煤业公司安全生产调度信息指挥中心技术协议

1山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司 安全生产调度指挥中心安全生产调度指挥中心技技 术术 协协 议议 书书甲甲 方：方： 山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司 乙乙 方：方： 煤炭科学研究总院沈阳研究院煤炭科学研究总院沈阳研究院 项目名称项目名称: :山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司安全生产调度指挥中心山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司安全生产调度指挥中心签订日期：签订日期： 2目目 录录1 1、 总则总则.42 2、 项目实施前提项目实施前提.43 3、 项目实施范围项目实施范围.63.1、 千兆工业以太环网系统（基于防爆 1000M 以太环网信息传输网络平台）.83.1.1 主要网络性能指标要求.93.2、 机房系统.113.2.1 机房核心设备.123.3、 综合自动化系统软硬件平台(IFIX 组态平台).153.3.1 需接入的现有设备子系统.27(1) 副井主绞车监测系统.28(2) 风机在线监测监控系统.28(3) 综采监测系统.29(4) 产量监控系统.29(5) 安全监测监控系统.30(6) 人员定位监测系统.30(7) 10KV 变电站监测系统.30(8) 污水（生活、矿井）处理监测系统.31(9) 空压机监测系统.31(10) 主井主皮带监测系统.32(11) 井下皮带集控监测.32(12) 井下变电所监测.32(13) 无极绳监测.33(14) 综掘在线监测（8、9#）.33(15) 灯房超市监测.33(16) 支架压力监测.34(17) 高位水池水位观察.34(18) 顶板压力监测.343.4、 中央泵房水泵集控系统（含接入）.353.5、 工业电视系统.373.5.1 井下部分.373.5.2 主控部分.383.5.3 流媒体部分.383.5.4 主要设备参数.383.6、 煤矿井下广播系统.403.6.1 系统组成.403.6.2 系统主要功能.413.6.3 主要技术指标.433.7、 井下无线通信系统.443.7.1 矿用无线通讯系统的功能.443.7.2 矿用无线通讯系通手机终端功能：.443.7.3 无线通讯系统可以用调度通信系统互联互通，可以呼叫应急救援广播系统.453.8、 调度通信系统.4533.8.1 技术规范：.454 4、 项目管理项目管理.494.1、 设备验收.514.1.1、 工作描述.514.1.2、 工作完成标志.514.2、 安全生产调度指挥中心项目实施.514.2.1、 工作描述.514.2.2、 进度保障.514.2.3、 设备数量及质量的保障.514.2.4、 工作交付文件.514.3、 验收计划.524.3.1、 工作描述.524.3.2、 阶段性的验收.524.3.3、 联合验收.524.4、 项目培训.524.4.1、 工作描述.524.4.2、 工作交付文件.534.5、 交付文件.534.5.1、 正式交付文件.534.5.2、 非正式交付文件.544.6、 其它.544.6.1、 培训.544.6.2、 由甲方提供的事项.544.6.3、 专有信息.544.6.4、 交货及施工工期.554.7、 完成标准.554.8、 验收过程.554.9、 项目组的构成.564.9.1、 乙方项目组成员资料.564.9.2、 项目管理的组织.564.9.3、 甲方项目组的构成.564.9.4、 安装服务.574.9.5、 甲方配合事项.594.9.6、 其它.594.9.7、 紧急状况.604.10、 变更控制程序.604.10.1、 提出修改.604.10.2、 乙方的反应.604.10.3、 修改程序流程.614.10.4、 变更申请表.614山西柳林联盛龙门塔煤业有限责任公司山西柳林联盛龙门塔煤业有限责任公司安全调度信息指挥中心项目技术协议书安全调度信息指挥中心项目技术协议书 山西柳林联盛龙门塔煤业有限责任公司山西柳林联盛龙门塔煤业有限责任公司 （以下简称“甲方” ） 煤炭科学研究总院沈阳研究院煤炭科学研究总院沈阳研究院 （以下简称“乙方” ）为了保证龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目的先进、可靠、稳定、实用，根据龙门塔煤业安全调度信息指挥中心设计方案 ，甲、乙双方在龙门塔煤业经过实地考察和多次详细论证，双方就龙门塔煤业有限公司安全调度信息指挥中心项目（以下简称“本项目” ）详细的设备名称、规格型号、数量、技术指标、功能要求、安装调试、售后服务、技术支持以及主管单位和主体的最后验收等达成以下协议。1 1、总则1、本技术协议书作为甲乙双方签订合同的附件，由甲乙双方共同制定。2、本技术协议经甲乙双方确认后作为合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。3、在合同签订后，甲方有权因规程、规范和相关标准等发生变化而提出补充要求，具体内容由双方共同商定。4、本技术协议书是甲方与乙方协议之下的交易技术文件。在商务合同签订前，它将作为合同的一部分签字生效。甲方的设计方案是有效的，如设计方案与本技术协议书有不一致或冲突的地方，不一致的地方，以最高要求为准，冲突的地方，由双方商定。5、本技术协议书是龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目建设的框架性协议，对项目的建设具有指导性意见，各分项目在具体建设时需根据分项目的业务需求分析书，另行签订相关的可行性的技术协议。 （详细规定分项目实施时所需设备的数量、具体实现的功能、要求达到的目标等,如果改动较大需另行商定。 ）子系统接入时，原则上要比原系统功能更全面(在具备硬件基础的前提下)。6、乙方负责整个项目省厅、市局、县局、主体、矿方竣工验收时提出的所有技术答疑，保证项目（乙方负责施工范围内的除外）最后顺利通过竣工验收。