煤矿智能化升级改造项目建设方案

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1、UcanXXXX煤业有限公司XX煤矿智能化升级项目建设方案上海XX自动化控制设备有限公司201X年8月目录前言1第一章 概述2第一节 矿井概述2第二节 建设背景2第三节 项目建设概述21.1 建设目标21.2 建设内容21.3 建设周期31.4 项目建设总投资3第二章 XX煤矿智能化升级总体设计方案4第一节 设计总则4第二节 遵循规范及标准4第三节 设计原则5第四节 平台集成设计要求6第五节 平台功能特点75.1 协调统一的体系结构75.2 友好的软件界面75.3安全性、可靠性、稳定性高75.4 独有的联动控制预警75.5 强大的冗余特性85.6 便捷二次开发定制85.7 良好的人机接口85.

2、8 易于扩展和集成85.9 标准的开放协议接口85.10 简单灵活的部署解决方案8第六节 各子系统融合设计综述9第三章 煤矿综合信息化管控平台技术方案10第一节 综合自动化软件平台101.1综合自动化软件平台技术要求101.2综合自动化软件平台选型101.3 FactorySuit软件平台的构成111.4统一开发维护软件DEV Studio151.5系统安全15第二节 系统网络结构15第三节 系统数据流程15第四节 系统开发设计17第五节 安全生产子系统集成195.1系统集成整体功能设计195.1.1权限管理205.1.2实时集中监控组态205.1.3 WEB数据查询统计分析225.2 各子系

3、统接入275.2.1各监控子系统接入应具备的条件275.2.2设计接入的子系统28第六节 系统最终实现功能30第四章 煤矿智能信息化管理系统31第一节 系统概述311.1系统建设背景311.2总体目标311.3系统架构32第二节 系统功能332.1门户管理子系统332.1.1基础数据管理332.1.2工作流管理362.1.3消息推送管理392.1.4人员管理392.2安全管理子系统412.3生产管理子系统452.4经营管理子系统532.5决策支持子系统56第五章 煤矿监控子系统智能化升级设计57第一节 工业网络设计571.1工业网络基本现状571.2 概述571.3网络架构57第二节 工业视频

4、系统652.1工业视频系统基本现状652.2需求分析662.3设计依据和原则672.3.1设计依据672.3.2设计原则672.4系统设计672.4.1 系统示意图682.4.2 井下视频采集692.4.3监控平台702.4.4平台总体架构702.5 平台功能702.5.1 通用业务功能702.5.2 基础管理功能732.5.3 扩展业务功能（选配）782.5.4 系统功能782.6 设备选型792.6.1前端设备792.6.2 后端设备84第三节 信息引导及发布系统883.1 信息引导及发布系统现状883.2需求分析883.3 系统特点883.4 系统组成及功能893.5主要设备选型903.

5、5.1 PH5显示屏903.5.2 KDY127/5矿用隔爆兼本安型电源913.5.3 矿用语音灯光告警装置91第四节 矿井供配电子系统934.1 煤矿变电所智能化与电力调度配电子系统934.1.1 煤矿变电所基本现状934.1.2 需求分析934.1.3 监控范围944.1.4 电力监控技术方案944.1.5主要设备简介1004.1.6 井下变电所电力监控系统建设方案1024.1.7 PIR-8110矿用智能型高压综合保护装置主要技术特点1034.1.8 PIR-8210矿用智能型低压综合保护装置主要技术特点1044.1.9 YK-2000系列智能型低压综合保护装置主要技术特点1054.2

6、测温火灾报警部分1074.2.1测温火灾报警基本现状1074.2.2需求分析1074.2.3 监控范围1074.2.4 技术依据1074.2.5系统特点1084.2.6技术原理1084.2.7技术优势分析1104.2.8系统组成及功能介绍1114.2.9系统软件组成及功能113第五节 通风子系统1235.1 通风系统基本现状1235.2 需求分析1235.3系统规范1245.4系统方案1245.4.1系统设计1245.4.2监测功能实现1255.4.3 控制功能实现1265.5 系统管理1265.6 系统功能1265.7 监控信号1275.8局扇监控系统方案1285.8.1 KJ421系统设计

