隨著國家煤炭資源聯(lián)合重組、大型煤炭集團(tuán)公司的建設(shè)步伐逐漸加快,近幾年來,大多數(shù)大型煤炭集團(tuán)公司大多具有跨地域、跨行業(yè)的特點(diǎn),然而在聯(lián)合重組后,如果不對目標(biāo)企業(yè)的煤炭生產(chǎn)安全管理進(jìn)行深入、全面的整合,將不能發(fā)揮“1+1>2”的聯(lián)合效應(yīng),甚至可能影響基本的安全生產(chǎn),公司如何實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行和管理,公司的煤炭生產(chǎn)、安全管理如何跟進(jìn),已經(jīng)成為公司各級管理人員的戰(zhàn)略思考。
煤炭礦井生產(chǎn)雖然是典型的流程性作業(yè),但是生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多且不緊密,同時(shí)受地質(zhì)水文的影響,經(jīng)常移動作業(yè),綜合機(jī)械化水平不高,因此,通過吸收各生產(chǎn)礦井先進(jìn)的、有效的生產(chǎn)安全管理經(jīng)驗(yàn),形成一套可推廣、可復(fù)制的生產(chǎn)安全管理模式,在此基礎(chǔ)上形成一套與之相適應(yīng)的信息化管理平臺,對于提升集團(tuán)級企業(yè)組織生產(chǎn)的管理水平,加強(qiáng)安全生產(chǎn)保障,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。
1 公司信息化管理現(xiàn)狀及集成要求
在建設(shè)股份公司安全生產(chǎn)經(jīng)營信息集成平臺之前,公司基于NC業(yè)務(wù)平臺的財(cái)務(wù)核算、資金結(jié)算、全面預(yù)算的經(jīng)營管控體系基本成形,在此基礎(chǔ)上計(jì)劃實(shí)現(xiàn)運(yùn)銷、物資供應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)集成和公司內(nèi)部管控,在公司生產(chǎn)信息化方面,只實(shí)現(xiàn)了公司三級安全監(jiān)測聯(lián)網(wǎng),且運(yùn)行的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)由于技術(shù)架構(gòu)己落后(2004年開發(fā)),完全無法滿足生產(chǎn)管理擴(kuò)大化的需求;各子公司的生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、安全管理、技術(shù)檔案、設(shè)備管理、綜合統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、礦井自動化的建設(shè)五花八門,各系統(tǒng)應(yīng)用水平不一,這樣造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集源不統(tǒng)一,存在數(shù)據(jù)多處重復(fù)錄入、編碼格式不統(tǒng)一、多處人工統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)容易出錯、數(shù)據(jù)信息難于共享等問題,生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)公司統(tǒng)一的、可復(fù)制的生產(chǎn)管理要求目標(biāo)。
隨著股份公司多元化發(fā)展,跨地域、跨行業(yè)的管理模式已經(jīng)形成,因此需要建立一套與管理模式相匹配的信息化管理平臺,實(shí)現(xiàn)對下屬單位安全生產(chǎn)經(jīng)營活動的實(shí)時(shí)監(jiān)管,并能夠適應(yīng)后期新建支柱產(chǎn)業(yè)的信息融合。該項(xiàng)目主要從系統(tǒng)架構(gòu)、集成規(guī)范、實(shí)施要求等方面進(jìn)行集成創(chuàng)新性的實(shí)踐,從而形成一個(gè)優(yōu)秀的信息化集成平臺,提出一套指導(dǎo)公司、礦(廠)信息系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范,以達(dá)到提升集團(tuán)公司安全生產(chǎn)管理水平的目標(biāo)。
2 公司的生產(chǎn)信息集成創(chuàng)新實(shí)踐
