天地（常州）自動化股份有限公司 熊發(fā)龍

煤炭行業(yè)集團級安全生產運營管控平臺關鍵技術的研究
——高效的數(shù)據傳輸機制的設計與實現(xiàn)

天地（常州）自動化股份有限公司 熊發(fā)龍

由于煤炭行業(yè)生產的高危性以及國家關于煤炭行業(yè)的安全管控力度，集團公司的生產管理模式，已經由宏觀管控轉變?yōu)榫毣a過程監(jiān)管，同時目前隨著各煤炭產業(yè)集團不斷重組整合、擴張發(fā)展以及多元化發(fā)展戰(zhàn)略的實施，以及為降低企業(yè)單一經營模式風險各集團已經開始實施新的多元化經營戰(zhàn)略，在新的企業(yè)經營模式下如何實現(xiàn)生產管理模式的同步跟進避免因為企業(yè)生產管理不到位增加多元化戰(zhàn)略給企業(yè)帶來的風險，如何實現(xiàn)集團統(tǒng)一的、高效的、可推廣的的安全生產管理模式就顯得尤為重要。本文圍繞煤炭企業(yè)集團集約化安全生產運營管控需求，建立一套集實時監(jiān)控、日常監(jiān)管、運營調度及決策分析的信息化平臺，實現(xiàn)對集團公司及下轄單位各業(yè)務模塊、各監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)等相關數(shù)據的集成、處理、展示與綜合分析，同時在集團層面對下轄單位安全、生產各子系統(tǒng)建設提出規(guī)范性建設指導，實現(xiàn)生產模式、管理模式的快速復制，以及集團對企業(yè)的標準化管控模式，使得集團安全生產運營在統(tǒng)一、標準、高效的模式運轉，提升集團對各類風險的全方面管控。主要實現(xiàn)集團級安全生產運營管控平臺對基層單位實時監(jiān)測類數(shù)據采集、處理、存儲及展示。主要內容是研究高效的數(shù)據傳輸機制的研究。通過安全生產運營管控中心的建設，有效的輔助集團各層級調度管理人員實時掌控企業(yè)安全生產運營狀況，改造調度管控模式流程，提升集團對各類風險的全方面管控及企業(yè)的核心競爭力。

斷點續(xù)傳；主數(shù)據；管理層級；集約化管理；安全生產運營管控平臺

引言

在煤炭企業(yè)集團信息化建設方面，由于各集團的體制結構、經營范圍、產業(yè)種類、經濟結構都存在很大的差異，所以在信息化的發(fā)展過程中的側重點、戰(zhàn)略思路也不同，導致各集團信息化建設方面共性的案例參考性不高。信息化較高的企業(yè)主要是先通過建立光纖局域網、租用運營商專用線路的方式實現(xiàn)各單位的網絡互聯(lián)并實現(xiàn)工業(yè)視頻監(jiān)測監(jiān)控、視頻會議、生產調度報表、經營、財務、鐵路運輸調度、安全監(jiān)測等集團主要業(yè)務的信息網絡系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據、語音、視頻的三網合一，消除了各下轄單位、各業(yè)務模塊之間的數(shù)據孤島，避免了各業(yè)務模塊數(shù)據不一致的問題，實現(xiàn)集團內部生產、經營數(shù)據的共享。至今國內煤炭行業(yè)還沒有真正意義上建立具有自主知識產權的集團級安全生產綜合信息調度指揮系統(tǒng)，系統(tǒng)未能有效的融合生產調度、設備管理、安全管理、輔助應急救援、專業(yè)技術模塊、統(tǒng)一消息消息推送等集安全、生產過程集中監(jiān)視和統(tǒng)一調度的管理模式，實現(xiàn)集團級安全生產綜合信息調度指揮系統(tǒng)的關鍵保障性技術就是如何建立一套高效快捷的傳輸機制，來確保各級單位數(shù)據的連續(xù)性、完整性。

