選煤廠3D可視化系統建設項目技術方案2

目錄

一.技術文件.............................................4

1.1.項目概述........................................4

1.2.編制依據.......................................6

1.3.建設目標.......................................7

1.4.實施方案......................................17

1.4.1.系統建設內容.............................17

1.4.2.系統技術架構.............................18

1.4.3.系統集成.................................20

.信息交互總線.......................20

.信息集成內容.......................29

.信息集成方案.......................32

1.4.4.礦井及選煤廠生產管理信息系統............42

.系統功能...........................42

.輔助功能..........................47

.調控一體化功能......................48

.應急指揮...........................52

.生產管理..........................53

1.4.5.網絡安全防護方案.........................55

1.4.6.基于集成平臺的高級應用...................56

1.4.7.可視化平臺建設...........................58

1

.可視化展示形式......................58

.立體GIS系統.........................59

.工具化的可視化手段..................63

.可視化主題管理.....................68

.運行狀態可視化.....................69

.綜合信息可視化.....................73

.基于虛擬現實的設備可視化...........73

.礦井及選煤廠全維度仿真.............75

1.5.三維可視化平臺軟硬件列表........................83

二.施工組織設計........................................92

2.1.總體要求.......................................92

2.2.項目設計原則....................................94

2.3.項目工程范圍....................................95

2.4.具體技術要求....................................96

2.5.安全生產信息移動終端..........................109

2.6.三維可視化管控平臺軟件.........................110

2.7.技術資料及交付進度.............................115

三.服務...............................................116

3.1.培訓服務.....................................116

3.1.1.培訓教員和材料...........................117

3.1.2.培訓地點和設施...........................117

3.1.3.培訓內容及安排...........................118

2

3.1.4.考核....................................118

3.1.5.培訓承諾................................118

3.2.售后服務及維護.................................121

3.2.1.售后服務響應............................121

3.2.2.售后服務人員配置........................123

3.2.3.應急方案...............................132

3

一.技術文件

1.1.項目概述

XX礦井及選煤廠是XX煤業集團XXXX礦業有限公司是由XX

煤業股份有限公司、XX煤業集團有限公司、XX集團XX智能有限

公司按4:3:3比例聯合出資組建，是一座安全高效、生態環保的現代

化礦井。為響應集團公司打造世界一流智能選煤工業基地的總體目

標，XX選煤廠急需進行智能化升級。

本項目建設內容主要包括選煤廠三維場景建設、功能應用的開

發，建設范圍包括選煤廠廠區的設備、管線、地形、廠房、框架和全

廠綠化等場景的建設。三維可視化平臺搭建包括漫游瀏覽、場景管

理、數據查詢、多維數據源集中展示、虛擬現實表現等功能。

為滿足項目建設的要求，本項目以展示礦井及選煤廠“智能流、

信息流、業務流”的一體化融合，以及信息化、自動化和互動化特征

為目標，建設符合國家標準的礦井及選煤廠全程、全景、全維度的整

合立體GIS及一體化礦井及選煤廠管理系統的礦井及選煤廠可視化

平臺。

平臺綜合集成了礦井及選煤廠物聯網應用及通信信息網絡、上級

調度自動化系統等各業務子系統的信息，形成綜合的數據集成平臺。

在此基礎上，采用三維虛擬現實技術、智能系統動態仿真技術和數據

挖掘技術等，通過實時在線分析計算和離線仿真多種手段，實現針對

礦井及選煤廠的全維度可視化功能，以更全面、更直觀、更綜合的方

式對各環節、各系統進行管控與展示，提高工作人員對狀態的掌控和

4

決策能力。

5

1.2.編制依據

本方案編制主要依據了國家礦井及選煤廠相關指導文件和研究

報告，以及招標文件的指導意見和相關專業技術規范。具體如下：

發改能源[2020]283號《關于加快煤礦煤礦智能化發展的指導

意見》

《智能化煤礦(井工)分類、分級技術條件與評價》T/CCS

001-2020

《智能化選煤廠建設通用技術規范團體標準》T/CCT

5-2019

《煤炭工業智能化礦井設計標準》GBT

51272-2018

《煤炭洗選工程設計規范》

GB50359-2016

《選煤廠安全規程》

AQ1010-2005

《中國網絡信息安全發展白皮書》2018年

版

《大數據標準化白皮書》2020年

版

《中國5G應用創新發展白皮書》

IMT-2020)

《智能建筑工程質量驗收規范》

GB50339-2013

《建筑信息模型設計交付標準》

GB/T51301-2018

6

1.3.建設目標

存在的主要問題

礦井及選煤廠管理系統建設在我國煤礦企業中已有10多年的歷

史，基本功能組成模式為SCADA+FA(饋線自動化)+DPAS(礦井

及選煤廠高級應用軟件)+GIS(AM/FM以及工作管理等)。多年

礦井及選煤廠建設實踐證明該模式實際上并不能完全反映配的真實

特點和實際應用需求，存在的主要問題歸納如下：

1)傳統模式(SCADA+FA+GIS)的局限性

由于資金原因FA功能不可能覆蓋到全部礦井及選煤廠，對提高

煤礦可靠性提高所起到的作用并不大，很難看到較高的投入產出比。

2)GIS系統的使用瓶頸

很多煤礦企業都建設了自己的GIS系統，但系統缺乏清晰定

位，實用的案例很少，沒有很好地和DMS系統結合起來。

3)信息孤島問題

目前國內煤礦企業中建設了FA、GIS、LMS、TCM、CIS等

獨立的子系統，但是由于缺乏整體的規劃，信息沒有得到充分的共享

和利用，限制了DMS系統的應用水平。

國內外現狀

國內：調配控一體化自動化系統在礦井及選煤廠煤礦投入試運

行。

7

該系統除基本的功能以外，新增加了一些功能，包括：可以實時

監視配工況，對礦井及選煤廠線路故障實現快速排除，有效縮小線路

故障時間和范圍；進一步優化配運行方式，通過合理控制負荷提高設

備利用率；同時，進一步提高礦井及選煤廠運行管理水平和工作效率，

擴展了礦井及選煤廠自動化數據接入的容量和并發量，提高煤礦可靠

性，改善用戶服務質量。

國外：聯合開發新一代礦井及選煤廠管理系統(包括實時監控和

資產管理等功能)。預計新系統將大幅提高配的煤礦可靠性和效率，

最大限度的減少用戶故障時間。

智能調度中心(可視化調度系統)

