自动化信息化

自动化信息化（精选12篇）

自动化信息化 篇1

第24届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第6届中国煤矿信息化与自动化高层论坛计划于2014年召开 (时间、地点另行通知) 。为加强学术交流, 本次会议将编辑出版论文集, 并组织大会讨论。请煤矿自动化专委会、信息与自动化专委会每位委员 (或组织本单位) 至少提交1篇论文, 特邀代表提交1篇论文。论文具体要求如下:

(1) 内容:煤矿监控、通信、图像监视、控制、供电及保护、电动机与电器、电气安全、计算机应用及网络、信息化、办公自动化等领域内科研、设计、技改、测试、生产、使用、维护、管理等方面成果或经验体会。

(2) 论文格式:①题目;②作者及工作单位;③摘要;④关键词;⑤正文;⑥参考文献;⑦作者简介、通信地址、E-mail、联系电话 (固定电话及手机) 及邮编等。 (注:没写E-mail和手机的文章不予录用)

(3) 论文不超过5 000字, 插图不多于3幅, 插图大小限制在14cm×14cm (宽×高) 。

(4) 请勿一稿多投, 拒绝已公开发表过的论文。

(5) 不收论文版面费, 不付稿酬。

(6) 截稿日期:2014年6月30日。

煤矿自动化专委会委员请将电子版发至:Lxz6631@163.com或Lxz@cumtb.edu.cn。联系人:兰西柱, 电话:13910767901。

信息与自动化专委会委员、特邀代表请将电子版发至:13911550940@163.com或tzj@cumtb.edu.cn。联系人:田子建, 电话:13911550940。

自动化信息化 篇2

一、综合自动化服务平台

刘庄煤矿自动化通过十年来的建设，对全矿井的供电、提升、通风、排水、制冷、运输、采煤工作面、选煤厂监控等共24大类中的子系统已完成接入30个系统。这30个子系统都已在调度中心进行了实时的监控。目前在完成的各系统中具有远程监控的系统有：主井提升、矸石井提升、东西区压风机房、井下水泵房、110KV变电所、西区10KV变电所、制冷站、抽风机房、主运胶带机、东西胶带、西一胶带、西三胶带、东二吊挂皮带、矸石胶带机、工作面系统、东西区副井提升、信集闭、选煤、地面生产、瓦斯监控、锅炉房监控、工业视频监控、UPS监控、井下人员定位系统、大屏幕调用系统、水源井系统、历史事件查询系统、井下变电所、网络状态监测等系统具备了远程监视。并已经成功实现井下采煤工作面、井下强力皮带监控系统、井下主排水系统、压风等系统在公司总部远程监控。

二、智能化建设

刘庄煤矿井下安装了一套安全生产可视化系统，矿井共计安装可视化设备78套。安全生产可视化系统和人员定位系统对接，完成人员定位信息采集，实现井下主要用电设备的开停状态获取、井下现场声光报警；安全生产可视化系统和风险预控系统无缝对接，实现危险源监测、智能评估、实时预警、及时消警、闭合提升的风险预控管理流程，实现公司层面的联网监控、联网查询、一键抓三违功能，在驻矿安监科建成一套监控平台，实时监控井下安全状况，发现违章，系统自动抓取的功能，从而提高安全管理水平。

三、办公自动化与信息化建设

刘庄煤矿建立了OA网上办公系统，诸如邮箱的收发、公文的审批、计划的报送与审批、请销假的申请与审批等均可以在OA网上办公系统进行，此系统同样可以在手机客户端进行使用，实现了矿区无纸化办公。

四、视频会议系统建设

1、网真会议系统

刘庄煤矿建立了一套网真会议系统，它是一种全新的系统技术，它结合思科在智能化IP网络、统一通信、超高清IP视频、空间IP音频、交互式协同组件、数字电影、灯光环境、人体工程等领域一系列的技术突破及集成技术，成功进行了系统性创新，实现跨越空间和技术障碍的真实体验。此套系统的建立实现了公司及各矿之间远距离视频会议，省去了矿区人员来往公司总部开会的交通、差旅等费用。

2、东、西区视频会议系统

为了方便东、西区人员会议、培训等日常需要，刘庄煤矿专门建设了一套视频会议系统，这套系统将东、西区会议室内的声音、图像等信息通过光缆相互传输，传输上达到了零延迟，且具有较高的清晰度。这套系统目前已经得到了越来越多的应用，每天的生产平衡会，每周的技术例会，一通三防、保卫、救护大队等部门组织的专项培训都通过东、西区视频会议系统开展，光每年东西区人员来往的交通费用方面就为矿上节省了相当可观的费用。

3、东、西区井口视频会议系统

在刘庄煤矿各类检查中，如上级部门监督检查、公司组织的专项检查、东西区每周组织的安全专项等检查，领导要做出一些重要的指示，为方便东西区人员就近就地的入井检查，刘庄煤矿在井口宣誓区建立了一套井口视频会议系统，这套系统将东、西区井口的声音、图像等信息进行实时传输，提高了检查的效率。

五、网络信息化系统

（一）、刘庄煤矿局域网系统组成

刘庄煤矿局域网系统由办公局域网和工业局域网组成。其中办公局域网为千兆通讯，工业局域网为百兆通讯。两个网络均为环形拓扑结构，两台交换机互为热备使用，网络运行可靠性高。

（二）、刘庄煤矿局域网系统建设

1、办公局域网系统（1）、办公局域网系统简介

目前刘庄煤矿已经建立了完整的办公网络系统，覆盖到全矿区的每一个办公环节中，为刘庄煤矿提供了快捷有效的网上办公平台，实现了无纸化办公。

刘庄煤矿网络系统新建于2005年6月份，至今已覆盖全矿区，目前网络系统内有500余台办公电脑、42台二级交换机以及两台核心交换机和一台SDH组成。刘庄煤矿办公网络通过通信光缆引自新集一矿，首先接入刘庄煤矿集控中心机房DNS服务器，然后接入行政机房核心交换机，核心交换机采用的是思科C6509-E-FAN型交换机，为了保障刘庄煤矿的网络通讯正常，核心交换机采用了双机热备的运行模式，一旦主机出现故障，备机将在1分钟内自动运行，进一步加强网络安全可靠性。办公网络系统采用星形结构，核心交换机和二级交换机之间全部为千兆光缆传输，保证了整个网络系统的高速运行。对外使用一台SDH，使刘庄煤矿、公司总部、新集一矿、口孜东矿形成环状连接，SDH之间传输速率为2.5Gbps，确保了刘庄煤矿网络系统的安全可靠快速运行。

2、工业局域网系统（1）、工业局域网系统简介

刘庄煤矿工业网络系统建设于2005年，至今已覆盖东区井下、地面及西区地面及井下环网的建设，主要包含各主要硐室、各采区工作面及地面各车间，其中包含主井装卸载、东三东采区变电所、中央胶带机变电所、8煤采区变电所、东西胶带电控室、东二进矸石胶带电控室，西区瓦斯泵站、压风机房、西区抽风机房、西区压风机房等网络节点。目前刘庄矿工业环网配有RS20的网络节点31个，基本满足了矿自动化建设的需求。所有环网及设备的运行状态均在调度中心集中监控。采用了两台工业以太网赫思曼核心交换机MACH 4002，互为冗余，如工业环网中任一台设备或光纤出现故障，立即切换至另一台路由，所有子系统数据直接连接本地RS20交换，确保网络安全运行。六、六大系统建设

1、人员定位系统

刘庄煤矿人员定位与无线通讯二合一系统于2014年1月份完成了建设工作并投入使用，人员定位系统型号为KJ69J，该系统由天地（常州）自动化股份有限公司和国投新集安徽智能科技有限公司联合研发并生产。系统的构成主要包括：井上数据服务器设备、验卡系统、考勤系统；井下KTW139C矿用本安型基站、KJF80.2A矿用本安型无线收发器、KLX5LM(A)本安型信息矿灯、系统传输通道。主要功能有矿井目标定位、跟踪、人员无线寻呼、考勤统计、历史数据的记录与查询、回放、网络化与信息共享、紧急事件处理、系统运行管理，井下人员定位设备就近接入井下环网交换机光口或者电口。刘庄煤矿人员定位系统中心站由两台同步数据库服务器可直接一主一备上传数据，配有专职中心站值班员及网管，实时观察安全监控系统的运行情况及数据上传情况。目前共安装了KTW139C矿用本安型基站98台，KJF80.2A矿用本安型无线收发器184台，信号覆盖至各工作面、掘进迎头、主要采掘工作面永久和临时避难硐室、矸石山及副井上口等地面区域，系统已覆盖井下各主要区域。

2、通信联络系统

刘庄煤矿调度通讯系统采用的是北方联创通信有限公司设计的KTJ113调度交换机。该系统由两台独立的调度交换机组成，东区为主机西区为副机。东西区之间通过光端机进行对接实现跨局调度功能实现调度台强插、强拆功能，与行政机和无线通讯之间通过PRA数字中级连接、每条链路同时支持32路语音通话。

自动化信息化 篇3

关键词：企业；信息化管理；自动化办公；控制

进入新的竞争时期，信息和技术成为了企业之间互相比试、切磋技艺的重要项目，如何利用信息技术和设备条件来管理企业，使企业办公发挥出最大的效率，在竞争激烈的市场中争创经营佳绩，是现阶段令国内各大企业头疼的主要问题。具体来说，企业的信息化管理与自动化办公指的是采用先进的信息科学技术，针对企业的信息资源，用系统集成的方法来整合企业的管理结构和机制，规范企业的内部管理，最大化提升企业办公效率，从而提升企业在市场上的综合竞争力，促进企业用卓越的经营绩效和管理实力争得更加稳固的一席之地。

1 企业信息化管理系统的创建

1.1 企业信息化管理系统的建设目标。企业开展信息化建设的前提需要对信息资源进行整合、提升企业的管理质量以及开拓更加广阔的市场。一旦加快了企业的信息化建设节奏，企业的整体信息化运作水平就会得到提升，建设更加规范的企业信息化办公管理系统也就成为了可能，更加全面化的构建办公环境，为企业战略目标的实现锦上添花。具体来说，首先要实现在线协同办公、公文的收发管理、文件报送等多项现代化办公功能。其次，建立起一个在线交流与协作共享平台，实现信息资源的实时共享。再次，要全面规范行政办公与审批的流程，使每个部门的工作更加合理化、规范化。最后，要遵循先进性、实用性、安全开放性等原则，保证企业信息化管理和自动化办公系统的科学性。

1.2 企业信息化管理系统的建设原则。在建设企业信息化管理和自动化办公系统的过程中，必须要遵循相应的几项原则，来保证建设工作能够及时有效的开展，保证系统建成之后能够达到预期效果。在建设企业信息化管理和自动化办公系统的过程中，要坚持工作的规范性、系统的可靠性、系统的易操作性与易维护性、扩展性等原则，除以上这些原则以外，信息化管理系统在操作的过程中还应该充分具备人性化的特征，提供简便的网站栏目内容维护功能和用户权限管理等功能，为企业员工的管理和操作带来方便。

