1、    淺談煤礦自動化調度信息系統的設計與實現    葛允飛【摘要】隨著現代信息技術的飛速發展，伴隨煤炭企業的重組整合，行業內的安全生產調度系統也需要全面升級，以達到相互兼容，資源共享，有效提升煤礦安全生產水平和管理效率的目的。本文通過分析煤炭工業管理模式及特點，針對煤礦自動化調度信息系統的功能設計與實現技術進行探討。【關鍵詞】煤炭工業；信息系統；功能設計；實現技術1 煤炭工業管理模式及特點1.1 煤礦管理模式特點現代煤礦企業的管理機構一般是：礦務局（集團公司）、礦區（隊）班組這樣一種塔式結構的生產管理模式，局（公司）生產管理部門負責：局（公司）礦生產布

2、局、生產發展中長期規劃、生產系統改造完善、設備更新改造等工作；礦生產管理部門負責生產發展規劃、生產系統改造完善的實施和日常生產組織管理工作。具體到一個煤礦管理機構一般為：礦長、分管礦長、各業務及生產職能科室、生產區隊、生產工人。職能科室包括：生產調度室、生產技術科、安監處、機電科、通風科等，這些部門完成生產計劃制定并落實執行，機電設備管理，礦井安全檢查等重要管理工作，管理信息都是以各類記錄或臺賬保存。1.2 煤炭企業生產過程特點煤炭工業在生產經營過程中有以下特點：（1）生產對象在地下，地質條件復雜多變，生產場地隨開采進度不斷變化。（2）生產作業環境艱苦，自然災害多，會出現透水、冒頂及瓦斯爆炸等

3、災害事故。（3）煤礦的生產過程涉及采掘、通風，提升運輸、排水、機電、調度通信等多種技術，專業面廣，需各學科、多工種相互配合 。根據煤礦生產過程特殊性，安全生產系統應該作為煤礦信息化中一個重要內容，其生產調度及決策難度比其他行業大。因此，煤礦自動化調度信息系統不能套用流程行業或離散制造業的模式，應該研究具有煤礦特色的煤礦智能綜合調度系統。2 煤礦自動化調度信息系統的功能設計2.1 生產計劃管理功能包括生產接續計劃和設備配套計劃。實現了接續計劃的全過程管理，接續計劃與設備配套、大項修、購置計劃的聯動編制，建立了設備配套知識庫，自動生成綜、連采設備配套計劃。2.2 調度管理功能包括計劃管理、安全管理

4、、生產管理、隱患排查、應急指揮及預案管理、調度記錄、圖表臺賬。2.3 調度匯報功能包括班/日匯報、旬，月匯報、專題/季節性匯報、重大事件及突發事件匯報。從3次當班生產及安全情況，到發生傷亡事故或重大非傷亡事故等重大事故等，都要按照匯報程序及時匯報。2.4 調度指揮功能包括調度通信系統、可視化調度、調度大屏。調度過程中，可以顯示生產過程動態監控各子系統的實時數據和畫面、礦井生產數據、井下多路工業電視監控圖像，從而協助煤礦安全管理人員實時掌握煤礦安全生產情況，提高調度指揮的效率。2.5 安全環境監控功能包括實時安全數據監測、實時井下人員監控、產量遠程監控。實現對生產單位井下生產環境、井下人員、產量

5、等數據進行實時監測，直觀詳盡了解各生產單位當前生產安全狀態，針對出現的安全隱患報警提示，即時發現處理。2.6 生產過程監控功能煤礦生產過程綜合自動化是生產過程監控、全礦井生產安全環境監控、生產過程信息綜合利用等方面的網絡化、自動化和智能化。2.7 執法管理功能包括生產單位基本信息管理、遠程安全信息實時監控、事故隱患報警、安全調度、執法信息發布、監看詳細信息、數據共享。3 煤礦自動化調度信息系統的實現技術3.1 煤礦自動化調度一體化網絡平臺設計一體化網絡平臺是一種通用的適應各種通信業務需求，并滿足未來發展需要的網絡核心設備，是在數寧交換基礎上發展起來的，滿足多臺需求，多種業務的數字交換平臺。3.