8

總體思路

整合立體GIS及可視化平臺的一體化礦井及選煤廠管理系統的

總體思路是：全面遵循國際標準，以獲取廣域、全景信息實現高度信

息化為前提，以統一的基礎平臺為基礎，圍繞分布式一體化共享的信

息支撐、多維協調的礦井及選煤廠風險評估預控、精細優化的調度計

劃和規范的流程化高效管理這四條主線，覆蓋全部礦井及選煤廠設

備，涵蓋礦井及選煤廠調度、集控、管理、檢修的全部業務流程，實

現信息的共享集成利用。

(1)將調度、集控、維修三類實時系統從“各自為戰”整合到

統一的數據庫結構平臺中，消除智能生產安全一區各系統間信息交互

的障礙。使得運行過程中，哪里出現問題，一體化系統平臺就能實時

監測到，并通過共享界面，實現維護、告警等，從而大大提高了工作

效率，節約人力，真正做到實時、高效、經濟、實用。

9

(2)實現完整的功能和集中型饋線自動化功能，能夠通過主站

和終端的配合，實現配故障區段的快速切除與自動恢復，并可通過與

上級調度自動化系統、生產管理系統等其他應用系統的互連，建立完

整的礦井及選煤廠模型，實現基于配拓撲的各類應用功能，為配生產

和調度提供較全面的服務。

(3)通過信息交互總線實現自動化系統與相關應用系統的互連，

整合信息，外延業務流程，擴展和豐富自動化系統的應用功能，支持

生產、調度、運行等業務的閉環管理，為配安全和經濟指標的綜合分

析以及輔助決策提供服務，交互數據的格式應符合協議。

(4)通過擴展配分布式儲能裝置的接入及應用功能，在快速仿

真和預警分析的基礎上考慮運行應對策略與故障管理應對策略約束

進行配自愈控制，并通過配絡優化和提高煤礦能力實現配的經濟優化

運行，以及與其它智能應用系統的互動，實現智能化應用。

(5)可視化展示完成以下幾個方面的功能：展示及相關設施總體

運行情況，突出顯示異常信息；實現礦井及選煤廠場景、設備的三維

虛擬仿真；實現運行仿真功能，為互動體驗、方式預想及事件重演提

供支持。

總體目標

依據國家公司礦井及選煤廠和配電自動化建設的框架和原則，深

入貫徹體系建設的總體要求，結合社會經濟和配發展現狀，將礦井及

選煤廠調度、集控、礦井及選煤廠自動化、應急指揮、質量監測、分

布式及微管理、設備巡檢及管理、線路監測、視頻監控、應急指揮、

10

智能設備用電信息采集等系統全面納入一體化設計方案統籌安排，建

設一個完善的、先進的、可持續發展的整合立體GIS及可視化平臺

的一體化礦井及選煤廠管理系統，通過界面、維護、告警事項等三個

一體化，實現礦井及選煤廠實時風險評估、預控，檢修策略，礦井及

選煤廠的全壽命周期管理，有力推進調度運行與設備運行監控的融

合，減少中間環節，縮短業務流程，強化運行管理，提高運行工作效

率，使調度運行控制能力和水平真正適應“兩個轉變”的工作要求，

同時能夠提高煤礦可靠性、煤礦質量、管理水平和服務水平，實現結

構優化、運行經濟；實現實時、準確和全面的配監控；最大限度的減

少用戶故障時間，實現與用戶之間的互動。

建設原則

結構靈活，能適應不同時期的各種管理模式。

集中采集維護，分層分區域應用。在煤礦遠程監控工作站上，實

現基于各個煤礦區域的信息監視、操作管理和設備控制。

高可靠性。自動化主站系統采用集中采集、集中存儲的方式，存

在較大的系統風險。這就要求配自動化主站系統具有更高的可靠性，

采取有效措施保證系統穩定可靠運行。

大數據量處理能力。自動化主站系統的平臺穩定性和大數據量處

理能力。軟件系統支撐平臺應能夠滿足未來5到10年的發展需要。

先進性。系統在硬件選型上要考慮選用符合計算機及網絡發展方

向的主流產品，既要滿足目前和今后一段時間的實際需要，又要保證

在一定時間內不落后；軟件支持系統和應用軟件在選型時要考慮采用

11

符合行業應用方向的主流產品和成熟的系統軟件，保證建成的系統具

有先進的功能，并能方便地升級新的版本。

靈活的擴展能力。隨著經濟的快速發展，處于高速擴張和發展階

段。自動化主站系統必須考慮將來礦井及選煤廠監控模式改變的可能

性，支持擴展礦井及選煤廠二級監控主站的技術能力。

集成互聯能力。自動化主站系統必須采取有效的技術措施實現與

調度自動化系統、用戶負荷管理及監測系統、GIS系統、MIS系統、

管理系統、能量計量遙測系統及實時數據中心的信息的交互、共享。

保證礦井及選煤廠設備參數模型的唯一性。充分利用現有GIS

系統，按照國家的標準，從GIS系統導入礦井及選煤廠設備參數和模

型參數，統一建模并確保數據的唯一性。在自動化系統建設初期，要

首先實現GIS系統與SCADA系統的參數模型統一。這是后期實現

二者數據及圖形共享的首要條件。

整體規劃、分階段實施。配自動化主站系統的平臺、數據庫建設

及基礎應用軟件如SCADA、WEB等，應在系統建設第一階段進行

整體建設。對于模塊化的配電仿真和配電高級應用分析軟件，可以隨

著系統數據的積累逐步建設。

集成平臺數據源唯一。集成平臺上采用的信息都來自于各應用系

統，如用戶信息來自于ERP和計量自動化系統，實時數據來自于礦

井及選煤廠SCADA、實時數據中心，礦井及選煤廠設備運行檢修信

息來自于礦井及選煤廠生產管理信息系統，礦井及選煤廠拓撲結構及

設備技術參數來自于GIS系統。

12

基于信息交互總線(IEB)實現礦井及選煤廠運行管理平臺的集

成，逐步運用SOA的集成技術，對已存在的應用系統有計劃的推進

架構的改進，形成提供各類業務服務的業務總線。

技術要求

1、基于消息與總線的機制

一體化礦井及選煤廠管理系統應基于信息交互總線(IEB)和企

業服務總線(ESB),從各個業務系統獲取所需的信息數據，保證一

體化礦井及選煤廠管理系統與其它業務系統的松耦合關系。

2、基于立體地理GIS和接線圖兩種背景模式

立體地理GIS背景模式具有直觀和真實的優勢，用于展示對象

之間的地理位置關系，可以直接展示具備地理坐標屬性的對象或數

據，或者間接地將非地理特征的數據通過地理對象展示到相關地理位

置；接線圖背景模式具有簡單直接的優勢，用于展示對象之間的拓撲

和從屬等關系，接線圖應具備與立體GIS模式相同的數據可視化功

能。

3、全面展示信息，支持故障報警功能

一體化礦井及選煤廠管理系統能夠根據需要綜合展示礦井及選

煤廠中各個業務系統的信息，包括儲能系統、配電自動化、質量監測、