设备清单进5行配置时，不低于招标时甲方技术方案要求。2 2、项目实施前提1、甲、乙双方应在本项目实施过程中积极配合并承担各自的责任。本项目实施过程中，甲、乙双方要派人共同成立项目领导小组（以下简称“项目领导小组” ） ，负责配合协调相关业务部门、技术部门，甲方负责施工过程中需要配合的各项工作。2、在本项目合同签订后，任何对项目实施前提、项目范畴、进度安排、阶段性完成标志、交付项目或付款条件等合同条款的更改，或由于开发和测试环境的建立、人员的指派和时间的安排等原因而造成的进度的延迟，将会运用第 4 章：“变更控制程序”进行评估和操作。3、甲方项目领导小组负责协调子系统第三方相关部门，制定详细的龙门塔煤业业务需求，并负责与其内部相关业务部门的协调工作，负责本项目与第三方系统的接口的协调工作，乙方在此过程中负责技术支持，必要时直接参与到协调过程中来。乙方项目领导小组负责编写所有与本项目有关的、接口调用技术规范或格式。4、乙方项目领导小组在获取基本业务需求书后，将以此为基础，组织一个由甲、乙双方人员组成的需求分析组；并负责根据业务需求调整及修改本协议书，由甲方审定、通过、直至定稿的需求技术协议书（合同范围内）将作为项目开发的根据。5、乙方是本项目系统的总承包商。乙方将对本项目的实施和管理负责。在项目启动之前，甲、乙双方将分别指派一名项目经理分别代表双方管理本项目、负责双方之间的联络，并且在整个合同的所有方面拥有代表本方的权力。6、乙方在合同签订后两周内，提出场地要求，甲方负责场地、环境、稳定电源、子系统的终端设备、办公设施等的准备，如遇不可抗力因素（见合同主条款）而又延迟，导致影响开发、施工、调试的进度，则本技术协议书所述的工作任务将会顺延。7、在乙方进行龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目设备安装及设置前，甲方应确保符合以下环境：已完成龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目所需土建部分及所建系统分布巷道或顺槽喷浆完毕（主要硐室装修、设备安装完工） ；接入子系统的集控系统建设完工，包括所有本项目设备清单所需的稳定供电的接口。保证矿现有局域网与本项目网络平台及交换机的正常通信。本项目经安装、完成、最终通过验收并交付给甲方试运行后，甲方要着手接管并6负责和进行系统日常运行工作和管理工作。在项目进行的过程中，甲方项目领导小组应负责协调项目中所涉及的业务合作事宜，确保在项目的实施过程中给予乙方积极的配合。8、本项目中除完成安全生产调度信息指挥中心项目功能所包含的设备符合合同要求外，其他需求的设备由甲方自行采购。乙方购买的本项目所需系统软件的版权归属甲方（提供正版软件）9、本技术协议书中，提及的硬件设备和系统软件，均指在设备清单中指定的设备和软件。3 3、项目实施范围本项目是龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目的建设与服务，项目的实施地点在龙门塔煤业。根据与甲方的沟通和需求分析，因为项目属大型综合自动化项目，采用分阶段施工方法，急用先建，稳步实施，保证质量；并在甲方联合试运转前完成且正常运行（甲方满足施工条件） 。乙方作为本项目的系统总集成商，负责与矿方确认本项目的最终技术目标、实施和管理，对本项目目标功能的实现负全部技术责任。其中服务的范围包括：乙方负责本项目从第三方厂家采购设备清单所包含的设备。设备清单中的设备品牌、规格、型号必须符合与甲方签订的本项目系统清单的设备相关要求。乙方负责协调采购设备的第三方厂商进行产品的安装、调试及后期的维护。乙方负责综合调度信息管理平台、综合自动化系统软硬件平台及所有设备清单上标明定制研发的项目的开发、安装、调试及后期的维护和本项目的最终验收。乙方负责整个龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目的项目管理、方案开发、测试、项目人员部署和保修期内的维护。乙方将必要的技能以培训的方式传授给甲方项目领导小组，以便于日后的维护。本项目的施工、开发、调试、维护范围包括以下部分：千兆工业以太环网系统、综合自动化系统软硬件的集成、水泵房系统、调度通信系统、煤矿广播系统、无线通讯系统、工业电视系统、机房系统。本项目必须满足以下文件要求，并通过山西省煤炭工业厅信息中心及下属煤炭工业局的检查、验收。7 、 山西省信息调度专业质量标准化标准 山西省现代化矿井建设五个标准山西省煤炭工业厅煤炭企业调度室质量标准化标准及考核评级办法（试行） 晋煤办安调发【2010】333 号 、 山西省煤炭工业厅煤矿井下通信联络系统使用与管理规范（试行） 晋煤办信发【2010】1743 号 、 山西省煤炭工业厅煤炭专网升级改造技术方案晋煤办信发【2010】1687号、 煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行） 安监总煤装【2011】33 号、 煤矿安全规程 ；煤炭工业矿井设计规范 ；煤矿安全装备基本要求 ；煤矿监控系统总体设计规范 ；煤矿监控系统中心站软件开发规范 ；爆炸性环境用防爆电器设备本质安全型电路和电器设备要求 ；爆炸性环境用防爆电器设备通用要求 ；煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件 ；设备可靠性试验电器设备的抗干扰特性基本测量方法 ；矿井通风安全检测系统装备标准和使用管理规定 ；矿用一般型电气设备要求 ；煤炭调度信息化装备技术规范 ；监测监控质量标准化实施标准 ；工业电视系统工程设计规范 ；电子计算机机房设计规范 ；中华人民共和国消防法 ；建筑设计防火规范 ；建筑内部装修设计防火规范 ；煤炭工业矿井设计规范 ；8建筑工程消防监督审核管理规定智能调度室装备规范 ；建筑物防雷设计规范 ；建筑物电子信息系统防雷技术规范设计所使用的标准、规范均应是现行有效版本。也可采用高于上述标准的行业标准、规范进行设计。技术要求：在购置系统设施、设备时：1、所选设备用于井下的，必须具备“MA”标志， （如：环网设备，光缆、传感器、井下摄像仪等） 。