7、原则1285.8.2 KJ421系统设计方案1285.8.3 KJ421系统主要功能1305.8.4 KJ421系统主要关联设备性能指标1325.9局扇监控系统具体建设方案1345.9.1调度中心建设方案1345.9.2井下监控系统建设134第六节 主排水子系统1356.1主排水系统基本现状1356.2需求分析1366.3系统设计依据1366.4 总体技术要求1376.5系统设计方案1386.5.1系统组成1386.5.2泵房监控单元1396.5.3操作过程1406.6 系统功能和特点1426.7 系统软件功能144第七节 压风子系统1467.1 压风子系统基本现状1467.2需求分析1467

8、.3系统功能1467.3.1 系统组成1467.3.2 系统功能1477.4压风机系统建设方案1477.4.1空压机控制柜改造方案1477.4.2 空气压缩机电控柜改造148第八节 运输子系统1498.1运输子系统基本现状1498.2需求分析1498.3设计原则与依据1498.4 方案概述1508.4.1 集中控制系统设计构架1508.4.2基本参数1508.4.3皮带保护技术参数1518.4.4其系统功能简介151第九节 瓦斯抽采子系统1569.1 瓦斯抽采子系统基本现状1569.2需求分析1569.3 工程概况1569.4设计原则1579.5技术标准1579.6 集控系统设计方案1589.

9、6.1系统主要监控点1589.6.2主要设备1599.7 系统功能1649.7.1 硬件主要功能1649.7.2 系统实现的软件主要功能1649.7.3 主要报警功能168第六章 项目实施170第一节 项目组织管理170第二节 项目实施计划170第三节 项目效益分析1713.1 安全效益分析1713.2 社会效益分析1723.3 经济效益分析1733.3.1 煤矿综合管理平台效益分析1733.3.2 煤矿监控及自动化平台效益分析173第四节 项目风险分析1754.1 技术风险1754.1.1 风险分析1754.1.2 风险对策1754.2 管理风险1754.2.1 风险分析1764.2.2 风

10、险对策1764.3 组织风险1764.3.1 风险分析1764.3.2 对策分析177前言2015年6月，国家安全监管总局根据煤矿生产形势，从提高安全和生产效率的角度下发了专项文件通知关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知（安监总科技201563号），用于规范和指导各行业生产的安全生产；同时，提出目标“到201X年6月底，实现高危作业场所作业人员减少30以上，大幅提高企业安全生产水平”。 其中，实现主运输系统的智能监测监控和人员巡检，减少人员80%以上；现中央变电所、水泵房、风机房等场所的无人值守，减少原有值守系统工作人员数量60%以上；实现设备、物资、环境等智能监测与管理，

11、减少人员30%以上。为了加快推动XX省煤炭工业脱胎换骨、转型升级发展，2017年5月XX省人民政府出台了省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见黔府发20179号，其中明确提出目标“到2020年，生产煤矿采煤机械化率达到96%，煤矿辅助系统智能化、信息化服务管理和监控覆盖率均达到100%”。提升煤矿智能机械化水平，对提高资源回收率、增加工效、降低工人劳动强度、减少重大产尘点的劳动力，降低因粉尘、放炮后化学毒物等引发的职业病的危险，同时对提高安全生产水平具有重大意义，是发展先进生产力的重要手段，为促进煤炭工业科学、和谐发展，煤矿生产智能机械化势在必行。因此，XX煤矿为了积极配合XX省

