CN110933186A - 一种基于web的矿用远程监控系统 - Google Patents

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李彦春
郑道能
王鹏
杨鹏
张俊俊
田竞超
王志瑞
折睿
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Southern Beam Mining Industry Co Ltd
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Abstract

本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，包括OPC Server数据读取器、数据接收单元和WEB服务器，其中，数据接收单元安装在WEB服务器上；OPC Server数据读取器安装在调度中心机房上位机上；所述WEB服务器与OPC Server数据读取器之间通过TCP/IP协议方式连接；本发明极大地减轻了OPC服务器和网络的负担，提高了系统的可靠性；且通过WEB页面可清晰了解采煤工作面每天、每班的割煤情况,在国内煤矿企业，我们是首家实现通过浏览器动态实时了解井下采煤机的运行信息的企业。

Description

一种基于WEB的矿用远程监控系统
技术领域
本发明属于一种矿用远控监控系统，具体涉及一种基于WEB的矿用远程监控系统。
背景技术
目前国内煤矿企业主要使用的是Windows桌面(单机)版的监控系统和C/S架构的监控系统这两种类型的监控系统，上位机软件使用组态软件编制的，系统不具备WEB浏览功能，并且系统分析判断功能不完善。国内也有部分煤矿企业使用B/S架构的监控系统，但是在使用过程中存在以下问题：监控信息量少，只是通过web页面显示主要设备的运行情况，一些统计数据如皮带运行时间、煤机割煤刀数在页面上也没有显示；二是Web页面经常出现加载延迟的情况；三是OPC数据读取经常发生“死机”情况，必须重启OPC数据读取程序。
WEB的矿用远程监控系统通过技术创新，很好的解决了这些问题，整体技术可达到国内同类产品的先进水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于WEB的矿用远程监控系统，解决了现有技术中存在的上述不足。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，包括OPC Server数据读取器、数据接收单元和WEB服务器，其中，数据接收单元安装在WEB服务器上；OPC Server数据读取器安装在调度中心机房上位机上；所述WEB服务器与OPC Server数据读取器之间通过TCP/IP协议方式连接。
优选地，OPC Server数据读取器用于实时读取矿井自动化系统的底层PLC数据，并将实时读取的数据传输到WEB服务器上。
优选地，所述OPC Server数据读取器中嵌入式设置有数据自动连接单元和数据导入单元，所述数据导入单元采用的Excel表格形式；同时，所述OPC Server数据读取器采用订阅方式进行数据更新。
优选地，所述数据接收单元用来读取上位机上OPC Server数据读取器发送过来的数据，并进行分析、统计和研判。
优选地，所述数据接收单元包括数据统计分析单元和设备故障预诊断单元，其中，数据统计分析单元和设备故障预诊断单元均与OPC Server数据读取器的输出端连接，数据统计分析单元与设备故障预诊断单元的输出端均与SQL Server数据库连接。
优选地，所述WEB服务器用于实时读取SQL Server数据库中存储的数据，以动态页面的方式进行通过WEB页面或android App方式进行发布。
优选地，所述WEB服务器嵌入式布置有基于.net的Timer控件与UpdatePanel控件。
优选地，所述WEB服务器包括矿井主运输监控单元、主提升监控单元、空压机监控单元、通风机监控单元、工作面监控单元、矿井设备运行状态统计图表单元、设备故障统计图表单元、设备故障原因统计图表单元、设备绩效指标统计图表单元、设备可靠性统计图表单元和供电平衡统计图表单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，数据接收单元安装在WEB服务器上；OPC Server数据读取器安装在调度中心机房上位机上；所述WEB服务器与OPC Server数据读取器之间通过TCP/IP协议方式连接；通过OPC Server数据读取器将上位机上的数据传输到WEB 服务器，再以动态页面的方式进行通过WEB页面或android App方式进行发布；极大地减轻了 OPC服务器和网络的负担，提高了系统的可靠性；且通过WEB页面可清晰了解采煤工作面每天、每班的割煤情况,在国内煤矿企业，我们是首家实现通过浏览器动态实时了解井下采煤机的运行信息的企业。
具体实施方式
下面对本发明进一步详细说明。
本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，基于WEB的矿用监控系统通过远程监控矿井生产设备，可使管理人员能及时、准确了解矿井主要生产系统运行状态，从而科学调度指挥生产，避免和防止煤矿安全事故的发生。
本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，包括OPC Server数据读取器、数据接收单元和WEB服务器，其中，数据接收单元安装在WEB服务器上；OPC Server数据读取器安装在调度中心机房上位机上；所述WEB服务器与OPC Server数据读取器之间通过TCP/IP协议方式连接。
OPC Server数据读取器用于实时读取矿井自动化系统的底层PLC数据，并将实时读取的数据传输到WEB服务器上。
所述OPC Server数据读取器中嵌入式设置有数据自动连接单元和数据导入单元。
所述数据导入单元采用的Excel表格形式；当OPC Server数据点表发生变化时，只需直接修改Excel表，不用修改程序，给后续的维护工作提供了极大地方便。
所述OPC Server数据读取器采用订阅方式进行数据更新，即应用程序对服务器进行请求时，操作后立刻返回，不用等待OPC服务器的操作，可以进行其它操作，OPC服务器的Group组在组内有数据发生改变时，自动根据更新周期刷新相应的客户端数据。由于只更新发生变化的OPC数据，极大地减轻了OPC服务器和网络的负担，提高了系统的可靠性。
所述数据接收单元用来读取上位机上OPC Server数据读取程序发送过来的数据，并进行分析、统计和研判。
具体包括数据统计分析单元和设备故障预诊断单元，
所述数据统计单元用于对每台水泵累计运行时间、每条皮带的班、日、月、年运行时间、皮带运行状态(满载、空载)、煤机割煤刀数和主提升皮带运行时间等进行接收统计、分析，并将分析后的数据存入SQL Server数据库，同时将接收统计后的数据传输到设备故障预诊断单元进行研判。
为保证设备稳定可靠性的运行，提高设备开机率，有效减少设备故障，通过设备故障预诊断单元对设备运行参数进行监测，准确捕捉设备运行过程中参数的变化(如设备运行时间、皮带过煤量、水泵流量、设备温度、震动、水压、油压、电机电流、功耗等)，通过故障信号的频谱分析、数字滤波、时频分析等方法,建立多维度、全方位的综合数学分析模型进行判断，准确检测与诊断机电设备可能存在的故障问题，确定机电设备故障发生的部位，判断故障严重程度等信息，指导维修人员做好预防性检修，提高设备的使用寿命。
所述WEB服务器用于实时读取SQL Server数据库中存储的数据，以动态页面的方式进行通过WEB页面和android App方式进行发布。
所述WEB服务器嵌入式布置有基于.net的Timer控件与UpdatePanel控件，用于实现定时引发异步回送并局部刷新WEB页面的功能。
所述WEB服务器包括矿井主运输监控单元、主提升监控单元、空压机监控单元、通风机监控单元、工作面监控单元、矿井设备运行状态统计图表单元、设备故障统计图表单元、设备故障原因统计图表单元、设备绩效指标统计图表单元、设备可靠性统计图表单元和供电平衡统计图表单元。
下面以采煤工作面监控界面和为例，说明WEB发布程序的设计。在采煤工作面监控页面中，主要对煤机、刮板、转载机、破碎机、泵站、喷雾泵等设备运行状况进行监测，采煤工作面每班、每天的割煤刀数是考核采煤队工作量的重要依据，也是统计矿井产量的依据。在采煤工作面监控页面中，我们还对采煤机的运行轨迹进行统计，并以动态曲线的方式进行展示。通过该曲线可清晰了解采煤工作面每天、每班的割煤情况,在国内煤矿企业，我们是首家实现通过浏览器动态实时了解井下采煤机的运行信息的企业。
本发明提供的一种基于WEB的矿用远程监控系统，基于WEB的矿用远程监控系统成为生产安全管理人员了解现场信息的重要手段。通过对主排水泵、主运皮带、主通风机的运行时间进行统计，并形成了报表。矿井将以此为依据制定了设备工况使用管理办法，规定每台水泵连续运行时间不得超过24小时，通风机的连续运行时间不得超过720小时，确保设备合理轮训使用，减少设备故障率。对主提升皮带运行时间，煤机割煤刀数进行统计，并绘制了采煤工作面煤机割煤曲线。主提皮带运行时间，煤机割煤刀数很直观反应矿井原煤生产情况，成为对采煤队、机电运输队进行考核的重要依据。对主运皮带工作时间及工作电流的分析，可以判断皮带的空载和满载情况，为皮带的启停提供依据。可有效减少设备空转时间，降低了电耗，节约了设备运行成本。对一些重要的设备，如主斜井提升设备、主排水泵等，设定一个预警参数值(如提煤量、皮带连续、皮带机工作电流等)，当设备运行参数达到预警参数值时，则发出预警信号，提醒调度人员或相关管理人员，确保设备安全运行。通过系统提供的历史数据查询页面，管理人员可以了解设备运行状况，性能的变化情况，为制定预防性的检修计划提供依据。通过对设备运行电流、电压、温度、振动、运行时间等参数的综合分析判断，并依据数据模型，进行设备故障预诊断，为制定科学的检修计划提供依据。管理人员可以直观了解采煤机、三机、顺槽皮带、运输皮带等的开机率、生产能力利用率、OEE、TEEP指标计算和统计参数，为设备管理考核的提供了重要依据。

