CN110515932A - 基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,包括数据管理子系统和预警子系统;数据管理子系统包括数据采集传感器和数据存储的云端服务器,数据采集传感器负责收集各类安全管理数据,云端服务器负责将数据采集传感器收集到的安全管理数据进行预处理、抽取及整理,并上传至云端;预警子系统负责分析对云端数据进行预警分析,包括含有预警的移动端手机和电脑端的网页版,当预警产生后,系统通过查询推送人员列表,按照预先定义的预警级别,发送预警信息到责任人的移动端手机;当预警事件被识别出来后,电脑端的网页版将把预警事件的报警部位和报警内容文本传给移动端手机。本发明用于指导安全生产、隐患故障排除。
Description
技术领域
本发明属于数据综合分析技术领域,具体涉及一种基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统。
背景技术
煤矿生产的特殊性及复杂性,煤矿生产中的信息化始终难以突破传统模式,信息管理系统运行和生产管理数据分析分离,缺少预判系统。尤其是在综采工作面生产过程中,虽然产生了大量的实时数据,并存储在一定的介质中,但数据的存储与分析对于煤矿综采生产的特殊性分析利用率较低,缺少生产管理数据的全方位采集、分析和预警系统。
因此需要一种基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,构建可指导安全生产、隐患故障排除的数据综合应用系统,实现综合自动化系统数据跨系统共享、横纵向综合分析、逻辑和非逻辑关系,探索数据价值的再发现。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供了一种基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统。
本发明采用如下技术方案来实现的:
基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,包括数据管理子系统和预警子系统;其中,
所述的数据管理子系统包括数据采集传感器和数据存储的云端服务器,数据采集传感器负责收集各类安全管理数据,云端服务器负责将数据采集传感器收集到的安全管理数据进行预处理、抽取及整理,并上传至云端;
所述的预警子系统负责分析对云端数据进行预警分析,包括含有预警的移动端手机和电脑端的网页版,当预警产生后,系统通过查询推送人员列表,按照预先定义的预警级别,发送预警信息到责任人的移动端手机;当预警事件被识别出来后,电脑端的网页版将把预警事件的报警部位和报警内容文本传给移动端手机。
本发明进一步的改进在于,所述的采集传感器收集的安全管理数据包括安全检测监控系统、束管监控系统、矿压控制系统和水文环境安全系统,用于进行结构化管理,以元数据技术实现了对种类繁多、数量庞大的测点信息的有效管理,形成层次化管理逻辑,数据采集频率为每秒三次、数据源约10万个,每年产生新数据量达到10TB,为云端服务器提供可靠的数据;
所述的数据存储的云端服务器采用输入输出完成端口和消息队列遥测传输两种方式,用于实现数据采集程序和数据上传程序的数据交互的协议,并在云端对采集到的数据清洗,对非法数据进行预处理,并将有效的安全管理数据进行储存,向预警子系统提供分析的原始数据。
本发明进一步的改进在于,数据存储的云端服务器根据使用频率、数据时效和经济核算,将系统产生的数据分为热数据和冷数据分别存储,存储方式为在云端自建关系数据库和时序数据库存储加工后的数据。
本发明进一步的改进在于,所述的预警子系统包括实时数据对比预警功能,用于分析数据管理子系统得到的数据,并在云平台上自动分析比对数据,若出现误差超出理论范围进行预警,立即通过系统通知相关部门进行处理。
本发明进一步的改进在于,所述的预警子系统包括超时限工作流预警功能,用于对限期没有进行保养的无轨胶轮车进行预警提醒,实时反馈由小时级优化至分钟级,对日常没有进行巡检、保养的设备进行预警提醒。
本发明进一步的改进在于,所述的预警子系统包括历史故障数据预警功能,用于以往发生故障时的相关数据参数进行查询,将多个系统数据参数持续波动时间记录,录入系统,通过计算机进行系统多个参数进行对比相似度,当达到设定时长时,对相关单位进行预警。
本发明进一步的改进在于,所述的预警子系统包括设备运行报表功能,用于根据设备运行历史数据,指定时间段选取相关参数形成设备运行报表。
本发明具有如下有益的技术效果:
本发明系统消除了煤矿生产的信息孤岛,增强数据联动,提升人机互动,强化生产管控;建设煤矿大数据预警平台,有效节约64%的建设投资,收集海量实时安全生产数据,智能分析数据变化趋势,精确输出辅助决策建议;建立超时限工作流预警,实现煤矿工作流管理,构建精准送达、数字化管理、智能化跟踪、闭环式督办的新型煤矿信息化管理模式,实时反馈由小时级优化至分钟级;建立历史故障查询平台,快速提供智力支持,有效降低运维成本,显著提升技术水平。
本发明系统建成了首个基于云技术的集煤炭生产、监控、管理数据为一体的分析预警工业大数据平台,实现了对大量异构数据的实时采集存储和分析。数据采集频率为每秒三次、数据源约10万个,每年产生新数据量达到10TB。本系统在煤矿上首次使用了时间序列数据库InfluxDB,实现在线分析和历史离线分析的数据分析系统,并实现了电脑端和移动端联动通信的分布式部署和逻辑闭环系统。
附图说明
附图1为基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统结构框图;
附图2为系统建设的网络拓扑结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
如附图1-2所述:本发明提供的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,包括数据管理子系统和预警子系统。
