煤矿安全生产系统监测解决方案.doc

煤矿安全生产系统监测处理方案

摘要: 针对目前煤矿安全监测手段落后, 缺乏足够监督手段, 研祥智能科技股份有限企业基于多套成功案例, 结合组态软件优势, 最终采取EVOCEIP平台和利用现有工业控制技术手段, 总结出了一套低成本、 高效益煤矿安全生产监控处理方案, 并成功应用于某煤矿企业, 处理了目前煤矿安全生产中存在问题。
关键词: 煤矿 EIP 监控 组态 
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】
能源工业是我们国家经济发展命脉所在, 多年来, 伴随石油资源担心、 石油价格飚升, 煤炭行业关键性和不可替换性也日益凸现。但中国煤炭行业安全生产形势却不容乐观, 尤其是重、 特大伤亡事故屡见报端, 据不完全统计, 中国煤炭产量占世界产量35％, 可事故伤亡人数却占80％。在这些事故中, 瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中当然有很多原因, 但各煤矿生产企业安全监测不完备、 管理手段落后也是造成事故频发关键原因之一。
伴随国家对煤矿安全生产工作日益重视, 以及矿务局本身现代化管理需求, 煤矿安全监测系统越来越表现出其关键性。从技术和管理角度出发, 煤矿系统联网安全监测已是肯定趋势。做为控制、 自动化业内领先硬件供给商, 研祥智能科技股份有限企业拥有安全监测系统成功经验和成熟案例, 并结合组态软件, 就以ⅹⅹ矿业(集团)企业安全生产监控和信息化建设为例, 对煤矿安全生产监测系统进行分析。
【系统要求】
ⅹⅹ矿业(集团)企业现在采取安全生产监测系统是在生产、 安全及管理方面一个实时监控系统, 对于煤矿生产运行情况、 安全水平、 灾难估计预报含相关键作用。为了加强集团企业对下辖各矿安全生产管理, 利用现有网络资源掌握各个下属煤矿安全和生产情况, 要求建立了一套安全生产监测信息系统, 将各个下属煤矿实时监测数据集成在企业调度室, 形成企业一级安全生产监控网络, 各个下属煤矿又把所属每个矿井生产和安全数据集成在矿调度室, 组建矿一级监控子网, 使企业从上到下各个部门以及领导都能够随时掌握各个煤矿和矿井生产情况和安全情况, 并能够进行综合性动态分析, 为领导决议提供依据, 实现资源共享。
煤矿安全生产监测系统是个实时调度、 指挥系统, 经过本系统能够使管理层快速、 立刻、 正确地获取生产相关数据, 提升决议科学性, 从而避免或降低因决议失误而造成安全生产事故和经济损失。本系统经过集团企业以太网络将各矿远程监测监控信息传送到总部, 并能够对各矿井监测监控信息进行分析汇总, 为领导提供辅助决议功效。
【控制系统现实状况】
ⅹⅹ矿业(集团)企业共有6个煤矿需要进行联网监控, 每个矿都有一套独立监测系统在使用, 但不是同一个厂家产品。具体以下:
序号 生产厂家 型号 数量 备注
1  ××自动化研究所  KJ95  3 均已含有联网条件, 含三个矿 
2  ××煤矿安全仪器总厂  KJ75  1 尚不含有联网条件, 一个矿 
3  ××××研究院  KJ90  1 尚不含有联网条件, 一个矿 
4  美国霍尼韦尔企业  HIMASS  1 尚不含有联网条件, 一个矿 
从上能够看出, 现在在中国煤炭安全监测行业中, 有多家企业包含这一行业, 然而煤矿安全监控系统一直以来并没有统一通信协议, 系统各自处于封闭状态, 系统间无法实现信息共享, 极难实现全局或更高等级联网, 实现系统实时监测和管理。
几乎各个系统自己有自己协议标准, 而且即使同一个厂家之间不一样版本产品协议也可能不一致, 所以假如要实现系统联网是极其困难事。在一个矿务局不一样矿上采取系统往往不尽相同, 通常都存在着多个安全监控系统。
从我们掌握情况看, 各个系统开放性也不一致, 能够往关系数据库存贮数据, 有是自己数据系统, 即使往关系数据库中存贮数据有只存历史数据, 有同时存实时数据。甚至有厂家为了自己系统保密甚至对数据库加密。所以, 假如要对全部系统进行联网, 必需要有足够技术实力对数据解密。
而伴随对煤矿安全生产更高要求, 各个煤矿系统联网是必需。其中, 不管是哪个厂家设备和系统, 在技术上都是支持联网和数据交换, 它们都提供第三方数据接口或标准通讯协议, 如OPC、 DDE等, 这也意味着利用组态软件从各系统中采集数据进行联网、 组态是完全可行。
【系统建设方案】
本系统实施共分为三块: 开发已经有控制系统数据采集接口、 组建实时数据库和用户组态三个部分。系统网络图和数据流图以下所表示:

