许疃煤矿综合自动化系统平台的设计和实施

多年来，许疃煤矿为提高生产的安全和自动化水平，已开发应用了安全监测系统、火灾束管监测系统、煤矿过程自动化（包括皮带集控、压风、通风机、装卸载系统、主副井提升等）、人员定位系统等等。这些系统由于建设时间的差异，大部分都是各自独立的工作。为了更好地发挥各种监控系统的作为，协调生产过程中的关系，提高安全生产和管理水平，必须对上述资源进行整合，进行综合自动化系统的建设。

1 系统架构

由于该矿需要集成的子系统众多，且位置较分散，没有统一的数据采集访问平台，缺少统一的管理和调度。因此，许疃煤矿综合自动化系统设计为分布式系统来对子系统进行集中的管理，并且有很强的扩充和功能扩展能力。且系统采用BS和CS相结合的架构来实现系统的监控，管理和部署。

许疃煤矿综合自动化系统平台设计主要划分为2个层次：即数据管理层和数据采集层。

数据管理层将从各子系统采集来的数据进行分析处理、整理归纳并形成各种数据报表，将所有信息传到历史数据库中进行存储。数据采集层通过OPC，KEPSERVER等接口与子系统现场设备进行连接，将数据采集到的过程数据库。

本系统设置四台HMI工作站，每台工作站采用一机三屏，分别显示视频、根据安全生产需要设置部分集成总画面和单个子系统画面。在通信信息中心设置四台服务器，其中两台用作数据采集和处理分析的主备机、一台用作子系统数据接口对接，另一台用于历史数据的存储。

2 各子系统通信接口

安全保障版块包括：泵房集控系统、通风机、压风机、副井提升等系统。这些系统不直接参与生产，但保障了生产类子系统的正常工作。将所有这类系统的设备主要运行信号和报警信号集成到同一个界面，通过对数据的综合处理，及时发现可能发生的故障，保障安全。

OPC接口：子系统原上位机为组态软件且接入方式确定为上位机接入的系统，通过对上位机进行DCOM配置，通过OPC协议进行数据接入。

PLC控制系统的接入：综合自动化系统在数据接入时，针对需要进行远程控制的系统，我们均通过与下位机的PLC直接通信来进行数据采集，保证远程控制信号及时响应。PLC接入通过KEPSERVER驱动，对所有不同型号的PLC通过配置进行数据采集并处理，供综合自动化系统平台集成。

许疃煤矿综合自动化系统平台功能具备原有系统的监测监控功能外，突出各子系统间的联动，报警弹出和报表查询等部分的功能。具体功能突出如下：

整合农广校、农业技术推广服务中心、农村成人教育学校、农业示范园区等教育培训资源，合理规划，统一协调，充分发挥教育培训和科技推广的功能，统筹教育培训资源，分别建立县级和镇级职业农民教育基地，共同开展新型职业农民教育培育工作。

3 系统功能设计

你看，我已经语无伦次了，明明是讨论什么牌子，却带出了老板牌橱柜灶具，其实不是我语无伦次，是她在讨论中预先有了设定，根本就不能称其为讨论，而是一副下指示的派头了。我们本来在这些细节上就有许多分歧，她再这么预设立场，就没法讨论了。

界面组态设计采用ifix组态软件开发，按照各子系统的实际生产或工作流程对图形进行组织，最终实现综合自动化系统界面。

解题过程：假设这张正方形纸的边长为a cm，四个角剪去的小正方形边长为x，所折无盖长方体形盒子的高为h cm，则无盖长方体形盒子的容积为：

报警弹出：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排序，并提供声光报警。依据故障的影响程度进行分类、分级。

SYMLINK 采集：针对变电所的系统，一般提供专用的电力规约或者协议，我们采用的接入方式是利用SYNLINK将其转换为标准OPC从而实现数据的接入。

通过观察两种机型的RCS特点，可以发现高RCS区域对应的散射角存在一个共性，即镜像散射特性：目标以x轴正方向平飞，设从目标到接收机的雷达视线的反向延长线通过一个以x轴为圆心，平行于zoy平面的单位圆，则位于单位圆上任意一点的辐射源对应的目标RCS均较高。如图6所示，将该单位圆上部分角度连线，与目标高RCS区域完全吻合。根据该特性，在已知从目标到接收机方位角、俯仰角时，可以简单计算出何种角度的辐射源所提供的信号更可能被接收机检测。在图7通过仿真验证了该镜像散射特性，镜像散射角的连线与高RCS区域完全吻合。

