CN101126927A

CN101126927A - 一种煤矿生产调度系统

Info

Publication number: CN101126927A
Application number: CNA2007100453552A
Authority: CN
Inventors: 赵忠
Original assignee: SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY HUIGU AUTOMATIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY HUIGU AUTOMATIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2008-02-20

Abstract

本发明涉及一种煤矿生产调度系统，包括：(1)数据源装置：由监控子系统和管理信息子系统构成，这些子系统是系统的信息源；(2)数据管理装置：根据数据源装置的监控子系统和管理信息子系统中的不同接口，设置数据管理中用于实现系统间的协议转换、数据交换、数据规格化处理的网关，屏蔽系统结构和通信协议的差别；(3)数据集成装置：完成系统的数据集成，建立统一的数据模式，供在此基础上工作的各类应用系统共享信息；(4)数据应用装置：根据数据集成装置提供的数据，为用户提供应用服务功能，并在统一的界面下提供不同的服务。本系统设计合理，技术先进，性能稳定可靠，是适合我国高产高效矿井智能调度系统的标准设备。

Description

一种煤矿生产调度系统

技术领域

本发明属于调度系统领域，特别是涉及一种煤矿生产调度系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，煤炭的需求量逐年增加，煤炭工业出现了前所未有的发展态势。鉴于煤炭工业的特殊性，地面和井下往往无法得到实时可靠的联系，使采矿效率受到很大的阻碍，煤矿安全事故频繁发生。

计算机网络技术、现代通信技术和信息处理技术已在各个领域得到广泛应用，虽然煤矿工业也有部分用到了这些先进技术，但并未将其与生产调度结合起来，建立煤矿的安全生产调度指挥以及高效的经营管理、畅通的信息处理、决策支持系统和服务环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种煤矿生产调度系统，以信息集成平台为核心，建立地面和井下多通道底层扩展网，分别提供井上、井下数据、视频和话音光缆环路传输平台。在数据传输平台中提供以太网、各类现场总线、各类非标总线的传输链路，实现控制系统的集中、高速、透明传输，确保扩展系统的实时性、可靠性和灵敏性，同时，将实时数据流和管理信息流在企业统一信息平台上集成起来，在原有各系统继续正常工作基础上，开发各种面向全局的综合应用，如无线安全监察系统。对产生的大量数据信息，以企业数据仓库的形式存储，为进行数据采矿或挖掘创造条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种煤矿生产调度系统，包括煤矿多媒体综合业务数字网，基于WEB的安全生产监控信息集成系统，基于网络的数字视频监控系统，运销监控系统和办公自动化系统，还包括：

(1)数据源装置：由监控子系统和管理信息子系统构成，这些子系统既是系统的信息源又是物理层，系统共享它们的软硬件资源；

(2)数据管理装置：根据数据源装置的监控子系统和管理信息子系统中不同的硬件、软件接口，设置数据管理中用于实现系统间的协议转换、数据交换、数据规格化处理的网关，屏蔽系统结构和通信协议的差别，并将数据传输给数据集成装置；

(3)数据集成装置：完成系统的数据集成，包括实时监测监控系统数据集成以及各种分布式异构数据库的数据集成，建立统一的数据模式，供在此基础上工作的各类应用系统共享信息，数据集成层是整个集成系统的核心和关键；

(4)数据应用装置：为用户提供应用服务功能，在统一的界面下提供不同的服务。为用户提供调度组态、生产调度、信息系统等多种应用服务功能；为用户不同的应用提供统一的应用程序界面，在统一的界面下提供不同的服务，方便用户使用。通过无线安全监察系统，矿主管领导及管理人员可以随时随地利用手持设备(如手机、掌上电脑等)与煤矿的安全实时监控系统进行互联，实时查询当前各监控点的瓦斯浓度、通风情况及各类安全生产统计报表；随时记录安全隐患及下达隐患处理意见；快速查询行业法规及业务流程，并能实时接收集团、厂部下达的任务和通知信息，并能自动接收到监控中心发出的各种预警信息。

