【正文】 數(shù)等信息的查詢。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)有增、減等變動時(shí)，應(yīng)能夠反映到系統(tǒng)中。 WEB 瀏覽功能 礦井綜合信息自動化控制 平臺可將各子系統(tǒng)顯示的各類實(shí)時(shí)動態(tài)圖形轉(zhuǎn)換為 HTML 或 XML，供用戶通過 IE 瀏覽。其由綜合自動化平臺軟件、實(shí)時(shí) WEB 服務(wù)器軟件、接入組件組成。環(huán)網(wǎng)主光纜利用其中 4 芯， 2 芯光纜用于數(shù)據(jù)傳輸， 2 芯光纜備用。 網(wǎng)絡(luò)管理 本方案采用 Hirschmann公司的 Hivision網(wǎng)絡(luò)管理軟件對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理。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。各環(huán)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)及中心機(jī)房配置不間斷電源。管理層通用以太網(wǎng)可以與控制層的工業(yè)以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，上下網(wǎng)段采用相同協(xié)議自由通信。它們采用牢靠的重負(fù)荷設(shè)計(jì)，其性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的 OA 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，電磁兼容性、工作溫度、防震等指標(biāo)完全符合工作現(xiàn)場的要求。通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率，仔細(xì)地選擇網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 、設(shè)置服務(wù)質(zhì)量（ QOS） 等， 從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。 ? 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)，將在后續(xù) 章節(jié)敘述。 第 2 章 鄆城煤礦基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)（赫斯曼）控制層的硬件架構(gòu) 概述 鄆城煤礦是即將基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，具有復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的礦井，為提高礦井的生產(chǎn)效率，對礦井水泵自動化、皮帶煤流監(jiān)測等環(huán)節(jié)實(shí)施統(tǒng)一操作、集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度。 System x 支持廣泛功能，從為希望一站式采購的客戶提供預(yù)裝 Windows 操作系統(tǒng)的精選產(chǎn)品，到為需要可擴(kuò)展性及可靠性的客戶分發(fā) Datacenter Edition。此外，這些系統(tǒng)還配備了集成管理控制器和下拉式光路診斷面板，以便提供可靠的管理。同時(shí)通過集中管理平臺，可以幫助用戶采取更有效手段完成系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、存儲備份的管理。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管控服務(wù)器的數(shù)據(jù)均能夠在線備份，從而保證了系統(tǒng)的高可靠性。 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 12 頁 共 82 頁 鄆城煤礦系統(tǒng)平臺硬件設(shè)計(jì)方案概述 鄆城煤礦項(xiàng)目中的后臺關(guān)鍵應(yīng)用 —— 中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、 TDAUTO SERVER 管控平臺和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、 WEB 安全服務(wù)器的硬件平臺，將采用高端企業(yè)級服務(wù)器的解決方案。 調(diào)度人員和相關(guān)管理人 員可在礦局域網(wǎng)內(nèi)任一計(jì)算機(jī)上查詢礦內(nèi)各子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以便于正確的下達(dá)各種調(diào)度命令。 各子系統(tǒng)建設(shè)最終效果 通過子系統(tǒng)建設(shè)，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、自動控制、手動控制功能，對于流程控制系統(tǒng)，可以自選流程啟動，減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)，提高設(shè)備的有效開機(jī)率，減少無功電耗，降低成 本；可大量減少看護(hù)人員，減少工資投入，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)生事故后被動檢修為平時(shí)主動定期檢修，提高設(shè)備的使用率。 能將各自動化系統(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，強(qiáng)化輔助運(yùn)輸、地面儲、裝、運(yùn)、洗的監(jiān)測與調(diào)度功能，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。 ? 可查詢性 提供易于使用的數(shù)據(jù)庫，讓使用者能隨時(shí)查詢信息及制作所需的報(bào)表。 實(shí)時(shí)監(jiān)控的不可間斷性決定了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中（尤其是網(wǎng)絡(luò)主干）必須考慮提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性，保證系統(tǒng)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)意外時(shí)整個(gè)系統(tǒng)仍能運(yùn)行。目前，由于煤炭行業(yè)企業(yè)自身基礎(chǔ)及廠商服務(wù)模式雙方面的種種因素，導(dǎo)致企業(yè)普遍面臨信息化建設(shè)不系統(tǒng)、應(yīng)用 軟件 開發(fā)周期長、綜合應(yīng)用效應(yīng)不明顯。 目前礦井設(shè)備正在建設(shè)當(dāng)中，子系統(tǒng)也在逐步建設(shè)中。在工業(yè)場地內(nèi)布置 3 個(gè)井筒，主井井筒直徑 ，裝備兩對 20t 多繩箕斗； 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 4 頁 共 82 頁 副井凈直徑 ，裝備二套提升設(shè)備。 (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)的自動化，提高勞動生產(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，將礦井建成達(dá)產(chǎn)高效礦井。 第 2 章 項(xiàng)目礦井現(xiàn)狀 礦井基礎(chǔ)概況 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力： ，礦井服務(wù)年限為 。各煤層均屬易自燃發(fā)火煤層，均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。 礦井綜合自動化項(xiàng)目現(xiàn)狀總結(jié) 所有的“子系統(tǒng)”各自為營，數(shù)據(jù)不能在系統(tǒng)之間進(jìn)行共享； 由于各部分監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)階段不同，在現(xiàn)有各子系統(tǒng)建設(shè)前期缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，沒有整體設(shè)計(jì)的思想； 缺乏統(tǒng)一管理平臺，無法對下層的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一地監(jiān)控和管理； 沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳 輸平臺，各子系統(tǒng)各自為政，井下線路隨著系統(tǒng)的不斷 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 5 頁 共 82 頁 建設(shè)將更為凌亂，不便于管理。安全生產(chǎn)監(jiān)控則對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高，因此， 在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)的處理能力和帶寬越大越好。 ? 易操作性 先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等有效工具。所有設(shè)備的選型配置和采購訂貨，堅(jiān)持性能價(jià)格比最優(yōu)的原則，同時(shí)兼顧供貨商的資信度和維修服務(wù)能力。 對設(shè)備的安全運(yùn)行進(jìn)行集中監(jiān)測，起到對設(shè)備的管理和預(yù)測預(yù)報(bào)，最大限度的減少設(shè)備的損壞機(jī)率和維護(hù)成本。 在線故障診斷與預(yù)警，有效防止突發(fā)事故 子系統(tǒng)具有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)、故障統(tǒng)計(jì)、設(shè)備運(yùn)行曲線、子系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行預(yù)報(bào)警，及時(shí)提醒工作人員處理潛在事故，防止事故發(fā)生。 WEB 信息發(fā)布服務(wù)器作為訪問綜合自動化系統(tǒng)的用戶管理、認(rèn)證管理，同時(shí)承擔(dān)調(diào)用數(shù)據(jù)采集服務(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。 鄆城煤礦系統(tǒng)平臺選配硬件的技術(shù)特點(diǎn) 系統(tǒng)可靠性 系統(tǒng)的高可靠性、高可用性是企業(yè)信譽(yù)與成功的關(guān)鍵。 軟、硬件設(shè)備能夠平滑升級，磁盤系統(tǒng)、磁帶系統(tǒng)都可以方便的進(jìn)行擴(kuò)充以實(shí)現(xiàn)存儲容量的不斷增 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 13 頁 共 82 頁 加。通過投資創(chuàng)新，將基于主機(jī)的技術(shù)提供給業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的市場，同時(shí)提供卓越的系統(tǒng)管理產(chǎn)品，這些塔型和機(jī)柜優(yōu)化的 System x 系統(tǒng)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的市場發(fā)展勢頭，不斷獲得競爭優(yōu)勢，且市場份額不斷增加。 