2、井下各电缆须为阻燃电缆和阻燃光缆。3、承包方负责购买的设备必须为正品行货，否则由承包方负责更换。3.1、 千兆工业以太环网系统千兆工业以太环网系统（基于防爆基于防爆 1000M1000M 以太环网信息传输网络以太环网信息传输网络平台平台）乙方负责龙门塔煤业基于防爆 1000M 工业以太环网信息传输平台的整体建设 (1) 工业以太网拓扑结构龙门塔煤业的千兆工业以太环网传输光纤为 24 芯光纤，采用赫兹曼工业交换机进行数据交换。地面一个环，井下一个环，从而构成双环型环网结构。系统拓扑结构如下图所示。系统拓扑结构如下图所示。(2) 网络布置9根据龙门塔煤业的实际情况和具体要求，主干环网交换机采用赫斯曼品牌的产品。核心工业以太网交换机选择赫斯曼 4002 系列，该交换机和子网采用千兆冗余连接，确保控制中心连接的所有服务器、工作站的全速互联要求。龙门塔煤业环网地面网络部分共安装 5 5 台 1000M 工业以太环网交换机，具体安装位置及覆盖范围如下：监控中心机房监控中心机房 2 2 台台 （核心交换机）副井绞车房副井绞车房 1 1 台台 风机房风机房 1 1 台台主绞车房主绞车房 1 1 台台 （地面环网交换机）（地面环网交换机）龙门塔煤业环网井下网络部分共安装 3 台 1000M 隔爆型工业以太环网交换机，具体安装位置如下： 主变电所主变电所 1 1 台台井底煤仓上口井底煤仓上口 1 1 台台81018101 皮带巷头皮带巷头 1 1 台台3.1.1 主要网络性能指标要求主要网络性能指标要求1) 主干网速率：1000M2) 传输介质：单模光纤（传输距离 30km） ；3) 防爆等级：隔爆型；隔爆兼本安型；4) 使用条件：温度：0405) 湿度：不大于 95%(25)6) 周围介质：允许使用环境中有爆炸危险介质。7) 可以通过专用的网关软件对交换机进行管理和控制；8) 每台交换机支持 6 个以上以太网接口，可以选择为电接口和光接口的组合方式；9) 支持全双工/半双工运转；10) 支持单冗余链路，最大网络重构自愈时间小于 300ms。 KJJ121KJJ121 矿用隔爆兼本安型以太网交换机矿用隔爆兼本安型以太网交换机 用途特点用途特点KJJ121 矿用隔爆兼本安型以太网交换机是在井下建立宽带综合业务数字网所必备的产品。本产品可以通过网管软件进行远程管理，实现 VLAN 配置及端口流量设定等功能。 外形尺寸外形尺寸外形尺寸：474mm350mm193mm重 量：约 35kg10 型式型式矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志为“ExdibI”； 主要技术指标主要技术指标1 1 环境条件环境条件气压：80-106Kpa；环境温度：0-+40；相对湿度：不大于 95%（+25）。2 2 电参数：电参数：(1)以太网光信号接口：3 路以太网口，速率 10 Mbps/100 Mbps 自适应。(2)以太网光模块接口：2 个以太网光模块接口，单模光纤，波长 1310 nm，速率10 Mbps/100 Mbps/1000Mbps 自适应，发射功率-10 dBm，接收灵敏度：-20 dBm 。到环网交换机（接口）最大传距离 20Km。(3)本安通讯接口：2 个 CAN 总线本安接口，将输入的 CANBUS 总线信号转换成网络信号。传输方式：半双工；传输速率：5kbps；信号工作电压峰-峰值：（15）V；信号工作电流峰值：40mA。到分站的传输距离 10km(通过一个中继器)。连接电缆参数如下：(4)232/485 通讯端口：2 个 232/485 通讯接口，其中一路内部供给 KJF2000 系统FSK 信号使用，另一路可外接各种标准 232/485 通讯设备，使之加入到 TCP/IP 网络中。(5)电源：输入电源为 AC380/660V，工作电流350mA、210mA；备用电源：备用电池为 4Ah，当交流电源停电时，备用电源保证所接负载供电时间不小于 2h。(6)本安参数：U0: 5V； I0: 40mA；C0:1F； L0:8mH。 备用电池：备用电池：电池组采用 12 节 1.25V 镍氢电池串连式供电。 主要特性主要特性1. 可以组成千兆自愈环网，提高网络可靠性；112. 与 IEEE 802.3u Fast Ethernet 标准兼容；3. 可靠的存储 ；4. 包含 2 个用于组成自愈环网的 1000M 光接口，其它 7 个端口为 10/100M 自适应电接口；5. 自协商功能可以实现自动传输方式调整（全双工或半双工）和传输速率调整（10Mbps 或 100Mbps）；6. 设备之间可以通过级联进行扩展；7. 每个端口都支持双向的地址学习功能；8. 帧过滤和转发比率为：10Mbps 端口每秒 14,880 包（64 字节短帧）；100Mbps端口每秒 148,810 包（64 字节短帧）；9. 支持大于 1K 的地址空间。3.2、 机房系统机房系统 机房系统主要包括环境监控系统、UPS 不间断电源系统、精密空调系统、七氟丙烷灭火系统、供配电系统，乙方负责机房的整体装修和机房系统中的设备采购及安装。甲方职责：提供双回路电源并接入到机房、合格的接地、机房内不能有上、下水管道通过，严格防止与水接触；机房地板承重要求大于 600Kg/m2；周围无电磁场干扰、无任何腐蚀性气体、废气存在。乙方职责：1. 空气调节设备能满足保持室内的温度与湿度的要求，空调温度：1828，2025最佳；空调湿度：30%75%，50%60%最佳；2. 机房的顶、墙、门、窗、地面应不脱落、不起尘，装饰材料应为不可然材料，门窗密封性良好；机房地板要求铺设防静电活动地板，其技术条件按照计算机机房用活动地板技术条件执行；无阳光直射，以防止长期照射引起电路板等元器件老化变形；平均照度为 150200Lum，无眩光。3. 在机房内设置感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、声光报警器；4. 机房安装柜式七氟丙烷灭火装置，七氟丙烷灭火剂是一种洁净灭火剂，该系统对人身危害小，对环境无污染，是一种理想的灭火系统。