李 澎

（晉能集團(tuán)有限公司，太原 030006）

山西省煤炭整合重組之后晉能集團(tuán)煤炭板塊是由1個(gè)集團(tuán)調(diào)度、13個(gè)區(qū)域公司、165座礦井組成的調(diào)度體系。下轄基層單位主要以整合礦井為主（部分礦井只建設(shè)了“六大系統(tǒng)”），其自動(dòng)化子系統(tǒng)承建廠家技術(shù)異構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)多樣，并有系統(tǒng)不穩(wěn)定、功能單一、部分缺失等因素。隨著煤礦自動(dòng)化、信息化的逐漸完善建設(shè)，以及國家的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)管政策力度的提升，集團(tuán)層面需要構(gòu)建安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)市級(jí)公司調(diào)度工作與基層單位的作業(yè)現(xiàn)場“實(shí)時(shí)監(jiān)視與集中調(diào)度”。

構(gòu)建集團(tuán)公司安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)平臺(tái)，以及后期企業(yè)ERP業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)施，需在集團(tuán)層面作出信息化的第一步：建立一套統(tǒng)一的、集團(tuán)級(jí)的煤炭生產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)規(guī)范及編碼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多層級(jí)、長產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，為系統(tǒng)間信息與數(shù)據(jù)的傳遞、集成提供基礎(chǔ)依據(jù)，使得企業(yè)決策者能夠準(zhǔn)確快速統(tǒng)一地對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行了解、把握與分析。對(duì)于煤炭生產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)規(guī)范及編碼標(biāo)準(zhǔn)工作，主要有四部分內(nèi)容：①制定礦井自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范；②制定煤炭安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化編碼標(biāo)準(zhǔn)；③制定數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范；④主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。

1 礦井自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范

根據(jù)煤炭基層單位安全生產(chǎn)實(shí)際情況，依據(jù)數(shù)字化礦山定義，對(duì)各自動(dòng)化、信息化子系統(tǒng)做出建設(shè)規(guī)范及技術(shù)要求定義，從礦井自動(dòng)化集成控制平臺(tái)、安全生產(chǎn)調(diào)度管理平臺(tái)、數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等四方面，對(duì)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范契約做出規(guī)定；該規(guī)定適用于集團(tuán)所有需要裝備信息化系統(tǒng)并與上級(jí)公司進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的各礦，包括新建、改建、擴(kuò)建、合并的生產(chǎn)單位。

圖1示出礦井綜合管控一體化平臺(tái)。①對(duì)于新建的礦井：采用先綜合后系統(tǒng)的理念建設(shè)，以建立綜合管控網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為主導(dǎo)，新建生產(chǎn)自動(dòng)化子系統(tǒng)建設(shè)完成后接入，使礦山的自動(dòng)化控制和管理水平一步到位。②對(duì)于基礎(chǔ)較好的礦井：要按先綜合后子系統(tǒng)的理念，優(yōu)先建立綜合自動(dòng)化信息化平臺(tái)和井上下高速、寬帶光纖環(huán)網(wǎng)；對(duì)下實(shí)現(xiàn)與提升、排水、主扇、壓風(fēng)、運(yùn)輸、供電、工作面等自動(dòng)化子系統(tǒng)互聯(lián)；實(shí)現(xiàn)從設(shè)備的集中控制，向全面系統(tǒng)集中控制的過渡；對(duì)上通過煤炭專網(wǎng)同市級(jí)公司、集團(tuán)的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心互聯(lián)。③對(duì)于基礎(chǔ)較薄弱的礦井：采用先子系統(tǒng)后綜合的理念，優(yōu)先改造那些安全系數(shù)低、用人多、耗能大、維護(hù)量大的子系統(tǒng)，使其成為具備遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)化子系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提效。這些子系統(tǒng)再通過信息網(wǎng)絡(luò)和市級(jí)公司、集團(tuán)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心互聯(lián)。④礦井分類：由于礦井地質(zhì)條件決定了礦井的生產(chǎn)工藝、建設(shè)級(jí)別、生產(chǎn)規(guī)模。因此根據(jù)礦井現(xiàn)有綜合自動(dòng)化信息化建設(shè)需求，將下屬礦井按建設(shè)級(jí)別、建井產(chǎn)量、礦井類型等因素分類，作為礦井自動(dòng)化、信息化子系統(tǒng)建設(shè)的依據(jù)。

圖1 礦井綜合管控一體化平臺(tái)

表1 礦井分類

1.1 礦井自動(dòng)化集成控制平臺(tái)