所述的数据源装置的监控子系统和管理信息子系统由提升控制子系统、胶带运输机自动化子系统、洗选煤自动化控制子系统、配煤及装车自动化子系统、辅助运输监控子系统、排水系统控制子系统、通风机控制子系统、压风机控制子系统、输配电控制子系统、井下安全监测子系统、瓦斯抽放监控子系统、矿压监测子系统、井下人员定位子系统、工业电视子子系统、调度电话子系统构成。

所述的数据源装置的管理信息子系统采用Client/Server或Brower/Server结构。进行各种查询、统计、构建各种专家系统，两类数据可以在共享数据库的支持下综合使用。

通过在所述的数据管理装置的网关中加入DCOM功能，将专用单用户系统改造成为多用户系统，可以根据实际需要，设置多对多或一对多的网关模式，为系统集成提供了多种选择，是系统集成的基础和难点。在设计系统网关模块时，充分利用面向对象和AcctiveX技术，将各接入子系统虚拟成为一个可以向集成系统提供服务的实体，在系统中的其它对象看来，该接入模块对象就是该系统在集成系统中的具体体现，它屏蔽子系统的硬件结构和软件功能的不同。

所述的数据集成装置通过web服务器和防火墙与用户连接。

所述调度系统的各子系统和各装置之间的通信媒介采用SDH光纤通信。

本系统研究开发适合我国高产高效矿井智能调度系统的标准设备；系统综合运用宽带计算机网络技术、现代通信技术和信息处理技术等各种先进技术，实现了煤矿企业安全生产调度指挥的各种数据、文字、视频图像、语音等信息的共享、融合，革新了传统的生产调度模式，为煤矿的安全生产调度指挥、经营管理提供了高效、畅通的信息处理、决策支持系统和服务环境，设计合理，技术先进，性能稳定可靠，整体上达到国际先进水平。

附图说明

图1为煤矿生产调度系统的系统结构。

图2为系统网络结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，系统结构采用构件模块、分层式结构。整个系统由数据源装置、数据管理装置、数据集成装置、数据应用装置四个部分构成。

数据源装置：由提升控制子系统、胶带运输机自动化系统、洗选煤自动化控制系统、配煤及装车自动化系统、辅助运输监控系统、排水系统控制系统、通风机控制系统、压风机控制系统、输配电控制系统、井下安全监测系统、瓦斯抽放监控系统、矿压监测系统、井下人员定位系统、工业电视子系统、调度电话系统等不同类型的监控系统和管理信息系统构成，这些系统既是集成系统的信息源又是物理层，集成系统共享它们的软硬件资源；

数据管理装置：由于每个子系统均有不同的硬件、软件接口，设置数据管理中用于实现系统间的协议转换、数据交换、数据规格化处理的网关，屏蔽子系统结构和通信协议的差别。对于部分专用单用户系统，可以在原系统不做任何改变的基础上，通过在网关中加入DCOM功能，将其改造成为多用户系统；可以根据实际需要，设置多对多或一对多的网关模式，为系统集成提供了多种选择，是系统集成的基础和难点。在设计系统网关模块时，充分利用面向对象和AcctiveX技术，将各接入子系统虚拟成为一个可以向集成系统提供服务的实体，在系统中的其它对象看来，该接入模块对象就是该系统在集成系统中的具体体现，它屏蔽子系统的硬件结构和软件功能的不同；

数据集成装置：完成系统的数据集成，包括实时监测监控系统数据集成以及各种分布式异构数据库的数据集成，建立统一的数据模式，供在此基础上工作的各类应用系统共享信息，数据集成层是整个集成系统的核心和关键；

数据应用装置：为用户提供调度组态、生产调度、信息系统等多种应用服务功能；为用户不同的应用提供统一的应用程序界面，在统一的界面下提供不同的服务，方便用户使用。通过无线安全监察系统，矿主管领导及管理人员可以随时随地利用手持设备(如手机、掌上电脑等)与煤矿的安全实时监控系统进行互联，实时查询当前各监控点的瓦斯浓度、通风情况及各类安全生产统计报表；随时记录安全隐患及下达隐患处理意见；快速查询行业法规及业务流程，并能实时接收集团、厂部下达的任务和通知信息，并能自动接收到监控中心发出的各种预警信息。