1.3 企业信息化管理系统的建设目的。进入全新的科学技术信息时代，企业选择建设信息化管理系统和自动化办公系统的目的是采用方便的信息化设备和通信手段实现现代化的无纸办公，建立起一个能够实现企业关键办公的应用软件系统，使企业内部的各方面信息资源得到有效的整合，实现办公的协同化、分享化、同步化和信息化，从而进一步全方面的提升企业内部管理与办公效率。

2 企业信息化管理系统的结构设计

2.1 企业信息化系统设计总体与通用技术要求。信息化管理系统和自动化办公系统的设计主要包括模块化设计、开放与安全性设计等设计要求，以及包括软件与硬件在内的通用技术要求。其中，软件部分应采用带有多层结构的Browser/Sever模式，在系统组成结构中，应当采用技术相对较为成熟的、符合技术标准的服务器、中间件以及其他数据库产品。建立起的信息化办公系统应当保证Windows用户的正常使用，并且提供基于XML的数据交换接口，支持与第三方软件的应用集成。系统要在充分考虑数据信息安全保密性的基础上提供较为完整的数据加密接口，保证信息的安全。最后，在语言操作方面，系统应提供的操作界面应该最大化地符合中文使用习惯，保证所有的用户信息都能够通过中文显示出来，且具备多语言版本扩展能力。

2.2 系统平台和体系构架要求。整个信息化管理系统应当采用B/S结构，在开发设计的过程中要采取依靠平台化的分布式处理技术，支持多层构架，各个层相互区别，采用关系型数据库，使消息服务成为可能，其次，还要求系统在构建和设计的过程中要采用模块化开发的技术，提供开放的标准接口，以保证系统后续功能的可开发性。

3 企业信息化管理系统功能要求

3.1 协同工作。协同工作指的是企业内部员工之间通过适当的交流和信息的互换而开展的工作，在企业的自动化办公系统中，只需要简单的文字编辑、信息传输以及意见回复和附件加载等流程，就能够实现异地工作协同，用不同的形式来完成企业办公过程中信息的传输、审批、请示、汇报等复杂多项的工作。

3.2 发文管理。企业对内、外部发文都可以通过信息化管理系统中的发文管理功能实现，发文管理主要涉及到拟稿、审核、核稿、签发、印发等流程。

3.3 收文管理。收文管理主要在内部发文的过程中有所应用，主要是对电子文件和纸质文件的处理，对接收到的文件、传真以及其他资料，完成记录后可供多人传阅。

3.4 项目管理。OA的组成部分中，项目管理是重要的环节之一，领导与员工和其他各部门之间的及时沟通，对企业项目管理的质量会有直接的影响，因此，要管理好一个企业的项目，就必须对相关人员、时间、硬件配置等信息作好记录和了解，重点把握其中的要害关系。

3.5 合同管理。合同的签订、审批和管理对企业的经营管理来说意义重大，每一次签订合同都要经过相关部门的严格审批核查，通过互联网平台大大地提升了合同审核管理的效率，缩短了审批周期，成本得到了相应的节约。

3.6 会务管理。会议是企业自身管理和经营过程中的重要组成部分，会议的信息资源需要得到完整的记录和保存，会务管理能够实现会议申报、审批、安排、通知、记录、查询等功能，有需要者还可以通过系统对会议室使用情况进行实时查询，方便会议的安排。

4 结语

综上所述，进入全新的科技时代，信息化管理系统和自动化办公体系的建立是企业自身发展和在市场中竞争的重要手段，采用先进的现代化设备和管理手段，能够在相同的时间内节省大把的时间，提升企业内部的办公效率，提高企业管理质量，进而帮助企业在激烈的市场竞争中立于长久不败之地。

参考文献：

[1]张冉.浅谈办公自动化中计算机计术的应用[J].科技展望，2015（25）.

[2]唐颖.浅谈办公自动化在现代工作中的应用[J].价值工程，2014（30）.

[3]许道冰.办公自动化现状与改进的探讨[J].计算机光盘软件与应用，2014（21）.

中国自动化与信息化未来之展望 篇4

1、“物质”、“能量”、“信息”并行称为世界的三大要素

物质是能量和信息的载体,能量是物质运动的动力和信息产生的根源,信息是人类了解自然及人类社会的根据。信息也是物质和能量表达的状态和方式。

自动化科学是以控制论、信息论、系统论为它的方法论基础,研究的是人为了实现某些目的行为的一般原理和方法。

“自动化”与“信息化”两者的联系是:研究工作的时代相同,研究工作的理论基础相似,研究工作的基本工具相同,研究问题的领域相同。

2、自动化技术涉及到信息技术的全部

早在1877年,玻尔兹曼提出了公式:S=k×lnΩ,这就是著名的玻尔兹曼关系式,式中:S为系统宏观状态函数;k为玻尔兹曼常数;Ω 为系统分子的状态数。熵函数引入物理学为信息论的产生提供了理论前提。

图1表示自动化涉及的典型的闭环负反馈控制系统,图1上方的信息获取、信息传送、信息处理、信息传送、信息应用、就涉及到信息技术的全部内容。

3、关于“自动化”概念

“自动化”一词出现于20世纪40年代。

自动化(Automation)是一个动态的概念、发展的概念, 在不同的时代,自动化有不同的内涵和外延。

4、关于“信息化”概念

信息化(Informatization)概念的提出是与后工业社会或信息社会的讨论相联系的。

信息时代是继农业时代、工业时代之后,人类社会历史发展出现的新时代。

信息社会中信息成为人类活动的基本资源,信息技术广泛地应用于农业、工业、科技、国防及社会的各个领域,信息产业已经成为整个社会经济的基础产业。

5、“自动化”与“信息化”两者既有联系又有区别

“自动化”与“信息化”虽然并不是同一回事,但是,两者既有联系,也有区别。

人们通常将申农(Claude Elwood Shannon)于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文,〈A Mathematical Theory of Communication〉(《通信的数学理论》)作为现代信息论研究的开端。

在申农创立信息论的同时,维纳(Norbert Wiener)出版了专著〈Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine〉(《控制论:或关于动物和机器中控制与通信的科学》), 创建了控制论;1964年维纳出版了他的最后一部著作〈God and Golem Inc.〉《上帝和高兰合股公司》(刊于 《维纳著作选》P. 185-250;另1974. 2《摘译》外国自然科学哲学(内部发行本)将该书名译作《上帝和精灵》)。[1]

“自动化”与“信息化”过程都普遍存在于社会、工业、农业、 生物、环保、国防、科技、生活和人工智能等领域。

“自动化”与“信息化”两者的联系是:研究工作的时代相同,研究工作的理论基础相似,研究工作的基本工具相同,研究问题的领域相同。研究的对象不同,“自动化”是如何运用“信息”来进行对象的“控制”与“优化”。而“信息化”,研究“信息” 的本身属性如信息的度量与定量、信息的编码、信息传输的效率、信息的纠错等等。

研究“自动化”与“信息化”两者在科学技术界的出发点不同、角度不同。一个是针对着“无人化”的设备或装置按照指令或程序正常的自动运转;一个是针对着信息的获取、传输、处理与检索及其运转过程之中的安全问题。

内涵与特点不同。“自动化”从科学层面来说是以控制理论、大系统理论、复杂系统理论作为理论基础;从哲学层面来说是方法论。“信息化”这一概念向上到“国家信息化问题”,向下到“企业信息化问题”,具有很大的宽泛性。

6、“自动化”与“信息化”两者既互为依托又相互促进

信息技术是由信息获取、信息传输、信息处理和信息利用四部分组成的。自动化系统也包含有信息获取、信息传输、信息处理和信息利用四部分,而带有计算机网络或通信网络的自动化系统则更是包含了以上全部内容。以控制为基础的自动化虽然涉及到信息技术的全部,但其重点是在信息的利用上。自动化技术显然是信息技术中最核心的组成部分之一。

信息时代的自动化,则是在机械化时代自动化的基础上的信息时代的自动化了。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。信息化促进了自动化的提高,信息化是更高层次的自动化。

7、“自动化”与“信息化”互相融合是未来的趋势

现代信息和通信技术与自动化技术是息息相关的。计算机技术和网络技术的发展,使自动化系统底层通信争论多年的现场总线技术将会有所改观,使CIMS、CIPS系统扁平化成为现实;使人机界面更加友好,真正做到低成本自动化的时候将会提前来到。光学技术(光通信和激光)的发展已为信息技术和自动化技术带来巨大的变化。

二、自动化的历史是自动化的内涵与外延不断拓展的历史

1、自动化科学

自动化科学包含的内容软硬俱全。软可以软到以数学和逻辑为工具研究控制系统的一般规律,如能控性、能观性、最优性、稳定性、离散系统状态等。硬可以硬到用元器件、IC搭建控制器,与传感器和执行器组成一个个物理的控制系统。

2、自动化科学是与时俱进、充满机遇和挑战的科学

当前,从全球范围来看,自动化学科正面临着空前的挑战和发展机遇。挑战来自经济全球化和科技市场化的发展。各种新兴工业领域,乃至诸多社会工程,如建筑、交通、物流、港口、 环保、通信等,以及农业、经济、生物等广泛领域,都对自动化提出了以提高效率、实现优化为目标的各种要求。现代信息技术的发展使人们获取信息的能力大为提高,面对从网络获取的大量信息,有着处理能力不断提高的计算机,如何充分有效地利用这些信息去实现人们改造自然的最终目标,任务又落到了自动化的身上。

应对这一挑战,自动化学科把复杂系统控制作为其理论发展的新方向,针对工业和非工业领域中自动化问题的各种复杂性,如过程控制中的不确定性、制造过程中的离散性、社会经济等领域所表现出来的复杂巨系统性质等,开展了相应的研究, 形成了一系列新的热点,为自动化从原来的回路、装置向系统发展提供了思想和方法。

在技术层面上,自动化充分利用了现代信息技术和电子技术的成果作为实现其方法的手段,一方面在概念上把建立在数学模型基础上的自动化延伸为基于信息处理的自动化,加强研究综合应用各种模型和非模型方法,包括人工智能、神经网络、 模糊论、进化算法等实现优化与控制的技术,另一方面,则把传统由传感器、控制器、执行器组成的自动化回路发展为把网络通信、计算机信息处理综合集成在内的自动化系统,研究现场总线、网络控制系统等新一代自动化系统,并在计算机控制的基础上进一步把DSP、并行处理芯片等技术应用于其控制和优化算法的实现。

3、自动化理论:信息论、控制论、经典控制理论、现代控制理论、大系统理论

20世纪40年代出现的经典控制理论,为自动化科学奠定了理论基础。

20世纪50年代经典控制理论形成。

经典控制理论,以传递函数为基础,在频率域对单输入--- 单输出控制系统进行分析与设计的理论[4]

1956年,前苏联科学家庞特里亚金提出极大值原理。当年美国数学家R.贝尔曼(Bellman)创立动态规划。1960年美国数学家R.卡尔曼(Kalman)提出能控性和能观性两个概念,揭示了系统的内在属性。卡尔曼还引入了状态空间法(State Space Method)。