冀中能源股份公司的生產(chǎn)信息集成實(shí)踐主要實(shí)現(xiàn)了三個(gè)管理中心(生產(chǎn)管理中心、安全管理中心、應(yīng)急指揮中心)的功能需求。生產(chǎn)管理中心主要實(shí)現(xiàn)將公司本部所有煤炭生產(chǎn)礦井的主要設(shè)備運(yùn)行信息采用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)分級集成,將公司煤與非煤的生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理、主要生產(chǎn)地點(diǎn)的視頻圖像、礦井的地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平臺化的集中處理,形成統(tǒng)一風(fēng)格的信息門戶和決策支持;安全管理中心主要實(shí)現(xiàn)將安全監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一報(bào)警、預(yù)警分析,將安全業(yè)務(wù)管理的信息實(shí)現(xiàn)平臺化的集中處理,實(shí)現(xiàn)規(guī)范管理流程與數(shù)據(jù)決策分析,同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全與生產(chǎn)、生產(chǎn)管理與過程信息的聯(lián)動融合;指揮中心主要通過公司統(tǒng)一通訊、視頻電話會議、大屏幕顯示等子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)扁平化、直通式的指揮功能。
2. 1基于統(tǒng)一門戶平臺下的多業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)集成應(yīng)用
公司目前利用綜合管理門戶平臺,已完成了多級的生產(chǎn)調(diào)度、作業(yè)計(jì)劃、安全點(diǎn)檢、綜合統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理、隱患排查等管理子系統(tǒng)。生產(chǎn)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了公司多級組織(包括虛擬組織)至分井區(qū)隊(duì)、班組的生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄人、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、調(diào)度通知的上傳下達(dá)、安全報(bào)警及異常、礦圖管理等管理功能;計(jì)劃系統(tǒng)規(guī)范了公司、礦的煤與非煤計(jì)劃上報(bào)與審批流程,實(shí)現(xiàn)了與生產(chǎn)調(diào)度、統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)集成;安全點(diǎn)檢是公司對礦的重點(diǎn)部位的檢查形成標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)檢計(jì)劃,按隱患排查的流程通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面管理.支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢與分析決策功能;統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大范圍、靈活角色的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集,各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表、手冊自動生成同時(shí)網(wǎng)上發(fā)布,實(shí)現(xiàn)管理人員動態(tài)查詢和分析決策。
生產(chǎn)安全綜合管理門戶平臺采用SOA架構(gòu),如圖1所示。應(yīng)用WEB2. 0技術(shù)、矢量圖技術(shù),實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一編碼服務(wù)、統(tǒng)一機(jī)構(gòu)與用戶權(quán)限分配、統(tǒng)一的地點(diǎn)管理、統(tǒng)一地理信息系統(tǒng)調(diào)用,從而保證了生產(chǎn)安全綜合管理信息的資源共享,使各級管理人員能完成業(yè)務(wù)操作、分析決策、協(xié)同工作。
圖1 生產(chǎn)安全綜合管理門戶軟件架構(gòu)圖
2. 2基于統(tǒng)一軟件平臺實(shí)現(xiàn)礦井自動化過程信息的分級集成
礦井自動化過程信息集成采用統(tǒng)一的組態(tài)軟件平臺,實(shí)現(xiàn)公司、礦的二級集成,主要包括:礦井環(huán)境安全監(jiān)測信息、生產(chǎn)工況監(jiān)測信息、井下人員分布信息、束管分析數(shù)據(jù)、工業(yè)視頻信息。所有礦井的過程信息通過采集存儲到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中,通過與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)綜合分析的決策信息存儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間通過對象關(guān)系映射模式完成數(shù)據(jù)交互,客戶端采用WEB瀏覽器方式完成應(yīng)用。礦井自動化過程數(shù)據(jù)流程如圖2所示。