1.研究目標及內容

1.1 研究目的

本文的主要目標是要解決集團公司層面的安全生產運營管控平臺中的業(yè)務模塊及下轄單位各監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據高效快捷的傳輸機制。

1.2 研究內容

集團級安全生產運營管控平臺系統(tǒng)包括生產調度、安全管理、設備管理等各種業(yè)務模塊，下轄單位的各監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)如安全監(jiān)測聯(lián)網、人員定位聯(lián)網、產量監(jiān)測聯(lián)網等，這些監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)對數(shù)據的實時性要求較高，要求各單位的監(jiān)測數(shù)據傳輸高效、完整，數(shù)據存儲與展示時具有實時性、連續(xù)性、完整性。因此建立一套高效可靠的數(shù)據傳輸通道就顯得尤為重要。所有的數(shù)據文件增加時間戳的方式進行存儲及傳輸，在客戶端上定時生成數(shù)據文件，在網絡異常中斷或堵塞時各數(shù)據文件在客戶端進行臨時存儲，當網絡恢復后按照時間順序進行陸續(xù)上傳，整個數(shù)據上傳模式通過監(jiān)聽數(shù)據文件創(chuàng)建完成機制來實現(xiàn)，系統(tǒng)采用SOCKET文件流方式在數(shù)據文件生成后按照時間順序進行上傳，從而保障數(shù)據的完整、高效、快捷。

圖2-1 系統(tǒng)數(shù)據流圖

2.系統(tǒng)設計

2.1 數(shù)據流程設計（見圖2-1）

（1）各礦井按照數(shù)據標準協(xié)議進行數(shù)據文件的生成，按照指定目錄存放；

（2）由高效文件上傳程序實現(xiàn)對各生成文件按照生成順序進行上傳，通過Server端存儲到相關的數(shù)據目錄下；

（3）通過解析程序將數(shù)據文件解析為數(shù)據，定時通過WCF接口方式將數(shù)據提交給數(shù)據服務中心；

（4）數(shù)據服務中心根據數(shù)據處理業(yè)務規(guī)則完成數(shù)據的分析、序列化結果數(shù)據；

（5）其它應用程序通過WCF接口獲取數(shù)據，完成數(shù)據存儲、報警及WEB發(fā)布、第三方數(shù)據轉換等。

3.系統(tǒng)實現(xiàn)

數(shù)據上傳程序：

采用TCP/IP基礎上通過Socket方式進行系統(tǒng)設計，使用面向服務的體系結構（SOA）設計方案，結合windows 系統(tǒng)自帶服務通過預定的數(shù)據傳輸協(xié)議、傳輸方式、數(shù)據格式。服務器與客戶端之間通過固定端口進行數(shù)據通訊交互（見圖3-1）。

（1）權限管理

鑒于系統(tǒng)定位于集團層面的安全生產運營管控系統(tǒng)涉及到各單位子系統(tǒng)上傳客戶端眾多，需要加強上傳客戶端的權限管理，服務器通過對各上傳客戶端增加權限認證，認證通過的客戶端才才具備將數(shù)據文件同步給服務器的權限。

（2）高效傳輸方式

常規(guī)的數(shù)據文件傳輸方式，主要是依靠定時對文件夾進行輪訓來檢查是否有文件已經發(fā)生改變或正在修改中來觸發(fā)響應的處理機制，采用這種方式的弊端就是文件傳輸效率差、實時性不高，并且需要對正在上傳的文件進行加鎖處理否則對數(shù)據未上傳完成的文件進行輪訓處理時可能會出現(xiàn)數(shù)據丟失的現(xiàn)象。

圖3-1 架構設計圖

本文設計的文件傳輸方式主要是通過客戶端對文件夾下的文件進行監(jiān)視，在數(shù)據文件發(fā)生變化完成后再觸發(fā)相應的處理機制，文件的變化主要包括：改名、新增、修改、刪除等內

科研院所項目 遠程診斷基礎信息規(guī)范及平臺研發(fā)（14GY001-01）。