選煤廠D可視化系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目投標(biāo)方案（技術(shù)方案）

選煤廠3D可視化系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)方案2

目錄

一.技術(shù)文件.............................................4

1.1.項(xiàng)目概述........................................4

1.2.編制依據(jù).......................................6

1.3.建設(shè)目標(biāo).......................................7

1.4.實(shí)施方案......................................17

1.4.1.系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容.............................17

1.4.2.系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu).............................18

1.4.3.系統(tǒng)集成.................................20

.信息交互總線.......................20

.信息集成內(nèi)容.......................29

.信息集成方案.......................32

1.4.4.礦井及選煤廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)............42

.系統(tǒng)功能...........................42

.輔助功能..........................47

.調(diào)控一體化功能......................48

.應(yīng)急指揮...........................52

.生產(chǎn)管理..........................53

1.4.5.網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)方案.........................55

1.4.6.基于集成平臺(tái)的高級(jí)應(yīng)用...................56

1.4.7.可視化平臺(tái)建設(shè)...........................58

1

.可視化展示形式......................58

.立體GIS系統(tǒng).........................59

.工具化的可視化手段..................63

.可視化主題管理.....................68

.運(yùn)行狀態(tài)可視化.....................69

.綜合信息可視化.....................73

.基于虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備可視化...........73

.礦井及選煤廠全維度仿真.............75

1.5.三維可視化平臺(tái)軟硬件列表........................83

二.施工組織設(shè)計(jì)........................................92

2.1.總體要求.......................................92

2.2.項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則....................................94

2.3.項(xiàng)目工程范圍....................................95

2.4.具體技術(shù)要求....................................96

2.5.安全生產(chǎn)信息移動(dòng)終端..........................109

2.6.三維可視化管控平臺(tái)軟件.........................110

2.7.技術(shù)資料及交付進(jìn)度.............................115

三.服務(wù)...............................................116

3.1.培訓(xùn)服務(wù).....................................116

3.1.1.培訓(xùn)教員和材料...........................117

3.1.2.培訓(xùn)地點(diǎn)和設(shè)施...........................117

3.1.3.培訓(xùn)內(nèi)容及安排...........................118

2

3.1.4.考核....................................118

3.1.5.培訓(xùn)承諾................................118

3.2.售后服務(wù)及維護(hù).................................121

3.2.1.售后服務(wù)響應(yīng)............................121

3.2.2.售后服務(wù)人員配置........................123

3.2.3.應(yīng)急方案...............................132

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一.技術(shù)文件

1.1.項(xiàng)目概述

XX礦井及選煤廠是XX煤業(yè)集團(tuán)XXXX礦業(yè)有限公司是由XX

煤業(yè)股份有限公司、XX煤業(yè)集團(tuán)有限公司、XX集團(tuán)XX智能有限

公司按4:3:3比例聯(lián)合出資組建，是一座安全高效、生態(tài)環(huán)保的現(xiàn)代

化礦井。為響應(yīng)集團(tuán)公司打造世界一流智能選煤工業(yè)基地的總體目

標(biāo)，XX選煤廠急需進(jìn)行智能化升級(jí)。

本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括選煤廠三維場(chǎng)景建設(shè)、功能應(yīng)用的開

發(fā)，建設(shè)范圍包括選煤廠廠區(qū)的設(shè)備、管線、地形、廠房、框架和全

廠綠化等場(chǎng)景的建設(shè)。三維可視化平臺(tái)搭建包括漫游瀏覽、場(chǎng)景管

理、數(shù)據(jù)查詢、多維數(shù)據(jù)源集中展示、虛擬現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)等功能。

為滿足項(xiàng)目建設(shè)的要求，本項(xiàng)目以展示礦井及選煤廠“智能流、

信息流、業(yè)務(wù)流”的一體化融合，以及信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化特征

為目標(biāo)，建設(shè)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的礦井及選煤廠全程、全景、全維度的整

合立體GIS及一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的礦井及選煤廠可視化

平臺(tái)。

平臺(tái)綜合集成了礦井及選煤廠物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及通信信息網(wǎng)絡(luò)、上級(jí)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的信息，形成綜合的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)。

在此基礎(chǔ)上，采用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、智能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)

挖掘技術(shù)等，通過實(shí)時(shí)在線分析計(jì)算和離線仿真多種手段，實(shí)現(xiàn)針對(duì)

礦井及選煤廠的全維度可視化功能，以更全面、更直觀、更綜合的方

式對(duì)各環(huán)節(jié)、各系統(tǒng)進(jìn)行管控與展示，提高工作人員對(duì)狀態(tài)的掌控和

4

決策能力。

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1.2.編制依據(jù)

本方案編制主要依據(jù)了國(guó)家礦井及選煤廠相關(guān)指導(dǎo)文件和研究

報(bào)告，以及招標(biāo)文件的指導(dǎo)意見和相關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)范。具體如下：

發(fā)改能源[2020]283號(hào)《關(guān)于加快煤礦煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)

意見》

《智能化煤礦(井工)分類、分級(jí)技術(shù)條件與評(píng)價(jià)》T/CCS

001-2020

《智能化選煤廠建設(shè)通用技術(shù)規(guī)范團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)》T/CCT

5-2019

《煤炭工業(yè)智能化礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBT

51272-2018

《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50359-2016

《選煤廠安全規(guī)程》

AQ1010-2005

《中國(guó)網(wǎng)絡(luò)信息安全發(fā)展白皮書》2018年

版

《大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》2020年

版

《中國(guó)5G應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展白皮書》

IMT-2020)

《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

GB50339-2013

《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T51301-2018

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1.3.建設(shè)目標(biāo)

存在的主要問題

礦井及選煤廠管理系統(tǒng)建設(shè)在我國(guó)煤礦企業(yè)中已有10多年的歷

史，基本功能組成模式為SCADA+FA(饋線自動(dòng)化)+DPAS(礦井

及選煤廠高級(jí)應(yīng)用軟件)+GIS(AM/FM以及工作管理等)。多年

礦井及選煤廠建設(shè)實(shí)踐證明該模式實(shí)際上并不能完全反映配的真實(shí)

特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用需求，存在的主要問題歸納如下：

1)傳統(tǒng)模式(SCADA+FA+GIS)的局限性

由于資金原因FA功能不可能覆蓋到全部礦井及選煤廠，對(duì)提高

煤礦可靠性提高所起到的作用并不大，很難看到較高的投入產(chǎn)出比。

2)GIS系統(tǒng)的使用瓶頸

很多煤礦企業(yè)都建設(shè)了自己的GIS系統(tǒng)，但系統(tǒng)缺乏清晰定

位，實(shí)用的案例很少，沒有很好地和DMS系統(tǒng)結(jié)合起來。

3)信息孤島問題

目前國(guó)內(nèi)煤礦企業(yè)中建設(shè)了FA、GIS、LMS、TCM、CIS等

獨(dú)立的子系統(tǒng)，但是由于缺乏整體的規(guī)劃，信息沒有得到充分的共享

和利用，限制了DMS系統(tǒng)的應(yīng)用水平。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)：調(diào)配控一體化自動(dòng)化系統(tǒng)在礦井及選煤廠煤礦投入試運(yùn)

行。

7

該系統(tǒng)除基本的功能以外，新增加了一些功能，包括：可以實(shí)時(shí)

監(jiān)視配工況，對(duì)礦井及選煤廠線路故障實(shí)現(xiàn)快速排除，有效縮小線路

故障時(shí)間和范圍；進(jìn)一步優(yōu)化配運(yùn)行方式，通過合理控制負(fù)荷提高設(shè)

備利用率；同時(shí)，進(jìn)一步提高礦井及選煤廠運(yùn)行管理水平和工作效率，

擴(kuò)展了礦井及選煤廠自動(dòng)化數(shù)據(jù)接入的容量和并發(fā)量，提高煤礦可靠

性，改善用戶服務(wù)質(zhì)量。

國(guó)外：聯(lián)合開發(fā)新一代礦井及選煤廠管理系統(tǒng)(包括實(shí)時(shí)監(jiān)控和

資產(chǎn)管理等功能)。預(yù)計(jì)新系統(tǒng)將大幅提高配的煤礦可靠性和效率，

最大限度的減少用戶故障時(shí)間。

智能調(diào)度中心(可視化調(diào)度系統(tǒng))

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總體思路

整合立體GIS及可視化平臺(tái)的一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的

總體思路是：全面遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以獲取廣域、全景信息實(shí)現(xiàn)高度信

息化為前提，以統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺(tái)為基礎(chǔ)，圍繞分布式一體化共享的信

息支撐、多維協(xié)調(diào)的礦井及選煤廠風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)控、精細(xì)優(yōu)化的調(diào)度計(jì)

劃和規(guī)范的流程化高效管理這四條主線，覆蓋全部礦井及選煤廠設(shè)

備，涵蓋礦井及選煤廠調(diào)度、集控、管理、檢修的全部業(yè)務(wù)流程，實(shí)

現(xiàn)信息的共享集成利用。

(1)將調(diào)度、集控、維修三類實(shí)時(shí)系統(tǒng)從“各自為戰(zhàn)”整合到

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)平臺(tái)中，消除智能生產(chǎn)安全一區(qū)各系統(tǒng)間信息交互

的障礙。使得運(yùn)行過程中，哪里出現(xiàn)問題，一體化系統(tǒng)平臺(tái)就能實(shí)時(shí)