12、政府提出的煤炭工业脱胎换骨、转型升级政策要求，并从企业自身实际出发，主动对XX煤矿辅助系统智能化提出升级改造的要求，上海XX自动化控制设备有限公司编制完成XX煤矿智能化升级项目建设方案。第1章 概述第一节 矿井概述XX煤矿属于XXXX煤业有限公司，设计生产能力为30万吨/年，煤矿位于XX省XX马临镇，紧邻蓉遵高速，交通便利。第二节 建设背景煤矿的生产过程相对复杂，涉及的各种安全生产系统种类繁多，如：供电系统、安全监测系统、通风系统、皮带运输系统、排水系统、压风系统等，传统的监视、检测和控制方式需要投入大量的人工，无法实行远程化集中自动控制，为了彻底改变这种现象，建设高产高效的自动化、信息化管理

13、为一体的现代化矿井，提升XX煤矿的整体安全、生产和管理水平，同时为了防止在建设中的无序重复建设和节省大量的各系统整合工作，系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现相关联业务数据的综合分析，集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节设备实时监测和进行必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。总之：系统运行后，设备稳定，传输可靠，系统安全，达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建成本质安全型的数字化矿井，并能体现建设的最新面貌，同时树立本矿职工的自信心和自豪感，鼓舞大家

14、工作热情。第三节 项目建设概述1.1 建设目标针对XX煤矿的辅助系统现状，以安全、高效、节能、环保为目标，运用先进的测控、信息和通信技术，建设包括煤矿监控及自动化平台、煤矿信息管理平台在内的煤矿综合信息化管控平台，对煤矿安全生产和经营管理信息进行采集、分析和处理，实现智能感知、信息融合、数据挖掘和决策支持，全面提升企业管理水平，改善工人劳动环境，实现减员增效。1.2 建设内容XX煤矿智能化升级改造建设内容主要包括：序号系统名称建设情况备注1煤矿综合信息化管控平台本次建设2工业视频监控子系统改造建设3千兆环网平台本次建设4通风子系统本次建设5压风子系统本次建设6信息导引及发布子系统本次建设7运输

15、子系统本次建设8供配电子系统本次建设9瓦斯抽采子系统本次建设1.3 建设周期项目建设在合同签订后6个月内完成，具体实施进度计划详见第六章。1.4 项目建设总投资详见项目合同清单。第二章 XX煤矿智能化升级总体设计方案第一节 设计总则煤矿综合自动化集成平台能够简便而准确地调用各种信息，能监测监控各种子系统，此平台的建设对提高劳动生产率、改善产品质量控制、有效利用资源和减少能耗、减人增安、提高矿井生产安全、改善劳动条件有重要作用和现实意义。建设统一集成平台注重各个监测、监控子系统之间的协同性，平台内各个系统均形成统一数据标准、统一数据协议、统一数据格式。整个平台采用B/S架构模式，预留接口，可以直

16、接支持扩展移动监管和SCADA控制。建立综合自动化平台，向下监视各子系统内设备的运行状态及所需的生产和安全参数，可对已集成的各自动化系统机电设备进行集中控制，实现全矿的管控化；向上实现矿井与管理级局域网之间的联网，实现安全生产过程控制网络化、企业综合管理现代化。第二节 遵循规范及标准 煤矿安全规程（2013版） 兖矿集团驻外能化公司信息化建设规范兖矿集团发2013220号 CMMI3级软件过程改进方法与规范 计算机软件开发规范（GB8566-88） 工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ93-86） 工程网络计划技术规程（JGJ/T121-99） 中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例 建

17、筑物电子信息系统防雷技术规范（GB503432004） 电气装置安装工程施工及验收规范（BGJ232.90.92） 信息技术设备用不间断电源通用技术条件（GB/T14715-1993） 通用电源设备安装设计规范（YD-5050-97） 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求（MT 209-90） 工业计算机监控系统抗干扰技术规范（CECS81：96） 传输规约基本远动任务配套标准（DL/T634.5101-2002） 继电保护设备信息接口配套标准（DL/T667-1999） 电力系统实时数据通信应用层协议（DL476-1992） 电力系统调度自动化设计技术规程（DL5003-2005）

