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摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿也逐渐朝着自动化的方向发展，煤矿自动化数据采集也有了很大进展。在以信息化带动工业化的目标下，国内煤矿产业在生产过程自动化、信息管理化和监控一体化等方面都取得了较大的成果。因此，通过介绍煤矿自动化数据采集系统的发展现状和研究意义，分析其在煤矿数字化建设中的优秀案例与国内煤矿存在的问题，提出改善措施。
关键词：自动化；数据采集；煤矿安全
引言
近年来，矿山进行了大量的信息化建设，建设了多个现场监控监测系统，如自动化系统、安全监测系统、人员定位系统等，对煤矿现场管理有极大的提升，为安全生产起到了保驾护航的作用。但是这些监控监测系统侧重于现场实时数据的的监控监测，历史实时数据不保留或是保留较短时间，存储分散，且未能和执行层应用系统共享，这些数据的价值还未能充分发挥出来。因此，进行煤矿现场数据库研发，本文重点针对煤矿自动化数据采集系统进行论述。
1数据采集层
数据采集层由安全人员通过智能语义采集与智慧决策支持系统将检查的数据以规范化的数据结构存储到标准数据库中，并建立关键词语义相似数据库，以方便后续进行语义分析提取。采用动态调用数据表的形式将相关数据绑定到复选框（Ｄｒｏｐｄｏｗｎｌｉｓｔ），以供安全人员选择；前期数据录入完毕后，构建初始近义词数据库与关键词标准数据库，规范统一了数据库中关键词的表示形式，同时，建立映射表将2个数据库关联起来，为下一步建立模型做准备。
2煤矿设备数据的采集
煤炭综合自动化系统的基础就是煤矿设备数据的采集。综合自动化系统由地面生产调度指挥中心、地面工业以太环网、井下工业以太环网和设备控制层组成。系统建成后，可实现矿井主要生产环节（如：原煤生产、运输、提升、供电、通风、压风、排水、选煤厂等）的远程集中监控；同时建设一套包括：工业电视监控系统、大屏幕显示系统、安全监测监控系统、人员定位安全管理系统、通信系统等在内的煤矿生产经营综合自动化管理平台，实现整个矿井的生产信息、管理信息的集成化管理，为生产调度、决策指挥的信息化提供有力保证，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。调度集成监控平台采集方式采用国际化标准软件接口方式，方便各子系统厂家的开发式交流，使子系统无缝接入综合管控平台中，数据接口硬件采用RJ45以太网口，软件接口采用OPC接口。实现数据采集的方法，就是将各子系统的工艺过程中各种工序环节的参数和自动化控制系统所产生的信息作为信息源进行采集，将采集到的信息通过工业网络的方式传输到信息化平台上，再对生产现场的各种信息进行集成化整合和加工处理，形成统一的数据信息中心，提供开放式的数据接口，上层管理者使用，以保证满足各个管理层对信息的不同需求。数据采集平台一般分为两部分，一部分是硬件部分，一部分是软件平台。硬件部分一般是各种数据网关，例如：通信管理机、具有协议转换的智能网关等。软件平台一般是由国内传统的SCADA软件平台提供商提供数据采集方案。例如：亚控软件的KingSCADA软件、KingView软件等以及国外的部分软件。
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3国内煤矿自动化数据采集系统分析