監(jiān)測(cè)到，并通過共享界面，實(shí)現(xiàn)維護(hù)、告警等，從而大大提高了工作

效率，節(jié)約人力，真正做到實(shí)時(shí)、高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

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(2)實(shí)現(xiàn)完整的功能和集中型饋線自動(dòng)化功能，能夠通過主站

和終端的配合，實(shí)現(xiàn)配故障區(qū)段的快速切除與自動(dòng)恢復(fù)，并可通過與

上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等其他應(yīng)用系統(tǒng)的互連，建立完

整的礦井及選煤廠模型，實(shí)現(xiàn)基于配拓?fù)涞母黝悜?yīng)用功能，為配生產(chǎn)

和調(diào)度提供較全面的服務(wù)。

(3)通過信息交互總線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的互連，

整合信息，外延業(yè)務(wù)流程，擴(kuò)展和豐富自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用功能，支持

生產(chǎn)、調(diào)度、運(yùn)行等業(yè)務(wù)的閉環(huán)管理，為配安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的綜合分

析以及輔助決策提供服務(wù)，交互數(shù)據(jù)的格式應(yīng)符合協(xié)議。

(4)通過擴(kuò)展配分布式儲(chǔ)能裝置的接入及應(yīng)用功能，在快速仿

真和預(yù)警分析的基礎(chǔ)上考慮運(yùn)行應(yīng)對(duì)策略與故障管理應(yīng)對(duì)策略約束

進(jìn)行配自愈控制，并通過配絡(luò)優(yōu)化和提高煤礦能力實(shí)現(xiàn)配的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化

運(yùn)行，以及與其它智能應(yīng)用系統(tǒng)的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用。

(5)可視化展示完成以下幾個(gè)方面的功能：展示及相關(guān)設(shè)施總體

運(yùn)行情況，突出顯示異常信息；實(shí)現(xiàn)礦井及選煤廠場(chǎng)景、設(shè)備的三維

虛擬仿真；實(shí)現(xiàn)運(yùn)行仿真功能，為互動(dòng)體驗(yàn)、方式預(yù)想及事件重演提

供支持。

總體目標(biāo)

依據(jù)國(guó)家公司礦井及選煤廠和配電自動(dòng)化建設(shè)的框架和原則，深

入貫徹體系建設(shè)的總體要求，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)和配發(fā)展現(xiàn)狀，將礦井及

選煤廠調(diào)度、集控、礦井及選煤廠自動(dòng)化、應(yīng)急指揮、質(zhì)量監(jiān)測(cè)、分

布式及微管理、設(shè)備巡檢及管理、線路監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、應(yīng)急指揮、

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智能設(shè)備用電信息采集等系統(tǒng)全面納入一體化設(shè)計(jì)方案統(tǒng)籌安排，建

設(shè)一個(gè)完善的、先進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的整合立體GIS及可視化平臺(tái)

的一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)，通過界面、維護(hù)、告警事項(xiàng)等三個(gè)

一體化，實(shí)現(xiàn)礦井及選煤廠實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)控，檢修策略，礦井及

選煤廠的全壽命周期管理，有力推進(jìn)調(diào)度運(yùn)行與設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的融

合，減少中間環(huán)節(jié)，縮短業(yè)務(wù)流程，強(qiáng)化運(yùn)行管理，提高運(yùn)行工作效

率，使調(diào)度運(yùn)行控制能力和水平真正適應(yīng)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的工作要求，

同時(shí)能夠提高煤礦可靠性、煤礦質(zhì)量、管理水平和服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)結(jié)

構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和全面的配監(jiān)控；最大限度的減

少用戶故障時(shí)間，實(shí)現(xiàn)與用戶之間的互動(dòng)。

建設(shè)原則

結(jié)構(gòu)靈活，能適應(yīng)不同時(shí)期的各種管理模式。

集中采集維護(hù)，分層分區(qū)域應(yīng)用。在煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站上，實(shí)

現(xiàn)基于各個(gè)煤礦區(qū)域的信息監(jiān)視、操作管理和設(shè)備控制。

高可靠性。自動(dòng)化主站系統(tǒng)采用集中采集、集中存儲(chǔ)的方式，存

在較大的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。這就要求配自動(dòng)化主站系統(tǒng)具有更高的可靠性，

采取有效措施保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

大數(shù)據(jù)量處理能力。自動(dòng)化主站系統(tǒng)的平臺(tái)穩(wěn)定性和大數(shù)據(jù)量處

理能力。軟件系統(tǒng)支撐平臺(tái)應(yīng)能夠滿足未來5到10年的發(fā)展需要。

先進(jìn)性。系統(tǒng)在硬件選型上要考慮選用符合計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方

向的主流產(chǎn)品，既要滿足目前和今后一段時(shí)間的實(shí)際需要，又要保證

在一定時(shí)間內(nèi)不落后；軟件支持系統(tǒng)和應(yīng)用軟件在選型時(shí)要考慮采用

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符合行業(yè)應(yīng)用方向的主流產(chǎn)品和成熟的系統(tǒng)軟件，保證建成的系統(tǒng)具

有先進(jìn)的功能，并能方便地升級(jí)新的版本。

靈活的擴(kuò)展能力。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，處于高速擴(kuò)張和發(fā)展階

段。自動(dòng)化主站系統(tǒng)必須考慮將來礦井及選煤廠監(jiān)控模式改變的可能

性，支持?jǐn)U展礦井及選煤廠二級(jí)監(jiān)控主站的技術(shù)能力。

集成互聯(lián)能力。自動(dòng)化主站系統(tǒng)必須采取有效的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)與

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、用戶負(fù)荷管理及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、

管理系統(tǒng)、能量計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心的信息的交互、共享。

保證礦井及選煤廠設(shè)備參數(shù)模型的唯一性。充分利用現(xiàn)有GIS

系統(tǒng)，按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，從GIS系統(tǒng)導(dǎo)入礦井及選煤廠設(shè)備參數(shù)和模

型參數(shù)，統(tǒng)一建模并確保數(shù)據(jù)的唯一性。在自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)初期，要

首先實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)的參數(shù)模型統(tǒng)一。這是后期實(shí)現(xiàn)

二者數(shù)據(jù)及圖形共享的首要條件。

整體規(guī)劃、分階段實(shí)施。配自動(dòng)化主站系統(tǒng)的平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

及基礎(chǔ)應(yīng)用軟件如SCADA、WEB等，應(yīng)在系統(tǒng)建設(shè)第一階段進(jìn)行

整體建設(shè)。對(duì)于模塊化的配電仿真和配電高級(jí)應(yīng)用分析軟件，可以隨

著系統(tǒng)數(shù)據(jù)的積累逐步建設(shè)。

集成平臺(tái)數(shù)據(jù)源唯一。集成平臺(tái)上采用的信息都來自于各應(yīng)用系

統(tǒng)，如用戶信息來自于ERP和計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來自于礦

井及選煤廠SCADA、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心，礦井及選煤廠設(shè)備運(yùn)行檢修信

息來自于礦井及選煤廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，礦井及選煤廠拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及

設(shè)備技術(shù)參數(shù)來自于GIS系統(tǒng)。

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基于信息交互總線(IEB)實(shí)現(xiàn)礦井及選煤廠運(yùn)行管理平臺(tái)的集

成，逐步運(yùn)用SOA的集成技術(shù)，對(duì)已存在的應(yīng)用系統(tǒng)有計(jì)劃的推進(jìn)

架構(gòu)的改進(jìn)，形成提供各類業(yè)務(wù)服務(wù)的業(yè)務(wù)總線。

技術(shù)要求

1、基于消息與總線的機(jī)制

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)應(yīng)基于信息交互總線(IEB)和企

業(yè)服務(wù)總線(ESB),從各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取所需的信息數(shù)據(jù)，保證一

體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的松耦合關(guān)系。

2、基于立體地理GIS和接線圖兩種背景模式

立體地理GIS背景模式具有直觀和真實(shí)的優(yōu)勢(shì)，用于展示對(duì)象

之間的地理位置關(guān)系，可以直接展示具備地理坐標(biāo)屬性的對(duì)象或數(shù)

據(jù)，或者間接地將非地理特征的數(shù)據(jù)通過地理對(duì)象展示到相關(guān)地理位

置；接線圖背景模式具有簡(jiǎn)單直接的優(yōu)勢(shì)，用于展示對(duì)象之間的拓?fù)?/p>

和從屬等關(guān)系，接線圖應(yīng)具備與立體GIS模式相同的數(shù)據(jù)可視化功

能。

3、全面展示信息，支持故障報(bào)警功能

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)能夠根據(jù)需要綜合展示礦井及選

煤廠中各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)、配電自動(dòng)化、質(zhì)量監(jiān)測(cè)、

信息采集、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及通信信息網(wǎng)絡(luò)、上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以及將

來可能建設(shè)的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在信息展示的同時(shí)，能夠根據(jù)設(shè)置，利

用聲光電手段，突出顯示故障信息。

4、支持模擬、離線分析和故障反演

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智能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大，運(yùn)行操作也越來越復(fù)雜，對(duì)智能

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的分析與計(jì)算、線路的改造與設(shè)計(jì)、故障的分析與處理

都提出了越來越高的要求。由于智能系統(tǒng)的特殊性，很難在實(shí)際上對(duì)

網(wǎng)絡(luò)的各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬和仿真。所以，為了更好地分析和預(yù)測(cè)