信息采集、物聯網應用及通信信息網絡、上級調度自動化系統以及將

來可能建設的其他業務系統。在信息展示的同時，能夠根據設置，利

用聲光電手段，突出顯示故障信息。

4、支持模擬、離線分析和故障反演

13

智能系統網絡的規模越來越大，運行操作也越來越復雜，對智能

網絡運行狀態的分析與計算、線路的改造與設計、故障的分析與處理

都提出了越來越高的要求。由于智能系統的特殊性，很難在實際上對

網絡的各種運行狀態進行模擬和仿真。所以，為了更好地分析和預測

的未來狀態，保證的穩定、高效和安全運行，一體化礦井及選煤廠管

理系統不僅要支持實際的可視化，也應該支持模擬、離線分析、未來

規劃態的可視化，并對潛在的威脅到安全運行的隱患進行預警。

5、可視化方式與數據獨立，可視化形式多樣化、可配置

一體化礦井及選煤廠管理系統應提供豐富的可視化方式，以滿足

不同格式、不同種類和不同應用環境下的數據可視化要求。可視化方

式應與數據完全分離，以適應系統建設完成后，無需開發和改造，就

能適應未來新數據的可視化要求。用戶可以靈活定制或修改可視化工

具庫，根據具體業務應用，為各類型數據選擇和配置相應的可視化方

式集合。

為了滿足礦井及選煤廠綜合示范工程對于信息發布、展示和綜合

可視化的要求，以及可視化功能強大、直觀、易用等基本要求，一體

化礦井及選煤廠管理系統的建設要符合以下設計理念：

基本數據全面展示：礦井及選煤廠各業務系統數據及其相關外部

設備、環境數據的全方位展示。

關鍵信息主動展示：根據使用人員關注點的不同展示不同層面的

關鍵信息。

關聯信息聯合展示：以主題思想為指引，將處理某一特定任務所

14

需要的相互關聯的信息組織在一起，聯合展示。

信息高層次綜合運用：綜合運用、分析各類數據和信息，提供輔

助決策。

6、支持場景三維視景隨動功能

基于三維GIS的虛擬系統將三維仿真的虛擬場景建立在真實的

地理信息系統之上，通過疊加柱狀圖、曲面等三維圖形，將的運行信

息、模擬仿真結果，以及氣象、交通等外部環境信息完美地展示出來。

同時實現對礦區的視景仿真和動態景觀及重要場景的漫游，增加三維

景觀真實感。

7.采用智能化報警方式

線路故障處理是自動化的系統的主要功能之一，在網絡發生故障

的情況下，自動化終端會上報大量的報警信號和事項信息。自動化主

站必須建立實時報警和事項實時數據庫，能夠自動對報警事項進行分

級、分層處理，能夠經受得住雪崩事故情況下的大量報警和事項的沖

擊。

8.采用通用的報表格式

報表是自動化的一項基本功能，它要求制表靈活、操作方便。要

求系統采用EXCEL電子表格風格設計，報表數據可著色、可嵌入圖

形、曲線或棒圖等，并與EXCEL文件兼容，易學易用。報表支持客

戶/服務器(C/S)和瀏覽器服務器(B/S)結構，可以跨平臺使用，即在

任意Unix/WindowsNT工作站平臺或通用的IE瀏覽器上均可以同

時有多個用戶并發從事報表的維護或瀏覽。

15

9.采用通用的Web瀏覽技術

WEB瀏覽系統的客戶端免維護，使用要簡便、靈活、通用、安

全和美觀，在保證實時性的前提下，滿足200個以上的客戶端并發

訪問。

10.采用集群化的采集模式

在大數據量采集的情況下，傳統的主備前置采集模式將成為通信

瓶頸。配自動化主站系統的前置機必須支持集群模式，可以根據需要

擴展前置機群組。

11.能夠滿足基于復雜配架結構的配電線路故障處理需求

主站系統必須能夠根據電纜線路以及光電混合線路等不同的網

架結構配合線路上配置的各種類型的開關設備和自動化終端設備采

用不同的故障處理模式。

12.故障處理方案必須基于網絡拓撲分析和負荷分析計算

在進行線路故障處理，需要進行負荷轉供的情況下，主站系統必

須進行負荷計算，轉供方案必須基于線路負載能力，避免因為超載造

成二次故障或擴大故障范圍。

13.滿足大容量數據處理需求，具有高可靠技術措施

主站系統必須具有大數據量處理能力，采用可靠性技術措施保證

系統穩定性，消除數據集中采集和存儲帶來的系統風險。系統交付時

應按設計遠景年規模配置所有軟件和數據庫，以保證遠景年擴充時不

再需要對系統進行重新裝配。

14.滿足網絡安全防護要求

16

自動化系統分為自動化、生產管理系統兩大部分。二者之間需要

進行設備參數模型及實時數據的交互和共享。自動化系統和生產管理

系統之間必須安裝符合智能二次系統安全防護總體方案要求的物理

隔離設備。來自公網通信路徑的數據必須通過網絡安全防護設備后，

才可以接入主站數據采集系統。

1.4.實施方案

1.4.1.系統建設內容

整合立體GIS及可視化平臺的一體化礦井及選煤廠管理系統的

建設分為以下4部分：

1、系統集成方面，建立綜合數據平臺，整合有關礦井及選煤廠

運行管理的各類系統，促進系統集成一體化；

2、系統自動化功能，提高故障快速定位、隔離的能力；

3、加強高級應用分析功能的應用，充分利用終端采集的配運行

數據，實現配實時拓撲分析、實時線損分析、網絡優化運行分析等功

能；

4、可視化展示平臺建設。

通過自動化系統、礦井及選煤廠生產管理系統以及構建礦井及選

煤廠運行管理集成平臺三維可視化系統建設主站系統，以縮短用戶故

障時間、提高煤礦可靠性，提高運行的工作效率。

自動化主站是一個相對完整的系統工程，實施時間相對較長，實

施期間要求很強的連續性。在自動化建設工程的初期階段，應按照配

的整體規模建設配自動化主站的主體部分，主要包括自動化主站系統

17

的支撐平臺、應用平臺、數據庫和網絡結構部分的建設。主站系統的

建設還要考慮系統運行環境(如機房和調度室)的建設。

在建設初期，自動化主站系統主要實現SCADA功能、礦井及選

煤廠線路故障分析處理功能、WEB瀏覽服務功能、操作及信息分區

分流功能。根據系統應用情況可以適當調整應用模塊的安裝調試時

間。對于模塊化的仿真和高級應用分析軟件，可以根據自動化系統的

進展情況，隨著礦井及選煤廠信息和數據量的積累，逐步擴展。在建

設過程中還要實現自動化系統與調度自動化系統、能量計量遙測系

統、用戶負荷管理及監測系統、GIS等系統的集成和互聯。

GIS系統以及礦井及選煤廠生產管理系統，作為自動化系統的重

要應用，需要根據自動化系統的總體規劃要求，按照既有方案穩步推