当系统被煤矿二级公司运用时,在公司信息中心2架设数据采集、上传工作站3,统一对煤矿各系统服务器的数据进行读取并统一格式后推送至云端服务器1进行数据处理及存储。云端服务器负责将数据采集传感器收集到的安全管理数据进行预处理、抽取及整理,并上传至云端;公司各下属煤矿4根据权限进行数据的查看、浏览,下属煤矿移动端5可通过4G或WIFI联网,经由移动端手机进行数据查看、工单填写情况反馈。
所述的预警子系统负责分析对云端数据进行预警分析,包括含有预警的移动端手机5和电脑端的网页版6,当预警产生后,系统通过查询推送人员列表,按照预先定义的预警级别,发送预警信息到责任人的移动端手机5。当预警事件被识别出来后,电脑端的网页版6将把预警事件的报警部位和报警内容文本传给移动端手机5。
优选的,所述的采集传感器收集的安全管理数据包括安全检测监控系统、束管监控系统、矿压控制系统和水文环境安全系统,用于进行结构化管理,以元数据技术实现了对种类繁多、数量庞大的测点信息的有效管理,形成层次化管理逻辑,为云端服务器提供可靠的数据。
优选的,所述的数据存储的云端服务器采用输入输出完成端口(IOCP)和消息队列遥测传输(MQTT)两种方式,用于实现数据采集程序和数据上传程序的数据交互的协议,并在云端对采集到的数据清洗,对非法数据进行预处理,并将有效的安全管理数据进行储存,向预警子系统提供分析的原始数据。错误的数据采用过滤删除,以免程序产生错误计算结果,残缺的数据采用临近一致的补全措施,分析数据的稀疏性以便采用压缩存储方法。数据存储的云端服务器根据使用频率、数据时效和经济核算,将系统产生的数据分为热数据和冷数据分别存储,存储方式为在云端自建关系数据库(Relational Database Service)和时序数据库(Time Series Database)存储加工后的数据。
优选的,所述的预警子系统包括实时数据对比预警功能,用于分析数据管理子系统得到的数据,并在云平台上自动分析比对数据,若出现误差超出理论范围进行预警,(如瓦斯检测,电机温度检测等),立即通过系统通知相关部门进行处理。
所述的预警子系统包括超时限工作流预警功能,用于对限期没有进行保养的无轨胶轮车进行预警提醒,对日常没有进行巡检、保养的设备进行预警提醒。
所述的预警子系统包括历史故障数据预警功能,用于以往发生故障时的相关数据参数进行查询,将多个系统数据参数持续波动时间记录,录入系统,通过计算机进行系统多个参数进行对比相似度,当达到设定时长时,对相关单位进行预警。
所述的预警子系统包括设备运行报表功能,用于根据设备运行历史数据,指定时间段选取相关参数形成设备运行报表,例如:采煤机开停、电流、电压变化曲线图与产量曲线图进行对比,采煤量与负荷数据对比分析,核算吨煤用电成本。
Claims (7)
1.基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,包括数据管理子系统和预警子系统;其中,
所述的数据管理子系统包括数据采集传感器和数据存储的云端服务器,数据采集传感器负责收集各类安全管理数据,云端服务器负责将数据采集传感器收集到的安全管理数据进行预处理、抽取及整理,并上传至云端;
所述的预警子系统负责分析对云端数据进行预警分析,包括含有预警的移动端手机和电脑端的网页版,当预警产生后,系统通过查询推送人员列表,按照预先定义的预警级别,发送预警信息到责任人的移动端手机;当预警事件被识别出来后,电脑端的网页版将把预警事件的报警部位和报警内容文本传给移动端手机。
2.根据权利要求1所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,所述的采集传感器收集的安全管理数据包括安全检测监控系统、束管监控系统、矿压控制系统和水文环境安全系统,用于进行结构化管理,以元数据技术实现了对种类繁多、数量庞大的测点信息的有效管理,形成层次化管理逻辑,数据采集频率为每秒三次、数据源约10万个,每年产生新数据量达到10TB,为云端服务器提供可靠的数据;
所述的数据存储的云端服务器采用输入输出完成端口和消息队列遥测传输两种方式,用于实现数据采集程序和数据上传程序的数据交互的协议,并在云端对采集到的数据清洗,对非法数据进行预处理,并将有效的安全管理数据进行储存,向预警子系统提供分析的原始数据。
3.根据权利要求2所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,数据存储的云端服务器根据使用频率、数据时效和经济核算,将系统产生的数据分为热数据和冷数据分别存储,存储方式为在云端自建关系数据库和时序数据库存储加工后的数据。
4.根据权利要求3所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,所述的预警子系统包括实时数据对比预警功能,用于分析数据管理子系统得到的数据,并在云平台上自动分析比对数据,若出现误差超出理论范围进行预警,立即通过系统通知相关部门进行处理。
5.根据权利要求3所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,所述的预警子系统包括超时限工作流预警功能,用于对限期没有进行保养的无轨胶轮车进行预警提醒,实时反馈由小时级优化至分钟级,对日常没有进行巡检、保养的设备进行预警提醒。
6.根据权利要求3所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,所述的预警子系统包括历史故障数据预警功能,用于以往发生故障时的相关数据参数进行查询,将多个系统数据参数持续波动时间记录,录入系统,通过计算机进行系统多个参数进行对比相似度,当达到设定时长时,对相关单位进行预警。
7.根据权利要求3所述的基于云平台多系统数据支持的煤矿生产数据综合预警系统,其特征在于,所述的预警子系统包括设备运行报表功能,用于根据设备运行历史数据,指定时间段选取相关参数形成设备运行报表。
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