125. 建筑灭火器是建筑物灭火最直接、最有效的灭火工具，根据有关规范矿井调度监控中心灭火器用户按严重危险级划分，甲方自行配置灭火设备。6. 机房按一级负荷考虑，在机房内设置一双电源配电柜，其两路电源由甲方从矿井供电系统引到该电源配电柜。机房设备采用集中供电，在机房设置 40KVA的 UPS 电源，为机房内服务器及其相关设备及调度大厅主控电脑供电，以保证该系统在断电情况下仍能可靠运行。7. 机房系统的接地系统包括保护接地、防雷接地、工作接地、防静电接地等，所有接地系统皆单独引自设在机房内的等电位连接板，然后接入机房所在建筑的联合接地系统（矿方必须具备合格的接地） 。8. 机房环境监控依据技术规范书要求，分别对机房环境的供电、温度、湿度、水浸、UPS 等设备进行联网集中监测。3.2.1 机房核心设备机房核心设备WEB/应用服务器 IBM System x3650m4IBM X3650M4:1 颗 E5-2603 1.8GHz 处理器,1x4GB 内存, M5110e Raid 0,1, 2*300G 硬盘, 2 块 551W HS ,DVD实时数据库服务器 IBM System x3650m4IBM X3650M4:1 颗E5-2640 2.5GHz 6C 1*8G 1.35V 内存 3*300GB 硬盘 M5110e Raid 0,1 ，5/ 2*750W HS/DVD关系数据库服务器 IBM System x3650m4IBM X3650M4:1 颗E5-2609 2.4GHz ,1x4GB 内存, 13M5110e Raid 0,1,5, 3*300G 3.5 硬盘, 2*550W HS 四口千兆网卡 ，dvd思科交换机 2960-24TT产品类型 智能交换机应用层级二层纠错传输速率 10/100Mbps产品内存 64MB 纠错交换方式 存储-转发包转发率 6.5MppsMAC 地址表 8K端口参数端口结构非模块化端口数量 26 个端口描述24 个以太网 10/100Mbps 端口，2 个固定以太网 10/100/1000Mbps 上行端口传输模式 全双工/半双工自适应功能特性网络标准IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.1x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1p，IEEE 802.1D，IEEE 802.1s，IEEE 802.1w，IEEE 802.3ad，IEEE 802.3z，IEEE 802.3VLAN 支持QOS 支持网络管理Web 浏览器，SNMP，CLI其它参数状态指示灯 每端口，系统电源电压AC 100-240V，50-60Hz，1.3-0.8A产品尺寸44445236mm14产品重量 3.6kg环境标准工作温度：0-45工作湿度： 10%-85%（非冷凝）存储温度： -25-70存储湿度： 10%-85%（非冷凝）环境监控环境监控监测系统软件 把各监测子系统集中统一为一个平台，可组态，支持电话报警、短信报警等。电量检测仪 CAM3300 RS485 输出,检测三相电压,三相电流,功率因数,频率,功率,电度等通讯转换模块 7520 RS-485/RS-232 转换器，隔离 3000V；在 RS-485 总线上支持 2048 个模块，自适应多种数率和数据格式，支持不同速率的设备定位式漏水控制器 TTSIM-1A 定位式漏水控制器，RS-485 输出，可监控长达150 米的传感电缆温湿度传感器 TH-802P 带显示，RS485 输出,12VDC 供电,测量范围：温度：-2060 ；湿度：0100%rh 测量精度：温度：0.5 湿度：3%RH短信告警系统 BTR-WAVE 通过短信模块实现报警，用户提供 GSM SIM 卡，有报警产生时，按照预先的策略自动发送短消息精密空调精密空调模块化结构设计，组合方便，可现场拆装;全正面维护，无需侧面维修通道;高技术“V”型蒸发器盘管，使热交换更快，更有效率。 “V”型结构有利于蒸发器表面的空气分配更加均衡;先进的涡旋式压缩机，高效、节能;独特的高效张力自调节风机系统，使送风系统运行更加平稳，送风效果更佳;红外线加湿，6 秒产生蒸汽；与机器同尺寸的空气过滤器，能更有效的减少空气浑浊度，提高了过滤器使用效率;大屏幕 LCD 全中文菜单显示器，为管理人员提供最佳的数据;标准通讯接口，开放的通讯协议;PEX102015设备类型 精密空调制冷量 20kW送风方式 下送风,上回风最大风量 5760 立方米/小时外形尺寸 8538741970mm设备重量 320Kg室外环境条件 -34 - +49柜式七氟丙烷（柜式七氟丙烷（HFC-227ea）灭火装置简介柜式七氟丙烷（HFC-227ea）灭火装置是一种将灭火剂储存容器、启动装置、阀门、灭火剂输送管路、喷嘴等集于同一箱体的由自动探测、报警引发并实施灭火的预制自动灭火装置。其特点为小型轻便，不须单独设置钢瓶间，不需另外安装管网，可以方便地移动到适当位置。特别适合于防护区容积较小，不适合安装管网的场合。柜式七氟丙烷（HFC-227ea）灭火装置具有自动启动、手动启动及机械应急启动功能。其灭火效能高，灭火速度快，灭火剂毒性低，不导电，对设备无二次污染。 主要技术参数主要技术参数灭火剂储瓶容积 L 120L灭火剂充装量 Kg 120最大保护容积 M3 188灭火剂喷射时间 S 10 驱动气体充装压力 MPa 2.5+0.1 使用环境温度0C 050电 源 DC24V3.3、 综合自动化系统软硬件平台综合自动化系统软硬件平台(IFIX(IFIX 组态平台组态平台) )乙方负责综合自动化系统软硬件平台的整体建设；综合自动化系统软件平台是对所接入系统的信息综合，把接入系统的数据分类、共享，建立有效的管理系统，为领导决策提供依据，该系统包括组态控制系统和后台管理系统。组态控制系统系统选用 Windows 操作系统，数据库系统使用微软的 SQL 数据库，组态系统选用16IFix 系统。组态控制系统主要功能如下：1. 设备各种参数状态数据的采集和控制信息的发送2. 监控参数的图形动画表达和报警处理3. 