圖2 礦井自動化過程數(shù)據(jù)流程
公司通過對本部六對礦井(東龐礦、顯德汪礦、章村礦、葛泉礦、邢臺礦、邢東礦)實(shí)現(xiàn)過程信息的分級集成,實(shí)現(xiàn)基于公司統(tǒng)一的組態(tài)圖形,實(shí)時(shí)監(jiān)測主要設(shè)備的運(yùn)行狀況。各單位可以按權(quán)限分級進(jìn)行篩選查看,形成動態(tài)報(bào)表,按需完成統(tǒng)計(jì)。當(dāng)設(shè)備故障時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動,并明確表示聯(lián)動關(guān)系。定期對影響生產(chǎn)的因素實(shí)現(xiàn)分析與評估,提供給管理者直觀的趨勢曲線。實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測的報(bào)警與預(yù)警功能,對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)了直觀的診斷和斷點(diǎn)續(xù)傳。
2. 3地理信息系統(tǒng)(GIS)的多業(yè)務(wù)綜合利用
地理信息系統(tǒng)綜合利用是在已建成的公司地測地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,為生產(chǎn)安全綜合信息系統(tǒng)中的安全、生產(chǎn)、過程信息集成提供基于WebGIS的展示方式,并實(shí)現(xiàn)圖文綜合查詢和只維可視化,數(shù)據(jù)源由各應(yīng)用子系統(tǒng)提供,數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一定義以方便交換。根據(jù)WebGIS的設(shè)計(jì)思想和具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)來劃分該系統(tǒng)的不同組件層,主要包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)維護(hù)組件層,空間處理基礎(chǔ)組件層和煤礦安全生產(chǎn)專業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展組件層。
礦井只維可視化系統(tǒng)在調(diào)度大廳微機(jī)上可以真實(shí)地再現(xiàn)硯維地下礦體、巷道、鉆孔、地表等豐富信息,具有逼真的只維動態(tài)顯示效果.實(shí)現(xiàn)地表、地下漫游和虛擬現(xiàn)實(shí)功能,主要應(yīng)用點(diǎn)包括:立體模型自動生成、地層剖切、井上下對照、線路顯示等,同時(shí)可以面向Web提供不維可視化集成應(yīng)用,供管理決策層輔助決策與分析應(yīng)用。
2. 4生產(chǎn)調(diào)度指揮集成與大屏幕顯示的創(chuàng)新應(yīng)用
公司的大屏幕顯示系統(tǒng)建設(shè)主要依據(jù)生產(chǎn)調(diào)度指揮的業(yè)務(wù)需求,對來自工業(yè)數(shù)字視頻、視頻會議、監(jiān)控及調(diào)度指揮等各系統(tǒng)的信號,進(jìn)行綜合而靈活的顯示,任意一路信號圖象均可以窗口形式在大屏幕上任意放大、縮小和移動的顯示應(yīng)用;顯示要求能將大屏幕劃分成多個(gè)顯示區(qū)域分別顯示。根據(jù)不同管理要求,將大屏幕顯示內(nèi)容預(yù)置多種模式;可靠性與后期維護(hù)方面,要求系統(tǒng)工作應(yīng)穩(wěn)定可靠,能適用于長時(shí)間運(yùn)行,故障率低,易于維護(hù)?傮w系統(tǒng)應(yīng)確?傮w優(yōu)化、安全可靠,采用的設(shè)備、技術(shù)應(yīng)當(dāng)是業(yè)界先進(jìn)的。最終確定股份公司“生產(chǎn)調(diào)度指揮中心”的顯示系統(tǒng)選用“LED光源的DLP背投(箱體式)大屏幕拼接技術(shù)”。
公司三級的生產(chǎn)調(diào)度一體化的全雙工語音通信,實(shí)現(xiàn)公司、分公司到礦井的生產(chǎn)調(diào)度通信互聯(lián),實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮通信從公司調(diào)度室單向擴(kuò)展到礦井下,實(shí)現(xiàn)“一鍵直通”,同時(shí)還能提供調(diào)度指揮與行政辦公一體化的通信接口。支持井下遇到緊急情況時(shí),公司系統(tǒng)支持快速以最高級別方式呼叫礦井系統(tǒng)與井下分機(jī),能以電話、廣播、擴(kuò)音等多種方式進(jìn)行;井上下電話、辦公電話號碼進(jìn)行統(tǒng)一管理,通過計(jì)算機(jī)觸摸屏實(shí)現(xiàn)一鍵通話;在調(diào)度臺上設(shè)立專門的調(diào)度電話和電話號碼管理計(jì)算機(jī)。
