白 雪

（同煤集團(tuán)洗選公司精煤分公司， 山西 大同 037001）

引言

煤炭洗選一般是指從煤中去除矸石或其他雜質(zhì)的過(guò)程。原煤經(jīng)過(guò)洗煤、選煤等過(guò)程后會(huì)大大的提高煤炭的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的改善具有較大的促進(jìn)作用，因此如何改善和提高選煤技術(shù)是煤炭工業(yè)主要研究的方向，也是響應(yīng)中國(guó)目前提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要因素。然而，受到基礎(chǔ)條件的限制，現(xiàn)階段大多數(shù)選煤設(shè)備人工操作，工作環(huán)境差，信息化建設(shè)程度較低，導(dǎo)致很難進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配和管理?，F(xiàn)代化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)為選煤廠機(jī)電設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建提供了基礎(chǔ)，為故障診斷的數(shù)據(jù)信息移動(dòng)查看提供了一種新的方法和思路，也為選煤廠管理者安全、高效、便利的管理選煤廠各項(xiàng)工作提供可能[1]。

1 選煤廠機(jī)電設(shè)備檢測(cè)信息

設(shè)備的故障和壽命等會(huì)嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。隨著企業(yè)對(duì)設(shè)備的重視，選煤廠較為注重對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)備、輔助型設(shè)備、電氣設(shè)備、質(zhì)檢試驗(yàn)研究設(shè)備等選煤設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)，為選煤廠生產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)信息分析提供重要的指標(biāo)?，F(xiàn)以礦井型動(dòng)力煤選煤廠并主要以機(jī)電設(shè)備為研究對(duì)象，對(duì)所涉及的所有設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分類，具體如圖1所示。

其中，關(guān)于選煤設(shè)備的電氣狀態(tài)包括總視在功率、平均電壓等狀態(tài)，檢測(cè)具體的設(shè)備有加介泵、新倉(cāng)刮板機(jī)、螺桿空壓機(jī)等。總視在功率檢測(cè)系統(tǒng)主要由主機(jī)PLC控制器為核心，電壓、電流信號(hào)可以通過(guò)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行采集，供程序開(kāi)發(fā)者調(diào)用。對(duì)于選煤廠設(shè)備運(yùn)行機(jī)械數(shù)據(jù)信息包括電機(jī)振動(dòng)、溫度信號(hào)，檢測(cè)手段為手持巡檢設(shè)備，檢測(cè)具體設(shè)備有加介泵、新倉(cāng)刮板機(jī)、螺桿空壓機(jī)等[3]。在相應(yīng)的機(jī)械數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)完成后將面臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用情況，因此在數(shù)據(jù)方面需要具備系統(tǒng)性能、可靠性、可擴(kuò)充性、兼容性及安全性等。

圖1 洗煤廠設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分類

2 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)需求分析

為滿足整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)性運(yùn)行、后期模塊的添加和修改等要求，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)需求具體如下：

1）在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中設(shè)備等的命名、程序代碼編碼、用戶界面、接口和程序架構(gòu)設(shè)計(jì)按照統(tǒng)一的規(guī)范。

2）在開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選取上遵循行業(yè)規(guī)范，采用J2EE。

3）所有命名規(guī)范進(jìn)行記錄存檔，方便查閱。

4）系統(tǒng)服務(wù)器端采用易操作、易維護(hù)的B/S架構(gòu)。

5）系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)滿足靈活性、可擴(kuò)展性、安全性、健壯性。

3 服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊的設(shè)計(jì)

服務(wù)器系統(tǒng)在功能上主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè)大模塊。其中，系統(tǒng)管理模塊是管理員，對(duì)用戶和角色進(jìn)行管理；設(shè)備檢測(cè)管理模塊主要是通過(guò)檢測(cè)信息，對(duì)參數(shù)狀態(tài)信息進(jìn)行全面管理和維護(hù)；站點(diǎn)綜合信息管理模塊主要完成檢測(cè)區(qū)域的記錄，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)檢測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的完備性與提出的系統(tǒng)需求吻合；數(shù)據(jù)字典模塊主要對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)表的存儲(chǔ)情況等進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則

