CN104699052A - 一种生产系统的远程培训、故障诊断系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生产系统的远程培训、故障诊断系统及方法，包括安装在井上的主控机，以及与主控机相连接的交换机、与交换机连接的语音报警输出设备、打印机、流媒体服务器、摄像仪；所述交换机通过一对光纤交换机分别与主井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统连接，一对光纤交换机之间通过光缆连接。本发明可以对现有的主要安全生产系统、教学仿真系统进行集成，实现远程控制和监测，具有实际使用和仿真实训双重功能，可以为煤矿综合自动化系统培训运维人员，保障综合自动化系统的正常运行，提高系统的运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种故障诊断系统，具体是一种生产系统的远程培训故障诊断系统及方法，属于远程监控技术领域。
背景技术
近几年来，煤矿综合自动化系统已在我国许多煤矿得到推广应用，综合自动化系统已不仅仅满足于单一的监测、监控信息的传输,还提供包括语音、数据、图像的综合信息服务，这种多形式信息带给煤矿操作员和管理者自然、生动、真切和有效的交流方式，使矿井高效集中生产，达到安全高效、降低成本，提高企业总体生产水平，实现安全生产调度网络化、信息化、科学化。
随着系统的运行，逐步暴露出煤矿综合自动化系统在使用及运行过程中，维护人员的技能、技术不高的缺陷，出现问题不能及时发现，及时处理，不能充分发挥煤矿综合自动化系统应有的优势。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种生产系统的远程培训故障诊断系统及方法，对现有的主要安全生产系统、教学仿真系统进行集成，实现远程控制和监测，具有实际使用和仿真实训双重功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种生产系统的远程培训、故障诊断系统，包括安装在井上的主控机，以及与主控机相连接的交换机，与交换机连接的语音报警输出设备、打印机、流媒体服务器、摄像仪；所述交换机通过一对光纤交换机分别与主井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统连接，一对光纤交换机之间通过光缆连接。
还包括UPS电源，所述的UPS电源与主控机连接。
还包括副井提升系统，所述的副井提升系统通过一对光纤交换机连接与交换机连接。
所述主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统与光纤交换机之间、一对光纤交换机之间、光纤交换机与交换机之间、交换机与主控机之间均为双路由传输线路，所述双路由传输线路为一路主用线路及在主用线路出现故障时自动起用的一路备用线路。
一种生产系统的远程培训、故障诊断系统的实现方法，包括以下步骤：
(1)对现有的主要安全生产子系统及模拟教学系统进行改造，使其具备远程控制功能，并进行集成，实现远程控制；
(2)对主控机中的煤矿安全生产系统远程控制平台软件系统进行开发，使其具备语音通信、工况显示、远程控制等多种功能，将该软件系统与步骤一中的系统实现对接；
(3)建立图像监控网络，在模拟教学系统用的主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统远程控制平台处安装摄像仪，使图像集成进入主控机；
(4)采用流媒体技术，通过流媒体服务器将实际生产系统的视频图像集成进煤矿安全生产系统远程控制平台及仿真教学实训系统；
(5)当任一系统出现故障后，故障信息通过传输网络发送给主控机，主控机根据故障类型通过语音报警输出设备发出声音报警，使地面值守人员及时了解故障信息，同时主控机控制自动切换出相应故障系统处的图像，以便地面值守人员远程地对相应故障信息进行初步判断；
(6)步骤五中的故障发生后，如果主用传输线路出现故障不能发送故障信息给主控机时，备用传输线路将自动起用以保障能及时的将故障信息传输给主控机。
本发明通过增加交换机以及其他的一些辅助设备，可以实现对设备的远程控制、自动控制、就地控制等功能，在地面集控室由主机显示各设备的运行状态、显示各设备的各种运行参数，设有故障信号显示，并伴有声光报警，提示值班人员采取有关措施，当出现报警信号时，相应设备进入延时正常停车程序，并发出语音提醒，能够实现各种报表的打印，打印有关资料，如各设备的运行日志报表、运行时间，停运时间，故障信息等，可实时、定时或者手动打印，地面上位机预留网络接口，提供通讯协议，可与矿井综合自动化系统联网，实现在矿井调度指挥中心全方位监视原煤生产、水泵排水系统，该系统具有强大的扩展功能，可以方便地增加保护装置，对系统可方便地增加被控设备数，也可以与别的控制系统联网，形成更大的监控网，系统具备仿真教学实训功能，可以为煤矿综合自动化系统培训运维人员，保障综合自动化系统的正常运行，提高系统的运行效率。
附图说明
图1是本发明的数据交换原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种生产系统的远程培训、故障诊断系统，包括安装在井上的主控机，以及与主控机相连接的交换机，与交换机连接的语音报警输出设备、打印机、流媒体服务器、摄像仪；所述交换机通过一对光纤交换机分别与主井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统连接，一对光纤交换机之间通过光缆连接。
还包括UPS电源，所述的UPS电源与主控机连接。
还包括副井提升系统，所述的副井提升系统通过一对光纤交换机连接与交换机连接。
所述主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统与光纤交换机之间、一对光纤交换机之间、光纤交换机与交换机之间、交换机与主控机之间均为双路由传输线路，所述双路由传输线路为一路主用线路及在主用线路出现故障时自动起用的一路备用线路。
一种生产系统的远程培训、故障诊断系统的实现方法，包括以下步骤：
