0 引言

    制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，簡(jiǎn)稱MES)是美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)在90年代初提出的，是ERP／MES／SFC(企業(yè)資源計(jì)劃系緲制造執(zhí)行系緲現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng))三層企業(yè)信息化模型的核心組成部分，是位于上層的經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)(ERP)與底層的工業(yè)控制系統(tǒng)(SFC)之間的面向作業(yè)層的管理信息系統(tǒng)。MES根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝，將ERP的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃轉(zhuǎn)化為各車間、各工序的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的高效組織和各工序的有機(jī)銜接；實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)、以及產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量等信息，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)跟蹤、科學(xué)調(diào)度以及協(xié)調(diào)控制提供技術(shù)支撐。因此，MES是企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理層與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)層之間信息溝通的橋梁，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理信息化與生產(chǎn)自動(dòng)化充分融合的關(guān)鍵技術(shù)舉措。

    目前，國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，我國(guó)的鋼鐵、化工等行業(yè)走在了MES系統(tǒng)的應(yīng)用前列，在經(jīng)營(yíng)管理與生產(chǎn)作業(yè)銜接、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、提高產(chǎn)能、降低能耗、保障安全等方面均取得了良好的應(yīng)用效果。近年來(lái)，我國(guó)煤礦行業(yè)的礦井綜合自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)管理信息化得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在優(yōu)化流程、提升效率、資源優(yōu)化配置、遠(yuǎn)程監(jiān)視、集中控制、保障安全、少人高效等方面取得了明顯的應(yīng)用效果。與此同時(shí)，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的發(fā)展卻嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)與礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相互獨(dú)立、信息割裂，以人工經(jīng)驗(yàn)為主的作業(yè)計(jì)劃編排方式、以報(bào)表為主的生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤方式，導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)、瓦斯抽放、巷道掘進(jìn)、綜機(jī)配套、安裝準(zhǔn)備、采面回采、末采回收等作業(yè)環(huán)節(jié)缺乏有效的銜接性以及與經(jīng)營(yíng)管理的聯(lián)動(dòng)性；礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備工況、安全狀況等信息，未能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確傳遞至管理信息網(wǎng)，給各級(jí)管理人員的生產(chǎn)過(guò)程管控、應(yīng)急指揮和管理決策帶來(lái)了極大的制約。

    由于煤礦安全生產(chǎn)的特殊性，導(dǎo)致煤礦無(wú)法完全照搬并應(yīng)用流程行業(yè)或離散制造業(yè)的MES系統(tǒng)。因此，以MES為理論支撐，積極借鑒國(guó)內(nèi)外其他行業(yè)的MES成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理特點(diǎn)，研究并設(shè)計(jì)煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(C-MES)，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)營(yíng)管理信息化與礦井綜合自動(dòng)化的協(xié)調(diào)發(fā)展，加速煤礦行業(yè)的“兩化融合”并有效實(shí)現(xiàn)“監(jiān)、控、管”一體化，推動(dòng)煤礦企業(yè)邁向安全、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化發(fā)展階段，均具有非常重要的指導(dǎo)意義。

1 煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的特點(diǎn)

    煤礦屬于典型的資源開采型企業(yè)，與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，煤礦生產(chǎn)具有以下顯著的特點(diǎn)。

    1)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)會(huì)受到頂板、瓦斯、煤塵爆炸、自然發(fā)火、地質(zhì)災(zāi)害等威脅，因此，采用智能化監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)與設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)環(huán)境的全面、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)重大危險(xiǎn)源的有效預(yù)控，是煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵舉措，是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得以保證的基礎(chǔ)。

    2)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中涉及到地質(zhì)勘探及預(yù)測(cè)、瓦斯抽放、掘進(jìn)、回采、通風(fēng)、運(yùn)輸、供排水、供配電等多個(gè)專業(yè)，煤礦的安全高效生產(chǎn)取決于各專業(yè)作業(yè)計(jì)劃的有序銜接，以及生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程中各專業(yè)的緊密協(xié)同。

