丁瑞元 曹作宇

摘? 要：生產(chǎn)綜合監(jiān)控及調(diào)度指揮系統(tǒng)是一款基于綜合監(jiān)控，集生產(chǎn)運行、設備狀態(tài)、安全環(huán)境、人員、視頻、通訊、圖文、調(diào)度指揮等功能于一體，集成了設備運行數(shù)據(jù)查詢和故障預警功能的生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺軟件。該文主要介紹了平臺的設計原則、特點，重點論述了系統(tǒng)總體結構和功能結構。

關鍵詞：生產(chǎn)? 調(diào)度指揮? 信息化

中圖分類號：TD82 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（a）-0014-02

生產(chǎn)綜合監(jiān)控及調(diào)度指揮系統(tǒng)是一款基于綜合監(jiān)控，集生產(chǎn)運行、設備狀態(tài)、安全環(huán)境、人員、視頻、通信、圖文、調(diào)度指揮等功能于一體，集成了設備運行數(shù)據(jù)查詢和故障預警功能的生產(chǎn)調(diào)度指揮平臺軟件。系統(tǒng)是在多系統(tǒng)集成的基礎上，實現(xiàn)信息融合，徹底重構了信息的利用和操作方式，通過空間信息聯(lián)動和業(yè)務屬性聯(lián)動，讓用戶只需要遵循自身的業(yè)務需要和業(yè)務邏輯，即自然、透明、綜合的應用各類底層子系統(tǒng)提供的功能。

1? 設計原則

系統(tǒng)在設計開發(fā)過程時，應用了以下幾個重要原則。

（1）容易集成。

各類系統(tǒng)一定要很容易整合。平臺運行機制通用性強，只要遵循簡潔的基本規(guī)則，子系統(tǒng)接入后，就能夠自然而然的融入平臺中，并能夠讓平臺及自身都更強大，充分發(fā)揮1+1>2的作用。

（2）開放、兼容性強。

系統(tǒng)間松耦合，開放，不綁架用戶，允許集成國內(nèi)外各領域最優(yōu)秀的子系統(tǒng)，用戶選擇余地大，對于各種類型的子系統(tǒng)能夠最大限度的兼容。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動。

一個信息平臺，不但要有各類實時信息的集成展示，還要具備視頻和融合通信系統(tǒng)的支撐，有圖紙、文檔、數(shù)據(jù)的共享，能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)的聯(lián)動，要能夠真正跨越各子系統(tǒng)界限。用戶在平臺的支持下，只需專注于自己面對的業(yè)務，在業(yè)務目標的實現(xiàn)過程中，自然、透明、無縫的使用，聯(lián)動圖文、數(shù)據(jù)信息、應急預案、廣播及通信、視頻、人員、安全監(jiān)測、各類自動化監(jiān)控等各類相關子系統(tǒng)。

（4）維護應盡可能簡單，努力實現(xiàn)“免維護、少維護、緩維護”目標。

2? 功能結構

2.1 綜合監(jiān)控一張圖

實現(xiàn)圖形可視化的實時綜合監(jiān)測。實現(xiàn)跨子系統(tǒng)的一站式操作，采用一機多屏，在綜合監(jiān)控一張圖界面中，隨功能場景對子系統(tǒng)功能進行“隱形、透明”調(diào)用。

2.2 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)服務

接入和采集多種子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，處理實時數(shù)據(jù)，并為客戶端提供實時數(shù)據(jù)推送服務。

2.3 視頻聯(lián)動

通過網(wǎng)絡接入準能公司及下屬單位工業(yè)視頻，建立視頻和報警等業(yè)務活動的聯(lián)動顯示。

2.4 通信聯(lián)動

將系統(tǒng)通信模塊融入通信網(wǎng)絡，能夠通過系統(tǒng)撥打電話，并形成通信和業(yè)務活動的聯(lián)動。

2.5 圖文聯(lián)動

在線管理相關電子圖文，通過系統(tǒng)隨時調(diào)閱，形成圖文和業(yè)務活動的聯(lián)動，其中包括應急預案。

2.6 數(shù)據(jù)分析與智能預警

基于多個系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，對影響生產(chǎn)的因素進行綜合分析，智能預警，輔助業(yè)務管控，服務于指揮中心的業(yè)務需求。

2.7 應急指揮子系統(tǒng)

可視化集中調(diào)用應急所需的資源、預案、視頻、通信、數(shù)據(jù)信息，輔助應急指揮。

2.8 空間數(shù)據(jù)采集及管理工具

采集管理各類圖形信息，管理空間對象，編輯維護各類監(jiān)控圖及動畫。

2.9 手機移動終端查詢

可通過手機端APP、微信推送、查詢重要數(shù)據(jù)和信息。

3? 系統(tǒng)總體結構

平臺通過將多個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集接入，并對數(shù)據(jù)進行融合處理，實現(xiàn)綜合監(jiān)測、系統(tǒng)聯(lián)動、一站式操作等功能?？梢苑譃閿?shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)服務器層和業(yè)務處理層。核心部分包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加工、邏輯處理單元、報警監(jiān)測、測點信息管理、實時數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)推送、接口管理等模塊。

