煤矿重大设备感知数据接入系统产品介绍
一、项目建设背景
为贯彻落实全国关于安全生产工作的总体部署，依据《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）及《国家煤矿安全监察局关于加快推进煤矿安全风险监测预警系统建设的指导意见》（煤安监办〔2019〕42号）的要求，在三大系统（安全监控系统、人员位置监测系统、工业视频监控系统）感知数据接入的基础上，于2021年4月底前，将煤矿的冲击地压、水害防治及重大设备感知数据通过已建网络接入国家矿山安全监察局。项目建设由省级安监局负责，数据接入工作由各矿按照数据接入细则提供相关数据，省级安监局指定位置进行接收，然后通过数据转换平台接入国家矿山安全监察局，同时需要确保各集团各矿能接尽接，应接尽接。
为了更好地服务于国家矿山安全监察工作，本系统实现了矿方数据的接收与转换，实现数据的存储与传输，系统将经过处理后的设备感知数据实时上传至监管平台，提供包括但不限于设备运行状态、故障预警信息、环境参数监控等在内的全方位数据服务。这些实时、准确的数据信息，有助于国家矿山安全监察局进行科学决策，提升应急响应速度和精准度，从而有力推动我国煤矿行业的安全生产管理水平，降低事故风险，保障矿工生命财产安全。同时，也为政策制定者提供了更为详实的数据依据，有利于进一步完善相关法规和行业标准，推进智慧矿山建设进程。
二、项目建设目标
项目总体目标是在三大系统（安全监控系统、人员位置监测系统、工业视频监控系统）感知数据接入的基础之上，完成对煤矿重大设备感知数据的接入。各煤矿根据《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）完成基础数据的生成与推送，保证数据有效性与真实性。各集团、煤矿综合自动化水平建设程度不一致，因此在项目实施前，各煤矿需要按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）中所明确的自动化子系统进行梳理，保证基础数据的完整性。通过煤矿重大设备感知数据交互平台实现对自动化数据的采集与生成，完成设备感知数据的推送。
三、项目建设方案
3.1. 系统架构
3.2. 实现方式
煤矿重大设备感知数据的接入主要依托于煤矿重大设备感知数据交互平台（CollectOPC工业数据交换平台）来实现。煤矿企业配置汇聚服务器，各个综合自动化子系统上位机安装CollectOPC工业数据交换平台，标准和规范严格按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成。综合自动化子系统与汇聚服务器只开放必要的FTP上传端口，通过FTP服务将生成的数据文件上传⾄汇聚服务器汇聚服务器不会访问下级子系统，确保各系统的保密性和安全性。最终按照省安监局要求推送⾄指定位置，完成煤矿基础数据、重大设备感知数据的接入工作。 煤矿重大设备感知数据交互平台包括基础数据管理、重大设备感知数据推送接口、基础信息数据管理三部分。
基础信息数据管理主要实现对煤矿矿用设备基本信息、安标信息、禁止/淘汰设备信息、检测检验信息的采集与编辑，通过交互平台实现基础信息文本文件的生成。
重大设备感知数据推送接口主要实现对主通风机监控、主排水监控、立井提升监控、斜井提升监控、空气压缩机监控、绞车监控数据的采集与转化，最终以文本文件方式推送⾄指定位置，数据格式均按照《接入细则》生成。
平台基础管理 主要实现对OPCServer、采集频率、文件生成频率、标签关联信息、异常数据信息、文件生成路径及FTP上传路径的配置管理，最终以高度可配置为主，便于客户对交互平台的维护与管理。
3.3. 重大设备感知数据接入范围
煤矿重大设备感知数接入系统的建设最终实现：
1、 矿用设备基本信息数据： 主要包括主通风机、提升、水泵等大型固定设备名称、规格型号、生产日期、生产厂家、安标证书编号、出厂编码等基本信息。
2、 矿用设备安标信息数据： 主要包括煤矿重大设备安标证书编号、产品名称、设备型号、安标有效期等信息。
3、矿用设备检测检验信息： 主要包括矿用设备检测内容、检测日期、检测机构、检测结果、检测有效期、下次检测日日期等。
4、矿用禁止/淘汰设备信息感知数据： 主要包括淘汰产品名称、型号、禁止使用原因、禁止使用范围、禁止使用日期，数据来日源于国家局煤矿安全生产综合信息系统。
5、主通风机监控系统感知数据：可将煤矿主通风机监控子系统的通讯状态、就地模式、远程模式、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、控制状态、电机运行状态、风机正反转、总进线合闸、高低压柜合闸、电机控制开关合闸、风门开闭状态、其他（模拟量）、风量、风速、水平振动、垂直振动、环境温度、电机轴承温度、电机定子温度、电机电流、电机电压、有功功率、无功功率、功率因数、风门开度、负压、电机转速等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
6、主排水监控系统感知数据接入：可将煤矿主排水监控子系统的就地模式、远程模式、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、轮巡方式、泵控制、突水报警、闸阀状态、闸阀开到位、闸阀关到位、球阀状态、球阀开到位、球阀关到位、真空度、出水口正压、吸水口负压、出水量、管路流量、管路流速、管路水压、轴承温度、定子温度、水平振动、垂直振动、电压、电流、水仓水位、闸阀开度、排水量等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