    3)煤礦的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)由提升監(jiān)控、運(yùn)輸監(jiān)控、通風(fēng)監(jiān)控、供配電監(jiān)控、供排水監(jiān)控等系統(tǒng)構(gòu)成，煤礦的安全高產(chǎn)取決于這些監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的全面整合和集中控制。

    煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性、地質(zhì)條件的多變性、生產(chǎn)組織的復(fù)雜性，決定了安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)是煤礦信息化的建設(shè)重點(diǎn)。

2 煤礦MES系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

    根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)特點(diǎn)，煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)位于作業(yè)控制層與經(jīng)營(yíng)管理層之間，向上與經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)有機(jī)集成，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確獲取企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃信息，并按照煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程以及生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工藝，輔助礦井編排地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)、瓦斯抽放、巷道掘進(jìn)、綜機(jī)配套、安裝準(zhǔn)備、采面回采、末采回收等各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程中各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接和緊密配合，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的整體優(yōu)化并保證均衡生產(chǎn)；向下與礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)采集各工業(yè)自動(dòng)化、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、井下人員、產(chǎn)量監(jiān)控、工業(yè)視頻等信息，使企業(yè)可以全面、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，提高企業(yè)對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度指揮與協(xié)調(diào)控制能力。

    煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)是在礦井綜合自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)管理信息化的基礎(chǔ)支撐下，由數(shù)據(jù)集成層、業(yè)務(wù)執(zhí)行層和綜合監(jiān)管層共三層應(yīng)用架構(gòu)組成，詳見圖1。

圖1 煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

    1)數(shù)據(jù)集成層由工業(yè)數(shù)據(jù)采集和經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)交換組成，其中：工業(yè)數(shù)據(jù)采集主要負(fù)責(zé)對(duì)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中各監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、安全狀況、設(shè)備工況等信息的實(shí)時(shí)采集、加工處理，形成生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管的真實(shí)依據(jù)。經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)交換負(fù)責(zé)經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)與安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和應(yīng)用集成，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)管理與生產(chǎn)作業(yè)的信息融合和管理聯(lián)動(dòng)。

    2)在業(yè)務(wù)執(zhí)行層，通過(guò)生產(chǎn)銜接計(jì)劃，完成經(jīng)營(yíng)目標(biāo)向生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的有機(jī)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接與協(xié)同作業(yè)；通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度管理，及時(shí)收集產(chǎn)量、進(jìn)尺、洗選加工、運(yùn)量、銷量等生產(chǎn)進(jìn)度信息以及安全狀況信息，并與生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)銜接問(wèn)題以促進(jìn)作業(yè)過(guò)程協(xié)同；通過(guò)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的識(shí)別與跟蹤；通過(guò)安全隱患管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全監(jiān)督檢查與隱患排查的閉環(huán)處理；通過(guò)不安全行為管理，全面收集不安全行為并進(jìn)行預(yù)警和處理結(jié)果跟蹤；通過(guò)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)視，對(duì)采集的工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境安全狀況和井下人員動(dòng)態(tài)等信息進(jìn)行加工處理，并以圖形化方式全方位、直觀展示礦井各監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備工況以及安全狀況，為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管和調(diào)度指揮提供全面的技術(shù)支撐。

    3)在綜合監(jiān)管層構(gòu)建安全生產(chǎn)管理駕駛艙，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)運(yùn)行與安全狀況的綜合分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)與生產(chǎn)的銜接、配合問(wèn)題并協(xié)調(diào)控制，及時(shí)預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行、環(huán)境安全、井下人員等風(fēng)險(xiǎn)并有效防控，以提高煤礦的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控能力和協(xié)調(diào)控制能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦的“監(jiān)、控、管”一體化。

3 煤礦MES系統(tǒng)應(yīng)用功能

    根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)，煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)由工程項(xiàng)目管理、生產(chǎn)區(qū)隊(duì)管理、生產(chǎn)裝備管理、生產(chǎn)銜接計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度管理、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、安全隱患管理、不安全行為管理、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)視、管理者駕駛艙、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)交換等功能組成，詳見圖2的煤礦MES功能組成。