的未來狀態(tài)，保證的穩(wěn)定、高效和安全運(yùn)行，一體化礦井及選煤廠管

理系統(tǒng)不僅要支持實(shí)際的可視化，也應(yīng)該支持模擬、離線分析、未來

規(guī)劃態(tài)的可視化，并對(duì)潛在的威脅到安全運(yùn)行的隱患進(jìn)行預(yù)警。

5、可視化方式與數(shù)據(jù)獨(dú)立，可視化形式多樣化、可配置

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)應(yīng)提供豐富的可視化方式，以滿足

不同格式、不同種類和不同應(yīng)用環(huán)境下的數(shù)據(jù)可視化要求?？梢暬?/p>

式應(yīng)與數(shù)據(jù)完全分離，以適應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)完成后，無需開發(fā)和改造，就

能適應(yīng)未來新數(shù)據(jù)的可視化要求。用戶可以靈活定制或修改可視化工

具庫(kù)，根據(jù)具體業(yè)務(wù)應(yīng)用，為各類型數(shù)據(jù)選擇和配置相應(yīng)的可視化方

式集合。

為了滿足礦井及選煤廠綜合示范工程對(duì)于信息發(fā)布、展示和綜合

可視化的要求，以及可視化功能強(qiáng)大、直觀、易用等基本要求，一體

化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的建設(shè)要符合以下設(shè)計(jì)理念：

基本數(shù)據(jù)全面展示：礦井及選煤廠各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及其相關(guān)外部

設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)的全方位展示。

關(guān)鍵信息主動(dòng)展示：根據(jù)使用人員關(guān)注點(diǎn)的不同展示不同層面的

關(guān)鍵信息。

關(guān)聯(lián)信息聯(lián)合展示：以主題思想為指引，將處理某一特定任務(wù)所

14

需要的相互關(guān)聯(lián)的信息組織在一起，聯(lián)合展示。

信息高層次綜合運(yùn)用：綜合運(yùn)用、分析各類數(shù)據(jù)和信息，提供輔

助決策。

6、支持場(chǎng)景三維視景隨動(dòng)功能

基于三維GIS的虛擬系統(tǒng)將三維仿真的虛擬場(chǎng)景建立在真實(shí)的

地理信息系統(tǒng)之上，通過疊加柱狀圖、曲面等三維圖形，將的運(yùn)行信

息、模擬仿真結(jié)果，以及氣象、交通等外部環(huán)境信息完美地展示出來。

同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)的視景仿真和動(dòng)態(tài)景觀及重要場(chǎng)景的漫游，增加三維

景觀真實(shí)感。

7.采用智能化報(bào)警方式

線路故障處理是自動(dòng)化的系統(tǒng)的主要功能之一，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障

的情況下，自動(dòng)化終端會(huì)上報(bào)大量的報(bào)警信號(hào)和事項(xiàng)信息。自動(dòng)化主

站必須建立實(shí)時(shí)報(bào)警和事項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠自動(dòng)對(duì)報(bào)警事項(xiàng)進(jìn)行分

級(jí)、分層處理，能夠經(jīng)受得住雪崩事故情況下的大量報(bào)警和事項(xiàng)的沖

擊。

8.采用通用的報(bào)表格式

報(bào)表是自動(dòng)化的一項(xiàng)基本功能，它要求制表靈活、操作方便。要

求系統(tǒng)采用EXCEL電子表格風(fēng)格設(shè)計(jì)，報(bào)表數(shù)據(jù)可著色、可嵌入圖

形、曲線或棒圖等，并與EXCEL文件兼容，易學(xué)易用。報(bào)表支持客

戶/服務(wù)器(C/S)和瀏覽器服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu)，可以跨平臺(tái)使用，即在

任意Unix/WindowsNT工作站平臺(tái)或通用的IE瀏覽器上均可以同

時(shí)有多個(gè)用戶并發(fā)從事報(bào)表的維護(hù)或?yàn)g覽。

15

9.采用通用的Web瀏覽技術(shù)

WEB瀏覽系統(tǒng)的客戶端免維護(hù)，使用要簡(jiǎn)便、靈活、通用、安

全和美觀，在保證實(shí)時(shí)性的前提下，滿足200個(gè)以上的客戶端并發(fā)

訪問。

10.采用集群化的采集模式

在大數(shù)據(jù)量采集的情況下，傳統(tǒng)的主備前置采集模式將成為通信

瓶頸。配自動(dòng)化主站系統(tǒng)的前置機(jī)必須支持集群模式，可以根據(jù)需要

擴(kuò)展前置機(jī)群組。

11.能夠滿足基于復(fù)雜配架結(jié)構(gòu)的配電線路故障處理需求

主站系統(tǒng)必須能夠根據(jù)電纜線路以及光電混合線路等不同的網(wǎng)

架結(jié)構(gòu)配合線路上配置的各種類型的開關(guān)設(shè)備和自動(dòng)化終端設(shè)備采

用不同的故障處理模式。

12.故障處理方案必須基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊拓?fù)荷分析計(jì)算

在進(jìn)行線路故障處理，需要進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供的情況下，主站系統(tǒng)必

須進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，轉(zhuǎn)供方案必須基于線路負(fù)載能力，避免因?yàn)槌d造

成二次故障或擴(kuò)大故障范圍。

13.滿足大容量數(shù)據(jù)處理需求，具有高可靠技術(shù)措施

主站系統(tǒng)必須具有大數(shù)據(jù)量處理能力，采用可靠性技術(shù)措施保證

系統(tǒng)穩(wěn)定性，消除數(shù)據(jù)集中采集和存儲(chǔ)帶來的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)交付時(shí)

應(yīng)按設(shè)計(jì)遠(yuǎn)景年規(guī)模配置所有軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證遠(yuǎn)景年擴(kuò)充時(shí)不

再需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新裝配。

14.滿足網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)要求

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自動(dòng)化系統(tǒng)分為自動(dòng)化、生產(chǎn)管理系統(tǒng)兩大部分。二者之間需要

進(jìn)行設(shè)備參數(shù)模型及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互和共享。自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)管理

系統(tǒng)之間必須安裝符合智能二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案要求的物理

隔離設(shè)備。來自公網(wǎng)通信路徑的數(shù)據(jù)必須通過網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備后，

才可以接入主站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

1.4.實(shí)施方案

1.4.1.系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

整合立體GIS及可視化平臺(tái)的一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的

建設(shè)分為以下4部分：

1、系統(tǒng)集成方面，建立綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)，整合有關(guān)礦井及選煤廠

運(yùn)行管理的各類系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)集成一體化；

2、系統(tǒng)自動(dòng)化功能，提高故障快速定位、隔離的能力；

3、加強(qiáng)高級(jí)應(yīng)用分析功能的應(yīng)用，充分利用終端采集的配運(yùn)行

數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)配實(shí)時(shí)拓?fù)浞治?、?shí)時(shí)線損分析、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化運(yùn)行分析等功

能；

4、可視化展示平臺(tái)建設(shè)。

通過自動(dòng)化系統(tǒng)、礦井及選煤廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及構(gòu)建礦井及選

煤廠運(yùn)行管理集成平臺(tái)三維可視化系統(tǒng)建設(shè)主站系統(tǒng)，以縮短用戶故

障時(shí)間、提高煤礦可靠性，提高運(yùn)行的工作效率。

自動(dòng)化主站是一個(gè)相對(duì)完整的系統(tǒng)工程，實(shí)施時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，實(shí)

施期間要求很強(qiáng)的連續(xù)性。在自動(dòng)化建設(shè)工程的初期階段，應(yīng)按照配

的整體規(guī)模建設(shè)配自動(dòng)化主站的主體部分，主要包括自動(dòng)化主站系統(tǒng)

17

的支撐平臺(tái)、應(yīng)用平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)部分的建設(shè)。主站系統(tǒng)的

建設(shè)還要考慮系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境(如機(jī)房和調(diào)度室)的建設(shè)。

在建設(shè)初期，自動(dòng)化主站系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)SCADA功能、礦井及選

煤廠線路故障分析處理功能、WEB瀏覽服務(wù)功能、操作及信息分區(qū)

分流功能。根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用情況可以適當(dāng)調(diào)整應(yīng)用模塊的安裝調(diào)試時(shí)

間。對(duì)于模塊化的仿真和高級(jí)應(yīng)用分析軟件，可以根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的

進(jìn)展情況，隨著礦井及選煤廠信息和數(shù)據(jù)量的積累，逐步擴(kuò)展。在建

設(shè)過程中還要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、能量計(jì)量遙測(cè)系

統(tǒng)、用戶負(fù)荷管理及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GIS等系統(tǒng)的集成和互聯(lián)。

GIS系統(tǒng)以及礦井及選煤廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)，作為自動(dòng)化系統(tǒng)的重

要應(yīng)用，需要根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的總體規(guī)劃要求，按照既有方案穩(wěn)步推

進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)礦井及選煤廠生產(chǎn)管理的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)用化。同

時(shí)，按模型和組件接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)與配自動(dòng)化主站系統(tǒng)的參數(shù)、圖形

及網(wǎng)絡(luò)模型的共享。

1.4.2.系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)框架

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)主要由一體化基礎(chǔ)平臺(tái)、應(yīng)用功能

軟件以及信息交互總線構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)(上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)、管

理系統(tǒng)、礦井及選煤廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)等)的互聯(lián)。

一體化基礎(chǔ)平臺(tái)采用面向服務(wù)的設(shè)計(jì)理念(SOA),主要由商用

庫(kù)、實(shí)時(shí)庫(kù)、實(shí)時(shí)消息總線、服務(wù)總線、GIS一體的圖模維護(hù)工具、

GIS一體的圖形瀏覽器、模型拼接工具以及WEB發(fā)布功能等部分構(gòu)