20世纪60年代,出现了以状态空间法为基础的现代控制理论。

现代控制理论,基于时域内的状态空间分析法,着重时间系统最优化控制的研究。

20世纪70年代以来,随着计算机技术的发展和普及,人们处理复杂信息加工的能力得到了显著加强,从而有力地推动了自动化技术的全方位发展。

20世纪70年代:大系统理论出现、IC出现

大系统理论阶段与智能控制理论阶段(70年代初期至现在)

大系统理论(Theory of largescale systems),是指规模庞大、结构复杂、变量众多、关联严重、信息不完备的信息与控制系统[4]。

智能控制系统是具有某些仿人智能的工程控制与信息处理系统,其中最典型的是智能机器人。

20世纪80年代:计算机迅速发展。

20世纪90年代:互联网开始大规模应用。

21世纪00年代:物联网出现、2008年11月IBM提出“智慧地球”概念。美国IBM提出智慧地球。决策:智能———智慧(智慧地球、智慧城市、智慧医院、智慧小区、智能电网)。

21世纪10年代:系统绿色化渐行渐近。

4、自动化应用

自动化应用:传感器、数据传输网、控制策略(由智能到智慧———计算机工具是最重要的)、执行机构。

三、自动化的现状是工业化和信息化融合渐行渐近,也是信息化和自动化融合越来越紧密的时期

1、理论

当前自动化的应用领域正在不断扩展,它与其它信息技术的结合越来越紧密,这两方面的推动力正在改变着自动化学科的传统研究内容。

经典控制理论、现代控制理论、大系统理论、计算机控制理论、智能控制理论、集散控制系统(DCS)。

可以预见智能控制的发展与完善将引起控制科学与工程学科的全面革命。

当前DCS发展的一个新趋势是基于无线工业网络的集散控制系统,采用DCS不是简单地取代传统的控制设备,而是一种高新技术的发展。

进入21世纪后,由于新学科和交叉学科的发展,新时期的控制理论与工程应用面临新的机遇与问题,一下所列几个问题可以帮助我们理解面临的挑战:

(1)具有符号和连续动力学系统的控制。下一代的系统将把逻辑运算(如何符号推理和决策)和连续量(如电压、位置和浓度)结合起来。目前的理论不能有效地处理这样的系统,特别是描述大系统的时候;

(2)分布、异步和网络环境中的控制。为了保证系统的稳定性、性能和鲁棒性,分布在多个通过数据包通信而相互连接的计算单元之中的控制必须采用新的形式。对于那些控制时无法忽略计算与通信上的约束的应用威严,这一点尤为突出;

(3)高层次的协调与自主。反馈越来越多地应用于企业的决策系统中,包括供应链的管理和物流、空间管理和空中交通控制以及C4ISR系统。为了使系统在实际环境中能可靠地运行,需要将近二三十年鲁棒控制系统在分析和设计方面所取得的成就扩展到这些更高层次的决策系统里;

(4)控制算法的自动综合,且具有集成的验证和确认。未来的工程系统需要能够快速进行设计、再设计和实现控制的软件。研究人员需要开发功能更强大的设计工具,使得从建模到环路中含有硬件的仿真(Hardware-in-the-loop simulation)的整个控制系统设计过程能自动完成,这包括系统级软件验证和确认;

(5)利用不可靠的部件建立可靠的系统。对于大部分的大工程系统,即使个别元件不能工作时,整个系统必须能够连续运行。进一步地,这要求系统的设计允许系统可以自动重构,以便它的功能逐渐下降而不是突然地停止。

至今,以上所列五个问题仍事当今自动化研究与发展所面临的最主要问题和研究热点。

目前,复杂系统的分析与控制仍然是国际主流的研究方向,尤其是网络化控制系统为代表体现了复杂系统研究的热潮。与之相关,对各类智能合作控制策略与技术的研究,从群体智能(Swarm Intelligence)到基于代理的智能控制方法,也已成为受到广泛关注的热点课题。

机器人与智能机器是最典型的自动化应用;智能交通技术与交通堵塞、能源短缺和环境污染紧密相关,在欧洲、美国和日本有较严格的汽车尾气排放标准;自动化在航空航天领域有重要的应用,航空航天技术是一个国家自动化水平的综合体现; 传感网络已成为国内外近期的主要研发热点,尽管由于技术等方面的制约,无线传感器网络的大规模商业应用还有待时日, 但其发展远景广阔。目前,无线传感器网络的应用主要集中在环境的监测的保护、医疗护理、军事领域以及其他探测用途。与之相关,智能空间技术也是未来自动化领域研究的主要方向之一。智能空间技术把控制、传感、通信、计算融为一体,其关键技术包括传感器网络、机器人技术等。

2、技术

信息的产生、信息的传送、信息的处理、决策、信息的执行、 信息的反馈、

3、应用

(1)以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流;

(2)PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展;

(3)集散控制系统DCS(Distributed Control System)小型化、 多样化、PC化和开放性是未来发展的主要方向;

(4)控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展;

(5)仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展;

(6)数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展;

(7)工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展;

(8)工业控制软件正向先进控制方向发展。

我国自动化系统自主创新能力低下,自主知识产权匮乏。 具体表现在国产高端自动化产品奇缺,市场竞争力不强。目前, 我国国产高端成套专用控制系统或优化系统几乎为零。公用工程大型装备自动化控制系统十分落后。公用大型工程装备指的是大型工程机械装备、大型矿山机械装备、大型口岸工程装备、 大型交通工程装备、大型城市工程装备等,长期以来,资金投入不足,研发力量薄弱,缺乏现代控制理论、方法、技术的融入。我国自行设计制造的大型挖掘机、大型摊铺机、大型装载机等重大装备,控制系统绝大部分由国外提供。

四、展望未来的根据———当前,我国发展仍处于重要战略机遇期

具备经济持续健康发展的基础条件。是推进工业化、促进城镇化、拓展国际化的重要战略机遇期。加快培育和发展战略性新兴产业的决定和“十二五”国家战略性新兴产业发展规划是我们展望自动化技术、应用、产业未来的根据。

1、智慧地球对我国信息化和工业化融合的关系

IBM提出的智慧地球对我国工业和信息化的发展乃至社会经济的发展都具有一定的参考价值。

智慧地球与两化融合的本质是一致的。智慧地球和两化融合都是广泛地应用先进的信息技术、智能技术,智慧地球是一个美好的愿景、两化融合是实现智慧地球的必经阶段和关键点。

从工业发展历程来看,工业经历了机械化工业时代、电气化工业时代、自动化工业时代,1971年微处理芯片的发明,使美国工业化进入了第四代,以数字化为基本特征,走向智能化和网络化的工业化。美国工业化基本走完,美国信息化也很发达, 在此基础上,美国提出走智慧化道路是理所当然的。而我国目前工业化进入中期阶段,不能象美国走完工业化后再走信息化,需要工业化和信息化融合发展,智慧化是工业化发展的目标和新阶段。智慧地球的愿景就是广泛地利用信息技术和更深层次的利用智能技术,这与利用信息技术改造和提升传统工业相一致,两化融合本质上是实现智慧地球的一个重要阶段。

智慧地球是一个基于互联网和物联网的泛在的网络,信息技术可以应用到各个领域和区域,泛在网络中各个节点可以是某个区域、某个行业、某个领域,如果信息技术、智能技术广泛应用到工业领域,那两化融合本质上就是“智慧工业”,“智慧工业”是实现智慧地球的一个关键点;如果信息技术、智能技术广泛应用于某个区域,比如中国,那就是“智慧中国”。“智慧工业”、“智慧中国”是最终实现智慧地球必须经历的关键点。

(1)两化融合是智慧地球的基础和必要前提

信息化与工业化融合,其内涵是在工业领域广泛、深入应用信息技术,推动传统工业技术改造,增强工业生产的自动化、 信息化和智慧化水平。只有实现工业生产与信息技术的广泛融合,才能最大限度的普及信息技术在社会生产生活中的广泛应用,实现智慧地球“更透彻的感知、更大范围的互联互通和更深入的智能化”愿景。

两化融合使企业的生产、经营、管理、营销方式发生根本性转变,信息资源的充分开发和广泛利用使企业的决策更加科学合理;两化融合是调整生产关系和生产力的过程,也是生产力、 产业结构、经济结构、社会形态、生活方式全面转变的过程,这正是智慧地球所要达成的目标。所以,两化融合是智慧地球的具体体现。

(2)两化融合可促进智慧地球成为现实

两化融合可以改变生产与社会需求脱节的局面,促使企业的生产与社会的需求形成紧耦合关系,生产制造向绿色节能和高效的方向转变,使按需定制,即时制造成为现实。市场需求与生产制造相互协同,提高了资源利用率,降低了资源消耗,改善了人类生态环境。同时,也转变个人、企业、组织、政府、自然系统和人造系统交互的方式,使其更加智慧;资源配置和组织结构的变化更加合理。

(3)智慧地球可以为两化融合创造新的发展机遇

智慧地球概念具有极其宽泛的延展空间,并将催生下一代信息技术应用需求、商业理念和经营模式。具体的说,广泛意义的物联网络将会渗透到社会的各个角落,社会生产和生活将被各种信息终端所包围并衍生出新的运行模式。工业领域为信息技术广泛应用提供市场空间,智慧地球概念的提出必将促进信息技术在工业领域更广泛、更深层次的应用。智慧地球发展过程中将会创造大量的商业机会,为产品及产业的创新提供契机,为两化融合提供新机遇。

(4)对我国经济刺激计划实施效果的影响

IBM适时推出智慧地球的机会目标是非常明确的。首先, 在美国“7870亿经济刺激计划”出台之际推出智慧地球,IBM成为了该计划的受益者之一。同时,在中国政府的“4万亿人民币经济刺激方案”实施背景下,IBM在中国推出了六套重点行业的“智慧方案”。本质上是围绕如何推销IBM自己生产的软硬件产品和解决方案,推广IBM产品在世界各国信息化进程中的广泛应用,是更高层次的一种营销策略。

我国的工业经济复苏的基础还不牢靠,企业发展和劳动就业等问题还需要国家政策和资金的支持。而IBM所关注的这些领域均是资源丰厚,资金充沛、关系国计民生的重点行业。如果IBM凭借智慧地球大规模获得了这方面的项目资源,我国将会被IBM高附加值产品消耗掉大量资金资源,严重削弱我国对本国企业的扶持力度,深刻影响我国经济刺激计划的实施效果。

(5)对我国信息产业的影响

IBM提出智慧地球的概念是经过精心谋划、充分准备和周密部署的。IBM确信没有竞争对手可以在智慧地球的技术实现领域超越它。实现智慧地球愿景的关键技术:传感器网络、云计算、超级计算、软件服务化、数据整合与挖掘等等都是IBM的技术优势,IBM已经构筑了一个没有竞争对手的信息技术生态环境。从宏观战略目标分析,IBM希望借助智慧地球再一次引领世界IT产业发展,占领竞争的制高点。