将目前国内煤矿企业的信息化建设分成三种水平：一是大部分中小型煤矿企业和老龄化的煤矿企业，它们生产自动化水平较低，企业的竞争力不高，还未能进行大规模企业信息化建设，有些甚至仅仅停留在企业规划上，在国内煤矿行业中这类企业占的较多。二是大中型煤矿企业，具有利用自动化技术来改造老设备的能力与经验，但企业内部信息系统和生产过程有脱节，甚至具有信息孤岛现象，这类企业一般正在着手进行大规模的信息化建设。三是国内特大型煤矿企业和新成立的煤矿企业，它们的生产管理水平和监控能力与国外先进采矿公司的差别并不明显，可以认为这些企业已经基本建立起完善的企业日常管理体系。可以看出，国内许多煤矿集团都在努力实现数字矿山的建设，但是大多数集团之下的煤矿都是自行开发和建设应用系统，不同煤矿的监测与监控系统自成体系，导致煤矿之间由于各自采用不同的硬件平台、网络环境及后台数据库形成的复杂异构环境，无法或是缺乏煤矿之间的信息交流和知识共享，煤矿监测系统的重复开发现象较为严重。煤矿集团之下的单个煤矿在生产时，有些确实使用安全监测与监控系统进行生产，但对整个煤矿单位，甚至在某一具体生产单位，不同类型的监测系统就有十几个，甚至几十个之多，而且每一个生产单位基本上都是封闭的，它们之间没有信息交流，更不用说能够形成统一的集成界面。在煤矿生产监控网络和企业内部网络数据的共享和利用率方面仍存在很多问题，企业迫切希望能够在一个整合的集成平台中综合浏览和利用这些数据。虽然矿上的信息孤岛现象比较严重，但同一领域内的系统却存在诸多共性，特别是领域内的数据，虽然表现形式多种多样，但其内容是相同或相似的，只要用一种统一的规则采集底层数据，就能够屏蔽现场设备的多样性，透明化现场调度室之间的差异。Web技术为煤矿企业的这种需求提供了一种可以在不同体系结构下，为网站之间提供应用接口服务、传输数据的技术方案。Web服务技术的目的是透明化现场各种异构平台，并在此基础上搭建一个通用的、与平台和语言无关的逻辑运算与数据传输层，使得运行于不同平台的应用软件能够依靠该层实现彼此的连接与数据交换，它通过采用HTTP超文本传输协议、简单对象访问协议和可扩展标记语言等技术，将相互独立的站间服务组成分布的、自动与智能的网络，它可以有效的利用己有的网络和开发资源进行应用程序的开发。建立矿山数据集成系统既是全球信息化的要求，也是国内煤矿安全生产的有力保证，通过信息的全面及时展示，帮助煤矿企业领导做出更优的决策。在这种大环境下，利用基于Internet的企业内部网络与现场工业相结合的方式来反应矿上生产信息，已变得十分有意义。针对目前矿上存在的问题，最好的方案是保留煤矿企业原有的系统，把相关的数据源集成起来，提供统一的访问接口，以便其它系统能够简单方便的共享数据，通过Web集成技术来展示矿上各个设备与生产实时情况，为决策者提供一个全面、实效的“矿山全景数字化”展示，并使得企业对内能实现高度的信息共享，企业对外能提供整齐划一的服务，并能和其他企业的系统进行相互联络和操作。另外，通过对矿上设备与流程的历史数据进行汇总，形成矿上的设备安全和设备更新、故障等分析报表，为决策者提供决策参考，也能一定程度上提高矿山生产的安全性。
结语
综上所述，用户可以通过网页交互的形式查看相关设备的实时与历史信息，并根据权限的不同对Web服务器相关设置进行修改。煤矿自动化数据采集系统要能覆盖井下大部分关键设备，同时对于不同的硬件有很好的兼容性，基本能够完成煤矿生产设备的全覆盖。不仅具有实时监测功能，同时还具备对历史信息的汇总与分析，用户可以根据规则库的制定来设定每个设备的报警参数，并设计报警级别，通过报表与曲线的形式在客户端浏览器显示。
参考文献
[1]宁选凤,苏昌学.矿山数字化的探讨[J].现代矿业，2009（2）：31-32.
[2]韩晓冰,田丰.数字化矿山中安全监测系统应用研究[J].煤矿安全，2009（02）：4-6.
[3]魏清,王飞,梁建林.王庄煤矿数字化矿山综合管理平台建设思路[J].煤，2008（07）：37-38.
论文作者:兰巍
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：煤矿论文; 数据论文; 企业论文; 信息论文; 设备论文; 数据采集论文; 矿山论文; 《防护工程》2018年第30期论文;