1）礦井自動(dòng)化系統(tǒng)集成控制平臺(tái)，主要作為礦井生產(chǎn)網(wǎng)集中控制的綜合自動(dòng)化平臺(tái)，對(duì)減員提效、安全生產(chǎn)等很有意義。應(yīng)具備信息集成、專業(yè)服務(wù)（原煤生產(chǎn)、機(jī)電、電力、通風(fēng)等業(yè)務(wù)流程優(yōu)化控制）、聯(lián)動(dòng)預(yù)警、數(shù)據(jù)共享、監(jiān)測(cè)保護(hù)、應(yīng)急指揮、多種方式發(fā)布等功能。此平臺(tái)主要對(duì)PCS監(jiān)測(cè)監(jiān)控類子系統(tǒng)與集成控制平臺(tái)的建設(shè)規(guī)范與技術(shù)指引定義。集團(tuán)公司下轄煤礦進(jìn)行子系統(tǒng)建設(shè)或改造時(shí)，應(yīng)按以下原則執(zhí)行：①盡量保持目標(biāo)的多重性：技術(shù)上滿足綜合自動(dòng)化信息化的要求，盡量能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)目標(biāo)（如節(jié)能減排、國產(chǎn)化要求、安全防爆等）。②盡量保持相當(dāng)?shù)念I(lǐng)先水平：盡量通過一次改造或建設(shè)，十年左右不再投資。③盡量采用升級(jí)手段而非推倒重來：盡量利用原有主體設(shè)備，僅通過技術(shù)手段改良和改進(jìn)。

2）按綜合自動(dòng)化信息化的要求設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足傳統(tǒng)單一的孤立系統(tǒng)對(duì)自身系統(tǒng)的輸入輸出和控制模式的要求外，必須滿足綜合自動(dòng)化信息化執(zhí)行子系統(tǒng)的輸入輸出接口和控制模式的要求。目前煤礦執(zhí)行子系統(tǒng)主要定義為三類子系統(tǒng)：主煤流生產(chǎn)及運(yùn)輸系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)及通訊系統(tǒng)、生產(chǎn)輔助系統(tǒng)。第一、二類系統(tǒng)是對(duì)生產(chǎn)和安全有直接影響的系統(tǒng)、為控制重點(diǎn)；第三類系統(tǒng)為保障系統(tǒng)，必須與第一、二類系統(tǒng)進(jìn)行智能聯(lián)動(dòng)，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1.2 安全生產(chǎn)調(diào)度管理平臺(tái)

安全生產(chǎn)調(diào)度管理平臺(tái)（作為安全生產(chǎn)調(diào)度信息化的有效支撐），含四大模塊：①安全模塊：以人、機(jī)、環(huán)、管理的本質(zhì)安全為主線，通過人員安全培訓(xùn)管理、崗位對(duì)標(biāo)管理、違章管理、安全績效考核管理提升人員的本質(zhì)安全；通過設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、設(shè)備點(diǎn)檢管理、大型設(shè)備故障診斷、特種設(shè)備管理提升設(shè)備的本質(zhì)安全；通過安全隱患管理、區(qū)域環(huán)境評(píng)估提升環(huán)境的本質(zhì)安全；通過安全基礎(chǔ)管理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理、事故管理、應(yīng)急救援管理提升管理的本質(zhì)安全[8]。②生產(chǎn)模塊：建立生產(chǎn)過程管理信息系統(tǒng)，例如采礦輔助設(shè)計(jì)、礦井供電，固定與運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)管理、生產(chǎn)技術(shù)資料數(shù)字檔案管理、煤質(zhì)管理、機(jī)電設(shè)備管理、地測(cè)空間管理、防治水管理等管理信息系統(tǒng)。③調(diào)度模塊：滿足《山西省煤炭工業(yè)廳煤炭企業(yè)調(diào)度室質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法（試行）》中對(duì)集團(tuán)公司各級(jí)調(diào)度體系的調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用需要。④輔助模塊：主要對(duì)一些輔助類信息化系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)范與技術(shù)指引定義。包括調(diào)度信息門戶平臺(tái)與調(diào)度辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等管理模塊的定義，例如實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一組織、用戶、權(quán)限、權(quán)限資源的管理，結(jié)合辦公自動(dòng)化日常業(yè)務(wù)流程、調(diào)度會(huì)議紀(jì)要、調(diào)度新聞動(dòng)態(tài)發(fā)布等日常業(yè)務(wù)功能。

1.3 3DGIS數(shù)字礦山可視平臺(tái)

3DGIS數(shù)字礦山可視平臺(tái)以地理地測(cè)系統(tǒng)、井巷系統(tǒng)、采掘工作面、井下供配電、運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防灑水系統(tǒng)、避災(zāi)路線系統(tǒng)、提升系統(tǒng)為核心業(yè)務(wù)，用于采集、模擬、處理、檢索、分析、表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。該部分主要定義了3DGIS數(shù)字礦山可視平臺(tái)建設(shè)原則、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求。