7、立井提升监控系统感知数据接入：可将煤矿立井提升监控子系统的通讯状态、就地模式、远程模、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、提人（物）信号、制动泵状态、急停、检修、超速、过卷、过流（励磁）、超温、反转保护、掉电、主机失励、摇台开合状态、安全门开合状态提升位置、提升速度、电枢电流、励磁电流、轴承温度、液压站温度、润滑油站温度、高压配电柜温度、制动油压、水平振动、垂直振动、工作压力、勾数等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
8、斜井提升监控系感知数据接入：可将煤矿斜井提升监控子系统的通讯状态、就地模式、远程模式、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、提人（物）信号、制动泵状态、急停、检修、超速、过卷、过流（励磁）、超温、反转保护、掉电、主机失励、阻车器状态、跑车防护装置状态、提升位置、提升速度、电枢电流、励磁电流、轴承温度、液压站温度、润滑油站温度、高压配电柜温度、制动油压、水平振动、垂直振动、工作压力、勾数等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
9、空⽓压缩机监控系统感知数据接入：可将煤矿空⽓压缩机监控子系统的通讯状态、就地模式、远程模式、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、轮巡方式、高低压柜合闸、风机启停、风机加载、风机卸载、断电保护、断水保护、流量、出口压力、流速、轴承温度、定子温度、环境温度、电机电流、电机电压、环境湿度、有功功率、无功功率、功率因数、出口温度、管路压力、油温、油压、储⽓罐压力、累计运行时间、累计加载时间等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
10、绞车提升监控系统感知数据接入：可将煤矿绞车提升监控子系统的通讯状态、就地模式、远程模式、检修模式、集控方式、单控方式、运行状态、制动状态、提升方式、运行速度、电机电流、电机电压、电机功率、轴承温度、减速箱油温、液压站温度、润滑油站温度等数据按照《国家矿山安全监察局关于印发煤矿冲击地压、水害防治及重大设备感知数据接入细则（试行）的通知》（矿安〔2021〕2号）标准规范生成数据文件。
3.4. 煤矿企业重大设备需具备的条件
- 煤矿企业各综合自动化子系统感知数据点必须满足上传数据需要。
- 煤矿企业各综合自动化子系统要开放OPCSever服务，并提供数据对应的点表。
- 各综合自动化子系统上位机配置要求如下。 硬件环境：处理器：不低于1.8GHz；硬盘：不低于500G；内存：不低于4G；网卡：双网卡100M 软件环境：Windows 7、Windows 10、Windows Server2008、Windows Server2012、Windows Server2016
3.5. 系统功能列表
- 设备基本信息： 对设备基础信息进行登记，比如：设备信息、设备类别(重要设备、一般设备)、设备淘汰信息。
- PLC点表配置： 用于详细记录和规划PLC输入输出模块的信号分配、类型及对应功能。
- 系统配置： 配置与PLC设备上的通信接口进行参数设定和协议选择，以确保网络设备间进行有效数据交换的过程。
- 数据管理：
- 监控数据：主通风机、主排水、立井提升、斜井提升、空压机、绞车。
- 数据来源：来源设置。
- 数据上报：上报记录、上报设置。
- 统计分析： 设备统计、上报统计。
四、建设周期
当矿方和PLC自动化厂商沟通完成，并提供相关的必要资料后，2天安装部署，3天调试，2天验收，共计7天。
五、需要煤矿企业提供支持工作
各子系统与汇聚服务器通讯数据传输由调度监控中心牵头，机电科配合实施。主要施工内容包括：由上位机到汇聚服务器的光钎铺设、网线铺设、交换机数据接口、到服务器及重大设备感知系统安装调试等。 机构职能需下文明确，责任分工明确，系统维护队伍应独立。 设备操作维护需统一培训。
六、项目实施及运维
6.1. 项目实施方案
本项目实施工作主要涉及现场网络调试、数据接入及数据推送等工作。煤矿重大设备感知系统一般在煤矿工业环网内运行，通FTP将感知数据文件汇聚到汇聚服务器。
- 网络互通测试
现场实施人员根据煤矿综合自动化建设水平进行网络调试工作，⾸先保证汇聚服务器与各自动化子系统网络的畅通，并对相关IP地址、网络端口进行测试。其次，保证服务器与办公网络（或数据推送指定位置的专网）互通，能够及时准确推送⾄指定位置。
- 数据接入工作
在网络条件已测试完成的前提下，现场实施人员安装部署交互平台，并对交互平台基本参数进行配置，包括网络地址、端口号、矿井基础代码、PLC点位表等信息。平台运行后由实施人员对集成数据进行测试，检测是否符合接入细则要求。通过不断测试修改，完成数据的集成与推送。
- 数据推送工作
主要根据集团（或省级直管单位）的要求，将设备感知数据通过文本文件的方式推送⾄指定位置。数据交互平台支持可配置化的推送方式。
项目实施过程中网络调试是基础，调试工作主要由煤矿网络管理人员负责，现场实施人员协助为主；数据接入为重点，由于各矿子系统数据结构、类型的不同，需要通过现场调试完成优化配置，因此本阶段需要耗费更多时间。
6.2.项目运维服务
为保证数据交互平台的正常运行，保证数据传输的准确性与连续性，项目施工单位可以做如下运维保证：
- （1）提供技术支持保证，通过远程维护、电话交流等方式解决问题。
- （2）平台培训工作，对煤矿负责人员进行详细培训，保证能够承担基础运维工作。
- （3）项目承诺质保期一年。
- （4）质保期内可根据实际情况提供免费运维服务，到现场开展运维工作。
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