智慧地球作为迄今为止最大规模的物联网络概括了这个时代所有的IT技术。智慧地球的实施一方面可以带动下一代信息技术的发展,一方面也有带来新的技术壁垒形成的可能, 无论哪种情况出现,如果把握不好将会对我国的信息产业创新发展带来巨大的影响。目前,信息产业的核心———软件(特别是基础软件,操作系统、数据库、中间件)、集成电路(CPU、DSP等高端芯片)和互联网络—一直被美国所主导,我国正在奋力追赶,但差距还很大。

(6)对世界经济的影响

由于智慧地球是面向整个世界的信息化战略,正如奥巴马所说:“毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”它必将带动美国工业向智能化飞跃,而且也为美国的高附加值产品向世界各国输出提供必要的条件。

在世界经济领域,智慧地球战略必将培育以美国智慧地球为核心的强势生态系统。对于包括我国在内的经济基础比较薄弱的发展中国家来说,必将产生新的经济挑战。

(7)对国家安全、产业安全和信息安全的挑战

首先,当全世界互联成一个超级系统———智慧地球时,这个系统的安全性将直接关系到国家安全。如果中国在建设智慧地球过程中不能坚持“自主可控”原则,那么国家风险将会凸显。

其次,智慧地球的推广应用,还将直接影响到相关产业安全。在信息产业特别是核心软硬件领域(如操作系统、数据库、 中间件软件、嵌入式软件、集成电路等)将会受到严峻挑战。同时,医疗、交通、电力、银行等在内的所有关系国计民生的重要领域的安全也将受到严重威胁。

最后,广泛的物联网络使得各种风险互相交织延伸,将带来严重的、难以预料的信息安全问题。现有的信息安全防护体系很难应对各类风险叠加后的综合风险。

2、纵观近两年世界各国的科技发展布局,IBM“智慧地球”战略已经得到了各国的普遍认可

数字化、网络化和智能化,被公认为是未来社会发展的大趋势,而与“智慧地球”密切相关的物联网、云计算等,更成为科技发达国家制定本国发展战略的重点。自2009年以来,美国、欧盟、日本和韩国等纷纷推出本国的物联网、云计算相关发展战略。

3、当前我国必须重视的问题

技术路径选择问题。从技术层面看,我国在发展与“智慧地球”密切相关的传感器、云计算等物联网技术方面,面临着两种选择:一是完全采用IBM公司的“智慧地球”技术和产品,这将可能导致我国相关技术自主研发能力的丧失;二是依靠自己的力量,发展我国自己的智慧系统(或称“智慧中国”),从而掌握 “智慧中国”构建的主动权。但现实情况是,虽然我国在研发方面已经具备了较好的发展基础,且物联网研究也与国际同步, 但在核心技术的突破方面还远远不够。

在高端传感器方面,我国的生产能力严重缺乏,现有的传感器灵敏度较低,直接影响传感器的作用距离;在与云计算密切相关的云计算基础架构等方面,我国各研发机构的关注程度也很不足,核心电子器件、高端通用芯片和大型系统软件等,仍过多依靠购买国外的成品;我国在核心晶片制造工艺和技术方面也很不成熟;中间件、开发环境和应用软件开发等也普遍薄弱。此外,我国应用层研发的起步也较晚,且大部分分散于低端层次。因此,如何发展中国的智慧系统,到底选择哪一条技术发展路径,我国确实面临着相当程度的技术风险。

4、重复建设和市场风险问题

当前,我国与“智慧地球”直接相关的物联网、云计算等产业规模持续增大,一些重点城市在发展物联网、云计算过程中,通常依据自己对“智慧”的理解,以及自身城市建设的需求进行布局。目前,我国有上百个地区提出建设“智慧城市”,30多个省市将物联网作为产业发展重点,80%以上城市将物联网列为主导产业,已经出现了明显过热的发展苗头。有专家对这种“一拥而上”的重复建设现象,纷纷表达出担忧,认为当前过热的物联网、云计算和“智慧城市”等的建设,将有可能导致新的产能过剩。

5、我国发展物联网、云计算等智慧系统,也面临着我国市场被跨国公司垄断的风险

IBM公司的研发实力和对中国的发展战略,以及中国巨大的经济发展需求,都为IBM“智慧地球”抢占中国市场提供了新的机遇。仅以2011年统计为例,IBM在中国市场就已连续12年蝉联整体服务器市场全国排名第一,连续12年蝉联中国U- NIX服务器市场第一,连续8年蝉联中国外部存储系统市场全国第一。IBM公司2012年计划:将通过创新和务实的战略,帮助中国企业和政府机构提升云计算、业务分析与优化、智慧的商务、智慧的城市、高端系统/ 智慧的运算等关键能力,并要在重点行业、中型企业、区域拓展和公司建设等领域寻求突破,以实现发展转型和“智慧的成长”。

海量数据管理与信息安全问题。IBM“智慧地球”战略在我国的实施,必将引发深层次的国家信息安全风险,这一点需要引起我们的高度重视。“智慧地球”所倡导的“更全面的互联互通”,目标是要实现国家层面乃至全球基础设施甚至自然资源的互联互通。而这种互联互通,则极有可能为某些跨国大公司借助技术手段,掌控全球范围的各种资源提供便利。

就海量数据管理来看,目前我国数据中心的产业规模已跃居全球第一,随着物联网未来在国家电网、交通、物流、家居、医疗、农业、国防军事等众多领域的广泛应用,必将产生更多的数据,而对这些海量数据的分析和管理,也将变得越来越重要。因此,虽然物联网、云计算乃至“智慧地球”具有广阔的应用前景和巨大的市场规模,但其存在的可靠性、安全性等方面的问题, 目前还没有有效的解决办法。有专家认为,以我国现有的信息安全防护体系,实在难以保证事关国家安全的敏感信息不外泄,我国所面临的国家信息安全风险必将越来越严峻。

五、中国自动化未来十年的展望

1、技术的创新与趋势

理论:闭环、开环。

硬件:传感器、决策器、执行器、信息传送手段:互联网、移动互联网、物联网以太网、工业以太网、工业总线。

以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流。

PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。

集散控制系统DCS(Distributed Control System)小型化、多样化、PC化和开放性是未来发展的主要方向。

控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展。

仪器仪表技术。

数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展。

工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展。

软件:计算———分析———决策。智能———智慧。

工业控制软件正向先进控制方向发展。

2、应用的发展与突破

国家大环境是推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。拓展国际化。

在这样的大环境中自动化将有最大的贡献。

在国家信息化的建设中自动化技术将有最大的贡献。

在工业化与信息化融合的建设中自动化技术将有最大的贡献。

在众多行业的物联网系统乃至物物相连,感知中国的大系统的建设中

在智慧城市的建设中自动化技术将有最大的贡献。

在“智能电网”“、智慧医疗”、“智慧城市”、“智能交通(公路、 铁路、航空、航海)”、“智慧供应链”和“智慧银行”的建设中自动化将有最大的贡献。随着我国发展物联网、云计算热潮的不断升温,IBM在“智慧的计算”、“智慧的数据中心”等方面也投入了更多的研发力量,并积极与国内相关机构寻求合作。2009年以来, 这些解决方案,已经陆续在我国各个层面得以推进。

绿色能源、智能楼宇、智能家庭的广泛建设自动化应用将有数量与质量上的发展与突破。

3、市场的机遇与方向

良好机遇、多年难逢,项目众多、市场庞大。

大方向:工业化与信息化融合、信息化与自动化融合。物物相连,感知中国———物联网。智慧社区、智慧医疗、智能电网、智慧交通、智慧银行、智慧城市、智慧中国。所有这些方向都是(本质绿色?)的,在这些方向的项目中也一定能够做到绿色化的建设。

六、建议

1、将互联网、物联网、泛在网中的海量数据视为国家的战略资源

当前,互联网已成为全球性的基础设施,物联网、泛在网作为互联网向物质世界延伸的感知网络,可以产生大量的感知数据,并与互联网相联。据IDC报告显示,全球数据量每18个月就翻一番。在互联网领域,谁能垄断数据资源,谁就可能成为世界的霸主。

“大数据”越来越广泛的应用已经昭示了其对于企业、组织、国家的有用性、重要性。

互联网、物联网、泛在网中的海量数据包含了各种属性的 “大数据”;各种属性的结构性数据;各种属性的非结构性数据。

我们应从战略层面,高度重视海量数据对国家安全的重要性,将物联网海量数据视为国家的战略资源进行管理。各级政府、地方和企业都应在建立“智慧城市”、“智慧医疗”、“智能交通”等智慧系统中,对物联网海量数据资源制定有效的保护和管理措施。

2、尽早形成自主完备的“智慧中国”技术体系

(1)加强前瞻性、综合性、战略性问题研究

应对金融危机,当前世界主要发达国家都已制订各自新的国家信息化推进战略,欧盟2009年6月提出“物联网计划”、日本2009年连续发布了“i-Japan2015”、《面向数字时代的新战略———三年紧急计划》,美国提出未来可能上升到国家战略的智慧地球等等。上述计划的推出,目的都是通过加强信息技术创新,促进信息技术产业发展和信息技术的深度应用,推动经济增长和结构调整,增强国家竞争力,改善和促进就业,最终对于这些国家摆脱金融危机起到积极作用,同时引领本国经济更具竞争优势。我们应该加强前瞻性、综合性、战略性问题研究, 研究智慧地球的根本目标;在实现智慧地球的漫长过程中,有计划的构筑“智慧中国”的战略研究体系、架构实现的产业布局体系研究、技术支撑体系的研究等;并借此构建工业和信息化领域新的战略研究体系和公共服务体系,在“智慧中国”的建设中抢占理论研究与技术开发和应用制高点,奋力推进工业化和信息化的融合发展,走具有中国特色的新型工业化之路,建设中国新型工业体系—“智慧工业”。

(2)加强智慧地球相关标准体系研究,做好产业布局

目前我国信息产业缺乏核心专利。半导体专利国外企业占85%,电子元器件、专用设备、仪器和器材专利国外企业占70%。无线电传输国外企业所占比例高达93%,移动通信和传输设备国外企业也占到了91%和89%。

与此严峻形势相对的是,作为智慧地球重要的支撑技术传感器网络和云计算等,我国的研究与国际上相比具有同发优势, 在研究、应用及标准化等方面与国际先进水平基本同步,个别领域甚至超前。当前国际标准化组织对传感器网络和云计算等国际标准的研究刚刚启动,尚未形成统一标准。我国相关科研机构有能力抢先制定适合我国产业发展特点的技术标准,引领国际标准走向,推动我国“智慧工业”“、智慧中国”的快速发展。

在实施“智慧工业”的过程中,需要对现有的一些关键产业进行技术改造,实现产业结构优化与转换。在更高的层面、更广的范围促进产业要素在空间地域上的流动、转移与重新组合。 加快软件、信息服务业和集成电路等基础性、战略性产业发展; 落实国家调整振兴规划,优先发展智慧工业、智慧医疗、智慧金融、智慧交通、智慧能源和智慧物流等,降低资源消耗,提高经济效益。在推动技术改造过程中,发展先进生产力,淘汰落后产能,推动绿色节能产业发展,使产业布局进一步得到优化。