(1)对现有的主要安全生产子系统及模拟教学系统进行改造，使其具备远程控制功能，并进行集成，实现远程控制；
(2)对主控机中的煤矿安全生产系统远程控制平台软件系统进行开发，使其具备语音通信、工况显示、远程控制等多种功能，将该软件系统与步骤一中的系统实现对接；
(3)建立图像监控网络，在模拟教学系统用的主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统远程控制平台处安装摄像仪，使图像集成进入主控机；
(4)采用流媒体技术，通过流媒体服务器将实际生产系统的视频图像集成进煤矿安全生产系统远程控制平台及仿真教学实训系统；
(5)当任一系统出现故障后，故障信息通过传输网络发送给主控机，主控机根据故障类型通过语音报警输出设备发出声音报警，使地面值守人员及时了解故障信息，同时主控机控制自动切换出相应故障系统处的图像，以便地面值守人员远程地对相应故障信息进行初步判断；
(6)步骤五中的故障发生后，如果主用传输线路出现故障不能发送故障信息给主控机时，备用传输线路将自动起用以保障能及时的将故障信息传输给主控机。
上述系统中各部分装置的具体功能如下：
主控机，负责对采集到的信息进行处理，将处理结果给予显示，同时对于一些危险信息，用语音的方式通过语音报警输出设备进行提醒，告知地面职守人员，以便及时安排人员处理；对于报警信息，登录人员信息，操作流程等系统自动记忆并可以利用打印机进行报表打印；
语音报警输出设备，作为报警信息输出的设备，具有扩音功能；
打印机，进行数据报表的打印；
流媒体服务器，实现模拟图像向网络数字信号的转换；
主井提升系统，现场的主井提升系统，负责煤的提升；
中央变电所集控系统，负责全矿井的负载均衡，安全用电；
压风机集控系统，负责全矿的风能设备的供能；
地面煤流集控系统，负责主井提上的来煤的筛选，分拣；
洗煤厂集控系统，负责原煤到成品煤的精选，筛分；
模拟教学系统，负责淮北局自动化系统的实操教学；
摄像仪，负责对模拟讲堂内部发生的事进行采集、录像；
光纤交换机，负责各个系统与交换机之间的数据交换；
工作过程：主控机主要负责采集处理显示流媒体服务器传输过来的视频信号、主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统的工矿信息以及摄像仪的图像信息，同时对于一些危险信息，用语音的方式通过语音报警输出设备进行提醒，告知地面职守人员，以便及时安排人员处理；对于报警信息，登录人员信息，操作流程等系统自动记忆并可以利用打印机进行报表打印；其中流媒体服务器、UPS电源、主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统与主控机之间的数据交换利用光纤交换机实现，为了防止系统市电丢失造成的数据丢失，加配一台UPS电源实现后备供电的功能；每套系统一般由一台主控机、语音报警输出设备、一套打印机、一套流媒体服务器、一套UPS电源、一套主井提升系统、一套副井提升系统、一套中央变电所集控系统、一套压风机集控系统、一套地面煤流集控系统、一套洗煤厂集控系统、一套模拟教学系统、多台摄像仪、多套光纤交换机、一套交换机，其中主控机、语音报警输出设备、打印机、流媒体服务器、UPS电源、模拟教学系统、光纤交换机、交换机为普通民用设备，其余均为通过煤矿安标认证的矿用产品；本系统是基于光纤传输的，煤矿生产主要环节的各个系统融合到一个软件体系下，实现远程监视控制设备，并利用现场的摄像仪实时采集现场的环境信息，模拟教学系统为矿山工人提供了科学的教学平台，保证了安全生产，大大节约了现场空间，远程集中控制的安全实现，更有利于发挥专家决策的优势，为煤矿安全生产、数字化矿山建设提供了科学依据和技术支撑。
Claims (5)
1.一种生产系统的远程培训、故障诊断系统，包括安装在井上的主控机，以及与主控机相连接的交换机，其特征在于，还包括与交换机连接的语音报警输出设备、打印机、流媒体服务器、摄像仪；所述交换机通过一对光纤交换机分别与主井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统连接，一对光纤交换机之间通过光缆连接。
2.根据权利要求1所述的生产系统的远程培训、故障诊断系统，其特征在于，还包括UPS电源，所述的UPS电源与主控机连接。
3.根据权利要求1或2所述的生产系统的远程培训、故障诊断系统，其特征在于，还包括副井提升系统，所述的副井提升系统通过一对光纤交换机连接与交换机连接。
4.根据权利要求3所述的生产系统的远程培训、故障诊断系统，其特征在于，所述主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统与光纤交换机之间、一对光纤交换机之间、光纤交换机与交换机之间、交换机与主控机之间均为双路由传输线路，所述双路由传输线路为一路主用线路及在主用线路出现故障时自动起用的一路备用线路。
5.一种实现权利要求4中的生产系统的远程培训、故障诊断系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对现有的主要安全生产子系统及模拟教学系统进行改造，使其具备远程控制功能，并进行集成，实现远程控制；
(2)对主控机中的煤矿安全生产系统远程控制平台软件系统进行开发，使其具备语音通信、工况显示、远程控制等多种功能，将该软件系统与步骤一中的系统实现对接；
(3)建立图像监控网络，在模拟教学系统用的主井提升系统、副井提升系统、中央变电所集控系统、压风机集控系统、地面煤流集控系统、洗煤厂集控系统、模拟教学系统远程控制平台处安装摄像仪，使图像集成进入主控机；
(4)采用流媒体技术，通过流媒体服务器将实际生产系统的视频图像集成进煤矿安全生产系统远程控制平台及仿真教学实训系统；
(5)当任一系统出现故障后，故障信息通过传输网络发送给主控机，主控机根据故障类型通过语音报警输出设备发出声音报警，使地面值守人员及时了解故障信息，同时主控机控制自动切换出相应故障系统处的图像，以便地面值守人员远程地对相应故障信息进行初步判断；
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