圖2 煤礦MES系統(tǒng)功能組成

3.1 工程項(xiàng)目管理

    根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)特點(diǎn)，幫助企業(yè)根據(jù)礦井地質(zhì)條件，工作面、巷道布局以及工程設(shè)計(jì)，將礦井生產(chǎn)活動(dòng)劃分成互為關(guān)聯(lián)、相互支撐的地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)、瓦斯抽放、巷道掘進(jìn)、綜機(jī)配套、安裝準(zhǔn)備、采面回采、末采回收等工程項(xiàng)目，并根據(jù)各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的施工特點(diǎn)進(jìn)行施工規(guī)劃，作為生產(chǎn)銜接計(jì)劃編制和生產(chǎn)作業(yè)組織的依據(jù)。

3.2 生產(chǎn)區(qū)隊(duì)管理

    實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)隊(duì)的信息化，并根據(jù)各生產(chǎn)區(qū)隊(duì)的崗位職責(zé)、生產(chǎn)能力，并結(jié)合工程施工要求，為各工程安排生產(chǎn)區(qū)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)隊(duì)承擔(dān)工程的有序銜接并最大化發(fā)揮區(qū)隊(duì)生產(chǎn)能力。

3.3 生產(chǎn)裝備管理

    實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備的信息化，并根據(jù)各工程的專業(yè)特點(diǎn)及其施工要求進(jìn)行生產(chǎn)裝備的接續(xù)安排，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備在各工程之間的有效接續(xù)，提高裝備的利用率。

3.4 生產(chǎn)銜接計(jì)劃

    根據(jù)煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，采用工程項(xiàng)目管理思想，將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)分解為互為關(guān)聯(lián)的各專業(yè)、各工序的安全生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，指導(dǎo)日常安全生產(chǎn)活動(dòng)的組織與管理，以各專業(yè)、各工序作業(yè)計(jì)劃之間的聯(lián)動(dòng)控制機(jī)制促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程的協(xié)同。

3.5 生產(chǎn)調(diào)度管理

    提供生產(chǎn)匯報(bào)的信息化功能，幫助調(diào)度人員及時(shí)收集各班次的原煤產(chǎn)量、掘進(jìn)進(jìn)尺、洗選加工、煤炭外運(yùn)等生產(chǎn)執(zhí)行情況以及作業(yè)安全狀況，作為煤礦安全生產(chǎn)實(shí)際動(dòng)態(tài)的真實(shí)依據(jù)。提供調(diào)度報(bào)表的自動(dòng)生成和傳遞功能，依據(jù)生產(chǎn)匯報(bào)信息自動(dòng)生成調(diào)度日?qǐng)?bào)、調(diào)度旬報(bào)、調(diào)度月報(bào)，并依據(jù)崗位職責(zé)完成各報(bào)表的自動(dòng)傳遞，為煤礦各級(jí)管理者及時(shí)掌握安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)并進(jìn)行管理決策提供支持。

3.6 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控

    建立風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)處理跟蹤的閉環(huán)管理機(jī)制，通過(guò)對(duì)重大危險(xiǎn)源的有效識(shí)別、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、評(píng)估預(yù)警和處理跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的超前預(yù)控，以預(yù)防各種安全事故的發(fā)生。

3.7 安全隱患管理

    建立安全隱患認(rèn)定、分類、分級(jí)、排查處理的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全隱患的科學(xué)認(rèn)定、智能歸類、自動(dòng)上報(bào)、實(shí)時(shí)跟蹤的閉環(huán)管理機(jī)制，幫助煤礦全面、及時(shí)收集安全監(jiān)督檢查所反饋的各類安全隱患信息，并對(duì)排查結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，指導(dǎo)隱患消除，提高安全隱患管理水平。