3.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集器需要與各個類型系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)對接，包括OPC接口、文件接口、硬件接口、第三方接口等?？梢愿鶕?jù)需要靈活配置各種類型接口。所有采集器均可通過靈活配置選擇集中部署或者分布式部署。當采用集中部署時，采集器和數(shù)據(jù)服務之間直接通過消息管道進行通信，保證數(shù)據(jù)的高效傳輸。當采集器分布式部署時，系統(tǒng)支持采集器級聯(lián)，形成多級實時數(shù)據(jù)服務平臺，最終將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄崟r數(shù)據(jù)服務器。采集器與實時數(shù)據(jù)存儲之間通過網(wǎng)絡實時傳輸數(shù)據(jù)。當出現(xiàn)網(wǎng)絡故障導致通信中斷時，采集器能自動緩存實時數(shù)據(jù)，當網(wǎng)絡恢復正常時再將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務，保證數(shù)據(jù)的完整性。為了保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性，數(shù)據(jù)服務模塊將從采集器獲取到的實時數(shù)據(jù)進行加工整理，以便提供給上層應用，主要包括數(shù)據(jù)一致性驗證、數(shù)據(jù)可靠性分析、錯誤數(shù)據(jù)剔除等。

3.2 測點管理

測點信息是實時數(shù)據(jù)服務平臺的基礎數(shù)據(jù)。測點信息管理主要用來維護測點信息。當下層生產(chǎn)子系統(tǒng)的測點發(fā)生變化時，能夠根據(jù)已有信息對測點變化做出增加、修改、刪除測點的響應。當收到下層的異常信息時，能夠自動識別、防止測點誤刪除、導致測點丟失等。

3.3 報警監(jiān)測

報警監(jiān)測主要負責根據(jù)測點信息以及用戶配置的報警信息等，對實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，當收到超限、超量程、狀態(tài)異常等符合報警條件的數(shù)據(jù)時，或者發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中斷，或者符合用戶配置的報警條件等時，報警監(jiān)測系統(tǒng)及時產(chǎn)生報警，并能通過數(shù)據(jù)推送模塊將報警發(fā)送到關注該報警的上層業(yè)務。

3.4 數(shù)據(jù)存儲

系統(tǒng)除了將基礎數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)推送給上層業(yè)務外，為了提高系統(tǒng)的效率，將數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)推送和實時數(shù)據(jù)庫對外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口。針對數(shù)據(jù)存儲部分，系統(tǒng)后臺還會定期數(shù)據(jù)備份、定時清理、一致性校驗、數(shù)據(jù)遷移等操作，確保數(shù)據(jù)安全可靠。

3.5 數(shù)據(jù)推送

客戶端通過請求訂閱當前關注的測點信息和實時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訂閱支持對所有測點進行任意分組，滿足各種類型的業(yè)務需要。業(yè)務訂閱信息成功后，會立即收到所請求數(shù)據(jù)的最新信息。

3.6 運行監(jiān)測

實時數(shù)據(jù)服務平臺需要接入大量的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)故障、網(wǎng)絡中斷、采集器異常等都可能造成數(shù)據(jù)異常。因此，必須對系統(tǒng)的運行情況進行實時監(jiān)測。

3.7 系統(tǒng)運行監(jiān)測功能

（1）網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)測：網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)測模塊主要負責實時監(jiān)測與采集器之間的網(wǎng)絡連接。

（2）采集器監(jiān)測：通過采集器監(jiān)測模塊定時與采集器交互獲得采集器的運行狀態(tài)，從而在發(fā)生問題時及時定位解決。

（3）數(shù)據(jù)庫管理監(jiān)測：實時數(shù)據(jù)服務平臺數(shù)據(jù)庫因為具有大量的數(shù)據(jù)，需要有一定的自維護功能，這些自維護功能一般通過定時作業(yè)執(zhí)行腳本來完成，需要對此進行監(jiān)測，便于保證數(shù)據(jù)庫健康運行。

（4）系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測：系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測用來監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，可以判斷包括接收處理數(shù)據(jù)的當前值、峰值、CPU占用、內(nèi)存占用等情況，避免系統(tǒng)過載而導致異常。

4? 結語

傳統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)度信息化系統(tǒng)，存在嚴重的不足，用戶往往面對多種多樣的子系統(tǒng)，以及多種多樣條塊分割的子系統(tǒng)邏輯，而被迫分割自身的業(yè)務邏輯，以各類子系統(tǒng)的不同方式分別去實現(xiàn)自身的某一部分業(yè)務目的。

生產(chǎn)綜合監(jiān)控及調(diào)度指揮系統(tǒng)以調(diào)度業(yè)務為基礎，把分散在各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行集成、融合，并在一張圖中進行集中展示，去除信息孤島，保證數(shù)據(jù)一致性;統(tǒng)一接入、統(tǒng)一發(fā)布生產(chǎn)視頻，為露天煤礦調(diào)度指揮中心提供一體化的調(diào)度指揮平臺，對各單位生產(chǎn)作業(yè)全過程進行全方位的監(jiān)測、預警、指揮、分析，實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)任務的下達及反饋、突發(fā)事件管理及各級調(diào)度人員的信息交互的作用。

參考文獻

[1] 張軍錄.淺析信息化在礦上管理中的應用[J].機械工程與自動化，2011（3）：215-216.

[2] 王美梅.淺談礦山企業(yè)安全管理信息化[J].中外企業(yè)家，2011（17）：62-65.

[3] 祿登林.礦山企業(yè)安全管理信息化分析[J].科技與創(chuàng)新，2015（11）：66，68.