18

成，支持配運(yùn)行可視化。其中服務(wù)總線包括系統(tǒng)運(yùn)行管理服務(wù)、權(quán)限

服務(wù)、資源定位服務(wù)、告警服務(wù)、文件傳輸服務(wù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信服務(wù)、

簡(jiǎn)單消息郵件服務(wù)、日志服務(wù)等各類服務(wù)。一體化基礎(chǔ)平臺(tái)主要用以

支持監(jiān)控運(yùn)行、分析研究和生產(chǎn)管理，構(gòu)建信息共享、技術(shù)公用、接

口開放的軟件開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境。

自動(dòng)化的應(yīng)用功能包括SCADA、饋線自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥?/p>

調(diào)度管理支持(包括操作票、檢修票、管理、故障分析等)、狀態(tài)估

計(jì)、礦井及選煤廠潮流、煤礦可靠性分析、N-1分析、解合環(huán)校驗(yàn)、

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、礦井及選煤廠仿真、負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)損分析、智能化軟件等。

其中智能化軟件主要包括分布式與協(xié)調(diào)運(yùn)行控制、實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及預(yù)

控、礦井及選煤廠設(shè)備全壽命周期管理等。

信息交互總線是一體化基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用軟件與企業(yè)內(nèi)/外部系統(tǒng)

進(jìn)行信息交換的紐帶，通過信息交互總線可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和模型的自動(dòng)

同步、數(shù)據(jù)管理的流程化、信息化和應(yīng)用集成。信息交互總線可以實(shí)

現(xiàn)用戶的邏輯應(yīng)用與企業(yè)各系統(tǒng)平臺(tái)的解耦，具有很強(qiáng)的跨平臺(tái)兼容

性和可擴(kuò)充性。

可視化模塊利用可視化人機(jī)交互子系統(tǒng)提供的各種可視化手段，

實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息、設(shè)備信息、分析結(jié)果、仿真信息的可視化，同時(shí)提供

交互手段，實(shí)現(xiàn)可視化信息的交互操作。

硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)見下圖所示：

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開發(fā)及維護(hù)工作站應(yīng)用工作站應(yīng)用工作站應(yīng)用工作站應(yīng)用工作站

2*4拼接大屏幕系統(tǒng)

應(yīng)用交換機(jī)

信息交互總線/企

業(yè)服務(wù)總線

應(yīng)用交換機(jī)

通訊服仿真分析仿真分析

務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器圖形服務(wù)器圖形服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器

磁鹽陣列

骨于網(wǎng)交執(zhí)

甘干網(wǎng)交換機(jī)

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用雙局域網(wǎng)設(shè)計(jì)，使

用企業(yè)級(jí)三層交換設(shè)備，構(gòu)建兩套平行局域網(wǎng)。所有平臺(tái)內(nèi)服務(wù)器與

工作站均采用雙網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)接入，構(gòu)成高效、分布的開放系統(tǒng)，為一體

化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)。

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的顯示內(nèi)容通過拼接大屏幕系統(tǒng)

進(jìn)行展示，拼接大屏幕系統(tǒng)擁有觸摸控制臺(tái)，在觸摸控制臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)

拼接大屏幕展示內(nèi)容的互動(dòng)操作和可視化演示。

1.4.3.系統(tǒng)集成

.信息交互總線

系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

礦井及選煤廠運(yùn)行管理集成平臺(tái)三維可視化系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)礦井

及選煤廠SCADA、礦井及選煤廠GIS、礦井及選煤廠MIS、輸網(wǎng)

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SCADA、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中

心等數(shù)據(jù)集成，該平臺(tái)按照標(biāo)準(zhǔn)的總線機(jī)制進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用面向服務(wù)

的架構(gòu)(SOA)和粗粒度的消息機(jī)制，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的松耦合，

各系統(tǒng)之間不能直接連接，需要連接到信息交互總線上與其它系統(tǒng)進(jìn)

行信息交互，保證信息交互的靈活性、可靠性、安全性。

根據(jù)智能系統(tǒng)安全分區(qū)要求，信息交互總線采用了雙總線結(jié)構(gòu)，

由安全I(xiàn)/Ⅱ區(qū)信息交互總線、安全Ⅲ/IV區(qū)信息交互總線、總線間

防火墻和方向安全隔離三部分組成。安全I(xiàn)/I區(qū)總線和安全Ⅲ/IV

區(qū)總線分別構(gòu)建，結(jié)構(gòu)基本相同，并通過專用數(shù)據(jù)通信服務(wù)完成跨區(qū)

信息交互。雙總線結(jié)構(gòu)預(yù)留與系統(tǒng)總線進(jìn)行信息交互的接口，實(shí)現(xiàn)上

一級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)、電能質(zhì)

量監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)管系統(tǒng)、營(yíng)銷相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)(95598系

統(tǒng)、營(yíng)銷管理系統(tǒng)、用電信息采集、營(yíng)銷負(fù)荷控制系統(tǒng))、系統(tǒng)

(PMS/ERP/ECM等)、綜合信息可視化平臺(tái)等系統(tǒng)之間的跨區(qū)信

息交互與業(yè)務(wù)整合。兩條總線之間建設(shè)總線間防火墻和方向安全隔

離，實(shí)現(xiàn)總線的跨區(qū)信息交互，安全I(xiàn)/Ⅱ區(qū)向安全Ⅲ/IV區(qū)進(jìn)行信

息傳輸，限制較少，速度較快；反之，交互信息需要經(jīng)過嚴(yán)格的審查，

并且控制傳輸速度。在建立信息交互總線的同時(shí)，將數(shù)據(jù)保存到歷史

數(shù)據(jù)服務(wù)器。

總體架構(gòu)思路：統(tǒng)一模型、雙總線+總線(僅建設(shè)通信服務(wù)器)、

兩個(gè)數(shù)據(jù)交換中心。信息交互總線的體系結(jié)構(gòu)。

系統(tǒng)構(gòu)架模型

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根據(jù)信息交互平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能需求，系統(tǒng)框架從邏輯上劃

分為六個(gè)層次：應(yīng)用層、集成接口層、適配器層、消息層、服務(wù)層和

交互總線層。

系統(tǒng)框架模型見圖4-4。

應(yīng)用層調(diào)度生產(chǎn)營(yíng)銷GIS

集成層JDBC/ODBCHTTPWeb服務(wù)

消息生成發(fā)布/訂閱

適配器消息日志消息校驗(yàn)

消息層IEC消息擴(kuò)展消息

服務(wù)層Web服務(wù)

總線層發(fā)布/訂閱引發(fā)布訂閱管日志安全

圖信息交互總線框架

應(yīng)用層包括礦井及選煤廠所涉及的調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營(yíng)

銷管理系統(tǒng)等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)獨(dú)立，負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)領(lǐng)域的業(yè)

務(wù)功能與數(shù)據(jù)；集成層主要負(fù)責(zé)提供多種傳統(tǒng)的接口，以適應(yīng)異構(gòu)業(yè)

務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的多樣性，利用多樣化的接口，總線適配器能夠集成所

需的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并以對(duì)應(yīng)的方式向業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供對(duì)應(yīng)格式的數(shù)據(jù)；適

配器層是業(yè)務(wù)系統(tǒng)與交互總線的中間人，對(duì)外負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)

換，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向標(biāo)準(zhǔn)消息的生成，以及消息向業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需格式

的數(shù)據(jù)解析，此外，適配器層還負(fù)責(zé)發(fā)布/訂閱機(jī)制在客戶端的功能，

22

例如消息的訂閱、暫停、恢復(fù)、退訂和發(fā)布消息功能，以及消息校驗(yàn)

(格式校驗(yàn)、內(nèi)容校驗(yàn))和消息日志等功能；消息層是信息交互總線

內(nèi)部所傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)消息，以及在現(xiàn)有消息不滿足要求的情況下，自行

擴(kuò)展的各類消息；服務(wù)層是一系列Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)

總線的各種功能；總線層實(shí)現(xiàn)基于發(fā)布/訂閱的消息交互機(jī)制，發(fā)布

/訂閱引擎即發(fā)布訂閱的服務(wù)器端，負(fù)責(zé)消息的路由功能，保證消息

準(zhǔn)確傳輸?shù)侥康牡兀话l(fā)布訂閱管理模塊負(fù)責(zé)發(fā)布/訂閱引擎的管理與

監(jiān)控；總線層還應(yīng)當(dāng)提供日志功能和安全機(jī)制，保證總線運(yùn)行的穩(wěn)定

性，安全性和可維護(hù)性。

系統(tǒng)功能要求

為了保證礦井及選煤廠各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的之間的高效信息交互，以及

信息交互總線的易用性、可維護(hù)、可擴(kuò)展、安全性等，信息交互總線

及其適配器應(yīng)滿足以下技術(shù)和功能要求：

(1)信息模型

在滿足數(shù)據(jù)一致性、標(biāo)識(shí)一致性的前提下，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信

息交互應(yīng)依據(jù)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模和交換。在現(xiàn)有消息格式不能滿足

要求的情況下，可以提供相應(yīng)的消息擴(kuò)展功能，滿足信息交互的特殊

要求。由于消息數(shù)量眾多，格式復(fù)雜，應(yīng)提供消息及其之間聯(lián)系的圖

形化描述與可視化功能，便于工作人員理解、生成、解析以及擴(kuò)展消

息。

(2)信息交互日志與數(shù)據(jù)庫(kù)