(3)建议设立专项资金,加强技术研发和产业化

智慧地球表明信息技术对经济和社会发展的重要性。以智慧地球为契机,“两化融合”为切入点,通过设立国家专项资金, 由工业和信息化部牵头,重点在核心技术研发、基础设施建设、 产业化推进和公共服务体系建设等方面加大投入,全面推进“智慧工业”建设,为“智慧中国”建设提供坚实的技术和装备保证。

①核心技术研发专项

加强智慧地球的核心技术研发,重点加强通信标准与专利、无线射频识别技术、下一代网络关键技术、传感器网络技术、云计算技术、软件服务化技术、数据挖掘技术、高性能计算技术、智能信息处理技术和信息安全技术等方面前瞻性研究, 占据标准和技术高地,并为智慧地球核心技术产业化创造条件,避免应用国外核心技术,危害国家信息安全和国防安全。

②“换心╱芯工程”专项

在工业领域,开展“换心工程”,促进工业软件╱嵌入式软件在工业领域的应用,促进国产软件在工业领域的应用,加速促进我国工业的智能化;开展“换芯工程”,促进国产集成电路在工业领域的应用,加速促进我国工业的自动化。通过实施“换心╱芯工程”加速推进两化融合,实现“智慧工业”。

③基础设施建设专项

金融危机期间,利用智慧地球机遇,建议国家进一步加强宽带通信、传感器网络方面的基础设施建设,为实现智慧工业、 智慧中国、打下坚实基础。使得任何人在任何时间任何地点都能获取到想要的信息。

④公共服务体系建设专项

智慧地球作为一项新的技术应用远景,需要较长时间的技术开发、推广和市场培育,因此建设一个支撑其发展的公共服务体系是十分必要的。开展共性技术服务、技术体验网建设、人才培训服务、应用推广服务和效果保障服务,确保智慧地球相关项目成果得到广泛应用,取得良好经济效益和社会效益,借智慧地球之势全面提升产业创新能力,促进产业做大、做强。

现阶段,国际上还没有系统完备的“智慧地球”相关技术标准,我国也尚未制定出自己的“智慧城市”、物联网、云计算等标准。从我国“智慧城市”的建设来看,由于国家标准的缺失,各地对“智慧城市”概念的理解也是五花八门,有的侧重于基础网络设施建设,有的侧重于垂直行业应用。有些城市的工作,虽然只涉及城市信息化建设的某一部分,但也堂而皇之地冠以“智慧城市”的光环。因此,如果没有“智慧城市”的国家标准,各地完全按照自己的理解和规划一哄而上,则势必形成新的、城市间的信息割裂。此外,关于云计算的发展,也存在着云与云间的信息交互存在屏障、各种应用之间不能协同工作以及计算资源无法有效共享等问题。

针对我国传感器、物联网和云计算等核心技术存在的不足,以及由此引发的竞争力薄弱等问题,我国不但要在国家科技计划研发部署中加大支持力度,同时也要注重引导企业参与相关技术的研发攻关,力争早日形成我国自主的、较为完备的 “智慧中国”技术体系,以保证我国始终可以自主地掌控“智慧中国”的发展方向和发展进程。2012年3月,我国“物联网概述” 标准草案,已经由国际电信联盟第13研究组会议审议通过,此标准是全球第一个物联网总体性标准,将对促进我国相关技术体系的建设,起到积极的推动作用。

3、坚持适度规模发展的原则

适度规模发展,是指在发展我国的“智慧城市”、物联网和云计算过程中,要克服当前我国很多城市和地区出现的明显过热势头,认清我国在“智慧中国”整体解决方案上所存在的能力不足问题,更要认识到在当前我国相关技术还未成熟的情况下,万不能贸然将事关国家安全的海量数据信息,暴露在根本无安全性可言的互联网上。

因此,对于“智慧中国”的构建,应在国家统筹部署的前提下,坚持适度规模发展的原则,在究竟要发展什么、不发展什么以及如何发展等关键问题上、国家要给予足够的关注。要做到能够真正从国家层面精心组织、系统布局,做好政策导向和引导性资金投入,以促进产业的健康成长。

4、对于国家信息安全问题既不能因噎废食,也不能放任自流

广泛的物联网络使各种风险交织延伸,将带来难以预料的信息安全问题。现有的信息安全防护体系很难应对各类风险叠加后的综合风险。

加强国家信息安全问题的研究,提出有效的系统对策是十分重要的。

5、当前必须重视的问题———技术路径选择

“智慧地球”所倡导的“更全面的互联互通”,有可能为某些跨国大公司借助技术手段,掌控全球范围的各种资源提供便利。

自动化信息化 篇5

电力调度自动化系统

在企业信息化管理中的应用

殷鹏

一、引言

淮北矿业 (集团)有限责任公司是年产1600万吨的国家特大型煤炭企业，是我国工业企业500强之一。所属的17个生产厂矿、十多个地面厂等基层单位跨越安徽省北部的三个市，分布在方圆几千平方公里的地域内。各矿、厂均设有35KV或6KV变电所，约60多座。其中，由电力部门区域变电所供电的就有30多座，构成了一个较大型的企业电网。加强用电管理，降低吨煤电耗，成为企业增强赢利水平，提高市场竞争力的重要手段。对下属各厂矿用电系统实行统一监控和调度，并将用电信息及时反馈到决策层，具有十分重要的意义。

二、需求分析

淮北矿业 (集团)有限责任公司，自成立以来，电力调度延用变电工定时抄表、电管部门定时查询数字这种原始的方式，预防事故和节约电能的能力差，不能适应煤炭生产、建设发展和安全运行的`需要。我国正陆续推行“分时电价”，每天早8点至晚期10点为企业高峰用电时段，这段时间电价将是每天晚10点至早8点低谷用电时间电价的2～3倍。集团公司矿、厂点多且分散，35KV变电所有20个，6KV变电所有12个，电源来自电力部门区域变电所，管理十分困难。因此建立集团公司的电力调度自动化系统十分必要。

根据企业生产的实际需求，该系统主要功能是完成实时数据采集、处理、监视与控制。其中包括各厂矿RTU实时信息的接入和处理，实时显示电网主接线图和运行工况，实时反映发电厂、变电所的电气运行工况，实时统计用电负荷并计算超欠量，电网异常事件进行事故报警并实时打印事项，生成调度报表等。该系统总体规模为：对32个由电力部门区域变电所供电的变电所进行监控。

三、系统建设

自动化信息化 篇6

[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

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自动化信息化 篇7

为了适应当前信息化、自动化、智能化矿山的发展需要, 提高煤矿职工安全指数, 降低职工劳动强度, 使煤矿综采工作面满足高产高效现代化矿井自动化和信息化的需要, 开滦集团钱家营矿业分公司在2074E工作面引进了ZY9200/27/58D高端电液控支架119架、ZY9200/25/52D电液控过渡支架6架、MG750/1900-GWD采煤机1台、DSJ120/140/3*200皮带机1部、SGZ960/1400刮板运输机1部、SZZ800/2*200转载机1部、PCM160破碎机1部、BRW400/31.5K智能乳化液泵3台、自动配液系统1套、软化水处理系统1套、皮带机和刮板机自动控制系统3套、电液控制系统1套、视频系统1套、数据集成系统1套。经过近一个月的调试、改进、应用, 达到了日产8000吨以上的预期目标, 实现了设备的自动化控制和地面调度室实时监测, 并实现了对相关数据进行存储。通过登录矿井内网可实时查看工作面现场生产信息, 实现了信息共享, 方便了调度指挥中心和各级领导的调度指挥功能, 能够及时发现故障隐患, 做出应急反应, 提高了开机率。

1 高产高效自动化综采工作面的信息化系统简介

综采工作面信息化系统是将综采工作面的采煤机、电液控支架、刮板运输机、泵站、顺槽胶带机的控制系统及供电系统通过通讯网络进行数据交互, 实现在顺槽主控计算机和地面调度室中心计算机对综采工作面设备的远程监视、监控以及各种数据的实时显示, 为各级管理人员提供实时的井下工作面生产及安全信息, 方便调度应急指挥, 增强时效性, 减少响应时间。

通过本系统的实施, 实现了对工作面设备运行工况信息的连续在线实时监视、监测、记录, 如图1所示。

2 高产高效自动化综采工作面的信息化系统构成

2.1 顺槽层:

由一台支架电控主机、一台工作面集成系统主机、一台网络交换机、一个稳压电源箱、电池箱组成。

2.2 传输层:

由矿用光缆、交换机组成。

2.3 地面调度层:

由调度指挥中心的服务器、幻灯机、打印机等组成。

3 高产高效自动化综采工作面的信息化系统实现的功能

3.1 顺槽层完成的主要功能

(1) 工作面支架电液控主机负责采集、显示、存储工作面液压支架的工况信息, 监测采煤机位置, 可修改支架控制器程序和参数, 并能上传、下载数据, 并进行通讯故障诊断;

(2) 工作面集成系统主机负责采集、显示、存储和监测工作面其它设备 (采煤机、刮板运输机、负荷中心、泵站) 的现场工况数据;

(3) 实现井下主控计算机与矿井自动化环网通信, 将工作面现场的数据上传到地面调度室。

3.2 传输层完成的主要功能

(1) 通过工作面交换机将信息流并入矿井自动化环网;

(2) 通过地面服务器进行解码, 在地面中心计算机上显示;必要时并可进行数据交互, 达到对设备远程操控。

3.3 地面调度层完成的主要功能

(1) 将液压支架数据传输给矿井的矿压监测软件平台进行分析, 得出整个工作面随工作面推进度变化的矿压分布情况等多种信息, 并进行预测预报;

(2) 通过网络发布, 实现各级领导登录矿井自动化平台, 查询工作面的实时在线数据和历史记录等, 便于对工作面的安全管理。

4 井下主控计算机的配置要求

防爆类型:矿用隔爆兼本质安全型;

处理器:Atom N270;

主频:1.6GHz;

Windows操作系统;

内存:1GB;

硬盘:128G;

显示器尺寸:17”;

接口:CAN、RS232、电流环、RS485/422、光纤、Ethernet 10/100 Base T、USB2.0;

数量:2台/工作面。

5 各级通讯设备的连接方式

5.1 工作面支架电控主机与工作面电液控制系统通过屏蔽的两芯通讯线采用CAN通讯方式相连接。

5.2工作面集成系统主机与采煤机、刮板输送机控制开关通过屏蔽的两芯通讯线采用RS485通讯方式与交换机的485接口相连接, 集成系统主机通过安装交换机的通讯配置软件进行485虚拟串口配置, 通过设置的虚拟IP地址与采煤机、刮板输送机控制开关进行通讯, 从而实现数据采集。

5.3工作面集成系统主机与KTC130集控系统通过交换机的网线接口相连接, KTC130集控系统DP通讯线与泵站控制开关、皮带机控制开关、转载机控制开关进行通讯控制, 主机通过访问KTC130集控系统的IP地址从而实现数据采集。