许疃矿综合自动化系统的界面组态设计依据煤矿安全生产以及相关流程，对子系统划分为四大版块：煤流生产、安全保障、安全环境以及矿井供电，并通过在操作员站采用一机三屏的设计，实现了操作界面、与该系统相关界面以及视频的同时显示和联动。

系统自诊断功能，在一个界面上集中检测到环网交换机、服务器、各子系统集控等设备运行状态。

4 HMI界面设计和实施

音视频联动：为了保证远程控制操作的安全，与视频系统的联动使得远程控制的同时操作人员能够通过视频了解现场情况；与音频系统的联动使得当设备运行、停止或者重要故障发生时，能够通过现场的通信广播系统进行自动广播提示。

统计、报表功能：报表系统根据实际需求编制，分为生产报表与系统报表。各个系统的生产数据，能在生产报表中体现。每个生产系统的报表分为日报、月报、年报三种类型。可以根据时间、系统等进行查询。

煤流生产版块包括井下皮带集控系统、装卸载系统、主井提升系统以及地面生产系统。这样设计最大优点在于实际工作流程中的相关系统能进行前后的联动，通过一个煤流工况就可以对原有四个子系统进行监控。提供生产效率且保证安全，达到了减人提效。

由于许疃矿综合自动化系统包含的子系统众多，上层协议不同，在数据采集方面不仅应充分考虑对应多种通信协议的支持，而且综合自动化系统平台要能够对外提供标准且统一的数据接口，这样不仅提供了系统的扩展性和通用性，也对后续的大数据挖掘预留了数据接口。按照上述设计，许疃煤矿子系统的接口基本分为以下三种：

安全监测版块包括瓦斯监控、抽放系统以及束管监测等系统，将监测井下工作环境中各种气体的含量的系统集成到一起，数据之间互相对比，数据准确性大大提高。矿井供电版块包括地面35KV，中央变电所以及采区变电所，该版本画面集成在一起，清楚地体现出煤矿所有供电的分支和走向，有利于远程停送电的操作。

按照上述的设计HMI的原则，结合许疃矿子系统情况，集成后的煤流生产版块图如下所示。

这年秋天，卫青率三万骑兵从雁门出塞，李息另率一军从代郡出发，支援渔阳，共同反击匈奴。卫青再次获胜，杀敌数千人。

 

5 系统安全设计

许疃煤矿综合自动化系统平台对操作权限的控制要求非常高，这不同于单个子系统权限的管理。整个系统平台按照预设版块分别定义不同的安全级别值，每个用户只能访问自己安全值对应的区域，为每个子系统创建账户并制定应用权限，在子系统账户组里面指定3个用户，3个用户具有不同的操作权限，分别是管理员和操作员权限（对于远程集控的系统具有控制权限）、监测工作人员的权限（只有监测该系统的权力，不能控制设备操作）。这种完善的安全模式，很好地满足实际操作的需求。

关键指标为烤鸭鸭肉b*、鸭肉弹性、鸭皮L*、鸭皮弹性，关键指标参数范围如下：烤鸭鸭肉黄度值b*范围为11.42～21.51，弹性范围为0～0.84；烤鸭鸭皮亮度值L*范围为26.06～58.56，弹性范围为0～0.95。在该参数范围内，以感官评价总分为因变量，自变量为烤鸭鸭皮和鸭肉的关键指标，采用偏最小二乘回归法，建立评价烤鸭综合品质得分的回归方程：

6 结语

上述针对许疃煤矿多年来在安全监测系统、火灾束管监测系统、煤矿过程自动化（包括皮带集控、压风、通风机、装卸载系统、主副井提升等）、人员定位系统建设方面存在的各自为政现象，设计了许疃煤矿综合自动化系统，实际应用表明，该系统运行稳定，有效地提高了许疃煤矿的信息化程度，从根本上解决了以往子系统各自运行、各自管理的弊端，能更好地发挥各种监控系统的作为，既达到减员增效的目的，还很好地协调了生产过程中的关系，提高安全生产和管理水平。