煤矿信息化协同管控平台的应用

夏伟

摘要

随着我国经济发展水平的不断提高，信息技术得到了快速发展，在各领域应用日趋广泛。本文将探究煤矿信息化协同管控平台的设计与应用，以体现该平台在业务间协同管理及控制、降低成本、减少安全隐患、提高生产效率等方面发挥的重要作用。

【关键词】信息技术 煤矿生产 管控平台 应用

近年来，煤矿企业引入信息技术，尤其是综合自动化与信息化系统构建日趋普遍，使得企业信息化水平逐步提高，信息成果也从开始从单一监控系统逐步朝向综合自动化平台升级与转变，使信息化覆盖面更广，进一步保障了生产安全、提高了生产效率。煤矿信息化协同管控平台凭借信息化与自动化优势产生，可快速、有效采集数据，为决策提供了更为科学依据，大大推动了煤矿企业的发展与进步。

1 信息化协同管控平台架构与设计

1.1 平台架构

将系统分为6部分，数据的存储、传输、采集及控制等有着对应的系统层，可以与标准协议一起实现控制指令的是数据的采集层与数据控制层，从而实现矿井下人员及设备双向通讯;网络传输层，使用移动通信传输网络，局域网、无线网及手机与智能终端结合使用，将一个完整的企业数据传输网络形成;数据存储层，可以独立对数据存储，比如，GIS数据就可以单独存放在数据存储层中，为系统中其他层提供地理信息服务;要想分析业务逻辑，必须依靠分析处理层，然后再将分析后的数据传输到决策分析层;分析决策层，采用数据挖掘技术，对安全、生产、管理及经营等多项关联关系深入分析，提供多种协同管理与控制策略，包括应急联动决策、设备启停决策等，从而降低事故发生率;表示层主要提供的服务是用户接口服务，适用于设备终端，常见于智能手机。

1.2 关键技术与设计方法

基于SVG技术与动态在线组态技术是生产过程模拟现实中，平台可实现的技术，可以对生产过程子系统自由在线组态，包括安全监控、人员定位等，呈现出真实的生产场景，反映设备生产状态，在系统关键协同控制方法上，发现各子系统关联较强的各类关系，通过数据采集分类与训练方法，并且达到协同控制效果，通过系统间的联动关系。策略包括设备运行-用电分析策略、人员出勤一产量分析策略及瓦斯超限一人员撤离策略等有关生产及设备运行安全方面的多种策略。

2 平台实现与应用

2.1 平台技术与实现

平台中各项技术实现均依据特定框架，即NET框架，同时也是技术基础，依靠C/S架构设计程序，包括数据采集程序与解析程序两种，这些共同构成了一个相对完整的用户服务接口，依靠B/S架构提供，可以对多个关联的关系进行分析，保证协同控制策略得以充分执行，通过利用Microsoft SQL server 2012。各种插件运行环境由Web基础框架提供，由数据、模型及服务、用户接口几部分将模块构成，在基础平台之上运行通过寄宿方式。

2.2 基本功能集成

综合自动化系统的基本功能是系统提供的传统功能，涵盖了四大模块中涉及到的30多个子系统，包括管理功能、控制功能、安全管理功能、生产调度模块。

2.3 关联关系的挖掘与利用

挖掘及利用环境参数、人员信息、空间地理信息及设备运行数据等关键关系，主要从以下几方面体现出来非正常状态下的处理机制，针对环境参数，非正常状态下处理机制与人的不安全因素处理机制针对主要运行设备，瓦斯报警时的分析与处理策略则是环境参数非正常状态下的重要体现。系统先将分析模型库构建出来，然后依据报警位置及等级、依据空间数据库，精准确定瓦斯爆炸可能会波及的区域，并计算出区域面积，然后进一步计算在这一区域范围内将会波及的人员数量，使用到人员定位子系统，借助监测子系统、主风机系统、无线通讯子系统等将相应的指令操作迅速做出，及时发送人员撤离相关信息，快速执行策略。

主要设备的各种故障上体现了设备分非正常状态，包括风机停风故障、通风机故障、供电线路故障等常见故障。平台通过三违法管理子系统与安全隐患闭环管理子系统，分析建立模型就不安全的因素，从而将分析与预测机制初步建立起来，将事故发生率大大降低。详见图1所示。

2.4 应急救援联动控制

系统通过软硬件结合方式开展救援联动控制，反映出与灾害相关的各种信息，无论是波及的区域还是涉及到的人员，还包括救援信息等，保证应急救援预案得以及时启动。同时，系统还可以通过其他方式将紧急撤离指令下达，包括语音播报、LED信号牌等，并结合隐患管理模块、视频管理模块等投影到调度大屏特定区域中将相关区域的视频画面，使信息得到最大化的传播。提出合理的控制建议，依据协同控制模型，并实施远程控制，为开展相关的灾害模拟演练提供支持。

利用改进后的支持度-置信度-Kulczynski度量模式及FP-Growth算法，挖掘分析隐患数据在四个维度上，即责任部门、种类、等级、发生地点，从而将FP-Tree生成并将频繁索引项找到，将较强的关联规则找到在多维空间中。提出针对性建议为相关部门，从而对危险区域及重点隐患区域重点排查，依据隐患种类与地点间的关联规则，也能够最大限度的降低事故破坏程度。

辅助决策分析，主要是分析评估生产、经营、安全等数据，结合专业模型，从而將辅助决策水平提高，并提高自动化信息系统应用范围，为智能化的实现创造条件。平台提供多种决策分析功能，重要设备的运行信息、作业环境等，在成本管理方面也发挥了显著作用。

3 结语

本文主要分析了煤矿信息化协同管控平台的架构与设计、平台的实现与应用，包括平台技术实现、基本功能、关联关系挖掘及应用、应急救援联动控制及辅助决策等内容，表现了应用该平台比起传统的自动化系统效率更高、更加智能化提供了协同控制与辅助决策支持等综合智能化的分析手段，将煤矿企业管控的信息化水平进一步增强了，保证了各项生产的安全、稳定与持续。

参考文献

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