18、 交流采样远动终端技术条件（DL/T630-1997） 电力系统继电保护柜、屏通用技术条件（DL/T720-2000） 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 （DLT5136-2001） 继电保护和安全自动装置技术规程（GB/T 14285-2006） AQ 6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ 1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 MT/T 1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 MT/T 1008-2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术条件 MT/T 1128-2011 煤矿排水监控系统通用技术条件 MT/T 772-1998 煤

19、矿监控系统主要性能测试方法 煤矿安全规程（2016） 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求（GB 3836.1-2010） 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备（GB 3836.2-2010） 爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备（GB 3836.4-2010） 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT 209-90第三节 设计原则本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，综合考虑施工、维护及操作因素，要为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。并且系统设计内容是系统的、完整的、全面的，设计方案具有科学性、合理性、可操作性。 先进性

20、：数据库管理系统的服务器端采用大型关系型数据库Microsoft SQL Server 2000与自行开发的实时数据库配合，历史库和内存库的访问达到数据无缝连接和统一管理，使系统能高效、安全、快速地处理大容量的数据，为用户提供了基于SQL（结构化查询语言）标准的开放性数据访问接口，便于进行二次开发。 实用性：系统图形界面采用业内最为规范和开放的Windows平台，统一的图形界面，操作简单，使用方便。 开放性：系统设计建立在开放的国际工业标准的基础上，强调各个环节的全部开放是设计的主要思想。系统更新和升级可在原有系统的基础上进行，最大限度地保障用户的投入，体现系统经济性的特点。 灵活性：采用分层

21、分布式的体系结构，设备层和站控层相对独立、互不影响。系统的维护和升级非常方便，可以在不影响系统正常工作的情况下，对设备层的设备进行升级。系统可根据需要灵活配置，系统模块可组可分。从站控层到设备层的双网双机冗余设计，最大程度上保证了系统的可靠性，面向设备建模的实时数据库，使系统更符合实际。第四节 平台集成设计要求 综合自动化系统的集成不仅仅是利用计算机技术将各子系统数据整合在一起，更重要的是要对综合数据进行分析、挖掘、整理，加工利用。B/S架构综合自动化集成平台可集成10个以上子系统，其余系统预留接入接口，根据后续矿方系统建设情况进行接入。 矿井目前所使用的各子系统，矿方应协调各子系统厂家提供规

22、范软件接口及相关的信息量点表，通过千兆环网平台传送所需要的信息量至综合自动化平台。 本项目各子系统中目前在用的设备，如需与本次改造范围内的设备或信息化综合管理平台进行通讯，矿方应协调厂家提供通讯接口协议。 矿方应保证目前在用的所有受控设备的电控装置完好可控。 系统根据矿方提供的相关信息进行设计，矿方应保证提供的所有技术资料和其他相关信息真实准确。表1 本次平台集各子系统表序号系统名称1安全监测系统（瓦斯系统）2人员定位管理系统3工业视频监控系统（地面、井下）4电缆测温系统5信息导引及发布系统6供配电监控系统7井下胶带/皮带控制系统8瓦斯抽采监控系统9局扇监控系统10主通风机监控系统11压风机监

23、控系统12第五节 平台功能特点5.1 协调统一的体系结构采用通讯中间件，解决了集成中面临的语义异构、语法异构、结构异构、系统异构的问题。在.Net平台下基于组件开发方式，开发人员可以方便使用、修改、扩充、定制框架中的组件，框架平台可以通过配置组件动态加载核心模块。5.2 友好的软件界面系统的人机界面 采用最流行的界面组态技术，将所有的人机界面，应用数据和分析数据完整地集成在平台框架体系结构中。基于面向对象的图形，表格等为用户提供功能强大友好的操作界面。使用人员只需阅读相关的使用说明书或经过简单的培训就可操作。5.3安全性、可靠性、稳定性高整个解决方案采用基于角色的权限管理设计，按照人员、角色、