信息交互總線應(yīng)該提供消息交互日志和數(shù)據(jù)庫(kù)功能，便于系統(tǒng)的

23

管理、維護(hù)和糾錯(cuò)；此外，通過在總線數(shù)據(jù)庫(kù)中保存消息，也可以避

免相同數(shù)據(jù)的重復(fù)生成與傳輸，提高信息交互總線的運(yùn)行效率。

(3)實(shí)時(shí)與準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸

面對(duì)應(yīng)用中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互的特殊要求，信息交互總

線應(yīng)提供高速數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，保證此類數(shù)據(jù)交互的需求。信息交互總

線能采集各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，這里包括采用各種

通訊方式得到的數(shù)據(jù)。并將采集到的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型后進(jìn)

行數(shù)據(jù)處理。

(4)支持大容量消息

由于消息的粗粒度特征，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間交互的消息具有體積巨大

的特征，因此，信息交互總線應(yīng)該支持處理兆字節(jié)級(jí)別的大容量消息。

(5)穩(wěn)定性與可靠性

對(duì)于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息交互請(qǐng)求，信息交互總線應(yīng)該具備快速響應(yīng)

能力，并提供是否成功的狀態(tài)反饋；對(duì)于高并發(fā)的特殊情況，應(yīng)該具

備負(fù)載均衡能力，以保證高吞吐量、高可靠性的信息交互。

(6)發(fā)布/訂閱機(jī)制

為了保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的完全解耦，保證信息交互的透明化，實(shí)

現(xiàn)信息交互總線的高效運(yùn)行、易管理維護(hù)和可擴(kuò)展性，信息交互總線

應(yīng)支持基于代理(Broker)的發(fā)布訂閱引擎，由發(fā)布訂閱引擎負(fù)責(zé)

各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)布/訂閱和消息路由，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間并不直接發(fā)生關(guān)

系，具體應(yīng)遵循WS-Notification系列的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

(7)支持雙總線需求

24

由于系統(tǒng)安全分區(qū)的要求，跨區(qū)信息交互需要設(shè)置兩條或多條信

息交互總線，因此，信息交互總線應(yīng)具備多條總線之間的消息路由功

能以及跨區(qū)通信能力。

(8)接入系統(tǒng)管理

對(duì)接入到信息交互總線上的多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，能夠直觀瀏覽接

入系統(tǒng)的名稱、位置、連接參數(shù)等基礎(chǔ)信息，能夠查看各個(gè)接入系統(tǒng)

對(duì)于公共信息模型的支持能力。

提供禁用、啟用等功能對(duì)集成至總線上的系統(tǒng)進(jìn)行控制，滿足在

一些場(chǎng)合下臨時(shí)禁止某個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)被接入總線。

(9)支持?jǐn)?shù)據(jù)集成模式

總線能提供聯(lián)邦式的數(shù)據(jù)集成模式，通過總線提供的數(shù)據(jù)封裝能

力，接入各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并對(duì)最終用戶隱藏接入對(duì)象

的物理位置，從而使多個(gè)分布式應(yīng)用系統(tǒng)看起來就像一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)提

供者。應(yīng)用系統(tǒng)從總線獲取數(shù)據(jù)時(shí)無需關(guān)心數(shù)據(jù)來自哪個(gè)系統(tǒng)，也不

用了解該系統(tǒng)的連接協(xié)議等信息，接入總線的系統(tǒng)相對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)

保持透明。

(10)事件通知服務(wù)

當(dāng)接入系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)，能通過事件接口以消息方式通

知應(yīng)用系統(tǒng)或?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)發(fā)送給應(yīng)用系統(tǒng)。

(11)數(shù)據(jù)同步管理

能夠提供多種數(shù)據(jù)同步機(jī)制，以保持主數(shù)據(jù)與源頭系統(tǒng)以及目標(biāo)

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)相一致。

25

(12)總線安全機(jī)制

為了保證信息交互的安全性，信息交互總線應(yīng)具備適配器身份認(rèn)

證、權(quán)限分配、消息加密傳輸，以及異常告警等安全與主動(dòng)防御機(jī)制。

安全日志：能夠?qū)?shù)據(jù)總線上發(fā)生的所有數(shù)據(jù)訪問的信息記錄

在安全日志中

權(quán)限控制：提供安全驗(yàn)證和數(shù)據(jù)權(quán)限控制能力，能靈活控制應(yīng)用

系統(tǒng)能訪問的數(shù)據(jù)范圍。

消息運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要

包括運(yùn)行狀態(tài)、訪問流量、負(fù)載能力和運(yùn)行日志等。

(13)數(shù)據(jù)采集功能

礦井及選煤廠運(yùn)行管理集成平臺(tái)三維可視化系統(tǒng)應(yīng)支持接收無

源數(shù)據(jù)的功能，這里包括采用各種通訊方式得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)

據(jù)，轉(zhuǎn)成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型后供其他相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

(14)基于瀏覽器的管理界面

主要功能是對(duì)智能支持平臺(tái)進(jìn)行配置、監(jiān)視和管理，如總線與適

配器的管理、發(fā)布/訂閱引擎的配置與管理、標(biāo)準(zhǔn)消息的管理、消息

數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、日志數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。實(shí)現(xiàn)方式是在服務(wù)中心上建立上

述管理功能的服務(wù)，然后在瀏覽器上利用Ajax方式遠(yuǎn)程調(diào)用這些服

務(wù)。

(15)歷史數(shù)據(jù)提取功能

總線能將各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間交互的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，數(shù)據(jù)存放在數(shù)

據(jù)庫(kù)中，并支持對(duì)歷史數(shù)據(jù)的訪問和查詢。

26

系統(tǒng)技術(shù)組成

礦井及選煤廠運(yùn)行管理集成平臺(tái)三維可視化系統(tǒng)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)，以

松耦合方式實(shí)現(xiàn)主站和其它系統(tǒng)之間的信息交換。支持標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一融

合的全CIM模型和消息交換模型，并可采用適配器將非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)

議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)符合面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的數(shù)據(jù)集成。

(1)Web服務(wù)

數(shù)字化配智能支持平臺(tái)采用Web服務(wù)為技術(shù)基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)，Web

服務(wù)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化保證了智能支持平臺(tái)的可拔插設(shè)計(jì)。從中心外

圍的適配器和管理模塊，到中心內(nèi)部的日志服務(wù)器、XMLSchema

全模型庫(kù)和XML數(shù)據(jù)庫(kù)，全部基于Web服務(wù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。這些功能

子模塊不僅可以采用異構(gòu)系統(tǒng)，也可以部署在網(wǎng)絡(luò)任意位置。

(2)的粗粒度服務(wù)

建立數(shù)字智能支持平臺(tái)，只采用Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不

夠的，還需要采用SOA思想，即采用粗粒度服務(wù)對(duì)數(shù)字配的各種業(yè)

務(wù)進(jìn)行歸納和統(tǒng)一。IEC系列標(biāo)準(zhǔn)是已經(jīng)得到公認(rèn)的智能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

不僅包含了公共信息模型CIM,還包括了數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)就

是建立在SOA的粗粒度思想之上，因此，本項(xiàng)目將與SOA架構(gòu)結(jié)

合起來，在數(shù)字化配智能支持平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化配的粗粒度服務(wù)。

(3)事件(發(fā)布/訂閱)引擎

從上面的介紹可以看出，Web服務(wù)保證了智能支持平臺(tái)的平臺(tái)

獨(dú)立性、功能調(diào)用的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)了SOA架構(gòu)和粗粒度服

務(wù)。在SOA的松耦合基礎(chǔ)之上，數(shù)字化配智能支持平臺(tái)進(jìn)一步采用

27

基于事件驅(qū)動(dòng)的發(fā)布/訂閱引擎，來實(shí)現(xiàn)各子模塊之間的完全解耦。

發(fā)布訂閱引擎必須遵循WS-Notification規(guī)范，即基于Web服務(wù)的

發(fā)布訂閱引擎。

(4)基于的消息主題設(shè)計(jì)

發(fā)布/訂閱機(jī)制以事件為基礎(chǔ)，數(shù)字智能支持平臺(tái)遵循消息交換

標(biāo)準(zhǔn)，以消息作為事件，發(fā)布訂閱引擎根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)事件或消息進(jìn)行

應(yīng)用集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)字配中的各種業(yè)務(wù)。

(5)日志數(shù)據(jù)庫(kù)

智能支持平臺(tái)的日志數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于記錄總線中的發(fā)布/訂閱情

況，如消息訂閱記錄(訂閱方、訂閱主題、訂閱時(shí)間、成功標(biāo)志)、

消息發(fā)布記錄(發(fā)布方、發(fā)布主題、發(fā)布時(shí)間、成功標(biāo)志)?；谌?/p>

志數(shù)據(jù)庫(kù)，可以根據(jù)消息主題、訂閱方、發(fā)布方等方式對(duì)日志記錄進(jìn)

行可視化，便于業(yè)務(wù)流程的監(jiān)視和管理。

(6)全模型XML數(shù)據(jù)庫(kù)

智能支持平臺(tái)所交換的消息完全遵循的標(biāo)準(zhǔn)消息格式，都是

XML格式的消息。為了對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)消息進(jìn)行格式約束和存儲(chǔ)，建立

了兩個(gè)XML原生數(shù)據(jù)庫(kù)：一個(gè)用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)消息格式的XML數(shù)據(jù)

庫(kù)，與此相對(duì)應(yīng)，另一個(gè)XML數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)符合這些標(biāo)準(zhǔn)格式的

