北京联控科技发展有限公司
北京亚控科技发展有限公司 联合推出
北京阳光金力科技发展有限公司
一、综合介绍
煤矿综合自动化平台是由北京联控科技发展有限公司、北京中煤华辰信息科技发展有限公司、北京阳光金力科技发展有限公司、北京亚控科技发展有限公司联合开发的。煤矿综合自动化平台采用数据库技术、网络技术和工业控制自动化技术等先进手段，将分布于广泛范围内的多种类型的煤矿子系统进行集中的数据采集和监控，通过监控数据网络，统一存储于工业数据库KingHistorian中，并使用组态王KingView 作为人机界面为控制室、调度室、各专业部门提供各自所需的实时监控信息。这些实时监控数据和信息可通过组态图、表格、曲线等方式进行图文并茂的展示。系统监测信息采用WEB发布和多客户端形式，供各级人员通过浏览器查看。平台具有多重冗余性和良好的开放性，工业数据库KingHistorian提供开放的数据接口，可供通防数据分析系统、安全生产综合管理系统和其他专家系统调用历史数据和实时数据。
煤矿综合自动化平台具有无与伦比的集成能力，支持OPC1.0/2.0标准，支持DDE/NetDDE，支持ODBC，支持Active X；提供应用程序开发包，提供标准的通讯接口，易于与ERP、MES等信息管理系统互联；面向对象的程序设计方法，组件式的软件功能解决方案，易于功能的集成可扩展；分布式的系统构架，易于实施和配置规模各异的应用系统，且易于变更；采用微软VC开发工具实现、与微软的操作系统100%兼容。
煤矿综合自动化平台可集成的子系统有：安全监测系统、人员定位与考勤系统、束管监测系统、工作面监测系统、胶带输送机监控系统、通风系统、排水系统、电力系统、主副斜井提升系统、矿井产量计量系统、选煤厂监控系统、洗煤厂监控系统、生产生活污水处理系统、矿井辅助设施监控系统（锅炉房、压风机房、制冷站、瓦斯抽放站）等等。
二、功能描述
1、良好的系统扩充性：添加新的系统和设备对其他系统不产生影响，不用停止或重新启动工业数据库即可动态添加、修改和删除变量点，实现在线/离线修改和维护整个平台。
2、实时状态显示：通过组态王（KingView）软件以动态图形和图表的形式实时显示各子系统信息；
3、远程IE浏览：使用组态王的WEB发布功能，可以将整个煤矿系统的实时信息和历史数据图表发布到局域网和Internet上；
4、实时报警故障记录、逐级报警功能：保证相关人员实时掌握故障、报警信息；
5、运行状态统计与分析：对各个安全监测测点、皮带、水泵、主井、副井等等被控对象的运行状态进行查询、统计和分析，可使用报表、曲线控件显示历史信息；
6、分布式系统设计：子系统、数据采集器、计算引擎、工业数据库KingHistorian、集控中心等可以分布在工业以太网的不同计算机上，实现了整个系统的高内聚，低耦合特性；
7、广泛的数据采集：通过标准数据采集接口（如：OPC协议、DDE协议、TCP/IP协议、读取指定文件）安全地实时地从各子系统读取数据，并且保证数据传输和系统控制的单向性；
8、特殊数据的二次处理：专业的计算引擎，可以对采集到的数据进行二次处理，便于直接显示和使用，工业数据库支持变量的实时计算和结果存储，支持VB Script、Java Script脚本编程，支持脚本的时间触发、事件触发。并同数据采集器协同工作，将数据发送给工业数据库KingHistorian进行存储；
9、保存长达数年的历史数据：每台装有工业数据库KingHistorian的服务器可以采集多达25万个标签点,每秒存储和检索超过3万个数据记录，并且具有TB级数据存储容量。使用工业数据库KingHistorian的组件和组态王可以显示和分析存储的数据，也可以使用管理系统提取指定的数据；
10、开放的数据库接口：工业数据库KingHistorian支持丰富的开放接口，如API、、COM、OCX、OLE DB，为管理系统（如：ERP、MIS、MES系统）使用相关数据提供方便；
