【正文】 。 綜合自動(dòng)化平臺軟件架構(gòu)本系統(tǒng)采用B/S模式設(shè)計(jì)三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：瀏覽器、應(yīng)用邏輯服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。它是xxxxxxxx自主開發(fā)、具有完全知識產(chǎn)權(quán)并經(jīng)過國家知識產(chǎn)權(quán)局評測登記的軟件（登記號：2004SRBJ0935）。第5章 xxxx煤化綜合自動(dòng)化軟件平臺設(shè)計(jì) 綜合自動(dòng)化軟件平臺概述隨著現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及無人化、少人化煤礦開采概念的逐步推廣，煤礦生產(chǎn)作業(yè)安全的需要，擁有實(shí)時(shí)、高效、可靠，高度集成化、智能化的綜合自動(dòng)化軟件系統(tǒng)越來越成為現(xiàn)代煤礦采掘監(jiān)控調(diào)度中心進(jìn)行生產(chǎn)及安全管理的重要工具。計(jì)算機(jī)集群技術(shù)(Cluster)及多層體系結(jié)構(gòu)使得我們可以靈活方便地構(gòu)建和擴(kuò)充新系統(tǒng)，以達(dá)成性能最佳的“數(shù)據(jù)集中，處理分布”的模式。本系統(tǒng)方案提供給用戶高可靠、高可用的硬件、軟件產(chǎn)品和成熟的技術(shù)。平臺將配置IBM X3650 M3工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，操作系統(tǒng)采用Windows Server 2008中文標(biāo)準(zhǔn)版，數(shù)據(jù)庫管理軟件選用的是MS SQL_Server。設(shè)計(jì)采用1臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和1臺管控服務(wù)器，保證系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，WEB服務(wù)器作為訪問綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶管理、認(rèn)證管理，同時(shí)承擔(dān)調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，需要高性能、穩(wěn)定的服務(wù)器作為系統(tǒng)對外的窗口，滿足局域網(wǎng)絡(luò)的客戶端訪問需求。d)建立子系統(tǒng)之間聯(lián)動(dòng)關(guān)系，例如：“視頻聯(lián)動(dòng)、避峰填谷”，綜合利用各方面數(shù)據(jù)，真正消滅“信息孤島”。實(shí)現(xiàn)分級報(bào)警，即不同的報(bào)警類型、級別分別報(bào)給不同的人員，并可隨報(bào)警級別的提升，同時(shí)也增加報(bào)警范圍。一些子系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程診斷軟件，及時(shí)提供診斷信息，為維護(hù)人員提供信息，保證設(shè)備的正常、及時(shí)維修?？商岣咦酉到y(tǒng)維護(hù)質(zhì)量，減少事故發(fā)生，變發(fā)生事故后的被動(dòng)檢修為主動(dòng)的定期檢修，提高設(shè)備的使用率。通過對各自動(dòng)化子系統(tǒng)的有效集成，最終完成礦井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的綜合分析和實(shí)時(shí)狀態(tài)評估，為礦井生產(chǎn)指揮和決策提供依據(jù)。掌握全礦井生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和信息，能夠有效的實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理和綜合查詢等功能，使其成為一個(gè)綜合性的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺。以綜合業(yè)務(wù)管理建設(shè)為核心促進(jìn)全礦管理的網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化，對礦上的各種實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、集成，做到對全礦的安全和生產(chǎn)信息狀況進(jìn)行綜合性動(dòng)態(tài)分析，隨時(shí)隨地為領(lǐng)導(dǎo)決策提供第一手資料，實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和遠(yuǎn)程管理。216。216。216。216。同時(shí)，采用先進(jìn)的防火墻技術(shù)保證系統(tǒng)的安全。 可靠性高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年365天，一天24小時(shí)的不停頓運(yùn)作。216。(3) 工作目標(biāo)礦井裝備水平和安全生產(chǎn)環(huán)境得到強(qiáng)有力的提高和改善；實(shí)行集中控制和無人值守。(1)指導(dǎo)思想以建設(shè)“五型”“四化”企業(yè)為指導(dǎo)，積極推廣應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和管理理念，大力發(fā)展機(jī)械化，努力推進(jìn)礦井生產(chǎn)過程和裝備的集中控制、無人值守，逐步實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)安全系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，提升礦井生產(chǎn)安全系統(tǒng)整體實(shí)力，將xxxx煤化建成達(dá)產(chǎn)高效礦井。全國各地雨后春筍一樣紛紛進(jìn)行礦井綜合自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè)，建立冗余物理傳輸平臺、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫、友好的人機(jī)界面，提供礦井的安全與生產(chǎn)信息的在線實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能。