5.4注意485+、485-、CAN+、CAN-接线不能接反, 否则无法通讯, 屏蔽线必须接地, 以屏蔽外界干扰, 如图2所示。

6 高产高效工作面的组态软件图形建立与IO连接

6.1 组态界面的建立

(1) 主控界面:主控界面以及各设备监控界面均由页眉控制菜单部分、设备监控部分、任务栏部分三个部分组成, 其中页眉控制菜单部分和任务栏部分在各监控界面中保持不变。显示2074工作面主要设备的工况信息, 包括采煤机位置, 采煤机、刮板机、转载机、皮带机开关的电流、电压值, 泵站运行显示, 故障信息等, 如图3所示。

(2) 泵站界面:显示泵组的工/变频状态, 工/变频累计时间, 泵站的出口压力, 乳化液浓度, 泵站的油温、油压、蓄能器压力、油位, 乳化液箱的液位, 乳化油箱的油位等, 如图4所示。

(3) 3300V配电界面:显示采煤机、刮板输送机的3300V组合开关的工作状态、电流、电压值、连接设备、开关故障信息, 如图5所示。

(4) 电液控支架界面:显示电液控支架的实时运行状态、每组支架的立柱压力、推移行程、煤机位置、工作面的产量、推进度等, 如图6所示。

6.2 组态软件的IO点连接

通过组态软件的IO点连接实现组态画面的实时动态显示。

(1) 建立所控设备的相关变量。

(2) 在组态软件的设备项添加com口。

(3) 在画面建立动画连接。

(4) 设置报警配置、历史数据记录、网络配置、web发布等相关功能。

6.3 OPC发布

组态王具有网络OPC功能, 组态王与组态王之间可以通过网络以OPC方式进行通讯, 同样其他OPCclient/OPCserver也可以通过网络与组态王之间以OPC方式进行通讯。

组态王的安装程序里提供了一个网络OPC配置工具 (路径:Value Pack->工具->网络opc配置工具) , 在使用网络OPC模式前, 需要配置充当OPC服务器的机器, 即是指对dcomcnfg程序进行配置, 以前我们需要手动进入dcomcnfg程序进行配置, 现在我们只需使用DCOM配置工具对系统进行自动配置, 实现手动配置的效果。但目前测试的结果是有的机器用这个配置工具配置完成后可以实现OPC通讯, 有的机器配置后还是不能实现OPC通讯, 如果出现不能通讯的情况, 请手动配置DCOM。

7 视频监视系统

该工作面设8个视频采集点, 采用的是模拟摄像仪, 分别为面溜下机头、转载机头、下运皮带储带仓、下运皮带机头、运斜皮带储带仓、运斜皮带机头、三中小井下口、集控室, 上述视频监视画面同步上传至地面调度室, 实现了集控室及远程实时顺煤流监视功能, 并通过网络硬盘对视频信息进行实时存储, 方便了事故的分析与解决, 如图7所示。

结语

目前钱家营矿的高产高效工作面信息化建设达到了设计要求, 现场数据稳定、时效性强、方便查询, 满足了调度指挥功能, 是现代化矿井信息化发展的趋势。在矿山开采、矿压监测、供电系统监测、设备良性循环等方面提供了大量的数据信息、积累了很多经验, 现场职工的操作更透明, 大大缩短了事故时间, 提高了设备的开机率和工作效率, 对员工的安全指数和幸福指数都有很大改善, 真正满足了综采工作面高产高效的要求, 实现了预期的目标, 为其它工作面和其它矿井积累了经验。

摘要：本文简述了高产高效自动化综采工作面的信息化系统, 介绍了其构成和功能, 以及井下主控计算机的配置要求。

关键词：信息化,实时监测,调度指挥

参考文献

[1]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京:清华大学出版社, 1999.

[2]瞿坦.数据通讯及网络基础[M].武汉:华中理工大学出版社, 1996.

[3]唐济扬.基于现场总线技术的先进控制系统[J].制造业自动化, 2000 (07) :31-35.

自动化信息化 篇8

《水利信息化》将深入介绍水利信息化相关领域 (水利自动化测控、水利信息网络和通信、水利信息资源开发利用、水利业务应用系统开发利用等) 的新概念、新理论、新技术、新方法;广泛介绍水利信息化探索与实践 (典型经验、工程实践、推广应用、新产品、市场需求等) ;及时介绍和发布全国水利信息化的规划、标准和政策;严肃推介从事水利信息化研究、开发、推广、应用、服务的, 专家、高校、科研机构、制造企业、软件企业、服务机构等。为广大读者提供信息交流、成果展示、技术交流的平台, 为科技与应用、管理与服务、厂商与用户之间搭建高效的桥梁。

读者对象为从事水利信息化工作的企业、高校、科研院所、软硬件供应商、咨询及服务机构、政府部门的, 工程技术人员及管理人员、决策人员等。

主要栏目有综述 (发布全国水利信息化规划、标准规范、政策, 重要讲话, 高层和专家访谈) , 自动化测控 (介绍水文、水资源、水质、水保、灌区、工程等各类水利自动化测控的新技术、方法、仪器) , 网络与通信 (介绍水利信息通信、网络传输新技术、理念、实践) , 信息资源开发利用 (介绍水利信息资源开发利用与共享的技术、案例) , 业务应用 (介绍水利信息化重点工程建设, 各流域、各地水利信息系统建设情况) , 信息技术博览 (介绍国内外信息化新技术、国外水利方面信息技术利用情况、国内相关行业信息技术利用和进展情况) , 产品与服务 (推介产品、服务) 。

自动化信息化 篇9

能源工业是我国重要的经济发展方向。在国际石油资源紧张、石油价格居高不下的影响下, 我国能源发展更加依靠采矿工业。传统的采矿业以人工开采为主, 生产效率低, 安全隐患高, 人身伤亡的事故时有发生。随着社会对能源利用要求的提高, 以及对安全问题的重视, 利用信息技术改造传统的采矿工业, 已经成为确保采矿工业稳步和安全发展的必由之路。

21世纪是信息主导的世纪, “数字化”已成为知识经济的标志。伴随着信息科学技术的快速发展, 社会竞争日益激烈, 信息科学技术更加广泛的应用于各行各业, 信息化、自动化也已成为当前社会发展的重要手段。对于古老的采矿业来说, 科技的发展使得其面临更大的挑战, 将信息化、自动化与矿山技术结合, 打造新型数字矿山技术, 将更加注重工业安全优化措施, 实现更加完善的采矿工艺, 产生更大的经济效益。

1 数字矿山的概述

自从1998年底, 前美国副总统戈尔提出数字地球 (Digital Earth, DE) 的概念, 国际信息技术的竞争日益激烈, 信息技术在各领域中的应用日益广泛。1999年, 中国政府提出了数字中国战略, 并相继在一些行业与理论展开建设, “数字矿山”的建设与研究也在不断发展中[1]。

1.1 数字矿山的概念

数字矿山的定义为:基于统一时空框架的矿山整体环境、采矿活动及相关现象的数字化集成与可视化再现, 是一种“硅质矿山”[1]。通俗来说, 数字矿山就是利用高新技术, 如遥测遥控、GPS测量及数据处理、三维数据可视化分析等[2], 完成对矿山全面监控、虚拟仿真、智能分析, 甚至可实现采矿自动化、智能化等创新技术, 更加安全与环保。

1.2 数字矿山的核心

数字矿山的基础是矿山空间数据基础设施 (MSDI) , 而MSDI的核心是矿山空间数据仓库 (Mine Spatial Data Warehouse, MSDW) [1]。矿山空间数据仓库是将矿山空间数据进行合理的组织联系, 并有序高效的将各类数据资源进行数字化集成和可视化再现。通过矿山空间数据仓库, 矿山将更加严谨的执行采矿任务, 实现更加优质的采矿工作。图1为数字矿山的核心架构。

1.3 数字矿山的建设目标

传统矿山企业生产工艺离散, 生产环境恶略, 并且存在极大的安全隐患。为了解决采矿工业存在的一系列问题, 在以人为本的理念下, 合理的利用高新技术, 稳步推进数字矿山的建设。

无论是借助GPS与移动通讯网络, 还是依靠自动化智能开采, 数字矿山的主要目的都是为了改善传统开采工艺的弊端, 解决当前社会最关注的资源利用与安全生产的问题, 最终达到绿色安全、高效采矿的建设目标。

1.4 数字矿山的发展现状

由于长期受传统开采工艺的影响, 我国矿山企业在信息化、自动化建设方面很难摆脱古老的方式, 也很少敢于冒险, 尝试新型数字矿山工程。因此, 在数字矿山建设过程中曾遇到很大的障碍。随着经济的快速发展, 政府和部门对于数字矿山的发展潜力高度重视, 在“十一五信息化发展规划”中已经明确提出将信息技术与传统产业结合, 提升产业生产效率。如今, 数字矿山在我国的建设工作已经全面展开, 并开始深入研究各类相关技术, 企业的发展现状也有了明显改善, 开采工艺也逐步迈向新的阶梯。

2 矿山信息化与自动化建设研究

矿山系统是一个非常复杂的系统, 它受到各种自然条件、认为条件的影响, 需要很强的调节能力和控制能力。面对如此动态的生产体系, 信息流通传递以及自动控制能力将成为避免系统受到攻击的重要方式。

2.1 矿山信息化

信号传输分为模拟信号传输与数字信号传输。

模拟信号是一段连续的时间函数, 其抗干扰性能差, 一旦有噪声干扰就会产生影响, 并且难以恢复正常。数字信号是有限个离散的取值, 与模拟信号相比, 其具有较强的抗干扰性能, 当收到噪声干扰时, 可通过整形再生的方法来恢复, 保证信号的传输质量。同时, 数字信号传输不受距离限制, 保密性强, 具有更好的传输质量。基于光缆的应用范围扩大, 数字信号传输的优势得到进一步优化。

对于矿山系统, 实现信息及时、快速、准确的传输是十分重要与必要的, 将地面数据信息传送到井下信息中心、将控制调度中心信息传送到各车间都需要高效率的信息传送系统, 因此, 矿山信息化对于数字矿山来说, 不仅可以减少人工传送的工作, 而且可以快速、准确的控制各部门的协调运作, 实现数字矿山的安全高效生产。

2.2 矿山自动化

采用设备的自动化是提高矿山质量、降低生产成本、改善矿山安全与生产条件, 以及实现数字矿山和无人采矿的重要手段。逐渐摆脱低效率、高强度的作业模式, 是如今采矿工业的发展趋势, 随着自动控制技术的发展, 自动化技术已经渗透到矿山作业的各个环节中, 通过无人采矿技术, 不仅提高了资源利用率, 而且保障了人身安全, 对于高危险、高难度的工作, 采用自动化的生产方式, 更加符合当前工业生产要求。

自动控制、自动检测、自动诊断、自动识别等技术的应用, 都使数字矿山逐步走向智能化发展。近10年来, 国内多个科研单位相继开展了采矿机器人 (MR) 、矿山地理信息系统 (MGIS) 、三维地学模拟 (3DGM) 、矿山GPS定位等方面、露天矿卡车调度的技术开发与应用研究, 都在采矿工业中的应用取得了一定的成效。