三、主要特性
1、平台开放性好：煤矿综合自动化平台以工业以太网为基础，在保证原有监控系统的基础上建立煤矿综合自动化平台。平台采用国际上的标准通信协议，易升级和维护。工业数据库和组态王均提供了开放数据访问接口，可以实现数据库的二次开发；
2、良好安全性：充分考虑了系统的安全性，组态画面与数据采集功能分离，使采集系统对监控系统的影响达到最小。所有工业数据库组件均有缓存功能，网络中断或通讯故障不会丢数据。
3、响应速度快：每秒存储和检索超过3万个数据记录；
4、运行稳定：煤矿综合自动化平台经过严格的测试和长期的运行考查具有良好的稳定性；
5、扩展性强：提供开放的开发接口，如：API、COM、OCX、OLE DB。支持多种数据导入/导出格式（如CSV、XLS、XML），增强系统扩展性；
6、远程IE浏览：支持WEB发布功能，可通过远程浏览器访问现场的实时数据、历史曲线和各种报表；
四、系统架构
煤矿综合自动化平台是以工业以太网络为基础的。为保证工业数据的安全性，构建独立的监控数据网，各子系统数据采集，组态开发维护，实时数据显示，历史数据存储，控制室和调度室组态显示在网内封闭运行。煤矿综合自动化平台具有服务器冗余、服务器镜像、数据采集器冗余、OPC Server冗余、人机界面冗余、分布式点对点数据传输、数据缓存等特性。这些冗余和缓存功能使得当煤矿综合自动化平台或子系统中的某一部分出现故障时，对平台其他部分的影响降低到最低水平。
在监控数据网中，安装了工业数据库KingHistorian的数据服务器通过防火墙与煤矿办公局域网的工业数据库KingHistorian数据服务器（镜像）连接，将从监控数据网上取得的数据单向传输并存储于该服务器上，供WEB发布服务器、安全生产综合管理系统和其他专家系统进行调用。煤矿办公数据网内的各级领导和技术人员通过访问WEB发布服务器内来实现监测信息和组态图形的浏览和查询。煤矿综合自动化平台系统结构如图一所示，煤矿综合自动化平台数据流图如图二所示。
煤矿综合自动化平台可以实现对所有支持OPC标准的组态软件和硬件设备所组成子系统的集成，如：Ifix、InTouch、WinCC、西门子S7系列PLC等等。对于不支持OPC标准的子系统和硬件设备，只要其支持标准的通讯协议或提供开放的数据接口，均可用组态王作为子系统上位机SCADA节点和OPC Server，也可以使用工业数据库KingHistorian的文件数据（如：Access、Excel、SQL Server、Oracle）采集器实现集成。
在某煤矿综合自动化和安全生产管理信息化工程中，这些子系统分别使用了Ifix、VB、InTouch、VC、WinCC等组态软件和编程语言实现了对现场各种设备的监测和监控，煤矿综合自动化平台与这些子系统之间实现了实时的、准确的通信和长期、完整的数据存储。
图一 煤矿综合自动化平台系统结构图
五、工业数据库KingHistorian
工业数据库KingHistorian V6.50介绍
简介
工业数据库KingHistorian作为企业一体化方案中的数据中心和应用平台，能够为企业的各级人员及时的提供所需要的信息。它不仅是企业管理信息系统（MIS，Management Information System）与分布控制系统（DCS，Distributed Control System）之间的桥梁，而且是整个生产执行系统（MES，Manufacturing Execution System）的基石。
KingHistorian为您实现
u 高速在线存储长达数年的企业生产过程数据；
u 组态画面与数据采集功能分离；
u 为生产过程优化提供数据；
u 为企业扩展提供参考模型；
u 为事故追诉提供事实依据；
u 为企业MIS、ERP、MES集成提供平台。
KingHistorian的功能
