年会论文集[c]；2004年
[4]梁昌顺；逆向物流在煤矿生产中的管理模式以及应用的探索；[Al；第七届中国煤炭经济管理论坛暨2006年中国煤炭学会经济管理专业委员会年会论文集[c]；2006年
综合自动化信息化平台 篇12
目前全矿井综合自动化系统软件数据接入方面的重点和难点都在OPC方式接入子系统, 而OPC方式接入子系统的主要步骤就是在上位机上进行DCOM配置和安全权限的设置。DCOM配置与windows操作系统的安全体系结合在一起, 而各版本操作系统 (9x、NT、2000、XP、2003等) 的安全体系又或多或少地有所区别。同时, OPC服务器运行的方式也不尽相同 (进程内、进程外、系统服务、有无界面……) 。而且, 不同的应用系统对安全的要求也可能不一样。基于OPC接入方式的复杂性, 子系统的接入需要由专业的软件服务人员进行调试, 繁琐的的配置工作给工程的调试、实施带来了诸多不便, 影响工程进度。因此能否在全矿井平台的接入数据模块进行改进或者单独安装一个OPC接入模块, 使工程服务人员在上位机上配置过程简单化, 能够使任何一个工程服务人员都能完成子系统接入工作, 从而缩短工程服务时间, 提高工程服务的效率。
在矿行业内的子系统一般都涉及到安全性较高的系统, 在子系统接入过程中经常需要矿方、子系统厂家和本公司服务人员三方到场才能进行调试, 经常会因为误操作导致矿方子系统上位机不能正常运行或者经过配置后上位机的安全性能降低, 如何在接入子系统数据的同时保证数据传输的安全性和本地子系统的正常运行也变得更加重要。
2. OPC接入组件的特点
DCOM技术的远程访问机制一般是建立在同一个Windows域里面, 并且在客户端和服务器端的Windows防火墙都要设置例外情况, 同时需要可靠的网络通讯和充分的带宽。以上任何一条出问题, 都会造成DCOM通讯故障, 并且经常需要OPC服务器端和OPC客户端的用户名密码相同或者OPC客户端的用户名与密码在服务端注册。因此OPC接入组件必须要解决在使用DCOM过程中无法解决的问题。
1) 跨域和工作组
身份认证使跨域或跨工作组的DCOM连接变得极其困难甚至有时不可为。OPC接入组件只要能够对计算机进行连通性检测命令 (ping) , 就能够用连接组件访问不同的域或工作组。
2) 穿越防火墙或网闸等网络设备
现全矿井综合自动化系统大部分都配置防火墙和网闸, OPC接入组件必须能够穿越这些网络设备, 在拥有OPC优势的同时让网络设备继续提供保护作用, 从而最大限度地抵御病毒的攻击, 提高网络环境的安全性。
3) DCOM需要大量带宽
DCOM在低延时和高带宽的环境里工作效率最高, OPC接入组件能够达到无数据丢失的压缩, 这样可以减少对网络的负荷。
4) 超时和断开
OPC接入组件具备可以调试的超时设置, 能够与您的网络达到最佳配合, 在秒级恢复连接到OPC服务器。
5) 数据私密性
OPC接入组件能够采用主流数据流加密技术, 这样能够建立一个安全的数据通道, 保证如果没有密匙就不能读取OPC数据。
6) 轻松配置
根据不同的系统, 调试DCOM使其正常通讯可能需要好几天的时间。而OPC接入组件应该尽可能简化配置。OPC接入组件分别安装在OPC客户端和OPC服务器上, 在客户端只要定义一个将要连接的IP地址或者计算机名称就能开始通讯。
7) 以加密狗方式封装软件
软件以加密狗方式封装, 并且只有在插入加密狗方式才能运行软件, 保证软件运行的安全性和唯一性。
3. OPC接入组件的设计
3.1 OPC接入组件实现原理:
OPC接入组件实现原理基本上以OPC-TCP-OPC模式进行数据通讯。由于一般OPC以本地方式访问服务端不需要任何配置, 在OPC Server端安装能够读取本地OPC Server的数据的组件;网络数据传输基本以TCP/IP协议为主, 可以利用TCP/IP协议在OPC Server端和OPC Client端建立数据通道, 从而在OPC Client端通过TCP/IP协议读取OPC Server端的数据, 同时在OPC Clien端通过OPC接口方式发布数据给第三方使用。
实现原理如下图所示:
3.2 OPC接入组件的封装:
子系统接入组件可以使用外形类似U盘的加密狗进行软件封装, 软件可以通过接口函数与加密狗进行数据交换。用加密狗加密的方式在子系统上位机上插入计算机并行口或USB口, 软件能自动安装在上位机或者把源代码放入加密狗内部执行, 只有使用此硬件设备才能进行OPC通讯, 这样一方面可以使接入子系统的流程更为专业化, 另外一方面防止由于误操作影响子系统的运行。
在安全方面目前市场上有Tofino安全公司的OPC Enforcer LSM产品。Tofino安全公司是世界领先的工业安全产品制造商, 提供工业安全解决方案, 产品是一个由独特的硬件和软件搭建的安全平台, 保护工业控制系统及网络不会遭到攻击与破坏。Tofino Enforcer LSM可以检查、追踪并安全保护每一个OPC应用程序创建的连接。它动态地为指定的OPC客户端和服务器打开端口, 并且是只打开每个连接所需要的唯一的TCP端口。它简单易用, 在OPC客户端和服务器无需改变任何配置, 这种先进的解决方案超越了传统的防火墙和tunneler方案。
同时OPC接入组件的封装也可以与其他子系统厂家合作, 与子系统厂家进行协商把接入组件封装到子系统组态软件中, 但由于厂家众多, 组态软件种类也比较多, 实施较为困难。
4. 结束语
通过OPC接入组件的项目实施, 能够改变工程实施的服务水平, 使工程服务更有专业性, 极大提高综合自动化项目的工程实施效率;同时改变公司软件的形象, 提高公司软件的专业化水平和在同行业的竞争力, 并节省公司建设综合自动化项目的费用, 给公司带来更好的经济效益。
参考文献
[1]苏磊;李倩;汤伟;.OPC数据访问客户端的研究和实现计算机工程 (2010) (6) :80-82
[2]俎少杰;樊晓明;王中;.OPC技术在矿井综合自动化系统中的应用工矿自动化 (2011) (6) :108-110
[3]崔东锋;.OPC技术在组态软件之间通信的应用工矿自动化 (2010) (7) :135-136
[4]暴瑞卿;李增录;OPC规范在现代煤矿应用中的程序实现工矿自动化 (2006) (4) :81-84