隨著國家煤炭資源聯(lián)合重組、大型煤炭集團公司的建設(shè)步伐逐漸加快，近幾年來，大多數(shù)大型煤炭集團公司大多具有跨地域、跨行業(yè)的特點，然而在聯(lián)合重組后，如果不對目標(biāo)企業(yè)的煤炭生產(chǎn)安全管理進行深入、全面的整合，將不能發(fā)揮“1+1>2”的聯(lián)合效應(yīng)，甚至可能影響基本的安全生產(chǎn)，公司如何實現(xiàn)高效運行和管理，公司的煤炭生產(chǎn)、安全管理如何跟進，已經(jīng)成為公司各級管理人員的戰(zhàn)略思考。
煤炭礦井生產(chǎn)雖然是典型的流程性作業(yè)，但是生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多且不緊密，同時受地質(zhì)水文的影響，經(jīng)常移動作業(yè)，綜合機械化水平不高，因此，通過吸收各生產(chǎn)礦井先進的、有效的生產(chǎn)安全管理經(jīng)驗，形成一套可推廣、可復(fù)制的生產(chǎn)安全管理模式，在此基礎(chǔ)上形成一套與之相適應(yīng)的信息化管理平臺，對于提升集團級企業(yè)組織生產(chǎn)的管理水平，加強安全生產(chǎn)保障，具有重要的現(xiàn)實意義和推廣價值。
1 公司信息化管理現(xiàn)狀及集成要求
在建設(shè)股份公司安全生產(chǎn)經(jīng)營信息集成平臺之前，公司基于NC業(yè)務(wù)平臺的財務(wù)核算、資金結(jié)算、全面預(yù)算的經(jīng)營管控體系基本成形，在此基礎(chǔ)上計劃實現(xiàn)運銷、物資供應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)以實現(xiàn)業(yè)務(wù)集成和公司內(nèi)部管控，在公司生產(chǎn)信息化方面，只實現(xiàn)了公司三級安全監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)，且運行的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)由于技術(shù)架構(gòu)己落后(2004年開發(fā))，完全無法滿足生產(chǎn)管理擴大化的需求;各子公司的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、安全管理、技術(shù)檔案、設(shè)備管理、綜合統(tǒng)計系統(tǒng)、礦井自動化的建設(shè)五花八門，各系統(tǒng)應(yīng)用水平不一，這樣造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集源不統(tǒng)一，存在數(shù)據(jù)多處重復(fù)錄入、編碼格式不統(tǒng)一、多處人工統(tǒng)計、數(shù)據(jù)容易出錯、數(shù)據(jù)信息難于共享等問題，生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)很難實現(xiàn)公司統(tǒng)一的、可復(fù)制的生產(chǎn)管理要求目標(biāo)。
隨著股份公司多元化發(fā)展，跨地域、跨行業(yè)的管理模式已經(jīng)形成，因此需要建立一套與管理模式相匹配的信息化管理平臺，實現(xiàn)對下屬單位安全生產(chǎn)經(jīng)營活動的實時監(jiān)管，并能夠適應(yīng)后期新建支柱產(chǎn)業(yè)的信息融合。該項目主要從系統(tǒng)架構(gòu)、集成規(guī)范、實施要求等方面進行集成創(chuàng)新性的實踐，從而形成一個優(yōu)秀的信息化集成平臺，提出一套指導(dǎo)公司、礦(廠)信息系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范，以達到提升集團公司安全生產(chǎn)管理水平的目標(biāo)。
2 公司的生產(chǎn)信息集成創(chuàng)新實踐