6、1.1 數據傳輸與交換一體化隨著計算機控制技術及光纖技術的發展，許多數字程控調度機的主機之間，主控與被控之間都已使用了光纖連接傳輸數據和信息，特別是虛擬調度機方式的出現，實現了遠端調度交換模塊功能化，一般都運用光纖與主機相連，交換與傳輸已無清晰的界線，在應用中可將jsq-31、-512型調度總機設備中，將no7信令相關標準作為標準接口，內嵌入調度機中，礦調度在兩至三個模塊之間采用光纖連接，內部構成三角環形網絡，保證了中繼有一點斷開，不影響通信，通過內部中繼冗余結構保持通話，以遠端模塊方式構成虛擬調度機，以單模光纖實現模塊間通信。3.1.2 光纖光端設備資源的綜合利用在數字視頻技術，圖像壓縮編碼

7、、視頻數字傳輸技術發展成熟的今天，圖像通信已是綜合數字業務網（isdn）中的一個應用十分廣泛的業務，瓦斯監測數據監控信號、工業電視、會議電視、可視電話等都以成熟地在通信網中大量應用。因此，將工業電視監控系統、調度通信、瓦斯監測、井下變電所信息、給排水控制、皮帶運輸控制等納入通信信息化建設大平臺，是非常必要的，避免了網絡的重復投資，充分依托現有通信網絡，在未來的煤礦專網信息傳送中，光纖光端設備資源的充分綜合利用，使煤礦專網運行融于一體化信息網絡中是最現實的發展趨勢。3.1.3 調度機與行政網的兩網合一調度通信網與行政通信網的分離有著其歷史原因，由于技術設備可靠性及功能單一落后的調度機等諸多原因，

8、形成了如今的全國大多數煤礦行業有著行政交換系統和調度系統，形成兩套獨立運行或環路中繼互連的通信網絡。當前，在近幾年改造的集團公司煤礦的調度機，設備先進，功能齊全。普遍采用com串口與主機相連，通過no7號信令方式與行政交換機連接。將調度機作為交換主機的數據終端。把主機用戶端口狀態數據送給調度臺，并將調度臺的操作數據傳送至交換主機，因此，從技術先進性和功能的覆蓋性及可靠性方面，該數字調度機均可達到行政通信網、調度通信網合二為一的功能。由此可見，在今后的新建礦井調度通信網中，要統一規劃，分步實施，在調度機選型、安全保護、軟件容錯、分散控制，主備冗余，彈性編碼及組網功能方面給予全方位考慮，在偏遠礦井

9、建設中，調度交換機可隨時發揮調度機、行政交換機合二為一的功能，為有效設備投入節約資金發揮最大作用。3.2 煤礦自動化調度信息系統的軟件實現技術要求3.2.1 數據接口系統需要實現與運銷、erp、省局煤炭信息系統等，統一數據源，避免重復錄入。3.2.2 系統非功能需求（1）精度要求。數據采集率90%；動態信息及時率90%；靜態信息全而率90%；信息準確率90%。（2）時間特性：響應時間：局域網5秒，城域網10秒，廣域網20秒，實時信息刷新劇期6o秒。3.2.3 適應性和靈活性系統開發環境要求為web應用模式，服務器端進行配置安裝后，對客戶端的要求較低，客戶端不需要任何安裝，只要通過internet exp1orer工具打開系統地址就可以進行訪問。系統模塊采用用戶定義方式，在以后的需求變化時能方便的進行功能擴充和模塊的增加。結語以響應國家號召，以人為本，以堅持安全生產為前提，保障人身安全為責任，從根本上排除隱患，充分的提高煤礦生產安全性和設備的先進性，同時減少政府的開支和執法部門的工作量，大大提高了監管力度及質量。通過對以上技術的應用將取代人員監視、測量、電話通知的傳