系统通过图1所示系统结构的系统集成，不仅没有改变原系统的功能，而且还能为更多的用户和系统提供信息，满足各类用户对信息的需求。

如图2所示，考虑煤矿实际，系统主要由以下环节组成：分布数据采集，集中传输，信息集中融合处理，专家系统分析决策，反馈给决策者进行调度指挥。系统的开发实施主要包括以下几个方面：基于矿用防爆工业以太网技术的煤矿多媒体综合业务数字网的建立；基于WEB的安全生产监控信息集成子系统的建立；基于网络的数字视频监控子系统的开发；运销监控系统的开发；在以上基础上建立分布式的数据库系统和决策支持专家系统；办公自动化系统等，从而形成一个完整的煤矿综合自动化系统。

系统在信息层采用可靠的Ethernet技术，通过TCP/IP协议，将可编程控制器、网关、人机接口和控制软件，连接至企业的信息系统；在自动系统和控制层，实现具有I/O控制、闭锁和报文传送，保证了控制信息的实时性和确定性；在设备层，采用具有接口设备，降低成本、减少布线、方便安装，并可实现快速故障诊断。

矿骨干通信媒介采用SDH光纤通信，以矿用光缆为信道进行信息传输，具有信息容量大、无电磁干扰、频带宽、本质安全、重量轻、耐水火、抗拉强度高、损耗低、无中继远距离传输等优点，特别适合于环境恶劣的煤矿井下条件。借助于光纤和泄漏电缆，采用高速的工业以太环网，形成煤矿高速互联网。通过泄漏电缆的无线通信方式可将通信延长到井下工作面。连接工业电视子系统可以进行图像监控和电视会议、可视电话等。

建立和完善煤炭行业应用软件的框架和可复用构件的组装与部署，以基于web的办公自动化信息平台(包括综合查询系统)以及煤矿内部电子商务平台为突破，配备电磁辐射检测系统，进行煤矿瓦斯、顶板压力等预测，并利用煤矿专家系统进行辅助决策支持。

硬件方面，在不改变现有各监测监控系统正常工作状态的情况下，研制相应系统的接入设备和接入软件，将各监测监控，信息管理系统接入矿计算机局域网，从而将各子系统在计算机网络构成的开放平台上互连起来。

软件方面，将各监测监控系统的数据集成起来，构成统一的数据模式，对监控数据采用组态方法，提供组态软件包，供用户建立自己的显示控制界面，同时支持数据的WEB浏览。对于管理信息系统采用Client/Server或Brower/Server结构，进行各种查询、统计、构建各种专家系统，两类数据可以在共享数据库的支持下综合使用。

Claims

1.一种煤矿生产调度系统，包括煤矿多媒体综合业务数字网，基于WEB的安全生产监控信息集成系统，基于网络的数字视频监控系统，运销监控系统和办公自动化系统，其特征在于，还包括：

(3)数据集成装置：完成系统的数据集成，包括实时监测监控系统数据集成以及各种分布式异构数据库的数据集成，建立统一的数据模式，供在此基础上工作的各类应用系统共享信息；

(4)数据应用装置：根据数据集成装置提供的数据，为用户提供应用服务功能，并在统一的界面下提供不同的服务。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿生产调度系统，其特征在于：所述的数据源装置的监控子系统和管理信息子系统由提升控制子系统、胶带运输机自动化子系统、洗选煤自动化控制子系统、配煤及装车自动化子系统、辅助运输监控子系统、排水系统控制子系统、通风机控制子系统、压风机控制子系统、输配电控制子系统、井下安全监测子系统、瓦斯抽放监控子系统、矿压监测子系统、井下人员定位子系统、工业电视子子系统、调度电话子系统构成。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿生产调度系统，其特征在于：所述的数据源装置的管理信息子系统采用Client/Server或Brower/Server结构。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿生产调度系统，其特征在于：通过在所述的数据管理装置的网关中加入DCOM功能，将专用单用户系统改造成为多用户系统。

5.根据权利要求1或4所述的一种煤矿生产调度系统，其特征在于：所述的数据集成装置通过web服务器和防火墙与用户连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿生产调度系统，其特征在于：所述调度系统的各子系统和各装置之间的通信媒介采用SDH光纤通信。