3.8 不安全行為管理

    通過(guò)與人員定位系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)領(lǐng)導(dǎo)跟班、帶班情況以及作業(yè)人員脫崗情況動(dòng)態(tài)管理，以加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)跟班帶班制度的貫徹落實(shí)，保證重要崗位的人員值守。及時(shí)收集各級(jí)安監(jiān)人員發(fā)現(xiàn)的三違情況，通過(guò)對(duì)三違信息的多維分析，幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)不安全行為的發(fā)生規(guī)律與趨勢(shì)，以便針對(duì)性治理。

3.9 生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)視

    實(shí)時(shí)組織、加工、處理數(shù)據(jù)采集器采集的各工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等信息，提供各級(jí)管理者在管理網(wǎng)中以Web方式隨時(shí)監(jiān)視主運(yùn)輸監(jiān)控、副井提升監(jiān)測(cè)、井下排水泵房監(jiān)控、主通風(fēng)監(jiān)控壓風(fēng)機(jī)監(jiān)控、礦井水處理監(jiān)控、綜采工作面監(jiān)控、火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)、礦壓在線監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管控能力和應(yīng)急指揮能力。

3.10 工業(yè)數(shù)據(jù)采集

    數(shù)據(jù)采集平臺(tái)提供OPC、ODBC／JDBC和文件共三種數(shù)據(jù)采集引擎，通過(guò)基于OPC協(xié)議的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換引擎，實(shí)時(shí)讀取礦井提升、運(yùn)輸、供電、壓風(fēng)等自動(dòng)化系統(tǒng)的控制信號(hào)以及設(shè)備工況參數(shù)，通過(guò)加工、轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，作為運(yùn)行監(jiān)管和工況分析的依據(jù)；通過(guò)基于ODBC／JDBC協(xié)議的數(shù)據(jù)交換引擎，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和加工處理。通過(guò)基于文件讀寫協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)量監(jiān)控等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集和利用。

3.11 經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)交換

    提供基于JMS異步消息機(jī)制的數(shù)據(jù)交換引擎，實(shí)時(shí)獲取經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理、物資供應(yīng)、煤炭運(yùn)銷等信息，作為安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)中生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制、生產(chǎn)調(diào)度指揮和執(zhí)行過(guò)程跟蹤的依據(jù)；及時(shí)將安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)執(zhí)行信息反饋至經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)，以便煤礦根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)安排進(jìn)行物資供應(yīng)、運(yùn)輸安排、經(jīng)營(yíng)考核。

3.12 管理者駕駛艙

    根據(jù)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)特點(diǎn)，構(gòu)建融綜合分析、預(yù)警處理于一體的安全生產(chǎn)管理駕駛艙。通過(guò)安全管理駕駛艙，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境安全狀況和井下人員動(dòng)態(tài)進(jìn)行綜合分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)檢查并針對(duì)性的預(yù)防處理，將安全隱患消滅于萌芽中，促使安全生產(chǎn)管理從被動(dòng)管理向主動(dòng)管理轉(zhuǎn)變。同時(shí)，建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)量、進(jìn)尺、運(yùn)輸銷售、大型設(shè)備以及其他生產(chǎn)過(guò)程管理信息化數(shù)據(jù)的全面分析，掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)規(guī)律，為各級(jí)管理者全面、直觀、準(zhǔn)確掌握安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)并進(jìn)行組織協(xié)調(diào)和調(diào)度指揮提供技術(shù)支撐。

4 煤礦MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

    根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)，煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化運(yùn)行動(dòng)態(tài)及設(shè)備工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，采用JMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位的數(shù)據(jù)采集以及與經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，采用FLEX技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)的圖形化展現(xiàn)，采用OLAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)的多維分析。

4.1 采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集

    實(shí)時(shí)采集提升、通風(fēng)、運(yùn)輸、供配電等生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)和設(shè)備工況，是煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)管的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)煤礦主流生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查分析，煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)采用OPC技術(shù)，完成對(duì)礦井綜合自動(dòng)化信息的實(shí)時(shí)采集。