事故追忆和趋势分析后台管理系统本系统以全矿井工业以太环网为信息传输网络。在地面调度大厅实现矿井接入到该自动化系统平台设备的集中控制或监测。采用光纤冗余环型网络，保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便、修改灵活；系统具有灵活、可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，人机界面友好，程序参数可以方便修改；系统具有自诊断功能；系统具有实时数据采集、处理及显示功能；采集到的数据存在数据库中，可以方便地查询；系统结构合理，便于系统的扩展；系统具有网络接口，可以方便的和管理网等网络连接。综合自动化系统软件平台功能综合自动化系统软件平台功能1、概述随着煤矿各种设备监测监控系统的广泛应用，以及计算机自动控制技术在煤矿行业自动化领域的推广，煤矿在生产过程中必定投入大量的人力物力对这些系统进行使用和维护，针对目前这种情况，有必要为煤矿企业提供一种全新的解决方案，这种方案一方面将煤矿现有的和将来可能要实现的所有监测监控系统进行整合，在同一平台下实现所有系统的数据采集、存储、显示，通过数据处理，完成对井下设备的有效监测和控制；另一方面，通过这个方案为煤矿管理者提供一整套各种监测监控系统的管理方法，帮助管理者全面掌握煤炭生产各个环节的同时，亦能帮助管理者制定各种紧急预案和生产计划等。综合以上两方面的考虑，我院结合以往产品开发的经验，研发出了这套“KJAutoRun 数字化矿山系统平台” （以下简称“KJAutoRun” ） 。KJAutoRun 是一套集数据采集、数据处理、设备控制、数据查询与分析、3D 图文显示、信息发布、控制决策库等为一体的综合自动化信息管理平台，KJAutoRun 能够及时迅速的采集各17系统数据，并将这些数据存储到数据服务器中，数据查询与分析模块能够将这些历史数据清晰直观的反映给客户，帮助使用者制定最优的解决方案。KJAutoRun 基于“VS.NET 2008”平台开发，采用 SQL Server 数据库，开发过程中亦得到了煤矿及其相关领域众多行业专家的指导和帮助，开发人员中多数人员已从事煤矿行业软件开发8 年以上，具有开发瓦斯监控、人员定位、瓦斯抽放监控和皮带综保等各种系统的经验，我们以此来保证 KJAutoRun 系统的实用性、准确性、先进性和稳定性。这套KJAutoRun 系统，从管理上实现了真正的“一体化” ，它不仅具有用户管理系统、统一的 GIS 平台、大屏幕及工业电视墙，统一的报表与曲线系统、核心数据服务器等，还具有开放的 OPC 接口和数据采集与控制通用标准 ，从而保证了无论任何子系统都可以由 KJAutoRun 来进行集成，这样做的好处是各子系统共享核心数据，有利于实现各系统的联动，另一方面也减轻了系统使用者的负担，减少了人员维护成本，极大的提高了煤矿的生产效率。2、系统结构与主要功能21 系统结构KJAutoRun 采用 c/s 与 b/s 相结合的架构，主要分为：设备层、数据层和用户层。其中数据采集和控制模块采用 C/S 和 B/S 结构，用户访问模块（只浏览数据、不参与控制）采用 B/S 结构，这样的好处是既满足了数据采集和控制对实时性和准确性的需求，又解决了多用户访问终端程序的部署问题。由于设备层与用户层相对独立，仅仅是通过数据层进行数据交换，所以这样的结构也解决了众多子系统的扩充和裁减问题，避免了子系统的调整对整个系统产生的重大影响，最大限度的提高了整个系统的稳定性和兼容性。22 系统主要功能系统按功能需求又可分为数据采集系统、组态监控系统和 WEB 信息浏览与发布系统。系统的功能主要包括：1）信息的综合功能环网将各子系统信息通过标准的数据交换方式与综合监控中心进行数据存取，并将各子系统的信息进行综合处理。矿井综合自动化后台管理系统负责将实时、历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户。具有良好的可靠性，兼容性、扩容性，支持C/S、B/S 模式。2） WEB 浏览功能18网络平台将各子系统显示的各类实时动态图形（符合要求的）转换为 HTML 或XML，供客户通过 IE 浏览。同时在综合监控调度中心组态综合实时动态图形供用户浏览。3）数据系统分级管理设定不同权限，实现安全监测信息、设备运行信息及其他安全信息的分类显示。在不同的工作站，不同的操作人员，进入不同的系统需要设置不同的访问权限。4）实时报警故障记录网络平台为用户提供各类监测系统的实时报警信息包括超限报警、开关报警、系统在线设备的故障记录。5）完整的事件记录对所有涉及系统配置操作，对子系统实施控制的操作及一些重要的操作，系统都要进行完整的记录，包括：操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。 6）扩展功能网络平台采用统一标准的数据接口采集各监测系统的数据，保证采集数据的准确性。接口数据具有实时性与可扩展性，可满足实时数据的要求。当监测数据有增、减等变动时，应自动反映到系统中。同时，将各监测系统的数据进行专业级处理后，作为上一级信息网的信息源。选用计算机和系统软件留有备用容量和接口，可以很方便地进行扩展,以满足将来全矿井的需要。 7）系统安全性系统健壮、抗干扰能力强、容错性好，要具有优良的安全验证体系，支持系统的安全性恢复，支持数据备份，保证系统安全可靠。网页的访问必须通过口令，没有授权的用户不能查看网页。通过对网络加设路由器及防火墙，安装网络版防病毒软件，具有网络冗余、备份数据机制，最大可能的实现网络及数据的安全性。8）故障报警分析统计系统自动统计出昨日、当日、当前的报警故障个数，并可点击查看相应详细信息，可以按子系统、类别、等级、日期段等条件查询和统计历史报警或故障信息。9）综合查询系统能够查询任何系统中设备的开停情况，如开时间、次数等，可查看累计量信息及统计图表，还可查看整个系统的网络故障信息可方便用户管理。1910）系统总图系统提供全矿井自动化系统总图 ，从中要能够快捷查看某设备的开停统计、故障统计，设备固有参数等信息的查询。11）历史曲线系统选择日期查看某测点历史数据的曲线，在曲线的值坐标上可以自定义刻度。