機(jī)電設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤設(shè)備的各狀態(tài)相關(guān)參數(shù)情況查看，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及故障診斷與解決，最終提高選煤廠管理效率?；谝陨舷到y(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，為真正實(shí)現(xiàn)高效設(shè)備的管理這一系統(tǒng)的核心的業(yè)務(wù)，平臺(tái)設(shè)計(jì)需遵循以下基本原則：

1）使用性。所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)保證其真實(shí)性和穩(wěn)健性，以供選煤廠相關(guān)人員根據(jù)數(shù)據(jù)作出決策。

2）適用性。平臺(tái)除了需具有良好的數(shù)據(jù)支撐，其軟件設(shè)計(jì)中必須提供橫向、縱向間的統(tǒng)一、穩(wěn)定的接口。

3）可復(fù)用性。即系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中相同功能的模塊可以使用代碼的可復(fù)用。

4）易操作性。對(duì)業(yè)務(wù)模塊的處理確保功能與需求保持一致，以方便使用者。

5）可擴(kuò)展性。平臺(tái)系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)范圍、數(shù)據(jù)庫(kù)視圖設(shè)計(jì)等需規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，方便后期的維護(hù)和擴(kuò)展。

6）一致性。使用國(guó)標(biāo)傳輸協(xié)議，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦浴?/p>

3.2 系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

為保證開(kāi)發(fā)平臺(tái)的可移植性及移動(dòng)端開(kāi)發(fā)進(jìn)行對(duì)接，機(jī)電設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)平臺(tái)在服務(wù)器端的開(kāi)發(fā)上采用J2EE技術(shù)架構(gòu)，系統(tǒng)技術(shù)體系架構(gòu)具體包括用戶交互層、數(shù)據(jù)層和服務(wù)層，且架構(gòu)中每層都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的功能[4]。具體如圖2所示。

其中，用戶交互層提供了設(shè)備狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，負(fù)責(zé)顯示結(jié)果和請(qǐng)求發(fā)送；具體的詳細(xì)功能還包括下拉菜單選擇設(shè)備等信息，站點(diǎn)區(qū)域信息等相應(yīng)功能的可視化界面。數(shù)據(jù)層有數(shù)據(jù)源和存取數(shù)據(jù)、文件訪問(wèn)等，負(fù)責(zé)管理各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，為業(yè)務(wù)控制邏輯設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供源數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，同時(shí)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的視圖和存儲(chǔ)過(guò)程的設(shè)計(jì)，優(yōu)化代碼設(shè)計(jì)。服務(wù)層和業(yè)務(wù)控制是整個(gè)服務(wù)器端最核心的實(shí)現(xiàn)部分，服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作和業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計(jì)，定義相應(yīng)的接口方便調(diào)用和處理；接受來(lái)自用戶交互層的功能請(qǐng)求，完成組件和信息類的抽象處理，以及業(yè)務(wù)對(duì)象的各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)。

3.3 機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能模塊設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤設(shè)備的各狀態(tài)相關(guān)參數(shù)情況查看，在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)后，需進(jìn)行服務(wù)器端功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其主要分為兩大模塊，分別為系統(tǒng)功能模塊及業(yè)務(wù)功能核心模塊。其中，系統(tǒng)功能即系統(tǒng)管理模塊，每個(gè)功能模塊的職責(zé)是用戶管理、角色管理、系統(tǒng)管理。機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊劃分如圖3所示。

圖2 系統(tǒng)技術(shù)體系架構(gòu)

圖3 功能模塊結(jié)構(gòu)圖

了解功能模塊后將對(duì)系統(tǒng)各模塊的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，逐步完成每個(gè)模塊所需要的詳細(xì)技術(shù)，并在滿足系統(tǒng)的完備性和可靠性要求的前提下，完成服務(wù)器端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

以選煤廠機(jī)電設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)知識(shí)和云服務(wù)為技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，使選煤廠智能化、信息化進(jìn)程顯著加快，工作效率顯著提升。然而，選煤工藝各個(gè)部門(mén)都有自己的管理系統(tǒng)或者生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要求更加精簡(jiǎn)、安全，對(duì)異構(gòu)互聯(lián)提高要求，因此數(shù)據(jù)融合將下一步將重點(diǎn)關(guān)注。