為滿足生產(chǎn)指揮調(diào)度高清視頻會議的需要,升級視頻會議核心設(shè)備MCU;配置或升級部分會議終端,滿足雙流、高清會議的需要,提高會議效果;部署電話會議系統(tǒng),滿足公司工作例會、日常調(diào)度會議、外出領(lǐng)導(dǎo)參會或組織會議、以及單位之間、與外單位之間工作組級的日常辦公會議交流,提高視頻會議的保障能力。
2. 5集成規(guī)范的制訂與應(yīng)用
為了順利實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的集成效果,公司制訂了系統(tǒng)集成規(guī)范與技術(shù)指引,主要包括:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸平臺技術(shù)指引、自動化子系統(tǒng)接人規(guī)范、自動化平臺軟件規(guī)范、基層單位數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范、生產(chǎn)綜合管理門戶集成規(guī)范、平臺統(tǒng)一編碼規(guī)范等。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)指引建議基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)TCP/IP技術(shù)建立高速的數(shù)據(jù)傳輸通道,如有其他類型的通信格式,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;自動化各子系統(tǒng)在數(shù)據(jù)集成時(shí)建議采用OPC方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成;針對定制開發(fā)而不支持OPC方式的生產(chǎn)系統(tǒng)可采用DDE方式,并逐步在新裝備系統(tǒng)中要求采取OPC方式接入。自動化平臺軟件規(guī)范推薦統(tǒng)一選擇組態(tài)軟件,以便與股份公司與生產(chǎn)礦井進(jìn)行無縫集成;基層單位數(shù)據(jù)傳輸主要從時(shí)間同步、基層單位編碼、測點(diǎn)配置信息、傳感器類型編碼、子系統(tǒng)編碼進(jìn)行規(guī)范性要求。生產(chǎn)綜合管理門戶集成規(guī)范提供通用數(shù)據(jù)庫層操作接口,提供一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫訪問操作,提供數(shù)據(jù)加密、解密操作接口;提供登錄用戶認(rèn)證信息,并進(jìn)行時(shí)效性控制,對用戶登錄進(jìn)行認(rèn)證,身份認(rèn)證后通過,將用戶信息進(jìn)行加密通過Url參數(shù)方式傳遞給各應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)用系統(tǒng)通過調(diào)用相應(yīng)的解密函數(shù)即可得到相應(yīng)的用戶信息,提供用戶權(quán)限檢測操作接口,為各應(yīng)用系統(tǒng)提供各個(gè)業(yè)務(wù)模塊的操作權(quán)限定義,通過調(diào)用用戶權(quán)限認(rèn)證函數(shù)即可得到用戶信息和該模塊的權(quán)限。
3 結(jié)語
通過該項(xiàng)目的實(shí)施應(yīng)用,冀中能源股份公司有效實(shí)現(xiàn)了下屬各廠礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營信息的有機(jī)集成,率先在煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)級生產(chǎn)經(jīng)營活動的集成創(chuàng)新,在行業(yè)內(nèi)樹立了較強(qiáng)的品牌效應(yīng)。目前,集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)能夠在調(diào)度室實(shí)現(xiàn)對各下屬單位安全生產(chǎn)經(jīng)營信息的實(shí)時(shí)監(jiān)管,由于所有信息為自動采集,從而有效保證了信息的真實(shí)性,提高了監(jiān)管效率和信息化管理水平。由于系統(tǒng)采用可擴(kuò)展統(tǒng)一架構(gòu),保證后期可將新建支柱產(chǎn)業(yè)各類信息納入集團(tuán)公司調(diào)度體系,為將來系統(tǒng)的擴(kuò)展、管理層次的提升預(yù)留了充足的空間及支撐.符合集團(tuán)長期發(fā)展規(guī)劃的需要。
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