1. 應用背景
寺河礦是國家“九五”期間重點建設項目，礦井位于沁水煤田東南邊緣，工業(yè)場地位于沁水縣嘉峰鎮(zhèn)殷莊村。礦區(qū)西側緊鄰侯月鐵路，距候月鐵路嘉峰車站1公里，距陽城電廠20余公里，并有鐵路專用線直接相連。
寺河礦于1996年12月30日開工建設，引進國外先進生產設備及工藝，2002年11月8日通過國家驗收正式投產。2006年經山西省煤炭工業(yè)局核定礦井生產能力為1080萬噸/年，是晉城煤業(yè)集團首個千萬噸級礦井。全礦在冊正式員工3856人（截止到2008年6月底），目前井下有兩個綜采隊，三個連采隊、二個連掘隊、一個預備隊、一個瓦斯抽放隊；輔助生產單位有洗煤廠、井下機電隊、地面運行工區(qū)、運安工區(qū)等單位；設置有調度室、生產技術室、機電科、通風科、地測科等職能科室。
礦井設計為斜井盤區(qū)開拓方式，綜合機械化開采。采區(qū)布置分為東區(qū)、西區(qū)、北區(qū)三個部分，目前只開采東區(qū)，同時正在積極做好西區(qū)和北區(qū)的開采準備工作。寺河礦井田面積約為230平方公里，南北走向長約12公里，東西傾斜寬約23公里，地質儲量為15億噸。全井田可采煤層分為3#、9#、15#共3層煤層，總厚度10.32米。其中，主采煤層3號煤平均厚度為6.31米，可采儲量2.1億噸。煤種為低硫、低中灰、高發(fā)熱量、高機械強度的無煙煤，為優(yōu)質化工原料和動力用煤。
寺河礦自建礦伊始，就確立了建設國內領先、國際一流現(xiàn)代化礦井的戰(zhàn)略目標，引進了世界先進技術和裝備：綜采采用長壁工作面一次采全高采煤工藝，采煤機為德國艾柯夫公司SL-500型采煤機；掘進采用連采、連掘工藝，連采機從美國久益公司進口，掘進機采用美國12CM27-10E型連采機及配套設備；輔助運輸全部采用膠輪車運輸；寺河礦選煤廠始建于1996年，2002年 12月投產，設計入洗能力為800萬噸/年，經過2004-2006年的技術改造，入選能力增至1500萬噸/年；選煤采用重介分選工藝，主洗系統(tǒng)主要設備從朗艾道公司引進；裝車采用美國KSS定量裝車系統(tǒng)，裝車能力達到5000噸/小時，主導產品為洗中塊、洗小塊、洗末煤、標末煤，2005年曾獲“全國十佳選煤廠”榮譽稱號。
為使晉城煤業(yè)集團寺河礦井的信息化建設達到業(yè)內先進水平，更好地發(fā)揮企業(yè)信息化建設作用，提高機械設備的利用效率，提高安全生產和管理水平，開發(fā)信息資源的價值，企業(yè)需進行綜合信息管理系統(tǒng)的建設，其必要性可以概括如下：
——早期的生產自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)處于相互獨立的狀態(tài)，各系統(tǒng)自成體系，信息不能互通，形成“信息孤島”現(xiàn)象。
——通訊線路重復投資建設，費用過高，不僅系統(tǒng)維護量大，且整體可靠性差，維修、維護困難。
早期的各生產自動化子系統(tǒng)無法實現(xiàn)網絡共享，無法統(tǒng)一監(jiān)測，無法統(tǒng)一調度，嚴重影響了生產力水平的提高。
由于各自動化子系統(tǒng)采集信息不能綜合利用，所以很難從系統(tǒng)工程的角度來整體對企業(yè)進行統(tǒng)一的自動化管理，難以有效的整合各種資源和發(fā)揮自動化的最大效益。
企業(yè)業(yè)務管理各子系統(tǒng)沒有統(tǒng)一數據標準、業(yè)務規(guī)范，不能有效整合底層自動化數據及企業(yè)管理數據為領導決策提供合理的依據。
2. 客戶需求
寺河礦綜合自動化系統(tǒng)搭建，基于GE 智能平臺 Proficy軟件平臺，由北京陽光金力公司負責工程實施。礦井綜合信息化目標：通過優(yōu)化礦井生產相關的資源綜合管理調控能力，建立晉城煤業(yè)集團寺河礦井監(jiān)測、控制、管理一體化的、基于網絡的信息化系統(tǒng)集成，以實現(xiàn)全礦井生產各環(huán)節(jié)的過程控制自動化、安全生產綜合調度指揮和業(yè)務運轉網絡化、行政辦公無紙高效化。
1）應用計算機技術、網絡技術、信息技術、控制技術、智能技術、和煤礦生產工藝技術，實現(xiàn)企業(yè)的經營、生產決策、安全生產管理和設備控制等信息的有機集成。
2）應用計算機技術、網絡和自動控制技術實現(xiàn)在礦調度指揮中心監(jiān)測井下環(huán)境參數，集中控制井上、下機電設備，減少井下作業(yè)人數，達到減人增效和提高礦井安全水平的目的。