實(shí)際消息。前者是全模型框架、后者是全模型實(shí)例。

(7)非侵入式適配器

信息交互平臺(tái)提供的適配器對(duì)原有應(yīng)用是透明的，并且不依賴于

應(yīng)用的體系架構(gòu)和所使用的硬件、軟件技術(shù)。對(duì)應(yīng)用的修改不敏感，

28

即適配器對(duì)原有應(yīng)用是非侵入的，將影響降至最低。

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

礦井及選煤廠運(yùn)行管理集成平臺(tái)三維可視化系統(tǒng)跨越兩個(gè)安全

區(qū)中，分別為安全區(qū)I和安全區(qū)Ⅲ,在兩個(gè)安全區(qū)內(nèi)的配置是完全對(duì)

等的。安全區(qū)I與安全區(qū)Ⅲ之間設(shè)置正向與反向?qū)Ｓ梦锢砀綦x裝置，

如下圖4-5所示：

數(shù)據(jù)平臺(tái)

管理工作站開發(fā)工作站

正向/反向?qū)Ｓ梦锢砀綦x裝置

適配接口適配接口數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線56186通信數(shù)據(jù)安全

管理工作站開發(fā)工作站

服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器質(zhì)務(wù)服務(wù)器服務(wù)器

圖系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

.信息集成內(nèi)容

根據(jù)實(shí)際建設(shè)情況，通過信息交互總線(IEB)或綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)

等方式，從各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)集成各種圖形數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等信息，形成規(guī)范化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。具體內(nèi)容包括：

立體GIS圖：來自立體GIS系統(tǒng)。

接線圖：與之相關(guān)的站點(diǎn)。

接線圖：分界室、配電室、箱變等接線圖，來自自動(dòng)化系統(tǒng)。

29

系統(tǒng)圖：系統(tǒng)接線圖，自動(dòng)化系統(tǒng)。

單線圖：線路單線圖，來自GIS系統(tǒng)或上級(jí)調(diào)度。

故障信息：與礦井及選煤廠相關(guān)的故障來自自動(dòng)化系統(tǒng)，包括過

去已經(jīng)發(fā)生和現(xiàn)在正在處理的線路、設(shè)備、用戶或者低壓故障。

礦井及選煤廠自動(dòng)化實(shí)時(shí)信息：自動(dòng)化礦井及選煤廠開關(guān)的兩遙

信息和故障信息，來自自動(dòng)化系統(tǒng)。

用電信息：來自用電信息采集系統(tǒng)，用于顯示設(shè)備當(dāng)前用電量信

息等。

主網(wǎng)實(shí)時(shí)信息：綜合自動(dòng)化的兩遙信息和故障信息，來自上級(jí)調(diào)

度自動(dòng)化系統(tǒng)。

信息總線與各個(gè)系統(tǒng)的接口

與上一級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接口

上一級(jí)度自動(dòng)化系統(tǒng)將設(shè)備信息、拓?fù)湫畔ⅰ?shí)時(shí)信息及故障分

析信息傳送到IEB。

與一體化協(xié)同管理系統(tǒng)接口

一體化協(xié)同管理系統(tǒng)將礦井及選煤廠在線監(jiān)測(cè)信息、實(shí)時(shí)信息、

質(zhì)量信息、礦井及選煤廠的故障分析結(jié)果、計(jì)劃故障及故障故障影響

范圍、故障影響用戶、礦井及選煤廠的計(jì)劃?rùn)z修工作票、故障操作票

分析結(jié)果等信息傳送到IEB。

一體化協(xié)同管理系統(tǒng)通過IEB獲取GIS系統(tǒng)的礦井及選煤廠設(shè)

備信息、礦井及選煤廠地理拓?fù)湫畔⒓坝脩舻乩硇畔ⅲ弦患?jí)調(diào)度自

動(dòng)化系統(tǒng)的接入環(huán)網(wǎng)的分布式及站設(shè)備信息、拓?fù)湫畔ⅰ?shí)時(shí)信息、

30

故障分析信息，采集系統(tǒng)的關(guān)口電量信息、實(shí)時(shí)信息以及故障報(bào)警信

息，相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶故障報(bào)警信息。

與GIS/PMS系統(tǒng)接口

GIS系統(tǒng)系統(tǒng)將礦井及選煤廠的設(shè)備信息、地理拓?fù)湫畔⒓坝脩?/p>

地理信息傳送到IEB。

將生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)的計(jì)劃?rùn)z修信息、計(jì)劃故障信息、設(shè)

備臺(tái)帳信息等相關(guān)信息上送總線。

GIS系統(tǒng)通過IEB獲取上一級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以上，自動(dòng)化系

統(tǒng)礦井及選煤廠的實(shí)時(shí)信息、礦井及選煤廠的故障分析結(jié)果，相關(guān)應(yīng)

用系統(tǒng)的電量信息、實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)維護(hù)的源頭唯一及數(shù)據(jù)共享。

IEB將設(shè)備在線監(jiān)測(cè)信息、實(shí)時(shí)信息和故障分析結(jié)果等信息發(fā)送

給PMS等相關(guān)系統(tǒng)。

相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)可通過企業(yè)集成總線ESB從IEB獲取自動(dòng)化系統(tǒng)

的礦井及選煤廠實(shí)時(shí)信息、故障分析結(jié)果，獲取PMS系統(tǒng)的設(shè)備資

產(chǎn)信息等信息。

面向的應(yīng)用對(duì)象不同，主要是為信息部門服務(wù)，主要負(fù)責(zé)集成8

大應(yīng)用。而IEB主要是為生產(chǎn)、運(yùn)行等相關(guān)的各種應(yīng)用服務(wù)。

由于服務(wù)的目的不同，應(yīng)用集成總線只能集成安全三區(qū)中的應(yīng)

用，而IEB則可以集成安全三區(qū)和安全一區(qū)中的相關(guān)應(yīng)用。

IEB和應(yīng)用集成總線之間的聯(lián)系：

兩者都支持WebService、JMS等標(biāo)準(zhǔn)的接入方式，都支持標(biāo)

準(zhǔn)的服務(wù)接入方式。因此，IEB可以和應(yīng)用集成總線之間實(shí)現(xiàn)總線互

31

聯(lián)。

對(duì)應(yīng)用集成上已有的服務(wù)，IEB上接入的系統(tǒng)可以通過IEB應(yīng)

用集成總線訪問。

對(duì)IEB上已有的服務(wù)，也可以通過應(yīng)用集成總線、IEB訪問。

.信息集成方案

數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成及整合，數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)

能夠以標(biāo)準(zhǔn)接口獲取公共信息，同時(shí)能夠通過基于一般文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、

專用通信協(xié)議的接口獲取非標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)按照統(tǒng)一的

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，

對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，為各種可視化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)

支持。

集成配置管理

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)字典維護(hù)、數(shù)據(jù)維護(hù)、日志管理、多源數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)

據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)管理、系統(tǒng)對(duì)時(shí)管理、版本管理等功能。為數(shù)據(jù)集成

系統(tǒng)安全和穩(wěn)定地運(yùn)行提供管理、維護(hù)的手段。

數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全隔離要求下的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

交換的要求，為各部門用戶提供安全、穩(wěn)定、可靠和快捷的數(shù)據(jù)交換

服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的互動(dòng)和信息交換。

數(shù)據(jù)交換模塊通過統(tǒng)一的維護(hù)界面，屏蔽數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，

通過用戶配置，對(duì)各種配置參數(shù)進(jìn)行合理的組合和管理，可以實(shí)時(shí)高

效的完成以下功能。

32

數(shù)據(jù)交換模塊提供多種標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換接口，包括CIS服務(wù)

接口、ESB通信總線接口，同時(shí)也根據(jù)具體情況，提供一般基于文

件和ODBC的數(shù)據(jù)交換接口。

基于文件服務(wù)的數(shù)據(jù)交換接口

采用文件服務(wù)以文件形式與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，即從源系統(tǒng)

獲取文件，并利用數(shù)據(jù)交換服務(wù)功能，把數(shù)據(jù)交換到目的節(jié)點(diǎn)，并轉(zhuǎn)

存成文件方式存儲(chǔ)到相應(yīng)目錄下，實(shí)現(xiàn)交換功能。訪問方式及文件類

型如下：

E格式文件；

SVG格式文件；

XML格式文件；

文本格式文件；

數(shù)據(jù)庫(kù)訪問接口

數(shù)據(jù)表到數(shù)據(jù)表的交換方式，即從一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表中

獲取數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)交換服務(wù)功能，把數(shù)據(jù)交換到目的節(jié)點(diǎn)，并提

供入庫(kù)服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的交換功能。

系統(tǒng)通過利用ODBC/JDBC組件，支持對(duì)多種滿足SQL標(biāo)準(zhǔn)

的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取和裝載。遵循標(biāo)準(zhǔn)如下：

遵循ODBC/JDBC標(biāo)準(zhǔn)；

遵循標(biāo)準(zhǔn)SQL訪問；

數(shù)據(jù)庫(kù)視圖訪問；

消息事件接口

33

針對(duì)特定的業(yè)務(wù)系統(tǒng)編寫專門的通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，遵循

TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)，提供Socket通信協(xié)議的消息接收服務(wù)。

數(shù)據(jù)整合

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)建模管理、數(shù)據(jù)庫(kù)編碼管理、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)

統(tǒng)計(jì)分析公式的定制與管理、模型拼接等功能。對(duì)設(shè)備參數(shù)、管理數(shù)