除了无人采矿技术外, 自动运输系统也是数字矿山必不可少的环节。传统的人工传输不仅浪费人力、物力、财力, 而且还容易产生故障。采用自动运输系统, 不仅能自动运输矿石, 而且还可减少运输产生的一系列成本, 对于数字矿山来说, 将大幅提高运输效率。

2.3 信息化、自动化数字矿山的意义

技术的支持对于企业的发展是尤为重要的, 对于数字矿山的建设, 信息资源的应用将更加有利于企业在社会竞争中取胜, 并逐步走向可持续发展之路。

1) 有利于提高企业的竞争能力, 展现更优秀的企业形象

通过建设具有信息化、自动化技术的数字矿山, 将会使企业的技术核心更加完善, 企业的技术术基础也将更加牢固。在国际竞争的舞台上, 数字矿山的不断进步将有利于展现出良好的企业形象。

2) 有利于提高企业的运转效率, 突破更艰巨的挑战

通过实现数字矿山信息化、自动化的基本建设, 提高了企业的运转效率, 将更多的人工操作转变为机器的高速运转, 加大了企业的工作范畴。面临经济危机的压迫, 在机遇与冒险共存的经济海洋中, 不断加强自身防御能力, 突破更加艰巨的发展重任。

3) 有利于提高企业的安全防护能力, 减少各项损失

面对社会发展中日益重视的安全生产要求, 实现信息化、自动化的数字矿山将有效的避免和降低矿山灾害风险, 保障矿山高产、高效和安全生产, 并且在发生危险时, 可以紧急产生防护措施, 极大限度的减少矿山人员伤亡与财产损失。

3 主要问题及解决方法

数字矿山企业不同于其他企业, 由于它复杂、庞大和长期的系统工程, 使其必须分阶段逐步建设。我国当前数字矿山建设由于各矿山建设重点不同、建设起点差别较大, 使得自动化、信息化数字矿山在应用建设中存在较多问题。

3.1 存在以下主要问题

1) 信息孤岛现象严重。

由于缺乏矿山空间数据集成和共享环境, 对于各类矿山的数据分析、测量要求、地质状况等信息不能得到交流共享, 使得矿山之间相互独立, 形成“信息孤岛”的现象, 造成信息资源和设备资源的极大浪费[3]。

2) 生产与检验要求低。

由于对矿山开采需求及有关标准的了解欠缺, 导致企业生产的产品功能不符合要求, 并且对于信息化、自动化生产设备的质量使用维护疏忽, 造成一定的安全隐患[4]。

3) 思想观念的传统化。

受传统计划经济思想和急功近利意识左右, 矿山领导层或企业主不愿对矿山信息化建设进行长远投入, 墨守成规, 无法真正发挥信息化、自动化数字矿山的优势, 阻碍了企业的发展。

4) 技术生产设备的落后。

高新技术的投入需要高新设备的引进, 由于资金不足, 设备无法得到及时更新, 阻碍了技术的创新与完善, 也制约了企业信息化、自动化的发展。

3.2 解决方法

1) 制定阶段化发展策略。

数字矿山发展需要一个系统化的发展体系, 制定一个合理的发展计划, 对于企业实现信息化、自动化具有重要意义, 并且对于矿山的安全生产制定合理的标准, 保证行业的生产质量。

2) 进行自主产权数字化软件技术的开发。

加快矿山自动化系统的研究, 适当与各个矿山进行信息交流共享, 消灭“信息孤岛”现象, 保证数字矿山技术的实用性与可靠性。

3) 加强数字矿山基础理论与关键技术的研究。

矿山高新技术的发展需要更多拥有专业知识技能的工作人员, 适当加强矿山数字基础理论与技术的研究, 可以保证矿山的生产效率, 并且对于技术的创新与改进也有一定的促进作用。

4 结语

自动化、信息化数字矿山技术的应用, 对于企业经济的发展、安全生产的保障具有重要意义。虽然存在很多应用阻碍与发展问题, 但是其潜在的经济利益是非常巨大的, 只有经过不断创新, 不断改善, 信息化、自动化的数字矿山必定成为我国经济发展的重要部分。

摘要：作为一种新兴采矿工业, 数字矿山的发展对于21世纪具有重大意义。实现信息化、自动化对于矿山的发展是十分重要的, 通过分析信息化、自动化数字矿山技术的特征及基本功能, 结合实际情况, 将其主要优势及存在问题进行解析, 并提出适当的解决方法。

关键词：信息化,自动化,数字矿山

参考文献

[1]吴立新.数字矿山技术[M].长沙:中南大学出版社, 2009

[2]程建远, 曹丁涛等.矿井多元地质信息集成系统及其应用[M].北京:煤炭工业出版社, 2004

[3]周邦全.数字矿山—实现矿业高效安全生产的必由之路[J].矿业安全与环保, 2007, 34 (4) :70-75

自动化信息化 篇10

1煤矿信息化、自动化的现状

围绕综合自动化, 平顶山煤业集团公司组织开展了一系列活动。组织各生产矿的有关人员参加了煤炭行业组织的“全煤矿井综合自动化与信息化建设模式及相关技术研讨会”等相关会议, 考察调研了安徽、山东的部分煤炭企业, 开办了煤矿电气与自动化培训班。对新、老矿井工业自动化各环节, 采煤、掘进、运输、机电、给排水等集控系统, 调度、瓦斯检测、人员定位、视频监控等监测系统进行了初步调研。并结合行业和集团公司现状, 在如何利用先进的控制技术和信息技术, 进行全面升级改造, 在技术路线、建设标准、管理控制等方面提出了初步规范要求。

按照中国平煤神马集团公司部署, 采取强化引导, 试点先行, 有序推进的措施。去年下半年, 集团公司在对生产矿调度指挥中心及安全生产监测监控系统建设情况全面调研的基础上, 多次召开会议并到现场协调矿井综合自动化工作。对各矿调度系统、井下网络系统、安全监测系统、综合自动化系统等建设情况进行了全面研究。在六矿、八矿老矿井改造, 新建矿首山一矿试点推进, 分别在工作面自动化和全矿井自动化方面做了大量工作。其他矿井综合自动化投入逐步增加, 各矿井在生产过程中不同程度实现了机械化和自动化, 不少矿井还在紧锣密鼓地制定综合信息化和自动化改造方案和实施计划。

2存在的主要问题

2.1工作发展不平衡, 差别明显。有的矿井领导认识上有差距, 重视程度不够, 潜心研究不够, 对于矿井综合自动化没有全面的认识, 基础比较薄弱, 对如何依靠综合自动化实现矿井安全高效生产, 实现减人提效的目标, 没有深入的考虑和积极的谋划。

2.2集成程度低, 孤岛现象严重。目前, 一些单机自动化基础较好的煤矿, 主要设备多数均配备有就地自动化控制系统, 但大多处于孤立运行状态。在采、掘、运、通信及运输信集闭系统改造、压风排水设备的集控系统, 井下变电站的调度系统和工业视频监控系统等各个环节上往往采用不同厂家的不同技术及产品, 彼此独立, 甚至形成壁垒, 难以形成整体。

2.3技术和管理队伍还不能很好地适应工作要求, 技术积累不够, 系统了解不够, 产品了解不够, 在推销和选购之间, 很大程度上还停留在接受厂家、商家推销阶段, 自主选购, 优中选优的能力不够, 自主创新的能力不够, 难以科学理性地做好全局性、系统性的工作。

2.4部分单位的项目 (包括硬件、软件和工程) , 尤其是自筹资金建设的项目, 在规划、论证、审批、资质、监理、验收等方面, 没有严格按照集团的项目审批制度执行, 制度不明、责任不清。

3提高综合自动化的建议

3.1所有拟上项目一定要上报审批, 严格实行业主负责制和项目管理制。业主单位要成立专业组, 处理好好需求定位、建设范围、技术水准、投资规模、时效分期等问题, 要做到心中有数, 安排有序, 不要人云亦云, 盲目跟进。

3.2项目要有完整技术方案, 保持一定的技术水准。要按照资质准入要求, 有组织地招标议标。选择好负责系统总集成的技术总承包商, 明确责任, 共同制定总体技术方案。总集成商负责制定技术指标, 协调各子系统集成, 提出优选各子系统建设建议。

3.3重点要突出, 分清轻重缓急, 集中人力物力和资金, 优先安排能够显著提高矿井安全水平, 显著发挥减人提效作用, 显著实现节能降耗要求的项目, 一般性的监测监控系统可以靠后安排。

3.4有关部门要加强矿井自动化全程的监督、协调和管理。集团公司必须安排专业对口的部门配合行动, 规范项目操作程序, 在网络、设备、软件, 整体方案合理性、技术和价格等方面, 做好组织论证、过程监督、组织验收等方面的管理, 把好技术关、资金关、市场关。

3.5劳动组织管理和整顿要跟上。在矿井综合自动化的不同发展阶段, 研究和解决好劳动组织与责任分工相适应的问题。调度管理层总揽信息, 全盘指挥, 监测监控层按专业分工测控各专业系统的设备, 专业技术层负责系统参数调优和运行维护, 形成责任分明、严密有序的综合自动化管理运行体系。

3.6要算经济账。不能只图形式, 不求实效, 只要投入, 不讲产出。不仅系统本身规划建设的投入要合理, 保证原用系统、新建系统的集成, 还要考虑从哪里找效率, 从哪里出效益, 能提高多少效率, 产生多少效益, 投入的资金多长时间能够收回来, 从而实现减人提效、安全节能的目的。

4综合自动化的发展方向

调度自动化信息传输方式探讨 篇11

[摘要]随着变电站自动化系统的发展，变电站已经实现了少人值班或无人值班。因此，变电站运动系统运行可靠性及信息接入方式成为一个重要内容。采用传统的模拟方式传输远动信息，可靠性差，效率低，文章针对变电站远动系统采用的接入方式，合理运用现有通信系统的资源来实现无人值班变电站的可靠运行进行了探讨。

[关键词]变电站自动化无人值班调度自动化信息传输

1概述

随着光纤通信技术和网络技术的发展和应用，国内大多数变电站均具备了信息的数字化、光纤化、网络化传输。如何在现有条件下，实现变电站监控系统信息的数字化、网络化传输，提高传输质量、增强可维护性，是一个既现实又有意义的问题。

由于对电能质量和降损的要求越来越高，无人值班站越来越多地投入运行，监控人员对各站电压参数的准确性和实时性要求也越来越高了，从而电力系统对调度自动化系统的要求越来越高。而且，随着电力工业体制改革的进一步深化，电力市场的进一步探索，对电网调度自动化不断提出新的要求，电网的运行和控制越来越依赖于完善、先进和实用的调度自动化系统。同时，现代科学技术日新月异，许多新理论、新方法、新器件不断出现，也为电网调度自动化技术的不断进步和设备的不断更新提供了技术和物质的保证。利用模拟通道实施调度自动化信息接入，一是通道故障率和误码率比较高，影响了电力系统的稳定性。二是故障点比较多，而且难以判断故障情况，浪费了大量的人力物力进行维护，严重的影响了通信质量。三是与光缆通讯传输的模式不协调，浪费资源。采用模拟通讯传输速率一般最大应用到1200bit／s，而在数字通信方式下，应用到9600bit／s，使自动化系统信息传输速率增长了8倍，大大地提高自动化信息传输速率，从而大大地增强了调度自动化系统的实时性。