    OPC(OLE for Process Control，用于過(guò)程控制的OLE)是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，管理這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際組織是OPC基金會(huì)，OPC基金會(huì)現(xiàn)有會(huì)員已超過(guò)220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過(guò)程控制系統(tǒng)的公司�；�于微軟的OLE(現(xiàn)在的Active X)、COM(部件對(duì)象模型)和DCOM(分布式部件對(duì)象模型)技術(shù)。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，用于過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。

4.2 采用JMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)與經(jīng)營(yíng)信息的共享與交換

    采用JMS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)與經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和應(yīng)用集成，實(shí)時(shí)獲取經(jīng)營(yíng)信息，有效指導(dǎo)生產(chǎn)作業(yè)的組織與安排，及時(shí)反饋生產(chǎn)執(zhí)行動(dòng)態(tài)信息，形成從經(jīng)營(yíng)計(jì)劃、作業(yè)計(jì)劃到作業(yè)執(zhí)行動(dòng)態(tài)反饋、再到調(diào)度控制的信息流閉環(huán)控制體系，是煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“監(jiān)、控、管”一體化的核心目標(biāo)。

    JMS即Java消息服務(wù)(Java Message Service)，是Java平臺(tái)中關(guān)于面向消息中間件(MOM)的API，用于在兩個(gè)應(yīng)用程序之間，或分布式系統(tǒng)中發(fā)送消息，進(jìn)行異步通信。Java消息服務(wù)是一個(gè)與具體平臺(tái)無(wú)關(guān)的API，絕大多數(shù)MOM提供商都對(duì)JMS提供支持，能夠有效解決煤礦異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題。

4.3 采用Flex技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行動(dòng)態(tài)的可視化展現(xiàn)

    充分利用實(shí)時(shí)采集的生產(chǎn)自動(dòng)化運(yùn)行動(dòng)態(tài)、設(shè)備工況、安全狀況等信息，按照煤礦安全生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工藝，采用Flex技術(shù)構(gòu)建圖形化的安全生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)管平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的過(guò)程可視化。

    Flex是一個(gè)高效、免費(fèi)的開源框架，可用于構(gòu)建具有豐富表現(xiàn)力的Web應(yīng)用程序，利用Adobe Flash Player和Adobe AIR，可以方便構(gòu)建圖形化展示界面，并支持跨瀏覽器、桌面和操作系統(tǒng)的一致性部署。因此，F(xiàn)lex的圖形化展示與界面組織能力可以有效解決煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)多、信息組織難等問(wèn)題。

4.4 采用OLAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)的多維分析

    采用OLAP數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集的安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)以及經(jīng)營(yíng)管理信息的全方位分析，幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程中的各種問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)，以加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)度協(xié)調(diào)能力以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控能力。

5 結(jié)語(yǔ)

    煤礦是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中涉及到地質(zhì)勘探及預(yù)測(cè)、瓦斯抽放、掘進(jìn)、回采、通風(fēng)、運(yùn)輸、供排水、供配電等多個(gè)專業(yè)的協(xié)同與配合。同時(shí)，煤礦是高危行業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)受到頂板、瓦斯、煤塵爆炸、自然發(fā)火、地質(zhì)災(zāi)害等威脅，因此，裝備現(xiàn)代化、監(jiān)測(cè)智能化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理信息化是煤礦安全高產(chǎn)高效的根本出路。以MES為理論支撐，積極借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)行業(yè)MES成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)特點(diǎn)，研究并實(shí)施煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，通過(guò)礦井綜合自動(dòng)化與經(jīng)營(yíng)管理信息化的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接并緊密配合，實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確掌握安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)并對(duì)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行有效管控和整體優(yōu)化，既是煤礦安全高產(chǎn)高效的需要，也是煤礦企業(yè)信息化的發(fā)展方向。

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本文標(biāo)題：煤礦安全生產(chǎn)執(zhí)行MES/ERP系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

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