24、权限、拥有资源来实现安全小粒度划分，满足在应用层的高度安全需要。该解决方案提供了先进、成熟的支撑平台软件，确保关键应用能稳定运行。经过众多行业长时间检验的通讯控制引擎可保证通讯控制稳定可靠。数据采集服务器采用冗余方式配置，所有冗余服务器对系统内客户端有效，无需冗余组件，自动切换，报警事件自动同步。通讯控制系统无故障率高达99.99%。5.4 独有的联动控制预警在该解决方案中，将各个系统集成在统一的一个平台下，各子系统之间可以自动实现联动控制与预警。指挥人员可以实时监控各个重要场所与环节的状态与现场状况，一旦有异常发生，能以声光信号提示，视频锁定异常点监控，在平台上可以明确标定异常点影响范围，人

25、员分布及就近逃生路线，环境参数。方便调度管理人员及时、可靠掌握现场情况。根据异常类型自动产生初步处置方案，可对该方案进行模拟分析。5.5 强大的冗余特性平台强大的冗余服务器双机热备和LAN冗余结构，在主服务器产生故障或数据连接失败的情况下可自动从故障服务器切换到备用服务器，接管主服务器的所有功能，并保持与各节点的正常通讯。5.6 便捷二次开发定制整个系统拥有直观的图形工具，一般用户都可以快速上手，简单快捷地为他们的生产过程创建高性能的过程窗口。无论是简单的单机人机界面，还是复杂的多节点、多现场的数据采集和控制系统，软件都可以方便地满足各种应用类型和应用规模的需要。运用我们提供的报表服务功能、图

26、形引擎、数据访问中间件、在线组态、日志审核功能、权限审计等功能，可以方便的开发出新的高安全跨系统的应用。可以通过模块配置实现现有系统无缝接入。5.7 良好的人机接口系统支持在线组态功能，提供动态、实时、准确现场数据。运用了Ajax技术改善了用户使用体验。提供多种数据表现形式如实时图表、文本表格、语音报警等。5.8 易于扩展和集成平台使用通讯中间件，拥有众多标准的驱动库，支持PLC过程级直接通讯。采用了COM/DCOM组件、ActiveX控件、OPC、VBA、ODBC和ADO，.Net Remoting,Web Service等技术以确保现有和后期扩建系统能便捷接入。5.9 标准的开放协议接口采

27、用标准、开放的接口协议，各系统互联基于工业以太环网，采用标准、开放的协议如：OPC、NetDDE、MPEG4、SOAP等协议。5.10 简单灵活的部署解决方案对于c/s结构程序部署我们使用微软ClickOnce解决方案，客户端可以自行更新；开发人员可以指定更新行为；网络管理员也可以控制更新策略，最终用户或管理员还可以对更新进行回滚，使应用程序恢复到早期的版本。而对于B/S结构程序，客户端部署属于零配置。第六节 各子系统融合设计综述子系统接入需要各子系统厂家提供规范软件接口及相关的信息量点表，通过千兆环网平台传送所需要的信息量至综合自动化平台。各子系统软件采用标准的软件接口规范和协议。各子系统上

28、位机就近接入地面交换机，通过OPC或FTP文件方式将相关数据上传至管控服务器，主程序读取信息，以实现在调度室对实时数据监测、查询历史数据与曲线、查询故障信息等的查看，对全矿供配电设备、井下胶带运输、水泵、压风机等设备的监控。实现调控中心能够监测整个控制系统的运行情况。具体整合子系统如下表：序号子系统名称接入方式是否控制备注接入方式硬件接口软件接口1瓦斯监控系统上位机以太网FTP否需提供OPC数据接口2人员定位考勤系统上位机以太网FTP否需提供OPC数据接口3工业视频监控系统上位机以太网流媒体软件控件是4安全检测系统上位机以太网FTP否需提供OPC数据接口5通风机监控系统上位机以太网OPC是需提