方便快捷的组态与管理
u 支持批量组态标u 签点操作；
u 支持在线新增、删除标u 签点，u 修改标u 签点属性；
u 支持变量配置信息的批量导入与导出；
u 支持历史数据的在线备u 份、转储和还原；
u 配有服u 务器性能分析工具；
u 通过与组态软件相结合，u 轻松实现组态；
u 完全的瘦客户端管理模式。
卓越的性能
u 每台服u 务器可采集多达25万u 个标u 签点；
u 每秒存储和检索超过3万u 个数据记录；
u 时间戳分辨率精确到毫秒；
u 高效的数据压缩算法；
u TB级数据存储容量。
丰富的数据类型支持
u 离散量/开关量；
u 整型量（8位/16位/32位/64位）；
u 模拟量（32位/64位）；
u 字符串（ANSI/UNICODE，u 定长/不u 定长）；
u 日期型数据/时间戳类型。
高效的数据压缩算法
u 旋转门（Swing door）算法；
u 支持精细到变量点的压缩配置。
丰富的开发接口
u API；
u COM；
u OCX；
u OLE DB。
通用的数据查询语言
支持SQL-92。
支持多种数据导入/导出格式
CSV；
XLS（Excel文件）；
XML。
高可靠性系统架构
服务器冗余；
服务器镜像；
冗余数据采集。
计算引擎
支持变量的实时计算和结果存储；
支持VB Script、Java Script脚本编程；
支持脚本的时间触发、事件触发。
国际化的产品
程序采用UNICODE编码，支持所有字符串数据的本地化；
数据以UTC时间格式存储；
支持不同的时区设置，可自动将时间按客户端的时区进行转换。
支持多种数据源
OPC Server数据采集；
文件数据（Access、Excel、SQL Server、Oracle）采集。
六、组态王通用版介绍
煤矿综合自动化平台中的组态王KingView V6.52全面支持数百个厂家数万种仪表、PLC、智能模块、变频器和板卡等设备之间的数据采集和控制，其通讯和组态能力比国外主流组态软件更强。
煤矿综合自动化平台的人机界面（HMI）和WEB发布功能选用性能价格比优秀的北京亚控公司的KingView6.52组态软件。组态王6.52是亚控科技在组态王6.0x系列版本成功应用后，广泛征询数千家用户的需求和使用经验，采取先进软件开发模式和流程，由十多位资深软件开发工程师历时一年多的开发，及四十多位试用户一年多的实际现场考验。使用更方便，功能更强大，性能更优异，软件更稳定，质量更可靠。
u Internet时代的杰作
随着Internet科技日益渗透到生产、生活的各个领域，自动化软件的e趋势已发展成为整合IT与工厂自动化的关键。亚控科技一直是这个领域的开拓者，组态王6.52的Internet版本立足于门户概念，采用最新的JAVA 2核心技术，功能更丰富，操作更简单。整个企业的自动化监控将以一个门户网站的形式呈现给使用者，并且不同工作职责的使用者使用各自的授权口令完成各自的操作，这包括现场的操作者可以完成设备的起停、中控室的工程师可以完成工艺参数的整定、办公室的决策者可以实时掌握生产成本、设备利用率及产量等数据。组态王6.52的Internet功能逼真再现场画面，使您在任何时间任何地点均可实时掌控企业每一个生产细节得以实现，现场的流程画面、过程数据、趋势曲线、生产报表(支持报表打印和数据下载)、操作记录和报警等均轻松浏览。当然您必须要有授权口令才能完成这些。用户还可以自己编辑发布的网站首页信息和图标，成为真正企业信息化的Internet门户。
u 性能卓越的分布式高速历史库 --- 柔性结构，u 按需配置