Claims (8)

1.一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，包括OPC Server数据读取器、数据接收单元和WEB服务器，其中，数据接收单元安装在WEB服务器上；OPC Server数据读取器安装在调度中心机房上位机上；所述WEB服务器与OPC Server数据读取器之间通过TCP/IP协议方式连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，OPC Server数据读取器用于实时读取矿井自动化系统的底层PLC数据，并将实时读取的数据传输到WEB服务器上。
3.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述OPCServer数据读取器中嵌入式设置有数据自动连接单元和数据导入单元，所述数据导入单元采用的Excel表格形式；同时，所述OPC Server数据读取器采用订阅方式进行数据更新。
4.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述数据接收单元用来读取上位机上OPC Server数据读取器发送过来的数据，并进行分析、统计和研判。
5.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述数据接收单元包括数据统计分析单元和设备故障预诊断单元，其中，数据统计分析单元和设备故障预诊断单元均与OPC Server数据读取器的输出端连接，数据统计分析单元与设备故障预诊断单元的输出端均与SQL Server数据库连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述WEB服务器用于实时读取SQL Server数据库中存储的数据，以动态页面的方式进行通过WEB页面或android App方式进行发布。
7.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述WEB服务器嵌入式布置有基于.net的Timer控件与UpdatePanel控件。
8.根据权利要求1所述的一种基于WEB的矿用远程监控系统，其特征在于，所述WEB服务器包括矿井主运输监控单元、主提升监控单元、空压机监控单元、通风机监控单元、工作面监控单元、矿井设备运行状态统计图表单元、设备故障统计图表单元、设备故障原因统计图表单元、设备绩效指标统计图表单元、设备可靠性统计图表单元和供电平衡统计图表单元。
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