29、供OPC数据接口6压风监控系统上位机以太网OPC是需提供OPC数据接口7信息引导发布系统上位机以太网FTP否需提供OPC数据接口或者提供协议转换文件8皮带运输系统上位机以太网OPC是需提供OPC数据接口9供配电监控系统上位机以太网OPC是需提供OPC数据接口10瓦斯抽采监控系统上位机以太网OPC是需提供OPC数据接口11第三章 煤矿综合信息化管控平台技术方案第一节 综合自动化软件平台1.1综合自动化软件平台技术要求XX煤矿综合自动化对作为核心的综合自动化软件平台有较高的要求，在数据的采集、存储、运行、部署、查询、开发维护等方面应可靠、安全和高效，主要体现在以下一些方面： 符合“集中控制管理、分

30、散控制风险”的自动化系统设计要求。 具有较强的接入能力，能够对各种自动化子系统系统进行接入。平台应提供I/O接口软件包，支持大多数现场总线，并提供驱动开发接口。 支持控制逻辑的实现，具有灵活、可靠的控制功能，能够对现场设备进行实时控制。 能够以组态图形方式直观显示来自生产现场的实时数据，人机界面良好。 支持各种报警条件的定义，能对现场的异常情况及时报警。 提供工业级实时数据库，能够将大容量的历史数据进行长时间存储和多用户并发快速访问。 支持以WEB方式实现历史数据和实时数据的显示和查询，提供相关生产报表的自动生成和查询。 稳定可靠，支持数据采集、处理、存储的冗余。 系统结构合理，能方便地进行扩

31、展。 有完善的多种安全机制并能够实现数据级的安全。 支持多人集中统一的在线开发维护，系统运行成本低。 兼容性好。1.2综合自动化软件平台选型由于FactorySuit软件平台所具有的独特优势以及在集团公司大调度系统及本部全部生产矿井综合自动化系统中的成功应用，本次综合自动化软件平台采用此平台进行设计。FactorySuit套件作为面向综合自动化和工业信息化的软件平台，该平台具有以下显著优点： 支持采用面向对象的工程方法，最大限度实现工程重用，提供强大的树型结构组织现场应用，与实际的现场设备对应。 采用分布式计算，当服务器负载过重时，可随时在线升级，实现服务器负载均衡。 能够利用统一的环境集中开

32、发，允许多个用户直接在一个系统上同时开发，维护工作量小。软件支持在线组态，能对工业控制系统中的各种资源(设备、标签量、画面等)进行配置和编辑。有利于安全生产的集约化，运行维护成本较低。 系统基于开放架构，兼容性好，对各种系统接入比较容易。 人机界面友好，直观，现场感强，全系统界面风格一致。支持在线组态，无需重新启动。 软件支持节点间的容错功能，采用容错技术的运行节点间可以互为备份。 软件运行节点提供历史数据的存储转发功能，当网络中断时，系统平台客户端可缓存数据，当网络恢复时可自动向数据库上传丢失数据，无需采用数据库冗余。 采用工业级实时历史数据库，同传统商用数据库SQLserver相比，数据采

33、集和访问效率提高300倍，无损压缩效率提高50100倍，有损压缩效率提高300倍，且时间标定不受限制。 工业实时历史数据库提供良好的数据库接口，与SQL数据库无缝连接，兼容性好。提供多用户开发环境。 支持系统二次开发，支持.NET。 系统容量将仅受限于所有硬件的处理能力，同时当某一工作站发生故障时，可自动迅速的将其上业务快速迁移至系统任意工作站，实验室测试支持100万点数据采集处理，实际应用案例超过10万点。 与集团公司安全生产系统平台选型一致，可无缝数据接入，无需二次接口和开发。1.3 FactorySuit软件平台的构成FactorySuite A2软件平台主要包括应用服务器WAS，输入输

34、出服务器InComm，HMI（人机界面）软件InTouch，工业实时数据库软件Historian，信息发布软件InPortal等多个各自独立又紧密集成的组件组成，代表了当今世界自动化软件的发展方向。1.3.1系统平台服务软件SystemPlatform Server作为FactorySuiteA2自动化平台的核心，提供了具有革命性的创新功能。平台提供面向对象的开发环境，将现场的应用开发采用面向对象的设计，根据煤矿生产管理的特点，可将某一类可重用的生产设备的所有I/O、报警、表单和监控界面设计为模板，把应用工程变成一个装配过程，因而可以显着提高不同项目的生产率。FactorySuiteA2自动化