3）通過應用軟件，實現(xiàn)生產計劃、生產安全調度、生產過程控制最優(yōu)化，并能實現(xiàn)對關鍵設備的狀態(tài)監(jiān)測和故障分析。
4）保證煤礦生產安全，提高產量和質量，提高企業(yè)經濟效益和競爭能力。
5）利用先進的技術和合理的方案，使系統(tǒng)具有良好的性價比。
系統(tǒng)建設完成后，應能夠使晉城煤業(yè)集團寺河礦井上下各生產環(huán)節(jié)的生產工況信息和視頻信息在一個統(tǒng)一網絡平臺上運行，在異構條件下進行聯(lián)通與共享，能夠使不同功能的應用系統(tǒng)聯(lián)系起來，協(xié)調有序運行，使各自獨立的監(jiān)控系統(tǒng)信息實現(xiàn)共享。
系統(tǒng)建設完成后能夠對全礦井安全、生產的主要環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測、監(jiān)視和必要的控制，實現(xiàn)全礦井的數據采集、生產調度、決策指揮的信息化、科學化，為礦井安全生產、有效預防和及時處理各種突發(fā)事故和自然災害，提供有效手段，為企業(yè)信息化的應用和發(fā)展奠定基礎。
3. 解決方案
3.1系統(tǒng)概述
集中監(jiān)測與控制系統(tǒng)在煤礦綜合自動化系統(tǒng)和安全生產管理信息化系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。集中控制系統(tǒng)既是煤礦綜合自動化的核心，也是安全生產管理信息化的數據源的重要提供者。在煤礦綜合自動化和安全生產管理信息化工程的網絡拓撲中，集中控制系統(tǒng)貫穿了控制網和管理網兩層網絡。
子系統(tǒng)包括：底層硬件設備、副井提升子系統(tǒng)、井下皮帶監(jiān)控子系統(tǒng)、通風子系統(tǒng)、電網子系統(tǒng)、安全監(jiān)測子系統(tǒng)等等。各子系統(tǒng)負責底層硬件設備數據的采集及執(zhí)行控制命令，并作為IO Driver。數據采集器從各子系統(tǒng)的IO Driver中采集實時數據并實時的發(fā)送至數據服務器中的工業(yè)庫中。工業(yè)庫負責數據的存儲，并為集中控制系統(tǒng)監(jiān)控中心（人機界面）提供實時數據。控制網中的數據服務器通過單向防火墻將數據傳送到管理網中的工業(yè)庫鏡像服務器中，為其他數據分析軟件提供數據源。WEB服務器可將集中控制系統(tǒng)監(jiān)控中心以網頁的形式發(fā)布，支持多用戶遠程訪問，其數據源來自工業(yè)庫鏡像服務器。集中控制系統(tǒng)的結構
3.2系統(tǒng)數據流
自動化系統(tǒng)采用GE Intelligent Platform的Proficy HMI / SCADA – iFIX軟件，以完成采集現(xiàn)場設備數據的任務，并將這些信息通過工業(yè)庫進行存取，用以進一步數據處理和報表查詢，通過Portal3.0 WEB軟件可將集中控制系統(tǒng)監(jiān)控中心以網頁的形式發(fā)布，支持多用戶遠程訪問。
系統(tǒng)數據流如下圖所示：
圖1 系統(tǒng)數據流圖
3.3系統(tǒng)軟件描述
礦井綜合自動化平臺軟件建立在GE Intelligent Platform的Proficy軟件產品的基礎上，這包括HMI監(jiān)控軟件、工業(yè)庫、Portal3.0 WEB發(fā)布軟件等。
應用于礦井綜合自動化平臺軟件建立的主要軟件產品如下：
——服務器（SCADA Server）：從現(xiàn)場PLC、儀表采集數據；產生報警，控制；存儲現(xiàn)場實時數據到過程數據庫。
——客戶端 (View Node)：從SCADA Server訪問數據；以圖形畫顯示實時生產過程。
——lPortal3.0 WEB軟件：通過Portal3.0 WEB軟件可將集中控制系統(tǒng)監(jiān)控中心以網頁的形式發(fā)布，支持多用戶遠程訪問。
——工業(yè)庫
將現(xiàn)場采集的數據信息通過工業(yè)庫進行存取，用以進一步數據處理和報表查詢。
選用GE Proficy軟件平臺主要基于該軟件產品平臺的如下特點：
——應用案例在中國煤炭行業(yè)最多，Proficy平臺已在中國數十個礦井的綜合自動化建設中選用。
&md