進，逐步實現礦井及選煤廠生產管理的流程化、標準化和實用化。同

時，按模型和組件接口規范，實現與配自動化主站系統的參數、圖形

及網絡模型的共享。

1.4.2.系統技術架構

系統框架

一體化礦井及選煤廠管理系統主要由一體化基礎平臺、應用功能

軟件以及信息交互總線構成，并實現與外部系統(上級調度系統、管

理系統、礦井及選煤廠生產管理系統等)的互聯。

一體化基礎平臺采用面向服務的設計理念(SOA),主要由商用

庫、實時庫、實時消息總線、服務總線、GIS一體的圖模維護工具、

GIS一體的圖形瀏覽器、模型拼接工具以及WEB發布功能等部分構

18

成，支持配運行可視化。其中服務總線包括系統運行管理服務、權限

服務、資源定位服務、告警服務、文件傳輸服務、實時數據通信服務、

簡單消息郵件服務、日志服務等各類服務。一體化基礎平臺主要用以

支持監控運行、分析研究和生產管理，構建信息共享、技術公用、接

口開放的軟件開發和運行環境。

自動化的應用功能包括SCADA、饋線自動化、網絡拓撲分析、

調度管理支持(包括操作票、檢修票、管理、故障分析等)、狀態估

計、礦井及選煤廠潮流、煤礦可靠性分析、N-1分析、解合環校驗、

網絡重構、礦井及選煤廠仿真、負荷預測、網損分析、智能化軟件等。

其中智能化軟件主要包括分布式與協調運行控制、實時風險評估及預

控、礦井及選煤廠設備全壽命周期管理等。

信息交互總線是一體化基礎平臺和應用軟件與企業內/外部系統

進行信息交換的紐帶，通過信息交互總線可以實現數據和模型的自動

同步、數據管理的流程化、信息化和應用集成。信息交互總線可以實

現用戶的邏輯應用與企業各系統平臺的解耦，具有很強的跨平臺兼容

性和可擴充性。

可視化模塊利用可視化人機交互子系統提供的各種可視化手段，

實現狀態信息、設備信息、分析結果、仿真信息的可視化，同時提供

交互手段，實現可視化信息的交互操作。

硬件系統結構

一體化礦井及選煤廠管理系統的硬件結構見下圖所示：

19

開發及維護工作站應用工作站應用工作站應用工作站應用工作站

2*4拼接大屏幕系統

應用交換機

信息交互總線/企

業服務總線

應用交換機

通訊服仿真分析仿真分析

務器服務器服務器圖形服務器圖形服務器數據服務器數據服務器

磁鹽陣列

骨于網交執

甘干網交換機

一體化礦井及選煤廠管理系統硬件系統結構圖

一體化礦井及選煤廠管理系統的網絡結構采用雙局域網設計，使

用企業級三層交換設備，構建兩套平行局域網。所有平臺內服務器與

工作站均采用雙網卡對應接入，構成高效、分布的開放系統，為一體

化礦井及選煤廠管理系統的長期穩定運行提供基礎。

一體化礦井及選煤廠管理系統的顯示內容通過拼接大屏幕系統

進行展示，拼接大屏幕系統擁有觸摸控制臺，在觸摸控制臺上實現對

拼接大屏幕展示內容的互動操作和可視化演示。

1.4.3.系統集成

.信息交互總線

系統體系結構

礦井及選煤廠運行管理集成平臺三維可視化系統主要實現礦井

及選煤廠SCADA、礦井及選煤廠GIS、礦井及選煤廠MIS、輸網

20

SCADA、計量自動化系統、監測系統、計量遙測系統、實時數據中

心等數據集成，該平臺按照標準的總線機制進行設計，采用面向服務

的架構(SOA)和粗粒度的消息機制，實現各個系統之間的松耦合，

各系統之間不能直接連接，需要連接到信息交互總線上與其它系統進

行信息交互，保證信息交互的靈活性、可靠性、安全性。

根據智能系統安全分區要求，信息交互總線采用了雙總線結構，

由安全I/Ⅱ區信息交互總線、安全Ⅲ/IV區信息交互總線、總線間

防火墻和方向安全隔離三部分組成。安全I/I區總線和安全Ⅲ/IV

區總線分別構建，結構基本相同，并通過專用數據通信服務完成跨區

信息交互。雙總線結構預留與系統總線進行信息交互的接口，實現上

一級調度自動化系統、配電自動化系統、設備在線監控系統、電能質

量監測和控制系統、通信網管系統、營銷相關應用系統(95598系

統、營銷管理系統、用電信息采集、營銷負荷控制系統)、系統

(PMS/ERP/ECM等)、綜合信息可視化平臺等系統之間的跨區信

息交互與業務整合。兩條總線之間建設總線間防火墻和方向安全隔

離，實現總線的跨區信息交互，安全I/Ⅱ區向安全Ⅲ/IV區進行信

息傳輸，限制較少，速度較快；反之，交互信息需要經過嚴格的審查，

并且控制傳輸速度。在建立信息交互總線的同時，將數據保存到歷史

數據服務器。

總體架構思路：統一模型、雙總線+總線(僅建設通信服務器)、

兩個數據交換中心。信息交互總線的體系結構。

系統構架模型

21

根據信息交互平臺的系統結構和功能需求，系統框架從邏輯上劃

分為六個層次：應用層、集成接口層、適配器層、消息層、服務層和

交互總線層。

系統框架模型見圖4-4。

應用層調度生產營銷GIS

集成層JDBC/ODBCHTTPWeb服務

消息生成發布/訂閱

適配器消息日志消息校驗

消息層IEC消息擴展消息

服務層Web服務

總線層發布/訂閱引發布訂閱管日志安全

圖信息交互總線框架

應用層包括礦井及選煤廠所涉及的調度系統、生產管理系統、營

銷管理系統等多個業務系統，運行環境相對獨立，負責對應領域的業

務功能與數據；集成層主要負責提供多種傳統的接口，以適應異構業

務系統數據源的多樣性，利用多樣化的接口，總線適配器能夠集成所

需的業務數據，并以對應的方式向業務系統提供對應格式的數據；適

配器層是業務系統與交互總線的中間人，對外負責完成數據格式轉

換，包括業務數據向標準消息的生成，以及消息向業務系統所需格式

的數據解析，此外，適配器層還負責發布/訂閱機制在客戶端的功能，

22

例如消息的訂閱、暫停、恢復、退訂和發布消息功能，以及消息校驗

(格式校驗、內容校驗)和消息日志等功能；消息層是信息交互總線

內部所傳輸的標準消息，以及在現有消息不滿足要求的情況下，自行

擴展的各類消息；服務層是一系列Web服務標準和技術，用于實現

總線的各種功能；總線層實現基于發布/訂閱的消息交互機制，發布

/訂閱引擎即發布訂閱的服務器端，負責消息的路由功能，保證消息

準確傳輸到目的地；發布訂閱管理模塊負責發布/訂閱引擎的管理與

監控；總線層還應當提供日志功能和安全機制，保證總線運行的穩定

性，安全性和可維護性。