冀中能源股份公司的生產(chǎn)信息集成實踐主要實現(xiàn)了三個管理中心(生產(chǎn)管理中心、安全管理中心、應(yīng)急指揮中心)的功能需求。生產(chǎn)管理中心主要實現(xiàn)將公司本部所有煤炭生產(chǎn)礦井的主要設(shè)備運行信息采用組態(tài)軟件實現(xiàn)分級集成，將公司煤與非煤的生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理、主要生產(chǎn)地點的視頻圖像、礦井的地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)平臺化的集中處理，形成統(tǒng)一風(fēng)格的信息門戶和決策支持;安全管理中心主要實現(xiàn)將安全監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一報警、預(yù)警分析，將安全業(yè)務(wù)管理的信息實現(xiàn)平臺化的集中處理，實現(xiàn)規(guī)范管理流程與數(shù)據(jù)決策分析，同時實現(xiàn)安全與生產(chǎn)、生產(chǎn)管理與過程信息的聯(lián)動融合;指揮中心主要通過公司統(tǒng)一通訊、視頻電話會議、大屏幕顯示等子系統(tǒng)，實現(xiàn)扁平化、直通式的指揮功能。
2. 1基于統(tǒng)一門戶平臺下的多業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)集成應(yīng)用
公司目前利用綜合管理門戶平臺，已完成了多級的生產(chǎn)調(diào)度、作業(yè)計劃、安全點檢、綜合統(tǒng)計、設(shè)備管理、隱患排查等管理子系統(tǒng)。生產(chǎn)調(diào)度實現(xiàn)了公司多級組織(包括虛擬組織)至分井區(qū)隊、班組的生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄人、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、調(diào)度通知的上傳下達、安全報警及異常、礦圖管理等管理功能;計劃系統(tǒng)規(guī)范了公司、礦的煤與非煤計劃上報與審批流程，實現(xiàn)了與生產(chǎn)調(diào)度、統(tǒng)計的數(shù)據(jù)集成;安全點檢是公司對礦的重點部位的檢查形成標(biāo)準的點檢計劃，按隱患排查的流程通過系統(tǒng)實現(xiàn)全面管理.支持數(shù)據(jù)查詢與分析決策功能;統(tǒng)計系統(tǒng)實現(xiàn)了大范圍、靈活角色的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，各類統(tǒng)計報表、手冊自動生成同時網(wǎng)上發(fā)布，實現(xiàn)管理人員動態(tài)查詢和分析決策。
生產(chǎn)安全綜合管理門戶平臺采用SOA架構(gòu)，如圖1所示。應(yīng)用WEB2. 0技術(shù)、矢量圖技術(shù)，實現(xiàn)單點登錄、統(tǒng)一編碼服務(wù)、統(tǒng)一機構(gòu)與用戶權(quán)限分配、統(tǒng)一的地點管理、統(tǒng)一地理信息系統(tǒng)調(diào)用，從而保證了生產(chǎn)安全綜合管理信息的資源共享，使各級管理人員能完成業(yè)務(wù)操作、分析決策、協(xié)同工作。
圖1 生產(chǎn)安全綜合管理門戶軟件架構(gòu)圖
2. 2基于統(tǒng)一軟件平臺實現(xiàn)礦井自動化過程信息的分級集成
礦井自動化過程信息集成采用統(tǒng)一的組態(tài)軟件平臺，實現(xiàn)公司、礦的二級集成，主要包括:礦井環(huán)境安全監(jiān)測信息、生產(chǎn)工況監(jiān)測信息、井下人員分布信息、束管分析數(shù)據(jù)、工業(yè)視頻信息。所有礦井的過程信息通過采集存儲到實時數(shù)據(jù)庫中，通過與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)綜合分析的決策信息存儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間通過對象關(guān)系映射模式完成數(shù)據(jù)交互，客戶端采用WEB瀏覽器方式完成應(yīng)用。礦井自動化過程數(shù)據(jù)流程如圖2所示。
圖2 礦井自動化過程數(shù)據(jù)流程