加上國家實(shí)施高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要目標(biāo)有兩個(gè)：一是發(fā)展高技術(shù)，形成新興產(chǎn)業(yè)，培育新的增長點(diǎn)；二是利用先進(jìn)技術(shù)改造和優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量。煤礦經(jīng)濟(jì)從2002年復(fù)蘇以來，煤礦企業(yè)不但學(xué)習(xí)其他行業(yè)先進(jìn)技術(shù)水平，特別是近十年來計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，煤礦企業(yè)意識到礦井綜合自動(dòng)化建設(shè)重要性，將給煤礦企業(yè)帶來歷史性變革，使煤礦安全和生產(chǎn)技術(shù)跨越式飛躍。特別是行業(yè)中一些部分企業(yè)在綜合自動(dòng)化平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)的深加工、提煉，建立專業(yè)管理模塊，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供決策依據(jù)。(2)建設(shè)原則1) 以改善生產(chǎn)安全環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和礦井經(jīng)濟(jì)效益為主要目的，力求做到國內(nèi)先進(jìn)，穩(wěn)定可靠。第2章 建設(shè)本項(xiàng)目所遵循的原則和標(biāo)準(zhǔn)考慮到xxxx煤化綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)工程的實(shí)際應(yīng)用狀況和將來的發(fā)展趨勢，各系統(tǒng)的實(shí)際需求及具體的使用特性，同時(shí)兼顧技術(shù)新舊更替不斷加快的特點(diǎn)，我們將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則為：“先進(jìn)性、成熟性、實(shí)用性、安全性、實(shí)時(shí)性、易操作性、完整性、可查詢性、互聯(lián)性和可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性”。 實(shí)用性由于現(xiàn)代煤礦企業(yè)的安全、生產(chǎn)監(jiān)控及調(diào)度任務(wù)、各職能部門之間業(yè)務(wù)的聯(lián)系在很大程度上是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，而安全、生產(chǎn)監(jiān)控則對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高。對于安裝的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng)，必須能適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，特別考慮要適應(yīng)煤礦井下高溫、高濕、高瓦斯的客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。216。 易操作性先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等有效工具。 完整性提供與各種外界系統(tǒng)的通信功能，確保信息的完整性并充分利用在整體系統(tǒng)的運(yùn)作上。 互聯(lián)性和可擴(kuò)展性把各子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，滿足信息層結(jié)構(gòu)中各層之間信息溝通，增加各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和可擴(kuò)展性。 經(jīng)濟(jì)性在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當(dāng)?shù)耐度?，建立一個(gè)盡可能高水平的、完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。能將各自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效集成，并與管理信息系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，提高礦井的生產(chǎn)調(diào)度指揮能力，從而提高生產(chǎn)和管理效率，增強(qiáng)礦井的市場競爭力，使煤礦的信息化進(jìn)程實(shí)質(zhì)性的跨上一個(gè)新臺階。提高經(jīng)營質(zhì)效，降低成本，減少直接生產(chǎn)人員，改善安全狀況，起到減員提效作用，優(yōu)化安全生產(chǎn)管理模式，創(chuàng)建本質(zhì)性高產(chǎn)高效礦井。通過子系統(tǒng)建設(shè)xxxx煤化礦井效果體現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：集中控制，減人提效子系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制、手動(dòng)控制，對于流程控制系統(tǒng)，可以自選流程啟動(dòng)，減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)，提供設(shè)備的開有效的開機(jī)率，減少無功電耗，降低成本；可大量減少看護(hù)人員，相應(yīng)減少工資投入，并可充實(shí)設(shè)備維護(hù)檢修隊(duì)伍，提高維護(hù)質(zhì)量，減少事故發(fā)生，變發(fā)生事故后的被動(dòng)檢修為主動(dòng)的定期檢修，提高設(shè)備的使用率?？捎行У谋Ｗo(hù)設(shè)備，延長設(shè)備的使用壽命，減少事故停機(jī)時(shí)間，提高企業(yè)的生產(chǎn)能。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)最終效果表現(xiàn)如下：各子系統(tǒng)采用共用的傳輸通道進(jìn)行傳輸，避免一套系統(tǒng)一條通道，便于后期維護(hù)。利用自動(dòng)化平臺提供的多個(gè)增值管理軟件可做到：a)模塊細(xì)化對設(shè)備的檢修管理，避免設(shè)備帶病運(yùn)行，減少事故的發(fā)生，增加設(shè)備使用壽命。第4章 xxxx煤化信息層的硬件架構(gòu) 概述信息層的各種設(shè)備作為整個(gè)礦井生產(chǎn)、調(diào)度、預(yù)警的集中管控中心的核心設(shè)備，其本身地位非常重要性，需要每周7天、每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。