开发已经有控制系统数据采集接口是整个系统建设技术关键和技术难点, 有些煤矿早期投用控制、 监测系统, 因为当初技术水平限制, 根本没有提供外接数据接口, 这些系统连接起来比较困难, 通常需要找原始厂家处理问题。90年代新上控制系统通常都含有多种多样外接数据接口, 利用工控组态软件提供丰富数据外部接口协议、 手段和标准, 就能够完成开发已经有控制系统数据采集接口工作, 从而实现整个系统联网。
与已经有控制系统建立通讯以后, 根据整个煤矿安全生产监控系统建设要求, 组建实时数据库和用户工程组态, 完成整个系统所要求达成各项功效建立。
【系统关键产品配置】
1、  研祥工控计算机: 祥锐II-P24D22（P4等级, 配置: IPC-8419/FSC-1713VNA/P4 2.4G/256M/80G等）, 祥捷II-P10S12（P3等级, 配置: IPC-8419/FSC-1613VNA/P3 1.0G/128M/40G等）
2、  研祥一体化工作站和平板电脑: EWS-844E、 PPC-1701
3、  研祥数据采集控制模块和板卡: ARK-2400系列模块和板卡
4、  研祥防火墙: IPC-8101/IPC-8116/IPC-8118
5、  数据服务器
6、  组态软件
7、  打印设备
8、  监控电视墙
【系统功效】
1、 实时状态显示: 经过组态软件实时显示各矿监测系统动态图形;
2、 实时报警故障统计、 逐层报警功效: 确保各级领导实时掌握故障、 报警信息;
3、 安全监测、 显示: 各矿安全监测系统查询统计分析、 历史监测信息曲线显示;
4、 数据安全采集: 经过数据采集接口安全地从各矿现有监测系统读取数据, 而且确保数据传输单向性;
5、 采集数据组态化: 经过工控组态软件组态工具能够改变要采集数据, 从而使数据采集变得愈加灵活;
6、 提供关系数据库接口: 经过工控组态软件关系数据库接模块能够将数据写入到关系数据库表中, 为管理系统使用相关数据提供方便;
7、 保留历史数据: 工控组态软件能够保留和显示历史数据和统计;
8、 数据处理及转发: 工控组态软件能够对采集数据进行处理,并将数据转发给数据请求者;  
9、 IE浏览: 经过在网页上建立超链接, 使查询不一样地点数据时愈加灵活方便;
【系统特点】
1、 开放性好: 采取计算机平台, 系统平台开放, 易升级, 更工控组态软件数据库提供了开放数据访问接口, 能够实现数据库二次开发;
2、 良好安全性: 全部设计方案都充足考虑了系统安全性, 使用采集系统对监控系统影响达成最小。设置数采计算机方法使局域网与控制网相互隔离, 从而避免局域内人为原因或计算病毒对监控系统影响;
3、 响应速度快: 用户端访问实时数据库速度低于1秒;
4、 运行稳定: 实时数据平台经过严格测试和长久运行考查含有良好稳定性;
5、 扩展性强: 提供开放I/O接口规范, 增强系统扩展性;
【结束语】
利用研祥工控计算机与工控组态软件相互结合, 能够实现煤矿安全生产实时调度监控, 不仅处理了煤炭行业整体技术水平低、 管理落后局面, 提升了行业信息化管理水平, 更关键是能够实时监测各个矿井安全情况, 随时调度指挥生产, 避免和降低安全事故发生, 所以煤矿安全生产监测系统建设, 对煤炭企业安全生产、 文明生产、 科学生产含相关键意义。
参考文件: 《煤矿安全规程及相关法规》, 煤矿信号工、 中国煤炭网、 中国煤炭工业网
作者介绍: 梁茂海, 男, 出生于贵州, 毕业于武汉理工大学自动化专业学士学位, 毕业后一直从事于专业学习和研究, 现在在研祥智能科技股份有限企业担任产品经理职务, 一直致力于研祥EIP产品计划和方案设计工作。