浅析生产综合监控及调度指挥系统在煤炭企业中的应用
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作者:丁瑞元 曹作宇
摘 要：生产综合监控及调度指挥系统是一款基于综合监控，集生产运行、设备状态、安全环境、人员、视频、通讯、图文、调度指挥等功能于一体，集成了设备运行数据查询和故障预警功能的生产调度指挥平台软件。该文主要介绍了平台的设计原则、特点，重点论述了系统总体结构和功能结构。
关键词：生产 调度指挥 信息化
中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（a）-0014-02
生产综合监控及调度指挥系统是一款基于综合监控，集生产运行、设备状态、安全环境、人员、视频、通信、图文、调度指挥等功能于一体，集成了设备运行数据查询和故障预警功能的生产调度指挥平台软件。系统是在多系统集成的基础上，实现信息融合，彻底重构了信息的利用和操作方式，通过空间信息联动和业务属性联动，让用户只需要遵循自身的业务需要和业务逻辑，即自然、透明、综合的应用各类底层子系统提供的功能。
1 设计原则
系统在设计开发过程时，应用了以下几个重要原则。
（1）容易集成。
各类系统一定要很容易整合。平台运行机制通用性强，只要遵循简洁的基本规则，子系统接入后，就能够自然而然的融入平台中，并能够让平台及自身都更强大，充分发挥1+1>2的作用。
（2）开放、兼容性强。
系统间松耦合，开放，不绑架用户，允许集成国内外各领域最优秀的子系统，用户选择余地大，对于各种类型的子系统能够最大限度的兼容。
（3）能够实现系统联动。
一个信息平台，不但要有各类实时信息的集成展示，还要具备视频和融合通信系统的支撑，有图纸、文档、数据的共享，能够实现多系统的联动，要能够真正跨越各子系统界限。用户在平台的支持下，只需专注于自己面对的业务，在业务目标的实现过程中，自然、透明、无缝的使用，联动图文、数据信息、应急预案、广播及通信、视频、人员、安全监测、各类自动化监控等各类相关子系统。
（4）维护应尽可能简单，努力实现“免维护、少维护、缓维护”目标。
2 功能结构
2.1 综合监控一张图
实现图形可视化的实时综合监测。实现跨子系统的一站式操作，采用一机多屏，在综合监控一张图界面中，随功能场景对子系统功能进行“隐形、透明”调用。
2.2 数据采集和数据服务
接入和采集多种子系统数据，处理实时数据，并为客户端提供实时数据推送服务。
2.3 视频联动
通过网络接入准能公司及下属单位工业视频，建立视频和报警等业务活动的联动显示。
2.4 通信联动
将系统通信模块融入通信网络，能够通过系统拨打电话，并形成通信和业务活动的联动。
2.5 图文联动
在线管理相关电子图文，通过系统随时调阅，形成图文和业务活动的联动，其中包括应急预案。
2.6 数据分析与智能预警
基于多个系统实时数据，对影响生产的因素进行综合分析，智能预警，辅助业务管控，服务于指挥中心的业务需求。
2.7 应急指挥子系统
可视化集中调用应急所需的资源、预案、视频、通信、数据信息，辅助应急指挥。
2.8 空间数据采集及管理工具
采集管理各类图形信息，管理空间对象，编辑维护各类监控图及动画。
2.9 手机移动终端查询
可通过手机端APP、微信推送、查询重要数据和信息。
3 系统总体结构
平台通过将多个子系统数据进行采集接入，并对数据进行融合处理，实现综合监测、系统联动、一站式操作等功能。可以分为数据采集层、数据服务器层和业务处理层。核心部分包括数据采集、数据传输、数据加工、逻辑处理单元、报警监测、测点信息管理、实时数据管理、数据存储、数据推送、接口管理等模块。
3.1 数据采集
数据采集器需要与各个类型系统进行数据对接，包括OPC接口、文件接口、硬件接口、第三方接口等。可以根据需要灵活配置各种类型接口。所有采集器均可通过灵活配置选择集中部署或者分布式部署。当采用集中部署时，采集器和数据服务之间直接通过消息管道进行通信，保证数据的高效传输。当采集器分布式部署时，系统支持采集器级联，形成多级实时数据服务平台，最终将数据传输到实时数据服务器。采集器与实时数据存儲之间通过网络实时传输数据。当出现网络故障导致通信中断时，采集器能自动缓存实时数据，当网络恢复正常时再将数据发送到数据服务，保证数据的完整性。为了保证数据的正确性和完整性，数据服务模块将从采集器获取到的实时数据进行加工整理，以便提供给上层应用，主要包括数据一致性验证、数据可靠性分析、错误数据剔除等。
3.2 测点管理
测点信息是实时数据服务平台的基础数据。测点信息管理主要用来维护测点信息。当下层生产子系统的测点发生变化时，能够根据已有信息对测点变化做出增加、修改、删除测点的响应。当收到下层的异常信息时，能够自动识别、防止测点误删除、导致测点丢失等。
3.3 报警监测
报警监测主要负责根据测点信息以及用户配置的报警信息等，对实时数据进行监测，当收到超限、超量程、状态异常等符合报警条件的数据时，或者发现数据传输中断，或者符合用户配置的报警条件等时，报警监测系统及时产生报警，并能通过数据推送模块将报警发送到关注该报警的上层业务。
3.4 数据存储
系统除了将基础数据和实时数据推送给上层业务外，为了提高系统的效率，将数据存入实时数据库。实时数据推送和实时数据库对外提供统一的数据访问接口。针对数据存储部分，系统后台还会定期数据备份、定时清理、一致性校验、数据迁移等操作，确保数据安全可靠。
3.5 数据推送
客户端通过请求订阅当前关注的测点信息和实时数据。数据订阅支持对所有测点进行任意分组，满足各种类型的业务需要。业务订阅信息成功后，会立即收到所请求数据的最新信息。
3.6 运行监测
实时数据服务平台需要接入大量的控制系统，控制系统故障、网络中断、采集器异常等都可能造成数据异常。因此，必须对系统的运行情况进行实时监测。
3.7 系统运行监测功能
（1）网络状态监测：网络状态监测模块主要负责实时监测与采集器之间的网络连接。
（2）采集器监测：通过采集器监测模块定时与采集器交互获得采集器的运行状态，从而在发生问题时及时定位解决。
（3）数据库管理监测：实时数据服务平台数据库因为具有大量的数据，需要有一定的自维护功能，这些自维护功能一般通过定时作业执行脚本来完成，需要对此进行监测，便于保证数据库健康运行。
（4）系统状态监测：系统状态监测用来监测系统运行状态，可以判断包括接收处理数据的当前值、峰值、CPU占用、内存占用等情况，避免系统过载而导致异常。
4 结语
传统监控和调度信息化系统，存在严重的不足，用户往往面对多种多样的子系统，以及多种多样条块分割的子系统逻辑，而被迫分割自身的业务逻辑，以各类子系统的不同方式分别去实现自身的某一部分业务目的。
生产综合监控及调度指挥系统以调度业务为基础，把分散在各子系统的数据进行集成、融合，并在一张图中进行集中展示，去除信息孤岛，保证数据一致性;统一接入、统一发布生产视频，为露天煤矿调度指挥中心提供一体化的调度指挥平台，对各单位生产作业全过程进行全方位的监测、预警、指挥、分析，实现生产作业任务的下达及反馈、突发事件管理及各级调度人员的信息交互的作用。
参考文献
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