針對本項(xiàng)目實(shí)際需求，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺的架構(gòu)是以成熟的B/S架構(gòu)為主，便于領(lǐng)導(dǎo)查詢操作。為了使系統(tǒng)信息層管理網(wǎng)內(nèi)的客戶端能夠?yàn)g覽到煤礦生產(chǎn)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，需要添加服務(wù)器用于提供B/S訪問功能。 系統(tǒng)安全性本系統(tǒng)所存儲和保存的都是關(guān)系到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的安全性、完整性非常重要。系統(tǒng)可管理性和可維護(hù)性在分布式計(jì)算環(huán)境中，整個(gè)系統(tǒng)的高可管理性已成為系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵，高可管理性的系統(tǒng)為今后系統(tǒng)維護(hù)管理人員提供便利，大大減輕其負(fù)擔(dān)。綜合自動(dòng)化軟件系統(tǒng)，是集數(shù)據(jù)通信、處理、采集、控制、協(xié)調(diào)、綜合智能判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，能在各種情況下準(zhǔn)確、可靠、迅捷地做出反應(yīng)，及時(shí)處理，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)工作，達(dá)到實(shí)時(shí)、合理監(jiān)控的目的。其由綜合自動(dòng)化平臺軟件、實(shí)時(shí)WEB服務(wù)器軟件、接入組件組成。如圖：客戶端應(yīng) 用程序+ 客戶瀏覽器應(yīng)用程序服務(wù)器IIS+XML WebService++業(yè)務(wù)規(guī)則數(shù)據(jù)庫服務(wù)器SQLServer數(shù)據(jù)庫XML/DATAAAAAA圖 軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)客戶瀏覽器以WEB瀏覽器，如Internet Explore,Netscape等作為客戶端應(yīng)用的容器，屬于表示層，包含了系統(tǒng)的顯示邏輯。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺軟件的開發(fā)平臺軟件系統(tǒng)的開發(fā)平臺為微軟公司Visual Studio .NET。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺軟件接口 軟件接口軟件接口及標(biāo)準(zhǔn)的信息協(xié)議是軟件整合能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，對于各現(xiàn)場控制單元（子系統(tǒng)），接入組件支持業(yè)界普遍認(rèn)同的一些標(biāo)準(zhǔn)接口接入。DDE/NetDDE接口NetDDE是基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）技術(shù)解決應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)交換。ODBC接口現(xiàn)場控制單元（子系統(tǒng)）可將一些對實(shí)時(shí)性要求不高（如統(tǒng)計(jì)等）信息周期性地通過數(shù)據(jù)接口寫入指定的共享數(shù)據(jù)庫（如MS Access 或MS SQL等）的表中，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫接口獲取相關(guān)信息。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺軟件特點(diǎn)客戶端零配置B/S結(jié)構(gòu)極大地簡化了客戶機(jī)的工作，真正實(shí)現(xiàn)了瘦客戶機(jī)模型和客戶端零配置，使得維護(hù)工作只需在服務(wù)器上進(jìn)行，所以本系統(tǒng)易于管理和維護(hù)。管控一體化綜合自動(dòng)化平臺可實(shí)現(xiàn)安全、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)參數(shù)的自動(dòng)接入與匯總處理，并能實(shí)現(xiàn)智能化控制方案形成，對現(xiàn)場子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控。以下圖例是本公司做過的部分實(shí)際工程圖。如下圖：可顯示各子系統(tǒng)的報(bào)警信息、故障信息，并可按單位、類型、持續(xù)時(shí)間、間隔和日期等進(jìn)行組合查詢。歷史報(bào)警日統(tǒng)計(jì)：可按不同子系統(tǒng)、日期、級別（可選項(xiàng)）來統(tǒng)計(jì)當(dāng)天的報(bào)警記錄。 報(bào)表打印功能具有報(bào)表打印功能，可以按測點(diǎn)報(bào)警 擴(kuò)展功能系統(tǒng)采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口采集各生產(chǎn)單位監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。網(wǎng)頁的訪問必須通過口令，沒有授權(quán)的用戶不能查看網(wǎng)頁。xxxx煤化礦區(qū)工業(yè)綜合自動(dòng)化平臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，井上和井下共設(shè)置個(gè)一個(gè)環(huán)網(wǎng)，主鏈路采用千兆光纖。實(shí)現(xiàn)礦區(qū)各個(gè)管理部門的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)人、財(cái)、物以及工程項(xiàng)目管理的綜合自動(dòng)化，能對煤炭的生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,為管理決策提供依據(jù)。 設(shè)備層：在設(shè)備控制層主要是煤礦各專業(yè)控制子系統(tǒng)。如有其他類型的通信格式，如RS232，RS485或其他專用通信接口等等，均可通過協(xié)議網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信息包，在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送。 