面向隨需應(yīng)變 成為隨需應(yīng)變企 業(yè)意味著發(fā)現(xiàn)在動態(tài)商業(yè)環(huán)境中增長、適應(yīng)和相應(yīng)的方法，同時(shí)管理成本。 IBM 可幫助部署并維護(hù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施，提供旨在提高業(yè)務(wù)效率和連續(xù)性的解決方案，同 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 15 頁 共 82 頁 時(shí)通過自動化幫助提高生產(chǎn)率。 ? 各環(huán)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)主要是連接結(jié)點(diǎn)交換機(jī)附近的工業(yè)設(shè)備，以達(dá)到控制和信息采集的目的信息層 ： 建設(shè)信息管理網(wǎng)，采用標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng) TCP/IP 技術(shù)具有以下的優(yōu)勢： 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 17 頁 共 82 頁 ? 隨著企業(yè)的發(fā)展、各種新技術(shù)的應(yīng)用，可以預(yù)見，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求也會越來越高，比如基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸應(yīng)用和井下設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集等都需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的傳輸。 可以建立多環(huán)，系統(tǒng)帶寬隨環(huán)數(shù)倍數(shù)增加，方便擴(kuò)容。 鄆城煤礦工業(yè)以太網(wǎng)的特點(diǎn)及安全要求 雖然脫胎于 Intra、 Inter 等類型的信息網(wǎng)絡(luò)，但是工業(yè)以太網(wǎng)是面向生產(chǎn)過程，對實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性和數(shù)據(jù)完整性有很高的要求。 光纖環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)通過建立一個(gè)環(huán)狀的光纖以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，減少網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障，增強(qiáng)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)在突發(fā)情況下的生存能力。因此綜合自動化控制網(wǎng)按區(qū)域、節(jié)點(diǎn)數(shù)量、規(guī)模劃分為 2 個(gè)子環(huán)網(wǎng)。 服務(wù)器、工作站等的連接 由于采用了基于以太網(wǎng) TCP/IP 的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，因此所有的各類服務(wù)器、工作站， PLC 等計(jì)算機(jī)設(shè)備均可直接連接入綜合自動化控制網(wǎng)。在網(wǎng)管工作站上使設(shè)備 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 21 頁 共 82 頁 用瀏覽器，通過光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的管理 IP 地址即可在圖形化界面上實(shí)現(xiàn)對交換機(jī)管理、配置和狀態(tài)的觀測。本次采用的綜合自動化平臺具有“集中管理，分散控制；監(jiān)控全面，使用方便”的特點(diǎn)，并要基于先進(jìn)的平臺軟件技術(shù)開發(fā)，從技術(shù)，設(shè)計(jì)，開發(fā)，維護(hù)等各個(gè)方面保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，是一套符合現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)集中控制的軟件系統(tǒng)。 3）管控平臺軟件必須滿足以下需求： 安全生產(chǎn)自動化系統(tǒng)平臺將各子系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)運(yùn)用統(tǒng)一的通信協(xié)議，統(tǒng)一的接口，統(tǒng)一的編碼方式，采集、處理、匯總，構(gòu) 成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存取模式，為礦井生產(chǎn)調(diào)度創(chuàng)建形象、直觀的生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)視畫面（具體顯示畫面及內(nèi)容由甲方根據(jù)現(xiàn)場情況確定），實(shí)時(shí)顯示礦井生產(chǎn)工況和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù) WEB 方式瀏覽，通過網(wǎng)絡(luò)方便礦領(lǐng)導(dǎo)和各生產(chǎn)職能部門隨時(shí)掌握礦井生產(chǎn)動態(tài)和安全狀況。為系統(tǒng)的事故追查及重演提供重要的信 息。 系統(tǒng)具有可靠的權(quán)限管理機(jī)制，保障整個(gè)平臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不同用戶登陸可以查看不同子系統(tǒng)。 