1.4 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要包括傳輸網(wǎng)絡(luò)、綜合數(shù)據(jù)中心、調(diào)度指揮中心三部分。作為企業(yè)整個(gè)安全生產(chǎn)、經(jīng)營類數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，傳輸網(wǎng)絡(luò)具體定義礦井生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)的及辦公網(wǎng)與生產(chǎn)網(wǎng)安全互通等方面的建設(shè)要求與相關(guān)設(shè)備技術(shù)參數(shù)選型。綜合數(shù)據(jù)中心與調(diào)度指揮中心定義了相關(guān)設(shè)備技術(shù)參數(shù)與功能要求。

2 制定煤炭安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化編碼標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)煤炭板塊各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)各類、各級(jí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的編碼規(guī)則與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求。由于自動(dòng)化系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)模式為多級(jí)模式，為了識(shí)別不同單位、不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多級(jí)編碼。參數(shù)主編碼由七層22位碼組成，采用從上到下的級(jí)別順序排列。第一層為監(jiān)測(cè)信息所屬基層單位，為集團(tuán)公司煤礦編碼（九位四層碼）。第二層為對(duì)應(yīng)專業(yè)業(yè)務(wù)類型（2位）。第三層為對(duì)應(yīng)系統(tǒng)類型，標(biāo)識(shí)參數(shù)所屬系統(tǒng)（3位）。第四層為系統(tǒng)型號(hào)與廠家信息，對(duì)不同系統(tǒng)常用系統(tǒng)型號(hào)與生產(chǎn)廠家進(jìn)行編號(hào)（3位）。第五層狀態(tài)類型（1位字母）。第六層監(jiān)測(cè)信息類型（4位）。第七層該監(jiān)測(cè)信息對(duì)應(yīng)的原系統(tǒng)內(nèi)部編碼（唯一標(biāo)識(shí)符）。格式見圖2。

圖2 數(shù)據(jù)編碼格式

3 制定數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范

根據(jù)煤炭板塊各基層單位安全生產(chǎn)實(shí)際情況，編制涵蓋礦井安全生產(chǎn)過程中各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成傳輸標(biāo)準(zhǔn)。首先，各煤礦在安全生產(chǎn)指揮中心建立礦級(jí)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，技術(shù)要求遵循礦級(jí)數(shù)據(jù)集成要求；礦級(jí)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)之向遵循二級(jí)數(shù)據(jù)集成傳輸要求，為市級(jí)公司集成平臺(tái)提供數(shù)據(jù)；市級(jí)公司匯總遵循二級(jí)數(shù)據(jù)集成傳輸要求，向集團(tuán)總部集成數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)目標(biāo)與數(shù)據(jù)處理方式不同，數(shù)據(jù)類型分為：環(huán)境和生產(chǎn)過程（監(jiān)測(cè)監(jiān)控類）數(shù)據(jù)、移動(dòng)目標(biāo)（人員定位、機(jī)車定位）數(shù)據(jù)、地理地測(cè)數(shù)據(jù)。

4 主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

面臨煤炭板塊業(yè)務(wù)范圍廣、層級(jí)多、數(shù)據(jù)類型多，共享統(tǒng)一管理問題，需要通過主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)對(duì)集團(tuán)各級(jí)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和維護(hù)，利用數(shù)據(jù)整合技術(shù)與各類同構(gòu)、異構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步下發(fā)，對(duì)外進(jìn)行統(tǒng)一的契約發(fā)布。主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的編碼維護(hù)、數(shù)據(jù)關(guān)系、編碼申請(qǐng)、編碼發(fā)布、緩存管理、編碼同步與編碼權(quán)限、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)文檔（AQ，MT，省標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）全文檢索、下發(fā)同步等功能。

5 結(jié)束語

本文項(xiàng)目實(shí)施完成后，以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的形式發(fā)布了《基層礦井自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)》、《數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化編碼規(guī)范》、《數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》。通過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，逐漸淘汰或升級(jí)改造基層單位中部分不滿足使用需求和集成標(biāo)準(zhǔn)的子系統(tǒng)，提升了基層單位在安全生產(chǎn)方面的標(biāo)準(zhǔn)，提高了業(yè)務(wù)流程執(zhí)行效率，為信息化平臺(tái)數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用提供了規(guī)范，為集團(tuán)公司下一步安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)平臺(tái)三級(jí)調(diào)度體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，為集團(tuán)IT戰(zhàn)略管控提供了保障。

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