能在同一總線上運(yùn)行不同的傳輸協(xié)議，從而能建立企業(yè)的公共網(wǎng)絡(luò)平臺或基礎(chǔ)構(gòu)架；216。以太網(wǎng)早期存在不確定性和實(shí)時(shí)性能欠佳的問題，已通過智能交換機(jī)的使用、主動(dòng)切換功能的實(shí)現(xiàn)、優(yōu)先權(quán)的引入等，基本上得到了解決。 信息管理網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品選擇考慮到信息管理網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、功能要求較高，本設(shè)計(jì)采用目前市場主流的網(wǎng)域星云公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。赫斯曼的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)MACH4002 24GL3PHC、MS4128L2P、RS301602O6O6SDAPHC系統(tǒng)產(chǎn)品均為工業(yè)級以太網(wǎng)設(shè)備。 xxxx煤化冗余工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 綜述隨著網(wǎng)絡(luò)化、綜合自動(dòng)化概念向自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷滲透，自動(dòng)化控制理念和技術(shù)也在不斷發(fā)展。而隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它不僅在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域而且在工業(yè)自動(dòng)化場合得到了廣泛應(yīng)用，許多控制器、PLC、智能儀表、DCS系統(tǒng)已經(jīng)帶有以太網(wǎng)接口，這些都標(biāo)志著工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為真正開放互連的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。（2）整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)按功能可分為處于管理層的通用以太網(wǎng)和處于監(jiān)控層的工業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場設(shè)備層（如現(xiàn)場總線）。（4）工業(yè)以太網(wǎng)要為緊要任務(wù)提供最低限度的性能保證服務(wù)，同時(shí)也要為非緊要任務(wù)提供盡力服務(wù)，所以工業(yè)以太網(wǎng)同時(shí)具有實(shí)時(shí)協(xié)議也具有非實(shí)時(shí)協(xié)議。由于工廠應(yīng)用專業(yè)性很強(qiáng)，進(jìn)行權(quán)限 管理能有效避免非授權(quán)操作。對稱密碼體制中加密解密雙方使用相同的密鑰且密鑰保密，由于在通信之前必須完成密鑰的分發(fā)，該 體制中這一環(huán)節(jié)是不安全的。（3）工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性目前主要是由以下幾點(diǎn)保證：限制工業(yè)以太網(wǎng)的通信負(fù)荷，采用1000M的快速以太網(wǎng)技術(shù)提高帶寬，采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)和全雙工通 信方式屏蔽固有的CSMA/CD機(jī)制。本公司井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的型號為KJJ58。因?yàn)橐龅奖葐苇h(huán)單節(jié)點(diǎn)冗余網(wǎng)絡(luò)更加可靠的環(huán)網(wǎng)，就要選擇雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)不適應(yīng)我們礦井的施工和維護(hù)條件，對于系統(tǒng)將帶來很多不必要的麻煩，且要求接入端必須是雙網(wǎng)卡，分析后認(rèn)為這樣的可能性不大并且浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，所以選擇既經(jīng)濟(jì)又可靠的單節(jié)點(diǎn)冗余結(jié)構(gòu)。環(huán)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)及中心機(jī)房配置不間斷電源。網(wǎng)絡(luò)中所有交換機(jī)都具備兩個(gè)全雙工光纖端口，一個(gè)連接上級交換機(jī)，一個(gè)用于連接下級交換機(jī)，構(gòu)成一個(gè)完整的光纖環(huán)路。環(huán)網(wǎng)通過中央設(shè)備監(jiān)控機(jī)房的核心交換機(jī)進(jìn)行匯聚，并通過核心交換機(jī)實(shí)現(xiàn)不同的環(huán)間的數(shù)據(jù)通信。中央網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備與同機(jī)房的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備互連，以保證不同環(huán)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)的傳輸。選用了1臺MACH4002 24GL3PHC4交換機(jī)和井上、井下相互連通，整個(gè)環(huán)網(wǎng)冗余度增加一倍以上，其中有路由模塊，對整個(gè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)來說進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理。MACH4002 24GL3PHC4交換機(jī)具有8個(gè)千兆光電復(fù)用口，配置2個(gè)光模塊，6個(gè)可以擴(kuò)展。l 百兆單模端口；用于與子系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)?，F(xiàn)場的各個(gè)PLC或其他設(shè)備則直接通過雙絞線與現(xiàn)場就近的EDS518A交換機(jī)的快速以太網(wǎng)端口（RJ45）相連，并也提供10/100M的端口速率。本