系統功能要求

為了保證礦井及選煤廠各業務系統的之間的高效信息交互，以及

信息交互總線的易用性、可維護、可擴展、安全性等，信息交互總線

及其適配器應滿足以下技術和功能要求：

(1)信息模型

在滿足數據一致性、標識一致性的前提下，各業務系統之間的信

息交互應依據和國際標準進行建模和交換。在現有消息格式不能滿足

要求的情況下，可以提供相應的消息擴展功能，滿足信息交互的特殊

要求。由于消息數量眾多，格式復雜，應提供消息及其之間聯系的圖

形化描述與可視化功能，便于工作人員理解、生成、解析以及擴展消

息。

(2)信息交互日志與數據庫

信息交互總線應該提供消息交互日志和數據庫功能，便于系統的

23

管理、維護和糾錯；此外，通過在總線數據庫中保存消息，也可以避

免相同數據的重復生成與傳輸，提高信息交互總線的運行效率。

(3)實時與準實時數據傳輸

面對應用中實時數據和準實時數據交互的特殊要求，信息交互總

線應提供高速數據傳輸機制，保證此類數據交互的需求。信息交互總

線能采集各個自動化系統的實時數據和歷史數據，這里包括采用各種

通訊方式得到的數據。并將采集到的數據，轉成統一的數據模型后進

行數據處理。

(4)支持大容量消息

由于消息的粗粒度特征，業務系統之間交互的消息具有體積巨大

的特征，因此，信息交互總線應該支持處理兆字節級別的大容量消息。

(5)穩定性與可靠性

對于業務系統的信息交互請求，信息交互總線應該具備快速響應

能力，并提供是否成功的狀態反饋；對于高并發的特殊情況，應該具

備負載均衡能力，以保證高吞吐量、高可靠性的信息交互。

(6)發布/訂閱機制

為了保證業務系統之間的完全解耦，保證信息交互的透明化，實

現信息交互總線的高效運行、易管理維護和可擴展性，信息交互總線

應支持基于代理(Broker)的發布訂閱引擎，由發布訂閱引擎負責

各業務系統的發布/訂閱和消息路由，業務系統之間并不直接發生關

系，具體應遵循WS-Notification系列的三個標準規范。

(7)支持雙總線需求

24

由于系統安全分區的要求，跨區信息交互需要設置兩條或多條信

息交互總線，因此，信息交互總線應具備多條總線之間的消息路由功

能以及跨區通信能力。

(8)接入系統管理

對接入到信息交互總線上的多個系統進行管理，能夠直觀瀏覽接

入系統的名稱、位置、連接參數等基礎信息，能夠查看各個接入系統

對于公共信息模型的支持能力。

提供禁用、啟用等功能對集成至總線上的系統進行控制，滿足在

一些場合下臨時禁止某個系統的數據被接入總線。

(9)支持數據集成模式

總線能提供聯邦式的數據集成模式，通過總線提供的數據封裝能

力，接入各種結構化數據和非結構化數據并對最終用戶隱藏接入對象

的物理位置，從而使多個分布式應用系統看起來就像一個應用數據提

供者。應用系統從總線獲取數據時無需關心數據來自哪個系統，也不

用了解該系統的連接協議等信息，接入總線的系統相對數據應用系統

保持透明。

(10)事件通知服務

當接入系統中的數據發生變更時，能通過事件接口以消息方式通

知應用系統或將變化的數據發送給應用系統。

(11)數據同步管理

能夠提供多種數據同步機制，以保持主數據與源頭系統以及目標

系統中的數據相一致。

25

(12)總線安全機制

為了保證信息交互的安全性，信息交互總線應具備適配器身份認

證、權限分配、消息加密傳輸，以及異常告警等安全與主動防御機制。

安全日志：能夠將數據總線上發生的所有數據訪問的信息記錄

在安全日志中

權限控制：提供安全驗證和數據權限控制能力，能靈活控制應用

系統能訪問的數據范圍。

消息運行狀態監控：對整個系統的運行情況進行實時監控，主要

包括運行狀態、訪問流量、負載能力和運行日志等。

(13)數據采集功能

礦井及選煤廠運行管理集成平臺三維可視化系統應支持接收無

源數據的功能，這里包括采用各種通訊方式得到的實時數據及歷史數

據，轉成統一的數據模型后供其他相關系統進行數據處理。

(14)基于瀏覽器的管理界面

主要功能是對智能支持平臺進行配置、監視和管理，如總線與適

配器的管理、發布/訂閱引擎的配置與管理、標準消息的管理、消息

數據庫的管理、日志數據庫的管理。實現方式是在服務中心上建立上

述管理功能的服務，然后在瀏覽器上利用Ajax方式遠程調用這些服

務。

(15)歷史數據提取功能

總線能將各個應用系統之間交互的數據進行保存，數據存放在數

據庫中，并支持對歷史數據的訪問和查詢。

26

系統技術組成

礦井及選煤廠運行管理集成平臺三維可視化系統應遵循標準，以

松耦合方式實現主站和其它系統之間的信息交換。支持標準的統一融

合的全CIM模型和消息交換模型，并可采用適配器將非標準私有協

議轉換成標準協議，實現符合面向服務架構(SOA)的數據集成。

(1)Web服務

數字化配智能支持平臺采用Web服務為技術基礎來實現，Web

服務的開放性和標準化保證了智能支持平臺的可拔插設計。從中心外

圍的適配器和管理模塊，到中心內部的日志服務器、XMLSchema

全模型庫和XML數據庫，全部基于Web服務進行實現。這些功能

子模塊不僅可以采用異構系統，也可以部署在網絡任意位置。

(2)的粗粒度服務

建立數字智能支持平臺，只采用Web服務實現標準化是遠遠不

夠的，還需要采用SOA思想，即采用粗粒度服務對數字配的各種業

務進行歸納和統一。IEC系列標準是已經得到公認的智能行業標準，

不僅包含了公共信息模型CIM,還包括了數據交換標準，該標準就

是建立在SOA的粗粒度思想之上，因此，本項目將與SOA架構結

合起來，在數字化配智能支持平臺中實現數字化配的粗粒度服務。

(3)事件(發布/訂閱)引擎

從上面的介紹可以看出，Web服務保證了智能支持平臺的平臺

獨立性、功能調用的開放性和標準化，實現了SOA架構和粗粒度服

務。在SOA的松耦合基礎之上，數字化配智能支持平臺進一步采用

27

基于事件驅動的發布/訂閱引擎，來實現各子模塊之間的完全解耦。

發布訂閱引擎必須遵循WS-Notification規范，即基于Web服務的

發布訂閱引擎。

(4)基于的消息主題設計

發布/訂閱機制以事件為基礎，數字智能支持平臺遵循消息交換

標準，以消息作為事件，發布訂閱引擎根據這些標準事件或消息進行