过程数据的存储功能对于任何一个工业自动化系统来说都是至关重要的，随着自动化程度的进一步普及和提高，用户对重要数据的存储和使用的要求也越来越高。面对对大批量实时数据的存储，必须解决同步存储速度响应慢、数据易丢失、存储时间短、存储占用空间大、数据读取访问速度慢等用户最关心的问题。因为用户需要一个实时的、记录准确地、高效的、可节约用户硬件成本的工业过程数据存储方案。组态王6.52顺应这种用户的期望，提供支持毫秒级高速历史数据的存储和查询功能的工业过程数据库。真正的企业级生产过程数据仓库。采用最新数据压缩和搜索引擎技术，数据压缩比优于20%，节约用户硬件成本；一个月内数据(单点，记录间隔10秒)按照每小时间隔，在百毫秒内即可完成查询。真正实现历史库数据的数据追记、数据合并。可以将特殊设备中存储的历史数据片段通过组态王驱动程序完整的合并到历史数据服务器中；也可以将远程站点上的组态王历史数据片段合并到历史数据服务器上。
u 创造服u 务新理念--VSETAlatm 基于组态王的分布式多媒体报警应用系统
对于一个工厂自动化系统来说，关键参数的实时状态跟踪是至关重要的，报警功能作为实现的手段是必不可少的。如何能及时准确的获取报警信息对工程人员来说存在很大的挑战，因为我们不能时刻守在一刻不停不知疲倦的运行的设备周围等待报警的出现。我们综合用户需求，提出解决即时通知报警的一揽子系统。您可以通过：视频：记录现场实时生产过程画面，支持本地或远程实时播放、保存、多画面、回放。同时可以对云台和摄像头进行远程控制。超视距的现场监控得以实现。短信息：进行短消息设置报警项目，如报警对象、短消息的发送时间、接收对象、发送内容等，发送给指定人员。在第一时间将最关键的信息发送给最关心的人。电子邮件：进行电子邮件报警项目，如报警对象、电子邮件地址、邮件服务器地址、发送内容等，发送给指定人员。通过无所不在的网络，您可以随时了解现场设备的运行情况，一切仅在掌握。语音：也可以通过电话，当报警产生时呼叫事前设置好的电话号码，报告您最关心的内容，您还可以进行报警确认和报警状态查询。简约查询现场设备的运行情况，只要是你关心的，亚控科技总是能满足您的真实需求！
u 精益求精，u 追求细节的最好体现
画面改进
支持大画面、导航图：用户可以制作任意大小的画面，利用滚动条和导航图控制画面显示内容；绘制、移动、选择图素时，画面自动跟踪滚动。
方便的变量替换：可以单独替换某个画面中的变量，也可以在画面中任意选中的图素范围内进行变量替换。
自定义菜单：支持二级子菜单。
丰富的提示文本：系统提供丰富的图素提示条文本，包括简单图素和组合图素。
任意选择画面中的图素：在画面中使用键盘和鼠标结合可以任意选择多个图素进行组合、排列等操作
变量
定义结构成员时可以定义基本属性，例如变量属性、报警属性和记录属性等。
定义结构变量时自动继承结构成员的属性。
结构变量可整体赋值。
结构变量可作为自定义函数的参数。
在数据词典中可以任意选择多个变量集中修改变量共有属性。
非线性表
非线性表新增导入导出功能，能导出为逗号分隔文件(*.csv)，可在文本状态编辑或传送，编辑完成后还可导入，据此可实现不同工程中的非线性表重复利用。 网络状态的控制和显示 通过引用网络上计算机的“$网络状态”变量得到网络通讯的状态。同时，能够对网络的通讯状态进行控制。对于定义“网络节点”的网络通讯方式，是在网络设备上建立commerr寄存器来完成网络状态的显示和控制。
七、组态王煤炭版
组态王煤炭版是北京亚控公司为煤炭行业用户推出的一个专用版，该产品是在广泛听取了煤炭行业用户的意见，深入了解煤炭行业特点的基础上制作出来的，具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点。煤炭版采用了组态王通用版的成熟技术，同时为适应行业特点，增加了很多新的功能，以方便用户的使用。主要功能包括：
1、方便、快捷的集成安全监测系统、人员定位与考勤系统、束管监测系统等等煤矿中的专家系统。
2、增加了煤炭行业的专业图库
3、提供工程例程和参考组态方案
4、多态字符串显示控件，可对三态量或多态量进行直接的字符串输出显示