2现状分析

目前，许多变电站监控系统接入调度自动化主站系统的方式普遍采用模拟通道：即模拟四线E／M(MODEM)方式(如图1)。

模拟通信方式下带来的通道故障率高、误码率高、信噪比高等一系列信息接入方式中成为调度自动化的瓶颈问题，由于中间设备和接线过多且过于复杂，从而增加了故障点和维护的工作量，对于检修工作带来了众多的困难。

在此体系中，日常故障多发生在诸如调制解调器、配线柜、PCM终端、模拟通道等环节，故障类型如下：

(1)调制解调器需要对波特率、中心频率、通道类型等进行设置，它的故障主要分硬件和人为的原因。

①软故障。软故障是指这些网络设备的程序安装不正确或者版本陈旧，以及在操作系统中没有进行正确没置等原因导致的故障。

②连接故障。设备必须正确连接才能正常使用，导致连接故障的原因有各种连接线插反、近接线损坏、连接端口损坏或者接触不良等。

③硬件损坏故障。导致此类故障的原因主要是网络设备内部硬件损坏，或者自身质量不过关等。

(2)PCM终端的通讯维护的难点和重点，主要故障类型为：

①软故障。某一PCM系统与对端的相应系统的连接中，由于单板配置、数据配置、虚焊、光路中断或其它原因而导致的传输故障。

②连接故障。某一PCM系统与对端的相应系统的连接中虚焊、光路中断、接错线、手法颠倒等故障。

④硬件损坏故障。导致此类故障的原因主要是设备内部硬什损坏，或者自身质量不过关等。

(3)配线柜主要故障经常发生模块卡线松动、配线断路、接线人为错误等现象，而且提高了信号的信噪比，不利于信号的可靠传输。

(4)模拟通道：模拟通道中经常伴有噪音，致使通道误码率高，此种现象在自动化系统日常运行中经常发生。

以上故障点为调度自动化系统故障多发点，此种情况均在模拟通信条件下产生。为了上述实际问题，必须采用新的接入方式，来提高输出速度和质量，研究利用数字化、网络化通道实施调度自动化信息接入，满足现在自动化发展要求，实现整个地区级电网自动化的安全稳定，对电网安全优质运行意义重大。

因此，在此种情况下，我们提出采用数字通信方式取代现有的模拟通信方式，将PCM终端、配线架、调制解调器用协议转换器替代，这样大大减少了自动化运行中的故障点，从而使自动化系统更加安全、稳定运行。3新方案模式分析

结合目前调度数据网建设(见图2)和数字接口转换技术组成双通道，为自动化系统保驾护航。调度数据网络传输的信息一般采用104规约，数字接口通道采用常规串行口模式，一般采用101规约，双通道、双规约组成不同的信息传输模式。

调度数据网方案作为自动化系统主通道，由SDH传输设备引出的(4×或1×)2M信号给外设的协议转换器，由其处理成10 Mbit／s以太网数据信号。目前，许多供电公司组建了变电站光纤网络系统，以两个独立的光纤网络实现了各变电站与调度自动化的SCADA系统、配网自动化系统的连接及与公司局域网MIS系统网络的连接，并采用分别组网的方式实现了物理隔离。这些完善的网络环境为IEC-104规约的实施建立了良好的基础，要求最终实施各变电站到集控中心；变电站到地调；集控中心到地调基于光纤以太网的IEC-104规约通信。

常规串行口的数字接口通道模式为备用通道，其充分利用RS232接口与E1接口互转和光纤通讯技术，厂站端将远动设备远动机与RS232／E 1协议转换器通过RS232接口互联，采用9600bit／s传输速度取代现有600／1200bit／s传输速度，RS232／El协议转换器采用El出口传输至通信设备，采用数字通道传输，结合数字通道的改造，充分利用光纤通讯技术简化自动化系统，监控中心增加一个155M的光端机，对上直接与通信光端机通信，对下分为64个2M的E1接口，主站端将输出的2M通信线缆接入至E1／RS232协议转换器的E1入口，E1／RS232协议转换器与串口服务器直接进行串口通信，从而接入前置系统。

4结束语

用数字化通信方式取代现有的模拟通信方式是大势所趋，是技术发展的一个必然的成果，为自动化系统解决了诸多的瓶颈问题。

(1)实现系统网络传输，提高工作可靠性，增加系统传输容量，增加安全可靠性，大大减少了通信传输中的误码率，从而使自动化信息更加准确。

(2)减少中间设备转接点，提高通信质量，增强信道传输稳定性。减少了信息接入过程中的故障点，并且是故障多发点，大大减少了自动化人员对于设备的维护量，使自动化信息传输更加稳定。

(3)便于自动化系统监测维护，使自动化系统故障分析更加准确、便捷、快速，为调度系统的安全运行提供保障，减少电力事故。

(4)提高了传输速率和通道利用率，由于采用数字通信方式，因此在传输速率上比起模拟通信方式将有成倍的增长，原始的模拟通信方式，传输速率最大应用到1200bit／s，而在数字通信方式下，可采用9600bit／s，使自动化系统信息传输速率增长了8倍，大大地提高自动化信息传输速率，从而大大地增强了调度自动化系统的实时性。

(5)减少了大量的设备和接线(甩开PCM、modem等设备)，合理的使用了资源，有力的降低了资金的投入。

(6)有利于系统的可扩展性和增容性。

(7)光端机网管软件的开通，对网元的配置有利于通道的维护；对设备性能进行管理和统计，有利于设备的状态检修。

自动化信息化 篇12

目前, 设备自动化技术已经普遍应用于企业的生产制造过程中, 对自动化和信息化技术在设备管理中的推动作用进行总结, 对自动化和信息化技术应用于设备管理过程中存在的问题进行对策研究, 把设备管理工作推向现代化。

二、自动化系统的特点

陕西重型汽车有限公司的冲压、装焊、涂装、总装四大工艺车间均设置了中控系统, 监控现场的生产情况, 还在公司内设置有ERP等系统进行企业管理, 它们构成了生产过程自动化和管理工作信息化的一体化多级网络, 具有集中管理、分散控制的特点, 可以整体提升企业的生产能力和市场竞争力。

在实际应用中, 自动化和信息化系统是分级设置的, 它包括传感器及执行器级 (0级、元件级) 、基础自动化 (1级、控制级) 、过程计算机级 (2级、监控级) 和管理信息级 (3级、管理级) 。

0级:完成对现场信号的采集, 包括工艺值、设备状态值。以及执行1级下达的指令。有各类工艺参数的传感器、电机、执行器。

1级:通常由挂在分布式工业局域网 (以EtherNet为代表) 上的PLC、DCS和以微机为基础的工程师站和操作员站组成。PLC和DCS的主机与其扩展I/O站和生产线上的数字式交、直流驱动装置, 以及传感器、执行部件之间的数据及状态传输一般采用现场总线 (以Profibus-DP为代表) 通信方式。

2级:作为基础自动化级的上位机, 其主要功能包括控制数学模型的建立和计算、最优化控制、 (工艺数据) 历史数据库的建立、产品质量检测与数据跟踪、生产管理、计划、调度等。采用高级语言和数据库软件进行应用程序开发。在实际中使用了i Fix软件。

3级:利用计算机和网络技术对企业的客户信息、销售合同、成本核算、生产计划和制造过程、产品质量、工资、财务、设备和原材料供应、设备维修、人事档案、技术档案等方面的业务, 以电子文本和图形管理的形式并按照既定的策略和规则进行管理。

多级网络的金字塔式的架构如图1所示。

三、自动化和信息化技术在设备管理中所起到的推动作用

公司将自动化和信息化技术应用在现代设备管理中, 就可以做到采集和处理过程数据;实时监控、诊断系统过程;共享设备信息等, 使得企业的设备管理工作更上一层楼, 对于实现高效、准确的工作目标, 使设备管理工作迈向现代化, 有着明显的推动作用。

1. 目前, 可以从现场采集各种工艺参数、设备状态参数等, 还可以记录停机时间和停机故障类型。自动化系统为设备维修提供了连续不断的原始数据流, 为设备的改进、优化提供了决策依据, 推进了设备维修和改造工作有效进行, 使得设备的充分利用变得快捷和有效。

2. 对设备运行历史记录进行分析, 使用EXCEL等软件来进行统计分析, 就可以分析故障多发点、备件使用情况, 使库存管理得到优化, 合理降低库存备件的的资金占用额, 控制设备管理的各种费用, 推进了设备管理向低成本、高效率的方向发展。

3. 通过对设备维修记录的自动化管理, 结合设备的自诊断系统产生的列表信息, 可以了解员工的工作状态, 有效地评估员工的工作绩效, 及时给予适当的指导和必要的培训。当自动化和信息化技术被应用于设备管理中时, 就要求设备部门不断地提高自身的素质和能力, 成为既掌握自动化技术又懂管理的复合型人员。推进了设备技术人员队伍的建设工作, 做到快速反应, 保障生产。

4. 编制了一些软件, 可以在小范围内实现数据的共享, 实现数据上的来、下的去, 做到快速、便捷, 推进设备管理工作向现代化迈进。如通过调研和学习之后, 公司自行编制了备件管理软件, 对设备备件实施自动化管理, 不仅使备件的配置变得科学、合理, 而且节省了备件的寻找和取用的时间, 最终提高了设备维修和备件使用的效率。

四、在后续的设备管理中需要完善的方面

1. 目前, 有些人没有认识到自动化技术在设备管理中的应用也是管理信息化的一个重要组成部分, 忽视了其在设备管理中的重要作用。还是依靠员工的过去经验和主观意识, 来解决在实际工作中遇到的各种问题, 不太重视对现场数据的使用, 就会产生不良的后果:一方面大量的设备备件闲置, 造成资金的积压;另一方面实际需要的备件却没有, 导致设备经常出现故障停机, 严重影响设备的运行。因此, 需要积极沟通, 使企业内部人员认识到在设备管理中应用自动化技术是现代设备管理的趋势, 积极地参与到将自动化技术应用到设备管理中的工作。

2. 在公司内部, 自动化系统分散在各个车间的生产现场和中控室内, 企业管理系统大多运行在办公室内, 这两个系统是相互独立的, 人工手段进行数据传送, 使用不方便。需要加大人力和物力投入, 编制相关链接软件, 购置相关硬件, 建立和完善设备管理平台, 实现自动化系统与管理系统的无缝连接。将设备管理的信息化纳入企业的信息管理系统中, 让大家切身体会到自动化技术应用于设备管理不仅可以使设备管理工作变得简单、灵活、快捷, 而且可以通过自动化技术对系统的不断优化, 有效地提高设备管理的效益。