正文 GIS信息係統在榆樹灣煤礦的應用(3 / 3)

為加快圖形的繪製和顯示速度,在礦山三維可視化係統中主要研究兩種技術:一種是拋棄內部體元的方法,另外一種是利用OpenGL的顯示列表技術。

(4)安全生產圖文一體化綜合管理技術

在引入地理信息技術(GIS)和辦公自動化技術(OA)手段的基礎上構建安全生產圖文一體化管理信息係統,實現榆樹灣煤礦數字礦山的網絡管理與應用。

安全生產圖文一體化管理係統是一個以業務辦公為主的係統,它除了具有一般的礦井安全生產等專業業務處理功能外,還需要提供大量的查詢功能,並且有些信息需要發布到互聯網,包括災害預警分析與應用等。

數字礦山工程建設是將GIS、MIS與自動化係統等一體化管理與應用,實現真正的圖文表格一體化;真正實現(不是通過兩個獨立的窗口互相切換)圖文一體,同時可以更加靈活地實現圖數互訪(在基礎圖形、基礎屬性、設備參數互訪),另外安全生產圖文一體化綜合管理中的工作流程引擎技術也十分關鍵。

(5)信息集成應用技術

數字礦山工程必須達到各類信息高度集成,比如基於采掘工程平麵圖的綜合自動化集成、安全監測監控集成以及各類專業應用集成。高度集成的標誌就是處理信息規範化、信息采集的及時性,準確性與完整性;集成範圍上,集成了所有供應鏈上所有環節的各類信息;在時間上,集成了曆史當前和未來的信息;管理數據來自於統一的信息源,高度共享,並有權限和安全設置;管理部門可根據統一的數據源進行決策,徹底解決“信息孤島”的問題;為此,信息集成應用技術十分關鍵。

(6)工業以太網絡技術

工業以太網係統是一個包含多個產品的多功能係統和網絡平台,主要產品有:工業級以太環網交換機(核心)、隔爆型工業以太網交換機、本安型網絡智能分站、隔爆兼本安型不間斷電源箱等等;可以掛接配套的產品譬如:子係統控製主站、本安兼隔爆攝像機、子係統監測分站、本安型無線接入分站等等。

在礦井特別是井下構建基於工業以太環網的模式,具體實現方法是將具有國際先進水平的工業型以太環網交換機放在隔爆箱體內,使其具有能安裝在煤礦井下具有爆炸危險環境中使用的功能,將連接其它生產、控製、監控設備的節點(稱為分站)進行改造後使其具有與以太網聯接的功能。采用智能化的接口設備,與各種生產、安全監測監控設備連接,實現I/O遠程控製。也就是將係統的各種分站中的各種總線式數據傳輸接口改為具有TCP/IP協議功能的網絡接口,每台隔爆型以太網交換機通過RJ45(RS485)接口或光接囗與一台或數台分站相聯,隔爆型以太網交換通過光纜相互聯接,與地麵核心交換機組成工業以太環網。各種傳感器或其他設備連接在網絡的分站上,從而實現網絡結構的礦井綜合監測功能。

在數字礦山工程綜合自動化係統設計中,根據“管控一體化”的思想,采用三層網絡結構,並結合自動化、信息、計算機、網絡、通訊的新理論和新技術,利用世界先進的自動化產品、網絡產品和工業控製組態軟件、數據庫軟件,使礦井在“采、掘、運、風、水、電、安全”等生產環節全麵實現信息化,並將通過安全生產與經營管理平台及基於WEBGIS軟件平台實現煤炭生產、管理的各個環節統一在一個網絡平台上,形成統一、完整的有機整體。

通過構建一個遍布全礦區的工業以太網,使各礦井的信息能夠進入控製調度中心,控製調度中心的信號能夠到達現場設備。開發智能全數字安全監控器設備(簡稱數字監控器),使整個礦區的活動都處在數字監控器的監控保護之下,並能接入工業以太網進行遠程操作。同時,礦井的現有PLC、數字監控器和終端口的控製執行器構成礦井的監控子網,它以智能全數字安全監控器為核心,監視係統的運行狀況,支持現場連接計算機進行可視化監控;各終端口的攝像頭、集中控製室的服務器和顯示屏以工業以太網為基礎,構成工業電視視頻監控係統,滿足安全監控的需要;各礦井通過主幹網連接到集中控製室,構成完整的礦區工業以太網,實現遠程監視礦井機電設備的工作狀況、遠程控製係統的運行、遠程校正控製器參數,並對係統故障進行預測。進而依托統一的工業以太環網平台和統一的軟件平台,把煤礦的各種生產、安全、輔助等各種係統進行係統集成和集中控製,實現係統聯動及各種生產及安全係統的專家決策和數據挖掘,從而實現減人提效。

7.數字礦山的意義

更為重要的是應用了工業以太環網和數據庫技術之後,煤礦設備、生產、安全、人員、管理、銷售的海量信息都能傳送、存儲到調度中心。目前這些信息不僅僅隻用於各自的存儲報表、繪製曆史曲線或報警上,並充分發揮這些信息的作用,使這些信息有所增值,也能找到不同信息之間的內在聯係,從而進一步提高礦井的生產和安全水平,提高企業的效益。

從“數字礦山”的定義和架構可以看出“數字礦山”正是克服了目前煤礦綜合自動化係統軟等硬件相互脫節、信息共享程度不高等缺點,可以進一步提高礦山的信息化、自動化、智能化管理水平。

參考文獻

[1]孫繼平.煤礦自動化與信息化技術的回顧與展望[J].工礦自動化,2010(6):26-30.

[2]吳立新,史文中.3DGIS與3DGMS中的空間構模技術[J].地理與地理信息科學,2003(1):5211.

[3]丁恩傑.感知礦山(物聯網)示範工程[Z].

作者簡介:閆增寶(1973—),男,畢業於西安建築科技大學工業自動化專業,工業自動化工程師,從事煤礦機電安全技術管理工作。