5、报表控件提供事件触发功能，可以方便的实现查看历史曲线、查看实时曲线、日（月）报表等功能
6、提供联合查询控件，方便对历史测点数据信息的查询。对于测点详细信息进行实时显示时，能够通过函数等方式联合查询配置数据库取得该测点的详细属性信息，并放置于指定变量中，进行显示。
7、增强历史报表控件功能，可以统计一天内的开、停、断线（通信故障）次数，和设备累计运行时间。
8、安全监测系统中对测点和分站的添加、修改和删除时，煤炭版会自动完成相应动作，不用人工干预。
9、井下人员位置的实时图形化显示和上下井人员统计功能。
10、实现完整、准确的数据传输，提供专业通信驱动开发支持。
八、集控中心
煤矿综合自动化平台中的集中监视控制中心（简称集控中心）是煤矿综合自动化平台主要的人机界面，也是对现场的皮带、水泵、探头（瓦斯、一氧化碳、煤位、风速等等传感器）、高开、风机等设备进行监控的平台。集控中心实现从工作面到储煤厂，对煤矿的生产过程进行全程的监视和控制的人机交互。集控中心显示了煤矿主要设备的运行状态，各分系统监控画面显示了各种设备的详细参数和状态，对所有设备的数据提供绘制历史曲线功能和实时曲线功能。配合工业电视系统和调度电话系统，可以实现现场无人职守和井上开停设备。利用组态王的WEB发布功能，可以实现局域网和Internet远程监视现场设备运行状态和查看历史数据。
功能特性：
1、集中监控：实现全矿子系统的集中监视和控制，全面反映煤矿重要设备的运行状态。
2、实时组态图显示：实时监测信息以组态图的形式展示。可以分用户分权限进行查看。实时组态图即可以通过现场工作站查看，也可以通过WEB浏览器查看。
3、实时数据列表和曲线显示：实时数据可以WEB浏览器查看。可以分用户分权限查看实时数据。
4、实时报警：监测信息可以实时的分级别的进行报警。报警信息可以在系统的界面中直观明显提示（表格、图形和声音）。
5、历史数据显示与统计：可以对历史监测信息和历史报警信息进行查询统计显示。历史数据可以按单条件或组合条件查询，查询统计结果可以以报表和曲线图方式显示并打印输出。
6、升级维护：可在线对程序进行修改，数据采集和组态显示分离，方便系统排错和维护。
7、权限管理：系统根据不同用户群体，建立不同的系统的角色，每个角色有不同权限，可以查看不同范围的数据和组态图
九、报警系统
对于一个自动化程度教高的煤矿企业来说，关键参数的实时状态跟踪是至关重要的，报警功能作为实现的手段是必不可少的。如何能及时准确的获取报警信息对工程人员来说存在很大的挑战，因为我们不能时刻守在一刻不停不知疲倦的运行的设备周围等待报警的出现。我们综合用户需求，提出解决即时通知报警的多种子系统。
可选报警系统：
组态王画面报警：显示于集控中心人机交互画面上的报警，主要提供给现场技术人员掌握煤矿整体的运行状态。
短信报警系统：完成报警信息分级管理和发送手机短信的功能。不同级别的报警短信发给不同的人员。
声光报警系统：当指定的报警发生时，报警灯会闪烁，计算机会发出报警音，达到声光提示的目的。
视频报警：当指定的报警发生时，切换对应的摄像头信号显示于工业电视上，达到及时了解设备运行状态的作用。
十、数据挖掘
煤矿综合自动化平台可以实现对所有接入设备的主要参数的进行实时曲线、历史曲线绘制和报表功能。可以实现对任意时间段的历史曲线绘制，可以选择连续绘制和逻辑绘制等方式。报表可分为时报表、日报表、月报表、年报表等。模拟量报表（如温度、水位、瓦斯浓度、电流）可统计最大值（最大值时刻）、最小值（最小值时刻）、累加值和平均值。开关量（如：皮带、水泵、馈电）提供开停时刻报告、开停次数和运行时间统计。通过曲线和报表可以更充分的了解煤矿总体的生产状况和设备运行状况。此外，工业数据库提供开放的数据接口，各种ERP和安全生产综合管理系统可以通过这些接口，访问KingHistorian中的数据，进行数据统计和数据挖掘。
|
