摘要:针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》对多系统融合的要求,分析了煤矿安全监控多系统融合的建设内容,介绍了一种煤矿安全监控多系统融合平台的实现方案及主要功能。
关键词:煤矿安全监控;多系统融合;平台建设
1煤矿安全监控多系统融合建设内容
煤矿安全监控多系统融合平台集合了电力监控、人员定位、设备监测等功能,可以有效解决信息传递单一问题,达到人员定位、应急广播、工业电视与煤矿安全监控系统共同联合。所以,多系统融合包括应急联动、多种系统信息融合、GIS与监控系统融合、井下多个系统及多网联合、地面多系统数据融合等。
1.1井下多个系统及多网联合
在可支持多种传输接口的合分站及琳统一处理传输的基础上,完成对各个系统的数据、设备监测、电力监控、人员定位等信息的传输与共享。
1.2融合地面多系统数据
通过接入不同数据实现数据共享的目的,并且将数据保存到关系型数据库和实时数据库中,在可视化软件和操作站可直接实时显示。该数据融合系统能分析、查阅煤矿历年安全监测数据,为数据分析提供访问接口和平台。
1.3 GIS与监控系统融合
利用GIS技术和Web矢量图形将电子矿图和人员定位系统、电力监控等系统融合,展示了矿山的基本情况,遵循一个矿山一张图的基本要求。
1.4多种系统的信息融合处理分析
将人员数据、设备运行情况、设备安全监测、环境监测等数据接入到多种系统融合平台,对数据进行综合分析处理,实现系统信息的共享。
2煤矿安全监控多系统融合平台实现方案
2.1平台总体架构
煤矿安全监控多系统融合平台总体架构如图１所示。平台包括数据采集、数据中心、数据展示与分析、系统联动等模块。数据采集模块通过OPC、WCF、文本文件等方式,实现对安全监控系统、人员定位系统、电力监控系统及其他设备监测系统等数据的实时采集。数据中心模块对采集的数据进行常规处理、报警逻辑处理、数据分析计算、历史数据存储,并对数据进行统一发布。数据展示与分析模块主要实现实时数据、实时图形、历史曲线、报警数据及数据综合分析结果的展示及查询等。系统联动模块主要实现数据展示联动与应急联动,当系统发生故障、报警时,自动弹出对应区域的参数、设备状态与工业电视视频等;当发生报警需要撤人时,自动产生联动命令,通过联动通信组件下发到对应的系统。
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图１ 煤矿安全监控多系统融合平台架构
2.2数据采集与多系统融合数据综合分析
煤矿安全监控多系统融合平台多采用原始综合自动化系统收集数据,通过WCF、OCF、文本文件等接入,后利用测点定义文件更新系统测点。综合分析数据模型建立的前提条件是在多个系统融合使用的基础上,如评价区域环境模型、预测环境模型等。评价区域模型是平台设计的重中之重,利用设备运行状况、人员定位、监测环境所得数据、矿井安全状况等方面综合做出评价,通过不同的声音或颜色显示不安全区域或安全区域,避免发生安全事故。
2.3安全监控系统与GIS的融合
煤矿安全监控系统与GIS的融合有助于系统在设备管理、信息展示和数据联动等方面提供统一的空间坐标,提高安全监测监控的有效性、实时性,在监控、报警时产生更大的应用价值和效益,适应矿山信息化及“一网一站”、“一矿一图”等发展要求。安全监控系统与GIS的融合主要通过GIS图形软件实现。
图形编辑模块配置图形并生成图形文件,支持CAD格式的电子矿图导入,导入后可分层显示各类图形,避免主要图形对象丢失;可在图上配置各种动态对象,如传感器、通风机、带式输送机等,并与相关业务系统中的相关对象进行绑定。图形展示模块支持缩放、自定义动画、右键菜单、事件、鹰眼及轨迹回放等。图形驱动模块根据业务系统生成测点对象定义文件,并提供实时数据、历史数据接口供图形展示模块调用。GIS图形软件支持二次开发,可通过开放的接口开发其他基于CAD图形的应用。
2.4系统联动
①若工作现场的机械设备发生故障时,工业电视和监控系统会联动配合将设备运行画面自动弹出播放,以实时了解现场情况。
②同电力监控系统融合。若安全监测系统发现矿井某区域需进行断电处理时,会向电力监控系统发出图形闪烁提示,工作人员根据实际情况作出判断是否断电。
③应急联动。若监测系统发现矿井内存在重大灾情或隐患时,会在区域显示屏上提示此区域工作人员迅速撤离,并给出撤离路线。
3煤矿安全监控多系统融合平台功能
①采集数据功能。根据统一标准收集各个融合子系统的数据信息,若数据发生变动时将自动传达给平台;②实时显示数据功能。平台依据数据的类型、等级进行分类筛选;③查询、分析历史数据功能。可查询煤矿历史警报次数、设备故障次数、测点数据等进行统计,并自动绘制成图表以便直观分析;④记录事件功能。完整记录一些有关系统设备的重要操作,包括操作人、操作时间、操作流程、操作码等;⑤图形功能。可利用GIS图形处理软件显示设备状态数据、各类系统的动态数据,且利用图中的快捷菜单快速查询设备出现故障的次数、设备开始及停止次数等;⑥应急联动功能。在监测系统发现矿井某区域存在重大灾情或隐患时,会在区域显示屏上提示此区域工作人员迅速撤离、撤离路线、救援物资储存地及储存量;并通过广播系统播放撤离消息及撤离路线,工作人员定位卡相应发出撤离警报。
结语
针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》中有关多系统融合的要求,设计了煤矿安全监控多系统融合平台。该平台可实现多系统数据融合、数据综合分析、安全监控系统与GIS的融合、应急联动等功能,综合利用各系统数据,避免“信息孤岛”,实现多系统间的互联互通。
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