公司通過對本部六對礦井(東龐礦、顯德汪礦、章村礦、葛泉礦、邢臺礦、邢東礦)實現(xiàn)過程信息的分級集成，實現(xiàn)基于公司統(tǒng)一的組態(tài)圖形，實時監(jiān)測主要設(shè)備的運行狀況。各單位可以按權(quán)限分級進行篩選查看，形成動態(tài)報表，按需完成統(tǒng)計。當(dāng)設(shè)備故障時，能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動，并明確表示聯(lián)動關(guān)系。定期對影響生產(chǎn)的因素實現(xiàn)分析與評估，提供給管理者直觀的趨勢曲線。實現(xiàn)安全監(jiān)測的報警與預(yù)警功能，對數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)了直觀的診斷和斷點續(xù)傳。
2. 3地理信息系統(tǒng)(GIS)的多業(yè)務(wù)綜合利用
地理信息系統(tǒng)綜合利用是在已建成的公司地測地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為生產(chǎn)安全綜合信息系統(tǒng)中的安全、生產(chǎn)、過程信息集成提供基于WebGIS的展示方式，并實現(xiàn)圖文綜合查詢和只維可視化，數(shù)據(jù)源由各應(yīng)用子系統(tǒng)提供，數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一定義以方便交換。根據(jù)WebGIS的設(shè)計思想和具體實現(xiàn)技術(shù)來劃分該系統(tǒng)的不同組件層，主要包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)維護組件層，空間處理基礎(chǔ)組件層和煤礦安全生產(chǎn)專業(yè)應(yīng)用擴展組件層。
礦井只維可視化系統(tǒng)在調(diào)度大廳微機上可以真實地再現(xiàn)硯維地下礦體、巷道、鉆孔、地表等豐富信息，具有逼真的只維動態(tài)顯示效果.實現(xiàn)地表、地下漫游和虛擬現(xiàn)實功能，主要應(yīng)用點包括:立體模型自動生成、地層剖切、井上下對照、線路顯示等，同時可以面向Web提供不維可視化集成應(yīng)用，供管理決策層輔助決策與分析應(yīng)用。
2. 4生產(chǎn)調(diào)度指揮集成與大屏幕顯示的創(chuàng)新應(yīng)用
公司的大屏幕顯示系統(tǒng)建設(shè)主要依據(jù)生產(chǎn)調(diào)度指揮的業(yè)務(wù)需求，對來自工業(yè)數(shù)字視頻、視頻會議、監(jiān)控及調(diào)度指揮等各系統(tǒng)的信號，進行綜合而靈活的顯示，任意一路信號圖象均可以窗口形式在大屏幕上任意放大、縮小和移動的顯示應(yīng)用;顯示要求能將大屏幕劃分成多個顯示區(qū)域分別顯示。根據(jù)不同管理要求，將大屏幕顯示內(nèi)容預(yù)置多種模式;可靠性與后期維護方面，要求系統(tǒng)工作應(yīng)穩(wěn)定可靠，能適用于長時間運行，故障率低，易于維護。總體系統(tǒng)應(yīng)確保總體優(yōu)化、安全可靠，采用的設(shè)備、技術(shù)應(yīng)當(dāng)是業(yè)界先進的。最終確定股份公司“生產(chǎn)調(diào)度指揮中心”的顯示系統(tǒng)選用“LED光源的DLP背投(箱體式)大屏幕拼接技術(shù)”。
公司三級的生產(chǎn)調(diào)度一體化的全雙工語音通信，實現(xiàn)公司、分公司到礦井的生產(chǎn)調(diào)度通信互聯(lián)，實現(xiàn)調(diào)度指揮通信從公司調(diào)度室單向擴展到礦井下，實現(xiàn)“一鍵直通”，同時還能提供調(diào)度指揮與行政辦公一體化的通信接口。支持井下遇到緊急情況時，公司系統(tǒng)支持快速以最高級別方式呼叫礦井系統(tǒng)與井下分機，能以電話、廣播、擴音等多種方式進行;井上下電話、辦公電話號碼進行統(tǒng)一管理，通過計算機觸摸屏實現(xiàn)一鍵通話;在調(diào)度臺上設(shè)立專門的調(diào)度電話和電話號碼管理計算機。