12）故障报警分析当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警。依据其影响程度进行分类、分级。类别包括：影响安全、影响生产、普通报警或故障；等级包括：一级、二级、三级。结合现有的工业视频监控系统，管理平台可以调取报警地点的视频图像，并通过计算机语音提示，实现语音和视频联动报警。2.2.1 子系统数据采集系统龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目共包含 22 个子系统接入，分别为：风机在线监测监控、35KV 变电所监测控制、井下变电所监测监控、中央水泵房监测监控、运煤系统监测（主皮带、运输大巷皮带、矸石仓皮带、顺槽皮带等七部皮带） 、绞车监测、无极绳监测、无极绳监测、综掘在线监测、空压机监测、污水处理监测（生活、矿井） 、灯房超市监测、人员监测、产量监测、安全监控监测、顶板压力观察监测、支架压力观察监测、高位水池水位观察、猴车监测、束管监测、筒仓煤位监测、锅炉监测。子系统的接入对于原厂家子系统的监控数据信息不做修改并确保其真实性、实时性；调试及使用时均不影响原子系统的正常使用。子系统数据接入后只做监测，不做控制。以上子系统进行接入时，郭家山煤业协调确保满足以下条件：1、 原子系统已经建设完成，工作正常,运行稳定，不存在故障，具备接入条件；2、 原子系统具备 OPC 通信接口；3、沟通原系统厂家提供通讯协议和点表，并且提供相应的现场配合。在 KJAutoRun 中，我们提供了多种的系统接入方式供子系统选择，主要方式有如下两种：1)OPC 数据采集系统OPC 协议规范是一个国际化的工业标准，它采用 C/S 模式，对于子系统厂家，只需要子系统厂家能够按照OPC 协议规范提供完整的 OPC 服务器程序和接口说明文档，系统集成方就可以将这个子系统进行系统集成；OPC 现已成为工业界系统互联20的缺省方案，用户不再需要为通讯协议的难题而苦恼。图图 2 2 数据显示和操作界面数据显示和操作界面我院自主研发的 OPC CLIENT 数据采集程序可以提供用户自行配置模块，可以实现实时采集各种子系统（子系统需具备 OPC 服务器程序）数据，并将这些数据按照特定的数据库结构存储到数据中心服务器当中。图图 3 3 连接设置界面连接设置界面OPC CLIENT 数据采集程序由 5 个模块组成分别为：数据接入模块，数据存储模块，21保存模块，管理模块，遍历模块。图图 4 4 映射设置界面映射设置界面2）软件协议数据采集系统对于不支持 OPC 服务器的子系统，我们也开发了软件协议数据采集程序，该程序针对子系统厂家制定的数据分发协议，可以将子系统的数据采集到数据服务器当中。图图 5 5 软件协议接入数据采集界面软件协议接入数据采集界面222.2.2 组态监控系统组态监控软件译自英文 SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件” 。 “组态(Configure)”的含义是“配置” 、 “设定” 、 “设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态” 。它有时候也称为“二次开发” ，组态软件就称为“二次开发平台” 。 “监控（Supervisory Control） ” ，即“监视和控制” ，是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。我院采用的是 GE 公司的 IFIX 作为组态开发工具，需要接入的子系统包括：风机在线监测监控、35KV 变电所监测控制、井下变电所监测监控、中央水泵房监测监控、运煤系统监测（主皮带、运输大巷皮带、矸石仓皮带、顺槽皮带等七部皮带） 、绞车监测、无极绳监测、无极绳监测、综掘在线监测、空压机监测、污水处理监测（生活、矿井） 、灯房超市监测、人员监测、产量监测、安全监控监测、顶板压力观察监测、支架压力观察监测、高位水池水位观察、猴车监测、束管监测、筒仓煤位监测、锅炉监测。2.2.3 WEB 信息浏览与发布系统23图图 6 6 WEBWEB 信息浏览与发布信息浏览与发布整个系统采用基于 Intranet/Internet 结构、客户端/服务器模式(Client/Server)与浏览器/服务器(Browser/Server)模式相结合的结构。其网络结构图如下：图图 7 7 系统结构图系统结构图本系统采用微软的.net 框架，结合 AJAX 技术开发，使系统更加稳定可靠。后台数据存储采用微软的 SQLServer2012 数据库，数据存储量大，安全可靠。界面采用人性化的设计，使显示、报警、样式等能够方便灵活的自定义设置。另外本系统采用用户的管理方式，每个用户可根据自己的需求的不同，自定义自己的显示内容、报警内24容、界面样式，使系统更具个性化。权限设置，可把用户分为高级管理者和普通管理者。高级的管理者具有更多的系统使用权限，例如：可设置每个用户允许查看的煤矿，可发布公告信息等。本系统另一个亮点是将监测和管理结合起来，用户可以方便的处理报警数据，及时跟踪每次报警信息，填写报警原因及处理措施，将成为报警报表的一个重要组成部分另外它的一个好处就是不用安装客户端，只要用浏览器就可以方便快捷的实现所有的操作。还有就是允许大量的客户端并发访问。该系统主要包含：实时显示模块、实时报警模块、报表查询模块、曲线分析模块、和用户管理模块等。图图 8 8 WEBWEB 报表与曲线查询报表与曲线查询WEB 信息发布系统是将综合自动化部分的数据以表格的方式提供给用户，用户以不同的权限登陆该系统，从而可以浏览不同子系统的实时数据，并对这些数据通过图形、曲线和报表等方式进行统计、分析和查询；用户还可以通过 WEB 信息发布系统来学习和使用控制决策系统；用户也是通过该系统全面了解煤矿的生产过程；子系统报警、故障记录和事件日志等功能也是由该系统实现。25图图 9 9 报警信息报警信息1）监控数据的实时表格显示以表格的方式将子系统的数据在浏览器中显示出来，根据不同子系统的数据特征，显示方式也有所不同，能够实现自动、手动翻页，显示个性化设置等功能。