35、平台的特点包括：分布式点到点架构，一个全局的命名空间 ,集成化历史、脚本、报警及安全机制，直观的多用户开发环境，基于组件的工厂与应用模型。使用它可以显著降低开发成本和运行成本，快速响应，并能适应发展的需要。平台体系结构是一个强健的工业框架，将InTouch、InSQL等各功能软件紧密结合在一起，所有的应用程序组件都可通过一个直观的集成开发环境IDE进行分布式的开发，并可远程配置和部署到任何工作站与服务器节点，可连接成千上万的设备和控制网络，系统容量将仅仅受限于所有节点的综合硬件处理能力。应用开发采用面向对象的设计，WAS的组件对象模型有利于开发代表生产设备的可重用的应用对象，用户开发的模板库可

36、以把应用工程变成一个装配过程，而不是一种程序编制工作，因而可以显着提高不同项目的生产率。WAS具有极高的安全性和可靠性，符合FDA 21 CFR part11部分的要求（美国食品与药品管理局关于自动化软件安全性的要求）。WAS在最小的粒度水平提供数据模型安全性。WAS在进行应用升级与扩充时，不需要停止和重新启动整个系统，并能集中管理整个系统的诊断工作，节省系统诊断和检修时间。1.3.2输入输出服务器软件InCommInComm用来连接现场设备和支持远程通讯，为每个独立数据点提供质量信息和时间标识。支持各种协议如OPC、 DDE、NetDDE以及Wonderware的SuiteLink 和Dat

37、aAccess Server（通信服务器）。InComm还能够支持世界上绝对大多数现场设备的直接通信连接，包括：HoneyWell、Foxboro、Allen-Bradley、Siemens、Modicon、ABB、Opto22、GE、SquareD等等。InComm为每个独立数据点提供质量信息和时间标识。这进一步改善了Wonderware 的报警管理和历史数据存档能力。对于非标准的设备通信协议，利用InComm提供的Toolkit开发出针对煤矿应用的接口软件包，对于文本文件（如KJ系列安全监测系统接口文本）、小型数据库文件（如煤仓煤位mdb文件）、变电站系统IEC61850通讯协议、计量系统

38、通讯规约（如DL-T 645多功能电能表通信规约）等提供支持。1.3.3人机界面软件 InTouchWonderware InTouch HMI软件，用于可视化和工业过程控制，它提供了无比的易用性和易于配置的图形。通过使用其强大的向导，新的智能符号使用户可以快速创建并部署自定义的应用程序，连接并传递实时信息。其灵活的架构可以确保 InTouch 应用程序满足客户目前的需求，并可根据将来的需求进行扩展，同时还能保留原来的工程投资和成果。这些通用的InTouch 应用程序可以从移动设备、瘦客户端、计算机节点、甚至通过 Internet 进行访问。此外，InTouch HMI 具备相当的开放性和可扩

39、展形，提供了无与伦比的连接功能，可以同行业内的各种自动化设备相连接，适用范围最为广泛。人机界面（HMI）软件InTouch具有开放性、强大的图形组态功能、数据库功能和易用性等卓越性能。InTouch由一系列组件组成，包括可视化、获取数据、历史趋势、报表和分析等工具。InTouch可与其它Wonderware软件产品紧密集成。 InTouch提供的绘图工具可生成各种各样的矢量图形和文本。 InTouch支持分布式告警和分布式历史趋势。 InTouch的远程开发功能有助于大型系统的构建。 InTouch可以使用户在运行时更改远程ArchestrA Object或InTouch标记引用，运行控制能力