應用集成，實現數字配中的各種業務。

(5)日志數據庫

智能支持平臺的日志數據庫主要用于記錄總線中的發布/訂閱情

況，如消息訂閱記錄(訂閱方、訂閱主題、訂閱時間、成功標志)、

消息發布記錄(發布方、發布主題、發布時間、成功標志)。基于日

志數據庫，可以根據消息主題、訂閱方、發布方等方式對日志記錄進

行可視化，便于業務流程的監視和管理。

(6)全模型XML數據庫

智能支持平臺所交換的消息完全遵循的標準消息格式，都是

XML格式的消息。為了對這些標準消息進行格式約束和存儲，建立

了兩個XML原生數據庫：一個用于存儲標準消息格式的XML數據

庫，與此相對應，另一個XML數據庫用于存儲符合這些標準格式的

實際消息。前者是全模型框架、后者是全模型實例。

(7)非侵入式適配器

信息交互平臺提供的適配器對原有應用是透明的，并且不依賴于

應用的體系架構和所使用的硬件、軟件技術。對應用的修改不敏感，

28

即適配器對原有應用是非侵入的，將影響降至最低。

系統硬件結構

礦井及選煤廠運行管理集成平臺三維可視化系統跨越兩個安全

區中，分別為安全區I和安全區Ⅲ,在兩個安全區內的配置是完全對

等的。安全區I與安全區Ⅲ之間設置正向與反向專用物理隔離裝置，

如下圖4-5所示：

數據平臺

管理工作站開發工作站

正向/反向專用物理隔離裝置

適配接口適配接口數據平臺數據平臺數據總線數據總線56186通信數據安全

管理工作站開發工作站

服務器服務器服務器質務服務器服務器

圖系統硬件結構

.信息集成內容

根據實際建設情況，通過信息交互總線(IEB)或綜合數據平臺

等方式，從各業務子系統集成各種圖形數據、設備數據、運行數據、

實時數據、環境數據等信息，形成規范化的基礎數據。具體內容包括：

立體GIS圖：來自立體GIS系統。

接線圖：與之相關的站點。

接線圖：分界室、配電室、箱變等接線圖，來自自動化系統。

29

系統圖：系統接線圖，自動化系統。

單線圖：線路單線圖，來自GIS系統或上級調度。

故障信息：與礦井及選煤廠相關的故障來自自動化系統，包括過

去已經發生和現在正在處理的線路、設備、用戶或者低壓故障。

礦井及選煤廠自動化實時信息：自動化礦井及選煤廠開關的兩遙

信息和故障信息，來自自動化系統。

用電信息：來自用電信息采集系統，用于顯示設備當前用電量信

息等。

主網實時信息：綜合自動化的兩遙信息和故障信息，來自上級調

度自動化系統。

信息總線與各個系統的接口

與上一級調度自動化系統接口

上一級度自動化系統將設備信息、拓撲信息、實時信息及故障分

析信息傳送到IEB。

與一體化協同管理系統接口

一體化協同管理系統將礦井及選煤廠在線監測信息、實時信息、

質量信息、礦井及選煤廠的故障分析結果、計劃故障及故障故障影響

范圍、故障影響用戶、礦井及選煤廠的計劃檢修工作票、故障操作票

分析結果等信息傳送到IEB。

一體化協同管理系統通過IEB獲取GIS系統的礦井及選煤廠設

備信息、礦井及選煤廠地理拓撲信息及用戶地理信息，上一級調度自

動化系統的接入環網的分布式及站設備信息、拓撲信息、實時信息、

30

故障分析信息，采集系統的關口電量信息、實時信息以及故障報警信

息，相關應用系統的用戶故障報警信息。

與GIS/PMS系統接口

GIS系統系統將礦井及選煤廠的設備信息、地理拓撲信息及用戶

地理信息傳送到IEB。

將生產管理系統(PMS)的計劃檢修信息、計劃故障信息、設

備臺帳信息等相關信息上送總線。

GIS系統通過IEB獲取上一級調度自動化系統以上，自動化系

統礦井及選煤廠的實時信息、礦井及選煤廠的故障分析結果，相關應

用系統的電量信息、實時信息，實現數據維護的源頭唯一及數據共享。

IEB將設備在線監測信息、實時信息和故障分析結果等信息發送

給PMS等相關系統。

相關應用系統可通過企業集成總線ESB從IEB獲取自動化系統

的礦井及選煤廠實時信息、故障分析結果，獲取PMS系統的設備資

產信息等信息。

面向的應用對象不同，主要是為信息部門服務，主要負責集成8

大應用。而IEB主要是為生產、運行等相關的各種應用服務。

由于服務的目的不同，應用集成總線只能集成安全三區中的應

用，而IEB則可以集成安全三區和安全一區中的相關應用。

IEB和應用集成總線之間的聯系：

兩者都支持WebService、JMS等標準的接入方式，都支持標

準的服務接入方式。因此，IEB可以和應用集成總線之間實現總線互

31

聯。

對應用集成上已有的服務，IEB上接入的系統可以通過IEB應

用集成總線訪問。

對IEB上已有的服務，也可以通過應用集成總線、IEB訪問。

.信息集成方案

數據集成系統實現業務子系統的數據集成及整合，數據集成系統

能夠以標準接口獲取公共信息，同時能夠通過基于一般文件、數據庫、

專用通信協議的接口獲取非標準業務數據，數據集成系統按照統一的

標準對數據進行整合，建立一體化礦井及選煤廠管理系統數據中心，

對運行數據、參數、業務數據進行管理，為各種可視化應用提供數據

支持。

集成配置管理

實現數據字典維護、數據維護、日志管理、多源數據庫管理、數

據庫備份與恢復管理、系統對時管理、版本管理等功能。為數據集成

系統安全和穩定地運行提供管理、維護的手段。

數據交換

數據交換模塊實現網絡安全隔離要求下的各個應用系統的數據

交換的要求，為各部門用戶提供安全、穩定、可靠和快捷的數據交換

服務，實現數據中心與各業務子系統的互動和信息交換。

數據交換模塊通過統一的維護界面，屏蔽數據交換的實現細節，

通過用戶配置，對各種配置參數進行合理的組合和管理，可以實時高

效的完成以下功能。

32

數據交換模塊提供多種標準化的數據交換接口，包括CIS服務

接口、ESB通信總線接口，同時也根據具體情況，提供一般基于文

件和ODBC的數據交換接口。

基于文件服務的數據交換接口

采用文件服務以文件形式與其它系統進行數據交換，即從源系統

獲取文件，并利用數據交換服務功能，把數據交換到目的節點，并轉

存成文件方式存儲到相應目錄下，實現交換功能。訪問方式及文件類

型如下：

E格式文件；

SVG格式文件；

XML格式文件；

文本格式文件；

數據庫訪問接口

數據表到數據表的交換方式，即從一個系統的數據庫的數據表中