報(bào)警信息聯(lián)動 分子系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警提示時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)備（傳感器等）運(yùn)行參數(shù)、工業(yè)電視監(jiān)控圖像等重要信息能夠立即在軟件平臺上彈出，供控制人員決策使用。它是目前存取現(xiàn)場數(shù)據(jù)最理想的方法。它包括以下幾類： 系統(tǒng)配置信息組；數(shù)據(jù)信息組；控制命令信息組。該聯(lián)接方式須具備兩個(gè)條件： 一是該 PLC 具有以太網(wǎng)通訊模塊或可插入以 太通訊模塊，其次是配套廠家提供 PLC 的 OPC Server 軟件。 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 28 頁 共 82 頁 子系統(tǒng)接入 依據(jù)目前設(shè)計(jì)情況多數(shù)子系統(tǒng)可能需要地面接入交換機(jī)利用環(huán)網(wǎng)通道與各子系統(tǒng)上位計(jì)算機(jī)通信從而進(jìn)行子系統(tǒng)整合。 環(huán)形裝置按下圖連接設(shè)備 ： 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)也明確提出可以采用環(huán)行通信裝置作為傳輸通道，但必須要嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程，滿足煤礦產(chǎn)品的電器性能要求。 依照煤礦安全規(guī)程，通信產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)范，加上我公司多年的煤礦工作經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)前，全面選擇優(yōu)良的電子設(shè)備或優(yōu)良器件、全盤考慮整個(gè)系統(tǒng)的 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 31 頁 共 82 頁 安全性，主要表現(xiàn)在下列方面： 網(wǎng)絡(luò)裝置符合本質(zhì)安全特性。 產(chǎn)品的本質(zhì)安全性 KJJ58 環(huán)網(wǎng)交換機(jī)是我國自行研制的第一臺通過通訊產(chǎn)品檢驗(yàn)合格的千兆級別的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，交換機(jī)主要分為主機(jī)、電源、隔離模塊等幾大部分。為保護(hù)重要內(nèi)部系統(tǒng)的安全， 2020 年 1 月，國家保密局發(fā)布實(shí)施《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)國際互聯(lián)網(wǎng)保密管 理規(guī)定》，明確要求：“涉及國家秘密的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，不得直接或間接地與國際互聯(lián)網(wǎng)或其他公共信息網(wǎng)絡(luò)相連，必須實(shí)行物理隔離。如何保證信息在不同安全等級的網(wǎng)絡(luò)間安全交換成為制約電子政務(wù)發(fā)展的瓶頸。 采用專用映射協(xié)議代替原網(wǎng)。 網(wǎng)閘 (SGAP)與傳統(tǒng)防火墻的技術(shù)特點(diǎn)對比如下表所示 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 34 頁 共 82 頁 對比項(xiàng)目 傳統(tǒng)防火墻 網(wǎng)閘（ SGAP） 安全機(jī)制 采用包過濾、代理服務(wù)等安全機(jī)制，安全功能相對單一 在 GAP技術(shù)的 基礎(chǔ) 上，綜合了訪問控制、內(nèi)容過濾、病毒查殺等技術(shù)，具有全面的安全防護(hù)功能。” 在不同安全等級的網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)之間實(shí)施安全隔離是一個(gè)行之有效的安全保密措施，可切斷信息泄漏的途徑。 隔離模塊完全杜絕了系統(tǒng)接入帶來干擾，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的安全性，避免了本安系統(tǒng)之間的接入不配備，需要聯(lián)調(diào)檢驗(yàn)。（包括星型連接器） 網(wǎng)絡(luò)裝置采用后備電源，供電時(shí)間符合煤礦安全規(guī)程。高瓦斯礦井對產(chǎn)品要求應(yīng)該更加嚴(yán)格。 此次將接入系統(tǒng)： （一）地面生產(chǎn)子系統(tǒng) 主井膠帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng) 地面電力監(jiān)控系統(tǒng) 壓風(fēng)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng) 地面生產(chǎn)系統(tǒng)集控 煤炭產(chǎn)量監(jiān)測系統(tǒng) 發(fā)運(yùn)裝載系統(tǒng) 選煤廠集控 工廣視頻監(jiān)控系統(tǒng) 地面輔助設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)： 1）污水處理站監(jiān)控系統(tǒng) 天地（常州）自動化股份有限公司 鄆城煤礦全礦井綜合自動化技術(shù)方案 第 29 頁 共 82 頁 2) 日用消防泵房監(jiān)控系統(tǒng)； 3）鍋爐房自動控制系統(tǒng) （二）井下生產(chǎn)子系統(tǒng) 采掘工作面監(jiān)控系統(tǒng) 主運(yùn)輸膠帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 井下主排水泵自動控制系統(tǒng) 井下電力監(jiān)控系統(tǒng) 礦山壓力監(jiān)測系統(tǒng)