40、增强。 InTouch网络应用开发（NAD）功能可以支持慢速和断续网络。 InTouch同时提供了更多的脚本和颜色函数，来提高HMI应用程序的可用性和灵活性。1.3.4工业实时数据库软件HistorianHistorian是 Wonderware 整个工业软件平台的实时历史记录数据库，它使得决策者可以充分利用“工业智能化”去获取正确的信息。Historian在具有极高的工业性能的同时具有良好的兼容性。Historian 提供了一个公共的生产信息访问点、生产应用程序开发平台、接入商业系统的接口。在定义存储数据的数据源方面，Historian可从 600 个以上的 Wonderware I/O 服

41、务器实时自动轮询数据。对于生产网络之外的数据，Historian提供了从 .csv 格式的文件或通过标准的 SQL INSERT 语句插入这些数据的功能，并能完全集成到一个统一的存储位置。作为工业历史数据库，Historian包含了最为全面的生产信息。Historian还可以将这些信息与配置、报警、事件、摘要、实验室数据以及从其它 FactorySuite 服务器产品上获取的数据集成到一起。Historian将微软SQL Server 的强大威力融入了自己的过滤、结合及处理功能之中。它通过加入所有数据类型的时间段过滤功能，扩展了 SQL 语言的功能。Historian强大的查询引擎让客户端应用

42、程序更容易使用。Historian 扮演着信息系统服务器的角色，可以真正将生产环境与办公环境整合到一起，可以使用 Wonderware 工具或成百上千的现成软件包来查看、分析及报告他们的生产过程。Historian实时获取准确、细致的生产数据，并提供无缝融合非实时、手工或离线数据的功能。Historian获取生产数据的速度要比关系型数据库快几百倍，存储空间也只占传统数据库的一小部分，同时将关系型数据库的强大威力带入了工业环境。1.3.5工业实时数据发布系统InPortal Server工业实时数据发布系统InPortal Server专为工业生产实时监测环境设计，基于高性能工业实时数据库His

43、torian开发，可通过Internet或Intranet为矿井提供生产现场的实时/历史数据监测查询分析，是全矿井统一的安全生产信息发布平台。InPortal Server系统将实时数据库与WEB服务器相结合，运用Historian SDK、ASP.NET、Silverlight、WCF等技术，通过矿井图形增强组件扩展浏览器前端功能，实现前端显示与工业数据的无缝结合，集成全面安全生产信息，支持完全在线的实时生产监测。系统功能操作简洁、界面友好，可实现不下于工业组态Intouch用户界面效果。InPortal Server系统通过完备的查询、统计模块，分析实时/历史数据的趋势，实现矿井安全生产监

44、测的辅助决策及日报、月报、年报的输出。InPortal Server系统采用统一组件模型库，可快速建立矿井监测系统，实现工作优化。系统支持地理信息数据，可实现全矿井地理信息图形的快速导览，也可集成显示监测信息数据。系统具备完善的权限管理模块，支持功能模块管理、操作模块管理、角色管理、用户管理、用户组管理。1.4统一开发维护软件DEV Studio利用统一的集成环境集中开发，允许多个用户直接在一个系统上同时开发现场自动化应用，支持模板批量修改和在线组态，实现开发维护集约化，降低运行成本。提供全平台各组件的开发包，方便用户深入开发与应用。1.5系统安全利用Windows Domain域认证软件，结合系统平台SystemPlatform Server软件，提供基于用户角色的RDBC认证，在InTouch、InPortal等软件的画面、子系统、数据类型、控制允许、数据模型等数据范围提供角色。可在监测点的粒度水平提供数据模型安全性，具有极高的安全性和可靠性。本项目提供100个用户角色和100个左右的数据安全分级。在应用逻辑一级的访问控制，提供数据访问审计功能，分析消除安全隐患。第二节 系统网络结构如上图所示，部署1台工业数据库服务器用于存储工业历史数据，提供给分析系统和WEB发布；1台WAS平台服务器用于综自平台管理；2台测点运行服务器用于监测点部署运