浅谈工况信息综合平台在大型煤炭企业中的探索与研究

[摘 要]随着工业监控技术的发展，数据采集、压缩、传输、组态技术广泛应用于煤矿现场监控，各种类型工况监控系统纷纷建立。在大型煤炭企业安全和高效的生产需求推动下，工况信息的规范化、标准化程度要求越来越高，信息也由离散趋于集中管理、综合利用。设备作为工矿信息的载体，是工矿监控的重要一环，其本身也是煤炭生产的重要组成部分，在煤炭生产和安全监控中起着重要作用。

[关键词]工况系统 煤炭企业 监测监控

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0029-01

1 工况信息综合平台在煤炭企业中的应用背景

我国是一个以煤为主要能源的国家，目前煤炭在能源消费结构中占70%以上，在今后相当长的一段时期内，煤炭仍将是我国能源的支柱产业，这是由我国的国情决定的。我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。为保障煤矿的安全生产，除进一步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立煤矿井下安全监测监控系统，形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤炭企业设计工作必须解决的问题。

近年来，面对产能过剩、进口煤冲击、环境日益恶劣、人员成本逐年增加的现状，煤矿企业需要转变传统的经营思路，改变单一的煤炭采掘机运通经营模式，逐渐实现多元化发展、多领域扩张。2015年政府工作报告中首次提出“互联网+”行动，推进互联网与传统产业的结合。煤炭工业是我国的基础能源产业，在工作能源供给结构中处于重要战略地位，在消费结构中处于主导地位。因此，煤炭行业更需借助现代化网络及信息技术实现两化深度融合型智能，对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理。

2 工况信息综合平台项目需求

为了确保煤矿安全生产，国家煤矿安全监察局也要求煤炭企业必须要上“监测监控、人员定位、通讯联络、紧急避险、压风自救、供水施救”六大安全避险系统。其中监测监控、人员定位、通讯联络三大系统属于信息化领域。要求达到的标准是1、监测监控、系统主机必须双机备份，备机能在5分钟内启动。2、人员定位、机房及监控系统地面设备检查 从系统内选择一个重点采煤工作面，找出工作面上隅角甲烷传感器、及其控制的断电控制器和相应的馈电设备，通过上隅角甲烷传感器每次调校时的甲烷超限断电情况，检查当甲烷超限时，上隅角甲烷传感器控制的断电器的执行情况和相应馈电传感器反馈状态，另外，可通过曲线图的变化反应出断电与馈电稳定性，模拟图显示。在具有说明巷道、设备布置等背景图上，将实时监测到的开关量状态，用相应的图样在相应的位置模拟显示。3、通讯联络、通信距离系统的有效通信距离应不小于10km；无线通信距离应不小于100m。

精心设计符合煤炭采掘生产要求的工况信息综合平台，高效利用和挖掘生产信息，具有重要的现实意义。在安全方面，可以通过设置合理阀值，实现自动报警，及时发现安全隐患，预防事故发生；在实践上，由“间断性检查”转向“连续实时监控”，由人为判断转向智能分析，从而实现由应急救援的事后反应向自动响应的转变，不断提高安全监控水平；在设备管理方面，建立精细化管理要求的设备附机、技术参数、现场分布和设备履历数据库，加强与其他系统之间的联系；在生产方面，利用信息系统实时了解各生产环节的衔接配合和协同运转状况，及时发现问题，进行准确有效的干预和指挥，实现精细化管理要求。

通过工况信息综合平台建设，能够有效提高煤矿生产管理和设备精细化管理水平，及时准确地掌握生产系统各环节人员、设备、环境等状况，有效增强企业安全生产管理的监测监控能力，提高协同工作效率，满足安全、生产、经营调度等多种需要，为煤炭企业管理决策提供信息支持，从而适应企业不断发展的需要。

3 工况信息系统研究内容

煤矿工况信息综合平台建设的总体目标：通过管理平台的应用，能够方便快捷的获取相关数据，并对海量信息进行分析，企业决策层和管理层及时掌控企业总体运营情况，为高效指挥、协同工作、管理决策提供支持。1）实时直观掌握各采面人数、井下主要生产设备运行情况、设备开机率、主要采掘面环境参数、主提升和地面生产系统图形直观展示；2）对监控系统、人员定位系统、调度报表、自动化系统的数据综合利用；3）规范加强超定员管理。

此平台是将煤矿企业生产矿井的生产信息、安全信息、辅助管理信息等各个系统的信息，通过科学规划和合理组织，集中展现于调度指挥中心。主要建设内容包括：基层工况信息显示系统、工况上传子系统、人员定位及瓦斯集成子系统、开机率报表管理子系统、集团集成子系统等。

通过公共管理平台的研发及推广，使煤炭行业能够直观快捷的获取较为隐蔽的矿井相关信息，并进行分析，为企业经营管理、生产控制、高效指挥等提供决策与支持。

（1）人员定位系统矿井定员及超员报警。提供对矿井、区域定员人数和入井人数的实时统计信息、对于超过定员的矿井及区域进行报警提示。

（2）人员定位系统数据标准及数据接口。新增重点区域信息标准及数据接口，重点区域信息标准包括重点区域实时统计信息和错误提示信息。

（3）瓦斯超限报警。提供综采面的瓦斯实时统计信息，对于超过定值的矿井采面进行报警提示。

（4）开机率标准和开机率统计报表。根据生产调度采掘面和开机率信息统计出各矿综采工作面采煤机开机时间及开机率统计信息。

（5）调度报表自动浏览切换系统。开发桌面应用程序、通过配置文件支持对多个网页报表浏览、定时切换、鼠标指向悬停、全屏切换等功能。

（6）规范加强超定员管理，加强对突出面的重点监控与管理。

4 存在问题

目前，基层矿井已经基本实现生产工况监测，企业通过远程终端可以访问矿级生产监控图。设备管理实现了从合同签订、验收、入库到登记、出租、退租、报废、残体处理等全流程。但是，生产矿井的监控监测系统如泵房监测系统、提升监测系统等是历年来分别建成，操控中心多靠近现场，从整体角度来看，各监控系统管理分散，集成度较低，更缺乏统一的数据采集、数据传输标准和接口。由于以上种种原因，现有基于终端或界面的集成无法对监测数据综合分析再利用，使得数据使用率低，无法达到对生产信息综合加工利用、深入挖掘的目的。同样情况，现有的设备管理也没有涉及精细化管理细节。

5 结语

煤矿工况信息综合平台建设既是经济市场化发展的要求，也是在大型煤炭企业为解决管理上存在的问题、提高管理水平的必由之路。通过煤矿工况信息综合平台建设，实现企业在更广的业务、空间、时间范围的信息交互需求和信息掌控能力，有关数据、图像等信息能够综合集成显示，形成功能完善、技术先进的信息综合平台，满足安全、生产、经营调度的多种需要，为企业管理决策提供灵活的交互应用系统，适应不断发展所必须的信息化需求。