2）报警数据的实时表格显示根据子系统的要求，实现报警条件的设置、报警数据的显示和提示（声音和颜色变化）以及报警过滤条件的个性化设置等功能。3）报警数据的处理允许用户自行输入报警事件的解决方案，并可供未来查询。4）报表与曲线查询 提供各集成子系统的报表和曲线查询分析等功能。5）信息发布功能用于发布企业信息，通知通告，安全法规等信息。26图图 1010 实时数据显示实时数据显示（4）系统设置用户以唯一的身份进行系统登陆后，可以根据自己的使用习惯进行个性化设置，包括页面颜色、显示风格、字体大小、字体样式和使用习惯等。图图 1111 权限设置权限设置3、系统特点1）统一的数据库平台KJAutoRun 采用国际上最先进的 SQL Server 数据库系统，无论子系统原来采用何种数据存储方式，我们的数据采集程序都会将所有子系统的数据统一的存放到 SQL Server 数据库当中，该数据库中不仅仅存储了海量的子系统定义和历史数据，还包含27了大量的凝结着众多行业专家心血的“控制决策信息库” ，这个信息库是对以往经验的重要总结，用户可以通过自定义设置让 KJAutoRun 自动执行已定义预案，帮助用户更好的完成生产及调度工作。2)多种方式集成多种子系统在煤矿安全生产过程中，存在着各种各样的子系统，每个系统都具有其各自的特点，通讯方式更是五花八门，所以在 KJAutoRun 中，我们提供了多种的系统接入方式供子系统选择，主要方式有如下几种：硬件接入方式：PLC 接入或分站接入；软件接入方式：OPC 接入或协议接入。3）系统的联动性由于 KJAutoRun 采用了统一的数据库平台和组件式的开发方法，所以 KJAutoRun便具备了实现灵活联动功能的条件。所谓联动就是指当整个系统中的某一个设备出现了某种状态后，其他设备或工作人员针对这种状态发生后的必要动作或行为。这种动作或行为完全是预先设定好的，比如当井下某工作面的甲烷传感器发生报警后，井下该区域的语音播报分站会自动通知该工作面的工作人员要立即撤离，同时人员定位系统会自动将该工作面区域设置为“危险区域”等。KJAutoRun 提供了整套的各子系统间的联动预案和定义方法供用户选择使用。4）系统的安全性与可靠性KJAutoRun 具有完善的用户管理体系，每个用户都拥有各自的权限范围，如不同的子系统访问权限，不同的设备控制权限，不同的定义权限等；同时针对用户的操作建立用户访问日志，全面了解系统的使用情况。KJAutoRun 支持双机热备份功能，保证系统不间断的稳定运行；同时 WEB 发布应用了网络负载平衡系统，保证当大量用户访问的时候不会影响数据的采集和系统的控制等。KJAutoRun 采用多 I/O 服务器和 TCP/IP 访问的处理方式，通过对子系统的分析，确定各子系统的通讯方式，最大限度的增加数据采集频率，从而使整个系统的数据采集和数据分析更加可靠。4、平台与应用的安全机制结合平台的授权验证功能，和系统框架的动态加载机制，在煤矿监控人员登录系28统时，系统自动选择可以操作和监控的子模块进行加载，并且根据权限验证功能的判定结果进行允许的操作和控制，如只读、读写等分级分权功能。系统会在应用界面上显示一般的用户名，系统时间，操作权限等级等信息。 便于在使用过程中明确身份。在煤矿中央监控室中部署的监控一体化指挥平台提供所有的功能，可以根据人员权限加载。例如对于管理中心的值班长，通过授权验证系统对其管理权限的分析，他所看到的监控界面就包括全部的子系统。而对于一个专门负责电力系统监控的普通管理人员，那么他登录矿井综合自动化集成系统后所看到的界面就将仅仅是电力监控系统，而对于其他的子系统他将无法进行操作。3.3.1 需接入的现有设备子系统需接入的现有设备子系统龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目共包含 19 个子系统接入，分别为：风机在线监测、10KV 变电所监测、井下变电所监测、中央水泵房监测、主井主皮带监测、井下皮带集控监测、副井主绞车监测、综采监测（8、9#） 、无极绳监测、综掘在线监测（8、9#） 、空压机监测、污水处理监测（生活、矿井） 、灯房超市监测、人员定位监测、产量监测、安全监控监测、顶板压力监测、支架压力监测、高位水池水位监测。子系统的接入对于原厂家子系统的监控数据信息不做修改并确保其真实性、实时性；调试及使用时均不影响原子系统的正常使用。子系统数据接入后只做监测，不做控制。所有需接入子系统本身要全部预留有以太网接入接口和通讯方式，所有子系统通过工业以太网进行传输，不自成体系，避免重复布线和盲目建设。使用统一的通讯协议（MODBUS 协议、OPC 协议、PROFIBUS 协议、TPC/IP 协议）接口为 485 接口或以太网通讯接口，服从整个龙门塔煤业安全调度信息指挥中心项目的大前提。以上子系统进行接入时，龙门塔煤业协调确保满足以下条件：1、 原子系统已经建设完成，工作正常,运行稳定，不存在故障，具备接入条件；2、 原子系统具备硬件通讯接口，可以进行数据通信；3、沟通原系统厂家提供通讯协议和点表，并且提供相应的现场配合。(1) 副井主绞车监测系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：增加设备：以太网模块、光纤收发器；29软件通讯：生产集成系统通过 IFIX 组态软件的 pc access 驱动与下位机通讯；硬件连接：通过增加以太网模块、光纤收发器将原系统接入以太网平台，现硬件的连接；远程监测：过卷、超速、到位、开车模式、运行方式、开车信号、松绳、电流等； 其他功能：系统对速度、电流等模拟量数据的生成实时曲线、历史曲线；对开车记录和提升勾数进行历史存储，便于历史查询；系统动画的报警和报警记录，实现用户查询。(2) 风机在线监测监控系统系统架构：原系统的就地监测，集成系统的远程监测；接入方式：增加设备：光纤收发器； 软件通讯：生产集成系统通过 IFIX 组态软件的 pc access 驱动与下位机通讯；硬件连接：将新增接入网关把原系统接入工业以太环网，实现硬件的连接；远程监测：电机的开停、风机的运行状态、气温、风压、风速、风量、电压、电流、有功功率、无功功率、等风机本身具有数据的在线监测；其他功能：对风机的切换进行实时监测，并记录下开停时间和风机运行时间；自动生成日报表查询；根据模拟量数据自动生成历史曲线。