獲取數據，并利用數據交換服務功能，把數據交換到目的節點，并提

供入庫服務，最終實現數據表中數據的交換功能。

系統通過利用ODBC/JDBC組件，支持對多種滿足SQL標準

的數據庫進行數據抽取和裝載。遵循標準如下：

遵循ODBC/JDBC標準；

遵循標準SQL訪問；

數據庫視圖訪問；

消息事件接口

33

針對特定的業務系統編寫專門的通信接口，實現數據交換，遵循

TCP/IP標準，提供Socket通信協議的消息接收服務。

數據整合

實現數據庫建模管理、數據庫編碼管理、數據庫數據管理、數據

統計分析公式的定制與管理、模型拼接等功能。對設備參數、管理數

據、資產數據、運行數據等進行綜合分析，通過信息數據的抽取、凈

化和裝載，實現面向礦井及選煤廠可視化的數據整合，以應用為主題

進行統一的建模管理。

數據存儲

核心基礎數據遵循“源端維護，共享一致”的原則，信息集成軟

件只負責采集各個業務系統的數據，進行必要的校驗和整合，然后存

儲。數據集成系統提供數據維護的工具，支持對核心數據修改和審計。

數據管理充分考慮版本控制和時間控制。其中，版本控制主要用

于設備名稱的變更(例如新廠投運，廠站擴容、線路的切改，老設備

退運等)和模型變化；歷史回溯控制主要用于設備的投產和退役情況。

數據集成系統將提供公用數據處理服務來處理內部版本和時間問題，

為用戶提供統一的、可回溯的、真實的數據服務。

數據安全策略管理

保障數據安全的措施包括數據的物理安全、邏輯安全、以及數據

使用安全等方面。

數據物理安全

數據的物理安全主要指系統應有效防止由于硬件缺陷和故障導

34

致的數據丟失，例如硬盤失效；數據集成系統通過雙機熱備增加數據

的安全性。

數據存儲安全

數據存儲安全由物理存儲策略、訪問控制、傳輸安全、數據使用

權限、數據的備份與恢復等方面構成。數據集成系統通過權限管理限

制數據的發放范圍，提供數據備份與恢復工具保證數據的及時備份。

數據的使用安全

為保證數據的數據一致性，避免上層應用產生錯誤。應保證數據

在傳輸、轉換、裝載過程中的完整性。數據集成系統根據不同應用系

統、不同的用戶或角色采用不同的磁盤使用策略、數據加密、權限管

理等措施，同時，通過版本管理和時間控制保證數據的一致性。

數據發布管理

對外提供整合后的數據資源級服務(例如：一次設備參數、限值、

模型、圖形、E格式數據、聯絡線的智能數據服務等)和數據交換服

務。為不同應用系統提供一種無縫訪問數據的方式。

一體化礦井及選煤廠管理系統與現有系統的關系

一、與生產管理系統、GIS系統、營銷系統、計量自動化系統的

關系通過與生產管理系統、GIS系統、營銷系統、計量自動化系統進

行數據交互，實現對客戶相關故障業務的集中管理，即客戶故障管理

系統。

系統可以實現根據預安排故障、故障故障自動生成需要通知的用

戶，中心可以通過故障管理系統查詢到故障故障原因，將能夠對各類

35

故障業務進行分析、統計。涉及故障信息及系統源包括：

(1)預安排故障：生產部門在生產管理系統中填寫故障申請，通

過故障審批流程，最終由調度中心(站內)或區局(站外)制定故障

計劃。

(2)故障故障及強制錯峰故障：通過礦井及選煤廠SCADA主站

系統或者發現故障點后，客戶故障管理系統提供對這兩類故障進行錄

入的功能，錄入時，可以從故障系統中查到故障故障的原因和受影響

的用戶。

(3)自覺錯峰故障：自覺錯峰故障信息在計量自動化系統中記錄，

故障管理系統需要與計量自動化系統建立接口，定期從計量自動化系

統中讀取自覺錯峰故障記錄，并且生成相應的報表。

(4)用戶申障：在系統中會有這兩類故障的記錄，故障管理系統

需要與系統建立接口，定期從系統中讀取這兩類故障記錄，并且生成

相應的報表。

二、與礦井及選煤廠SCADA、計量自動化系統、礦井及選煤廠

GIS和PMS的關系

通過實時獲取運行監控系統如礦井及選煤廠Scada、計量自動

化系統等的故障信息，依托礦井及選煤廠GIS及礦井及選煤廠生產

管理信息系統中的基礎數據，及時、準確、可靠、一致的分析、統計

可靠性指標數據，可以構建煤礦可靠性管理系統。

提高煤礦可靠性需采取大量技術、管理、建設等措施，對可靠性

措施實施的效果需要真實、有效反饋回來，以便針對煤礦可靠性的薄

36

弱環節采取相應措施。由于可靠性相關的信息種類多、來源廣、時效

性強、管理站點分散，及時、準確地獲取統計煤礦可靠性數據難度很

大。

三、與礦井及選煤廠GIS、SCADA、中心的關系

智能故障搶修工作是保障煤礦優質服務的關鍵因素。對于報修申

告，搶修車輛及人員能否在承諾的時限內以最快的速度到達現場直接

關系到客戶對系統建設的滿意度。為了加強智能搶修車輛管理，提高

車輛運行效率，加強運行作業調度，建立一套智能搶修監控調度系統

勢在必行。

利用GIS系統完整的電子地圖信息，實現依賴于電子地圖的車

輛監控調度。車載終端安裝有GPS,在系統地圖上可實現車輛實時

監控。此外，可從礦井及選煤廠SCADA主站系統獲取故障點信息，

能把工單下發到搶修車，搶修車車載終端能操作工單，通過無線通信

技術與中心車輛監控調度實現信息交互，實時反饋工單執行情況。某

一搶修任務進行到一定階段時，可把搶修狀態告知中心，再由中心及

時通知到相關用戶。

通過該系統實現智能搶修車輛和智能系統控制總臺之間雙向傳

遞，實現對搶修車的狀態監視、有效調度、信息查詢等功能，并有效

提高客戶報修的響應速度，降低車輛到達現場的時間，從而縮短用戶

故障時間，更好地提高客戶滿意度。

四、與礦井及選煤廠GIS與智能系統、用戶計量自動化系統的

關系

37

智能企業中的“四分線損”管理工作中，“分線線損”普遍存在

著為確保用戶煤礦可靠性，實行環網方式煤礦時，煤礦潮流的變動對

線損的分析統計帶來不確定性影響的難題。如何能及時反映日常線路

的供用電運行情況，及時發現線路出現的用戶違章違規現象，需要對

礦井及選煤廠線路的“分線線損”在線計算方法進行研究。

在線線損分析系統與現有其他系統的關系如圖所示。

GIS系統、配電大用戶負荷控

計量遙測系統

SCADA系統制系統

配網線路

實時拓撲結構

在線線損分析

(線路)電源側電能量及瞬時量數據-系統(配變)負荷側電能量及瞬時量數據