據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析，通過信息數(shù)據(jù)的抽取、凈

化和裝載，實(shí)現(xiàn)面向礦井及選煤廠可視化的數(shù)據(jù)整合，以應(yīng)用為主題

進(jìn)行統(tǒng)一的建模管理。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)遵循“源端維護(hù)，共享一致”的原則，信息集成軟

件只負(fù)責(zé)采集各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的校驗(yàn)和整合，然后存

儲(chǔ)。數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)維護(hù)的工具，支持對(duì)核心數(shù)據(jù)修改和審計(jì)。

數(shù)據(jù)管理充分考慮版本控制和時(shí)間控制。其中，版本控制主要用

于設(shè)備名稱的變更(例如新廠投運(yùn)，廠站擴(kuò)容、線路的切改，老設(shè)備

退運(yùn)等)和模型變化；歷史回溯控制主要用于設(shè)備的投產(chǎn)和退役情況。

數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)將提供公用數(shù)據(jù)處理服務(wù)來處理內(nèi)部版本和時(shí)間問題，

為用戶提供統(tǒng)一的、可回溯的、真實(shí)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

數(shù)據(jù)安全策略管理

保障數(shù)據(jù)安全的措施包括數(shù)據(jù)的物理安全、邏輯安全、以及數(shù)據(jù)

使用安全等方面。

數(shù)據(jù)物理安全

數(shù)據(jù)的物理安全主要指系統(tǒng)應(yīng)有效防止由于硬件缺陷和故障導(dǎo)

34

致的數(shù)據(jù)丟失，例如硬盤失效；數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)通過雙機(jī)熱備增加數(shù)據(jù)

的安全性。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全由物理存儲(chǔ)策略、訪問控制、傳輸安全、數(shù)據(jù)使用

權(quán)限、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)等方面構(gòu)成。數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)通過權(quán)限管理限

制數(shù)據(jù)的發(fā)放范圍，提供數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)工具保證數(shù)據(jù)的及時(shí)備份。

數(shù)據(jù)的使用安全

為保證數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性，避免上層應(yīng)用產(chǎn)生錯(cuò)誤。應(yīng)保證數(shù)據(jù)

在傳輸、轉(zhuǎn)換、裝載過程中的完整性。數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)根據(jù)不同應(yīng)用系

統(tǒng)、不同的用戶或角色采用不同的磁盤使用策略、數(shù)據(jù)加密、權(quán)限管

理等措施，同時(shí)，通過版本管理和時(shí)間控制保證數(shù)據(jù)的一致性。

數(shù)據(jù)發(fā)布管理

對(duì)外提供整合后的數(shù)據(jù)資源級(jí)服務(wù)(例如：一次設(shè)備參數(shù)、限值、

模型、圖形、E格式數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線的智能數(shù)據(jù)服務(wù)等)和數(shù)據(jù)交換服

務(wù)。為不同應(yīng)用系統(tǒng)提供一種無縫訪問數(shù)據(jù)的方式。

一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的關(guān)系

一、與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的

關(guān)系通過與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)

行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶相關(guān)故障業(yè)務(wù)的集中管理，即客戶故障管理

系統(tǒng)。

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)預(yù)安排故障、故障故障自動(dòng)生成需要通知的用

戶，中心可以通過故障管理系統(tǒng)查詢到故障故障原因，將能夠?qū)Ω黝?/p>

35

故障業(yè)務(wù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)。涉及故障信息及系統(tǒng)源包括：

(1)預(yù)安排故障：生產(chǎn)部門在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中填寫故障申請(qǐng)，通

過故障審批流程，最終由調(diào)度中心(站內(nèi))或區(qū)局(站外)制定故障

計(jì)劃。

(2)故障故障及強(qiáng)制錯(cuò)峰故障：通過礦井及選煤廠SCADA主站

系統(tǒng)或者發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)后，客戶故障管理系統(tǒng)提供對(duì)這兩類故障進(jìn)行錄

入的功能，錄入時(shí)，可以從故障系統(tǒng)中查到故障故障的原因和受影響

的用戶。

(3)自覺錯(cuò)峰故障：自覺錯(cuò)峰故障信息在計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)中記錄，

故障管理系統(tǒng)需要與計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建立接口，定期從計(jì)量自動(dòng)化系

統(tǒng)中讀取自覺錯(cuò)峰故障記錄，并且生成相應(yīng)的報(bào)表。

(4)用戶申障：在系統(tǒng)中會(huì)有這兩類故障的記錄，故障管理系統(tǒng)

需要與系統(tǒng)建立接口，定期從系統(tǒng)中讀取這兩類故障記錄，并且生成

相應(yīng)的報(bào)表。

二、與礦井及選煤廠SCADA、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、礦井及選煤廠

GIS和PMS的關(guān)系

通過實(shí)時(shí)獲取運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)如礦井及選煤廠Scada、計(jì)量自動(dòng)

化系統(tǒng)等的故障信息，依托礦井及選煤廠GIS及礦井及選煤廠生產(chǎn)

管理信息系統(tǒng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、一致的分析、統(tǒng)計(jì)

可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以構(gòu)建煤礦可靠性管理系統(tǒng)。

提高煤礦可靠性需采取大量技術(shù)、管理、建設(shè)等措施，對(duì)可靠性

措施實(shí)施的效果需要真實(shí)、有效反饋回來，以便針對(duì)煤礦可靠性的薄

36

弱環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施。由于可靠性相關(guān)的信息種類多、來源廣、時(shí)效

性強(qiáng)、管理站點(diǎn)分散，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取統(tǒng)計(jì)煤礦可靠性數(shù)據(jù)難度很

大。

三、與礦井及選煤廠GIS、SCADA、中心的關(guān)系

智能故障搶修工作是保障煤礦優(yōu)質(zhì)服務(wù)的關(guān)鍵因素。對(duì)于報(bào)修申

告，搶修車輛及人員能否在承諾的時(shí)限內(nèi)以最快的速度到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)直接

關(guān)系到客戶對(duì)系統(tǒng)建設(shè)的滿意度。為了加強(qiáng)智能搶修車輛管理，提高

車輛運(yùn)行效率，加強(qiáng)運(yùn)行作業(yè)調(diào)度，建立一套智能搶修監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)

勢(shì)在必行。

利用GIS系統(tǒng)完整的電子地圖信息，實(shí)現(xiàn)依賴于電子地圖的車

輛監(jiān)控調(diào)度。車載終端安裝有GPS,在系統(tǒng)地圖上可實(shí)現(xiàn)車輛實(shí)時(shí)

監(jiān)控。此外，可從礦井及選煤廠SCADA主站系統(tǒng)獲取故障點(diǎn)信息，

能把工單下發(fā)到搶修車，搶修車車載終端能操作工單，通過無線通信

技術(shù)與中心車輛監(jiān)控調(diào)度實(shí)現(xiàn)信息交互，實(shí)時(shí)反饋工單執(zhí)行情況。某

一搶修任務(wù)進(jìn)行到一定階段時(shí)，可把搶修狀態(tài)告知中心，再由中心及

時(shí)通知到相關(guān)用戶。

通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能搶修車輛和智能系統(tǒng)控制總臺(tái)之間雙向傳

遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)搶修車的狀態(tài)監(jiān)視、有效調(diào)度、信息查詢等功能，并有效

提高客戶報(bào)修的響應(yīng)速度，降低車輛到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，從而縮短用戶

故障時(shí)間，更好地提高客戶滿意度。

四、與礦井及選煤廠GIS與智能系統(tǒng)、用戶計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的

關(guān)系

37

智能企業(yè)中的“四分線損”管理工作中，“分線線損”普遍存在

著為確保用戶煤礦可靠性，實(shí)行環(huán)網(wǎng)方式煤礦時(shí)，煤礦潮流的變動(dòng)對(duì)

線損的分析統(tǒng)計(jì)帶來不確定性影響的難題。如何能及時(shí)反映日常線路

的供用電運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)的用戶違章違規(guī)現(xiàn)象，需要對(duì)

礦井及選煤廠線路的“分線線損”在線計(jì)算方法進(jìn)行研究。

在線線損分析系統(tǒng)與現(xiàn)有其他系統(tǒng)的關(guān)系如圖所示。

GIS系統(tǒng)、配電大用戶負(fù)荷控

計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)制系統(tǒng)

配網(wǎng)線路

實(shí)時(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在線線損分析

(線路)電源側(cè)電能量及瞬時(shí)量數(shù)據(jù)-系統(tǒng)(配變)負(fù)荷側(cè)電能量及瞬時(shí)量數(shù)據(jù)

圖在線線損分析系統(tǒng)與現(xiàn)有其他系統(tǒng)的關(guān)系

本系統(tǒng)研究分析四分線損中的礦井及選煤廠智能拓?fù)涓淖円?/p>

的線損分析異常的解決辦法，通過系統(tǒng)信息集成，計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)的饋

線實(shí)時(shí)量測(cè)信息和大用戶計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的變壓器實(shí)時(shí)量測(cè)信息。同

時(shí)，通過礦井及選煤廠GIS與智能營(yíng)銷系統(tǒng)、大用戶計(jì)量自動(dòng)化系

統(tǒng)的接口，得到變壓器、用戶計(jì)量表的相關(guān)關(guān)聯(lián)關(guān)系，并利用礦井及

選煤廠GIS的強(qiáng)大的智能網(wǎng)拓?fù)浞治龉δ芗暗乩硇畔⒀夭綀D，對(duì)實(shí)