(3) 综采监测系统系统架构：原系统就地监测和控制，集成系统远程监测；接入方式：增加设备：232 转 485 转换头、串口服务器、光纤收发器； 软件通讯：通过 IFIX 组态软件的 MODBUS 协议与下位机通讯；30硬件连接：ktz101z 通过串口服务器，将 232 信号转换成网络信号通过光纤收发器接入以太环网，实现硬件的连接；远程监测：监测系统现有集中控制盒中具备的设备开停状态及其他数据；其他功能：报警监测；历史数据查询；(4) (4) 产量监控系统 系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：增加设备：8 口交换机、网卡； 软件通讯：原系统软件通过 485 接口与下位机分站进行通讯；生产集成系统通过IFIX 组态软件的采集程序与上位机通讯；硬件连接：将上位机网口接入以太网平台中，实现硬件的连接；如下图：远程监测： 1）自动采集矿产称重数据。 2）报表统计及智能化分析。(5) 安全监测监控系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：增加设备：8 口交换机、网卡； 软件通讯：原系统软件通过 485 接口与下位机分站进行通讯；生产集成系统通过IFIX 组态软件的采集程序与上位机通讯；硬件连接：将上位机网口接入以太网平台中，实现硬件的连接；远程监测：各区域瓦斯浓度、CO 浓度、风量、温度等原有系统模式功能；其他功能：31以文字表格形式对井下的瓦斯、通风、CO 等气体浓度实时监测；(6) 人员定位监测系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：增加设备：光纤收发器、网卡； 软件通讯：通过工业以太环网，使用网络服务获得原系统数据库数据；硬件连接：网线接入以太网平台，实现硬件的连接；远程监测：显示各区域人数统计；其他功能：人员定位历史曲线查询。Web 发布链接（原系统要带有 B/S 模式 web 发布程序）(7) 10KV 变电站监测系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：采用上位机接入方式；远程监测：显示当前电网电压等遥测值；显示各综保监测的进线的分/合闸状态等遥信量其他功能：显示当前电网电压等遥测值；显示各综保监测的进线的分/合闸状态等遥信量；显示测点的历史数据，观看测点的历史曲线。可以查询测点的报警信息(8) 污水（生活、矿井）处理监测系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；32接入方式：采用上位机接入方式；远程监测：1 、系统设备运行结果：开停、液位、流量等参数监测、故障报警、故障诊断功能。2 、系统动态显示，用图形直观地显示系统设备的工作状态。3 、当设备或控制参数处于非正常状态时，予以报警。4 、进行报警历史记录，将故障分类整理归档，且报警记录不可删除。5 、可制作重要设备和监测指标的运行报表和曲线，并具有定时打印功能。(9) 空压机监测系统系统架构：原系统就地监测和控制，集成系统远程监测；接入方式：增加设备：串口服务器、光纤收发器； 软件通讯：MODBUS 协议；硬件连接：将 485 信号通过串口服务器转换网络信号，接入以太网。实现硬件的连接；远程监测：温度、电机的电压、电流、负压、风量；电机状态等原有系统具有的监测参数；其他功能：对压风机的切换进行实施监测；温度、电机电流、电压等参数超限的报警记录；自动生成电机电流、电压等模拟量历史曲线。以下系统尚未建设完成，在建设运行稳定后进行接入，情况如下：(10) 主井主皮带监测系统系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测； 接入方式：增加设备：光纤收发器；33软件通讯：生产集成系统通过 IFIX 组态软件的 S7A 驱动与下位机通讯；硬件连接：光纤收发器将原系统接入以太网平台，实现硬件的连接； 远程监测：皮带现有 PLC 可监测的运行状态参数；(11) (11) 井下皮带集控监测系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入需求： 要求系统后台服务器配置以太网通讯卡，提供 OPC 通讯协议，并开放数据格式及点表。系统功能原有 PLC 可监测的运行状态参数(12) 井下变电所监测系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入需求系统控制主站应提供标准通讯接口（以太网接口或 RS485） ，开放通讯协议。接入方式将该系统控制主站直接接入井下变电所环网交换机，通讯协议：Modbus、TPC/IP; 通讯接口：RS485、以太网接口。 远程监测：原有 PLC 可监测的运行状态参数(13) 无极绳监测系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式：将该系统控制主站通过一对光端机就近接入环网交换机；通讯协议：Modbus、TPC/IP;通讯接口：RS485、以太网接口34远程监测： 原有 PLC 可监测的运行状态参数(14) (14) 综掘在线监测（8、9#）系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式综掘在线监测系统应配有自己的 PLC 控制系统并提供 RS485 通讯接口，Modbus 协议。通过光纤将综采工作面自动化系统接近接至井下环网以太网交换机。系统通讯结构为： 远程监测：原有 PLC 可监测的运行状态参数(15) 灯房超市监测系统架构：原系统的就地监测和控制，集成系统的远程监测；接入方式将该系统控制主站通过一对光端机就近接入井上的环网交换机，通讯协议：Modbus、TPC/IP;通讯接口：RS485、以太网接口。 远程监测 原有 PLC 可监测的运行状