圖在線線損分析系統與現有其他系統的關系

本系統研究分析四分線損中的礦井及選煤廠智能拓撲改變引起

的線損分析異常的解決辦法，通過系統信息集成，計量遙測系統的饋

線實時量測信息和大用戶計量自動化系統的變壓器實時量測信息。同

時，通過礦井及選煤廠GIS與智能營銷系統、大用戶計量自動化系

統的接口，得到變壓器、用戶計量表的相關關聯關系，并利用礦井及

選煤廠GIS的強大的智能網拓撲分析功能及地理信息沿步圖，對實

時線損進行分析，生成實時線損報表及實時線損走勢圖。

五、與煤礦服務系統的關系

38

在一體化礦井及選煤廠運行管理中心設立配電遠程工作站，負責

接收并處理煤礦服務中心派發的報修工單，按故障類別、故障地點對

派發的搶修工作進行調度、協調、跟蹤和督辦，及時向煤礦服務中心

反饋搶修工作進展情況。負責實時錄入煤礦公司煤礦區域內計劃故

障、臨時故障、故障故障等相關信息，及時報送故障突發事件信息。

五、與GIS空間服務平臺的關系

按照公司建設要求，將建設統一的GIS空間信息服務平臺。一

體化礦井及選煤廠管理系統通過與GIS平臺的信息交互完成基于三

維GIS的可視化展示功能。一體化礦井及選煤廠系統為向GIS平臺

提供圖形數據及拓撲數據，GIS通過接收礦井及選煤廠管理系統的實

時數據在圖形上進行分析展示。

各應用系統集成的安全策略

電量大客戶負街音

配網育物化調度自動化

計量編測理及配文監料

重器

*

ansa平縣asata發權巷

配網生產管理

415按用系續

信原系境常的管理系辦公系統

39

實時與非實時系統間集成關系示意

按照《智能系統安全防護總體方案》關于網絡安全區域劃分的規

定，結合生產管理系統的建設，采用以下方式實現礦井及選煤廠相關

自動化系統的集成，系統間的集成關系如下所示。

1.基于實時數據中心系統，在網絡安全二區構建生產運行監控

數據平臺。自動化系統、調度自動化系統、能量計量遙測系統、用戶

負荷管理及配變監測等系統，采用CIM/CIS模型及接口標準，將實

時數據、準實時數據存儲到數據中心系統，通過數據平臺進行互聯和

數據共享。

2.在網絡安全三區構建生產管理信息平臺。GIS應用系統、配

電生產管理系統、管理系統以及辦公系統，通過生產管理信息平臺進

行互聯和數據共享。

3.位于網絡安全區的實時數據監控系統(調度自動化、配電自

動化)及準實時數據監測系統(能量計量遙測、大用戶負荷管理及配

變監測)和位于網絡安全區的信息系統之間的信息交互都通過兩個平

臺之間的接口進行，跨安全區各系統之間不再進行交叉互聯。

4.在網絡安全區之間構筑正向和反向物理隔離設備，在滿足網

絡安全防護的前提下，實現兩個平臺之間的數據及信息共享和交換。

各應用系統的集成

1.一體化礦井及選煤廠管理系統從用戶負荷管理及監測系統取

得配電變壓器運行的有關數據及用戶用電負荷信息，為分區域負荷預

測提供低壓用戶負荷數據。自動化系統不再需要在變壓器端安裝變壓

40

器監測終端裝置。同時大用戶負荷管理及配變監測系統從配自動化系

統取得線路上分線、分段的運行數據，補充進行線損分析計算的數據。

為負荷監控提供實時運行信息。

2.一體化礦井及選煤廠管理系統從調度自動化系統取得站出口

開關狀態、保護等信息。自動化主站系統通過調度自動化主站系統下

發對站出口開關的遙控指令。

3.一體化礦井及選煤廠管理系統從GIS系統取得礦井及選煤廠

靜態設備參數(包括線路、設備和拓撲模型)。GIS系統從配自動化

系統取得礦井及選煤廠實時運行數據。

如下圖所示，在安全區建立GIS系統平臺，只配置圖形和模型

維護功能，進行礦井及選煤廠設備統一建模，并按照CIM標準把礦

井及選煤廠模型寫入數據庫；安全區中的礦井及選煤廠GIS數據同

步到安全區中的GIS系統；礦井及選煤廠生產MIS導入配自動化主

站的CIM模型和數據進行分析。

4.管理系統從GIS系統獲取礦井及選煤廠線路、負荷等有關信

息。同時將用戶信息發給配電GIS系統，在配電GIS系統的地理圖

上直觀地顯示用戶用電需求和用電狀態。

5.營銷管理系統負責與用戶直接相關的用戶表計等設備的統一

編碼，并進行信息統一錄入。GIS應用系統負責公用智能設備參數如

配電線路、開關設備等進行統一編碼，并進行信息統一錄入。GIS系

統和營銷管理系統的編碼信息在煤礦局其他自動化系統中共享，保證

智能設備編碼的標準化和唯一性。

41

1.4.4.礦井及選煤廠生產管理信息系統

從GIS應用系統取得線路、設備以及運行的有關信息。實現對

設備的動態流程化管理。在礦井及選煤廠生產管理信息系統中可以調

用GIS信息發起的設備維護、消缺等工單，進入相關業務流程，在

礦井及選煤廠生產管理系統工作流平臺的支持下完成實際的業務處

理工作。在礦井及選煤廠生產管理系統的業務流程中，必要時也可以

調用GIS系統的拓撲分析功能，如查看故障范圍、統計用戶負荷等

功能。基于集成平臺的系統功能

.系統功能

實時、準實時狀態監控功能(DSCADA)

自動化系統首先通過DSCADA實時采集和分析配正常運行及故

障情況下的運行狀態，實現對配電變壓器及線路柱上開關、配電裝置

等電氣設備的監視和控制：

“遙信”:具備對各個遙信點開關位置信號、故障指示器信號、

接地刀閘信號、隔離位置信號、氣體異常報警信號等狀態量和配電終

端及風機、水泵等輔助裝置狀態的遙信功能，遙信量可擴展。

“遙測”:具備對各個遙測點三相及零序電流、母線電壓、有功

及無功功率、功率因數、溫度、直流電源電壓等模擬量的采集功能，

并可對電量和最大負荷、無功補償裝置投切情況等進行統計，遙測量

可擴展。遙測數據傳輸支持主站召喚上傳和遙測量越限后配電終端的

主動上傳。

“遙控”:對遠方設備進行遙控操作，支持單點和序列控制，并

42

具有校核信息返送功能。

“三遙”信息按實時性和重要性要求可實現不同優先級的分層分

類采集，數據傳輸應滿足國網公司配監控管理系統通信規約的要求。

故障處理功能(DA)

配故障故障時，通過對DSCADA采集的信息進行分析，判定出

故障區段，進行故障隔離。在整個故障的處理過程中，系統根據配的

運行狀態和必要的約束判斷條件生成網絡重構方案，調度人員可根據

實際條件選擇手動、半自動或自動方式進行故障隔離并恢復煤礦。

對于具備“三遙”條