時(shí)線損進(jìn)行分析，生成實(shí)時(shí)線損報(bào)表及實(shí)時(shí)線損走勢(shì)圖。

五、與煤礦服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)系

38

在一體化礦井及選煤廠運(yùn)行管理中心設(shè)立配電遠(yuǎn)程工作站，負(fù)責(zé)

接收并處理煤礦服務(wù)中心派發(fā)的報(bào)修工單，按故障類別、故障地點(diǎn)對(duì)

派發(fā)的搶修工作進(jìn)行調(diào)度、協(xié)調(diào)、跟蹤和督辦，及時(shí)向煤礦服務(wù)中心

反饋搶修工作進(jìn)展情況。負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)錄入煤礦公司煤礦區(qū)域內(nèi)計(jì)劃故

障、臨時(shí)故障、故障故障等相關(guān)信息，及時(shí)報(bào)送故障突發(fā)事件信息。

五、與GIS空間服務(wù)平臺(tái)的關(guān)系

按照公司建設(shè)要求，將建設(shè)統(tǒng)一的GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)。一

體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)通過與GIS平臺(tái)的信息交互完成基于三

維GIS的可視化展示功能。一體化礦井及選煤廠系統(tǒng)為向GIS平臺(tái)

提供圖形數(shù)據(jù)及拓?fù)鋽?shù)據(jù)，GIS通過接收礦井及選煤廠管理系統(tǒng)的實(shí)

時(shí)數(shù)據(jù)在圖形上進(jìn)行分析展示。

各應(yīng)用系統(tǒng)集成的安全策略

電量大客戶負(fù)街音

配網(wǎng)育物化調(diào)度自動(dòng)化

計(jì)量編測(cè)理及配文監(jiān)料

重器

*

ansa平縣asata發(fā)權(quán)巷

配網(wǎng)生產(chǎn)管理

415按用系續(xù)

信原系境常的管理系辦公系統(tǒng)

39

實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)系統(tǒng)間集成關(guān)系示意

按照《智能系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)域劃分的規(guī)

定，結(jié)合生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)，采用以下方式實(shí)現(xiàn)礦井及選煤廠相關(guān)

自動(dòng)化系統(tǒng)的集成，系統(tǒng)間的集成關(guān)系如下所示。

1.基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)安全二區(qū)構(gòu)建生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控

數(shù)據(jù)平臺(tái)。自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、能量計(jì)量遙測(cè)系統(tǒng)、用戶

負(fù)荷管理及配變監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，采用CIM/CIS模型及接口標(biāo)準(zhǔn)，將實(shí)

時(shí)數(shù)據(jù)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行互聯(lián)和

數(shù)據(jù)共享。

2.在網(wǎng)絡(luò)安全三區(qū)構(gòu)建生產(chǎn)管理信息平臺(tái)。GIS應(yīng)用系統(tǒng)、配

電生產(chǎn)管理系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及辦公系統(tǒng)，通過生產(chǎn)管理信息平臺(tái)進(jìn)

行互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。

3.位于網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(調(diào)度自動(dòng)化、配電自

動(dòng)化)及準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(能量計(jì)量遙測(cè)、大用戶負(fù)荷管理及配

變監(jiān)測(cè))和位于網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)的信息系統(tǒng)之間的信息交互都通過兩個(gè)平

臺(tái)之間的接口進(jìn)行，跨安全區(qū)各系統(tǒng)之間不再進(jìn)行交叉互聯(lián)。

4.在網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)之間構(gòu)筑正向和反向物理隔離設(shè)備，在滿足網(wǎng)

絡(luò)安全防護(hù)的前提下，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)及信息共享和交換。

各應(yīng)用系統(tǒng)的集成

1.一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)從用戶負(fù)荷管理及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)取

得配電變壓器運(yùn)行的有關(guān)數(shù)據(jù)及用戶用電負(fù)荷信息，為分區(qū)域負(fù)荷預(yù)

測(cè)提供低壓用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)。自動(dòng)化系統(tǒng)不再需要在變壓器端安裝變壓

40

器監(jiān)測(cè)終端裝置。同時(shí)大用戶負(fù)荷管理及配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從配自動(dòng)化系

統(tǒng)取得線路上分線、分段的運(yùn)行數(shù)據(jù)，補(bǔ)充進(jìn)行線損分析計(jì)算的數(shù)據(jù)。

為負(fù)荷監(jiān)控提供實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。

2.一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)取得站出口

開關(guān)狀態(tài)、保護(hù)等信息。自動(dòng)化主站系統(tǒng)通過調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)下

發(fā)對(duì)站出口開關(guān)的遙控指令。

3.一體化礦井及選煤廠管理系統(tǒng)從GIS系統(tǒng)取得礦井及選煤廠

靜態(tài)設(shè)備參數(shù)(包括線路、設(shè)備和拓?fù)淠Ｐ?。GIS系統(tǒng)從配自動(dòng)化

系統(tǒng)取得礦井及選煤廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

如下圖所示，在安全區(qū)建立GIS系統(tǒng)平臺(tái)，只配置圖形和模型

維護(hù)功能，進(jìn)行礦井及選煤廠設(shè)備統(tǒng)一建模，并按照CIM標(biāo)準(zhǔn)把礦

井及選煤廠模型寫入數(shù)據(jù)庫(kù)；安全區(qū)中的礦井及選煤廠GIS數(shù)據(jù)同

步到安全區(qū)中的GIS系統(tǒng)；礦井及選煤廠生產(chǎn)MIS導(dǎo)入配自動(dòng)化主

站的CIM模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4.管理系統(tǒng)從GIS系統(tǒng)獲取礦井及選煤廠線路、負(fù)荷等有關(guān)信

息。同時(shí)將用戶信息發(fā)給配電GIS系統(tǒng)，在配電GIS系統(tǒng)的地理圖

上直觀地顯示用戶用電需求和用電狀態(tài)。

5.營(yíng)銷管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)與用戶直接相關(guān)的用戶表計(jì)等設(shè)備的統(tǒng)一

編碼，并進(jìn)行信息統(tǒng)一錄入。GIS應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)公用智能設(shè)備參數(shù)如

配電線路、開關(guān)設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)一編碼，并進(jìn)行信息統(tǒng)一錄入。GIS系

統(tǒng)和營(yíng)銷管理系統(tǒng)的編碼信息在煤礦局其他自動(dòng)化系統(tǒng)中共享，保證

智能設(shè)備編碼的標(biāo)準(zhǔn)化和唯一性。

41

1.4.4.礦井及選煤廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

從GIS應(yīng)用系統(tǒng)取得線路、設(shè)備以及運(yùn)行的有關(guān)信息。實(shí)現(xiàn)對(duì)

設(shè)備的動(dòng)態(tài)流程化管理。在礦井及選煤廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中可以調(diào)

用GIS信息發(fā)起的設(shè)備維護(hù)、消缺等工單，進(jìn)入相關(guān)業(yè)務(wù)流程，在

礦井及選煤廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作流平臺(tái)的支持下完成實(shí)際的業(yè)務(wù)處

理工作。在礦井及選煤廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程中，必要時(shí)也可以

調(diào)用GIS系統(tǒng)的拓?fù)浞治龉δ?，如查看故障范圍、統(tǒng)計(jì)用戶負(fù)荷等

功能。基于集成平臺(tái)的系統(tǒng)功能

.系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控功能(DSCADA)

自動(dòng)化系統(tǒng)首先通過DSCADA實(shí)時(shí)采集和分析配正常運(yùn)行及故

障情況下的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變壓器及線路柱上開關(guān)、配電裝置

等電氣設(shè)備的監(jiān)視和控制：

“遙信”:具備對(duì)各個(gè)遙信點(diǎn)開關(guān)位置信號(hào)、故障指示器信號(hào)、

接地刀閘信號(hào)、隔離位置信號(hào)、氣體異常報(bào)警信號(hào)等狀態(tài)量和配電終

端及風(fēng)機(jī)、水泵等輔助裝置狀態(tài)的遙信功能，遙信量可擴(kuò)展。

“遙測(cè)”:具備對(duì)各個(gè)遙測(cè)點(diǎn)三相及零序電流、母線電壓、有功

及無功功率、功率因數(shù)、溫度、直流電源電壓等模擬量的采集功能，

并可對(duì)電量和最大負(fù)荷、無功補(bǔ)償裝置投切情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，遙測(cè)量

可擴(kuò)展。遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸支持主站召喚上傳和遙測(cè)量越限后配電終端的

主動(dòng)上傳。

“遙控”:對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備進(jìn)行遙控操作，支持單點(diǎn)和序列控制，并

42

具有校核信息返送功能。

“三遙”信息按實(shí)時(shí)性和重要性要求可實(shí)現(xiàn)不同優(yōu)先級(jí)的分層分

類采集，數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)滿足國(guó)網(wǎng)公司配監(jiān)控管理系統(tǒng)通信規(guī)約的要求。

故障處理功能(DA)

配故障故障時(shí)，通過對(duì)DSCADA采集的信息進(jìn)行分析，判定出

故障區(qū)段，進(jìn)行故障隔離。在整個(gè)故障的處理過程中，系統(tǒng)根據(jù)配的

運(yùn)行狀態(tài)和必要的約束判斷條件生成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案，調(diào)度人員可根據(jù)

實(shí)際條件選擇手動(dòng)、半自動(dòng)或自動(dòng)方式進(jìn)行故障隔離并恢復(fù)煤礦。

對(duì)于具備“三遙”條