煤炭综合自动化监控系统的设计与实现
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摘 要：科技水平的发展和信息技术的提升，会对各个行业都产生不同程度的影响。煤炭行业的发展也是如此，因此要抓住这一契机，推动自动化管理模式的发展。该文首先探讨了煤炭综合自动化监控系统设计与应用的必要性，然后从系统结构、数据库设计以及系统安全设计等层面出发，对煤炭综合自动化监控系统进行了全面的设计。希望通过这一系统的设计和推广应用，为煤炭企业的管理效率的提升和整体的快速发展提供有力支持。
关键词：煤炭企业;自动化监控系统;系统设计;数据库设计
中图分类号：TD76 文献标志码：A
煤炭行业作为我国的一个传统支柱型产业，在互联网+和大数据快速发展的背景下，应该努力抓住机会，推动自动化管理和自动化监控的发展，为煤炭行业生产效率的提升和安全事故的防范奠定坚实的基础。但是当前，在煤炭生产领域存在比较突出的问题就是管理水平滞后、自动化管理水平较低、管理效率低下。这些问题的存在都直接制约了煤炭的企业转型升级。因此，该文从系统结构、数据库设计以及系统安全设计等层面出发，对煤炭综合自动化监控系统进行了全面的设计。
1 煤炭综合自动化监控系统设计与应用的必要性
煤炭综合自动化监控系统的设计与应用无论是对于煤炭企业工作效率的提升还是工作精准性的提升，都具有十分重要的意义和价值，其必要性主要可以从2个方面进行分析。
一方面，煤炭自动化监控系统的设计与应用能够进一步提高煤炭生产的效率。事实上，煤炭自动化监控系统可以实现人机交互操作，既能够充分发挥人的才智，同时也能够借助计算机的智能化管控提升管理工作的精确性。引入了该监控系统以后，很多工作都不需要人力来完成，通过计算机的智能测算，便能够得到所需要的数据信息，解放了人力。
另一方面，煤炭自动化监控系统的设计与应用能够提升煤炭生产管理工作以及安全管理工作的精准性和针对性。煤炭企业的领导者能够根据监控系统检索的信息管理煤炭的生产和安全工作，增强决策的准确性，从而能够避免不必要的人力、物力以及财力资源浪费和损失。
2 煤炭综合自动化设计的设计
2.1 系统结构介绍
针对某煤炭企业的发展现状对煤炭自动化监控系统进行设计，主要是以iFIX3.5系统结构为主导。其中，在对主要的系统结构进行分析的过程中，主要从几个维度进行考量：信息层主要是以C/S结构为主，以iFIX3.5工作站作为控制命令的发送和接受单元，其中主要的数据库采用的是当前比较主流的SQL Server;控制层经过筛选之后确定采用ControlNet环网，利用ControlLogix控制系统对设备进行控制;采用WEB服务器对煤炭生产管理、安全管理等过程实施的监控和信息浏览。同时，为了能够提高系统的稳定性和连续性，采用了双机备案的方式，即便是某一台服务器出现了故障，也能够保证数据信息的安全性，避免由于系统或者是其他主客观因素的影响造成数据的流失，从而给煤炭企业的正常生产经营活动造成损失。
2.2 数据库设计
在整个煤炭自动化监控系统当中，数据库的设计非常重要，只有通过对数据库中的信息进行录入、检索和分析，才能够达到监控的目的。当前很多煤炭企业在自动化监控系统的中都存在着数据检索查询速度较慢的问题，针对这一现状，笔者提出了一些对策：为了切实地保证数据库信息数据的检索查询速度，为煤矿生产提供更加翔实的、有利的监控信息和数据，需要按照一定的规则对数据库系统进行命名化管理。象笔者在实际设计的过程中，对某煤矿的现状进行分析以后，提出了三级数据库命名模式，分别设定了设备名称、数据块名称以及数据类型3个子系统，同时利用下划线对其进行划分。这种方式对于数据库管理的精准性和针对性的提升是十分有益的。
2.3 人机界面设计
在煤炭自动化监控系统中，人机界面实际上就是为了能够便于操作人员的操作而设定的一个基本窗口。操作人员可以进入这个系统对相关的数据信息进行检索查询，确保各项操作都能够得到执行。以iFIX为主导的人机界面设计系统实际上应该包括了集输送机监控分系统、变电所监控分系统、通风监控分系统、压风监控分系统、水处理监控分系统、提升机监控分系统、工作面监控分系统以及选煤厂监控分系统在内的多个系统。对于某一个监控分系统进行监控量变化的监测时，可以通过柱状图不同的填充比例来更加直观的、明确地反映。一般来说，一个相对比较科学规范的人机界面系统，既要充分发挥人的智力支撑作用，同时又要充分彰显计算机的智能化，只有这样才能够切实地实现人机友好协作。
2.4 安全系统设计
煤炭综合自动化监控系统中的安全设计部分，主要是为了防止一些未得到授权的用户擅自登录到本系统中，造成系统信息的外泄，不利于煤炭企业的安全生产与安全管理，因此，对安全系统进行设计是十分必要的。iFIX的系统本身在安全性方面已经做得较为严密的，但是该文还是研究设计了更为细化的安全系统，具体有5个步骤。第一，界定每一个分系统的安全区域范围，对于各个安全区域范围内部的操作权限进行限制，与此同时，也要对实时数据库中的每一个数据模块的安全范畴进行界定，这也是最大限度地保障安全性的一个重要手段;第二，建立分组账号，对每个组别的权限进行划分，对用户的身份类别进行归类设置;第三，要想采用自动登录模式，也要进行一定的权限设定;第四，对每个分组的安全性态和安全区域进行界定;第五，在完成了以上操作以后，要对此进行保存。特别需要注意的是，为了充分地保障安全性，对于超时操作的用户，要在登录时给予一定的限定，尽可能地规避一些恶意进入者。
3 结语
科技水平的发展和信息技术的提升，会对各个行业都产生不同程度的影响。该文针对煤炭行业自动化管理水平较低这一现状，重点从系统结构、数据库设计、人机界面设计以及安全系统设计4个层面，对煤炭综合自动化监控系统如何提升煤炭企业工作效率，以及提高工作精准性进行分析，希望能够为我国煤炭企业的自动化发展做出贡献。
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