為滿足生產(chǎn)指揮調(diào)度高清視頻會議的需要，升級視頻會議核心設(shè)備MCU;配置或升級部分會議終端，滿足雙流、高清會議的需要，提高會議效果;部署電話會議系統(tǒng)，滿足公司工作例會、日常調(diào)度會議、外出領(lǐng)導(dǎo)參會或組織會議、以及單位之間、與外單位之間工作組級的日常辦公會議交流，提高視頻會議的保障能力。
2. 5集成規(guī)范的制訂與應(yīng)用
為了順利實現(xiàn)各子系統(tǒng)的集成效果，公司制訂了系統(tǒng)集成規(guī)范與技術(shù)指引，主要包括:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸平臺技術(shù)指引、自動化子系統(tǒng)接人規(guī)范、自動化平臺軟件規(guī)范、基層單位數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范、生產(chǎn)綜合管理門戶集成規(guī)范、平臺統(tǒng)一編碼規(guī)范等。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)指引建議基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)TCP/IP技術(shù)建立高速的數(shù)據(jù)傳輸通道，如有其他類型的通信格式，通過協(xié)議網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信息包，在IP網(wǎng)絡(luò)上進行傳送;自動化各子系統(tǒng)在數(shù)據(jù)集成時建議采用OPC方式實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成;針對定制開發(fā)而不支持OPC方式的生產(chǎn)系統(tǒng)可采用DDE方式，并逐步在新裝備系統(tǒng)中要求采取OPC方式接入。自動化平臺軟件規(guī)范推薦統(tǒng)一選擇組態(tài)軟件，以便與股份公司與生產(chǎn)礦井進行無縫集成;基層單位數(shù)據(jù)傳輸主要從時間同步、基層單位編碼、測點配置信息、傳感器類型編碼、子系統(tǒng)編碼進行規(guī)范性要求。生產(chǎn)綜合管理門戶集成規(guī)范提供通用數(shù)據(jù)庫層操作接口，提供一個通用的數(shù)據(jù)庫訪問操作，提供數(shù)據(jù)加密、解密操作接口;提供登錄用戶認證信息，并進行時效性控制，對用戶登錄進行認證，身份認證后通過，將用戶信息進行加密通過Url參數(shù)方式傳遞給各應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)通過調(diào)用相應(yīng)的解密函數(shù)即可得到相應(yīng)的用戶信息，提供用戶權(quán)限檢測操作接口，為各應(yīng)用系統(tǒng)提供各個業(yè)務(wù)模塊的操作權(quán)限定義，通過調(diào)用用戶權(quán)限認證函數(shù)即可得到用戶信息和該模塊的權(quán)限。
3 結(jié)語
通過該項目的實施應(yīng)用，冀中能源股份公司有效實現(xiàn)了下屬各廠礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營信息的有機集成，率先在煤炭行業(yè)實現(xiàn)了集團級生產(chǎn)經(jīng)營活動的集成創(chuàng)新，在行業(yè)內(nèi)樹立了較強的品牌效應(yīng)。目前，集團公司領(lǐng)導(dǎo)能夠在調(diào)度室實現(xiàn)對各下屬單位安全生產(chǎn)經(jīng)營信息的實時監(jiān)管，由于所有信息為自動采集，從而有效保證了信息的真實性，提高了監(jiān)管效率和信息化管理水平。由于系統(tǒng)采用可擴展統(tǒng)一架構(gòu)，保證后期可將新建支柱產(chǎn)業(yè)各類信息納入集團公司調(diào)度體系，為將來系統(tǒng)的擴展、管理層次的提升預(yù)留了充足的空間及支撐.符合集團長期發(fā)展規(guī)劃的需要。
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