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(chǎn)運營管控平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究
——高效的數(shù)據(jù)傳輸機制的設(shè)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(chǎn)的高危性以及國家關(guān)于煤炭行業(yè)的安全管控力度,集團公司的生產(chǎn)管理模式,已經(jīng)由宏觀管控轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化生產(chǎn)過程監(jiān)管,同時目前隨著各煤炭產(chǎn)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(jīng)營模式風(fēng)險各集團已經(jīng)開始實施新的多元化經(jīng)營戰(zhàn)略,在新的企業(yè)經(jīng)營模式下如何實現(xiàn)生產(chǎn)管理模式的同步跟進(jìn)避免因為企業(yè)生產(chǎn)管理不到位增加多元化戰(zhàn)略給企業(yè)帶來的風(fēng)險,如何實現(xiàn)集團統(tǒng)一的、高效的、可推廣的的安全生產(chǎn)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(chǎn)運營管控需求,建立一套集實時監(jiān)控、日常監(jiān)管、運營調(diào)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(wù)模塊、各監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)據(jù)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(chǎn)各子系統(tǒng)建設(shè)提出規(guī)范性建設(shè)指導(dǎo),實現(xiàn)生產(chǎn)模式、管理模式的快速復(fù)制,以及集團對企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化管控模式,使得集團安全生產(chǎn)運營在統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、高效的模式運轉(zhuǎn),提升集團對各類風(fēng)險的全方面管控。主要實現(xiàn)集團級安全生產(chǎn)運營管控平臺對基層單位實時監(jiān)測類數(shù)據(jù)采集、處理、存儲及展示。主要內(nèi)容是研究高效的數(shù)據(jù)傳輸機制的研究。通過安全生產(chǎn)運營管控中心的建設(shè),有效的輔助集團各層級調(diào)度管理人員實時掌控企業(yè)安全生產(chǎn)運營狀況,改造調(diào)度管控模式流程,提升集團對各類風(fēng)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(jù);管理層級;集約化管理;安全生產(chǎn)運營管控平臺
在煤炭企業(yè)集團信息化建設(shè)方面,由于各集團的體制結(jié)構(gòu)、經(jīng)營范圍、產(chǎn)業(yè)種類、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)都存在很大的差異,所以在信息化的發(fā)展過程中的側(cè)重點、戰(zhàn)略思路也不同,導(dǎo)致各集團信息化建設(shè)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(wǎng)、租用運營商專用線路的方式實現(xiàn)各單位的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并實現(xiàn)工業(yè)視頻監(jiān)測監(jiān)控、視頻會議、生產(chǎn)調(diào)度報表、經(jīng)營、財務(wù)、鐵路運輸調(diào)度、安全監(jiān)測等集團主要業(yè)務(wù)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻的三網(wǎng)合一,消除了各下轄單位、各業(yè)務(wù)模塊之間的數(shù)據(jù)孤島,避免了各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)不一致的問題,實現(xiàn)集團內(nèi)部生產(chǎn)、經(jīng)營數(shù)據(jù)的共享。至今國內(nèi)煤炭行業(yè)還沒有真正意義上建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集團級安全生產(chǎn)綜合信息調(diào)度指揮系統(tǒng),系統(tǒng)未能有效的融合生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、安全管理、輔助應(yīng)急救援、專業(yè)技術(shù)模塊、統(tǒng)一消息消息推送等集安全、生產(chǎn)過程集中監(jiān)視和統(tǒng)一調(diào)度的管理模式,實現(xiàn)集團級安全生產(chǎn)綜合信息調(diào)度指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵保障性技術(shù)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(jù)的連續(xù)性、完整性。
1.1 研究目的
本文的主要目標(biāo)是要解決集團公司層面的安全生產(chǎn)運營管控平臺中的業(yè)務(wù)模塊及下轄單位各監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)高效快捷的傳輸機制。
1.2 研究內(nèi)容
集團級安全生產(chǎn)運營管控平臺系統(tǒng)包括生產(chǎn)調(diào)度、安全管理、設(shè)備管理等各種業(yè)務(wù)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(wǎng)、人員定位聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)量監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)等,這些監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實時性要求較高,要求各單位的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸高效、完整,數(shù)據(jù)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(jù)傳輸通道就顯得尤為重要。所有的數(shù)據(jù)文件增加時間戳的方式進(jìn)行存儲及傳輸,在客戶端上定時生成數(shù)據(jù)文件,在網(wǎng)絡(luò)異常中斷或堵塞時各數(shù)據(jù)文件在客戶端進(jìn)行臨時存儲,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后按照時間順序進(jìn)行陸續(xù)上傳,整個數(shù)據(jù)上傳模式通過監(jiān)聽數(shù)據(jù)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(jù)文件生成后按照時間順序進(jìn)行上傳,從而保障數(shù)據(jù)的完整、高效、快捷。
圖2-1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖
2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計(見圖2-1)
(1)各礦井按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的生成,按照指定目錄存放;
(2)由高效文件上傳程序?qū)崿F(xiàn)對各生成文件按照生成順序進(jìn)行上傳,通過Server端存儲到相關(guān)的數(shù)據(jù)目錄下;
(3)通過解析程序?qū)?shù)據(jù)文件解析為數(shù)據(jù),定時通過WCF接口方式將數(shù)據(jù)提交給數(shù)據(jù)服務(wù)中心;
(4)數(shù)據(jù)服務(wù)中心根據(jù)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)規(guī)則完成數(shù)據(jù)的分析、序列化結(jié)果數(shù)據(jù);
(5)其它應(yīng)用程序通過WCF接口獲取數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)存儲、報警及WEB發(fā)布、第三方數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。
數(shù)據(jù)上傳程序:
采用TCP/IP基礎(chǔ)上通過Socket方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,使用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)設(shè)計方案,結(jié)合windows 系統(tǒng)自帶服務(wù)通過預(yù)定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式。服務(wù)器與客戶端之間通過固定端口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊交互(見圖3-1)。
(1)權(quán)限管理
鑒于系統(tǒng)定位于集團層面的安全生產(chǎn)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(quán)限管理,服務(wù)器通過對各上傳客戶端增加權(quán)限認(rèn)證,認(rèn)證通過的客戶端才才具備將數(shù)據(jù)文件同步給服務(wù)器的權(quán)限。
(2)高效傳輸方式
常規(guī)的數(shù)據(jù)文件傳輸方式,主要是依靠定時對文件夾進(jìn)行輪訓(xùn)來檢查是否有文件已經(jīng)發(fā)生改變或正在修改中來觸發(fā)響應(yīng)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(jìn)行加鎖處理否則對數(shù)據(jù)未上傳完成的文件進(jìn)行輪訓(xùn)處理時可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。
圖3-1 架構(gòu)設(shè)計圖
本文設(shè)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(jìn)行監(jiān)視,在數(shù)據(jù)文件發(fā)生變化完成后再觸發(fā)相應(yīng)的處理機制,文件的變化主要包括:改名、新增、修改、刪除等內(nèi)
科研院所項目 遠(yuǎn)程診斷基礎(chǔ)信息規(guī)范及平臺研發(fā)(14GY001-01)。