贵州智能矿山软件平台

时间：2018-08-30
煤矿综合信息化管控平台：基于煤矿供配电系统、运输系统、通风系统、排水系统、瓦斯抽采系统、压风系统、监测监控、人员定位、工业视频等系统为核心业务，并结合煤矿生产、安全、经营等信息，以数据集成、融合、共享为原则，实现智能感知、远程集控、数据挖掘和决策支持。
如图所示架构，重点体现在以下几方面：

图2-1 整体架构图
1、建立矿井各子系统自动化数据采集：对于矿井环境、人员等动态信息，可以通过建立安装煤矿安全监测监控系统、人员定位系统、工业电视系统进行采集；对于矿井生产过程中产生的动态信息通过建立安装胶带运输、排水、瓦斯抽采、供电、压风、通风系统等集控系统进行采集，但集控系统的自动化程度与装备的智能化水平相关。
2、建设贯穿煤矿井上、下的高速企业网络：矿井在生产过程中产生大量的矿井空间信息和生产过程中的环境状态、设备工况、人员信息等实时动态数据，为必须确保这些海量信息在企业内部、外部快速传递，需要建设一条“高速企业光纤网络”。
3、开发专业分析软件包：需要在基于基础信息平台对运输、排水、瓦斯抽采、供电、压风、通风系统等各生产子系统汇总的数据中心，不断开发专业分析模块，为煤矿安全生产经营管理提供决策支持。
4、构建煤矿智能化管理系统：根据不同管理业务需求，基于基础信息平台开发不同管理业务的适用性应用系统来辅助生产经营管理，主要包括一站式门户管理、煤矿安全管理、煤矿生产管理、煤矿经营管理、煤矿决策支持等系统。
二、煤矿监控及自动化平台建设
煤矿监控及自动化平台建设是智能化升级的核心，更是煤矿智能化建设的基础，它承担全矿各子系统的基础数据的接入，负责对数据分析、数据挖掘和数据综合处理，从而为上层管理者的*信息展示提供准确可靠的数据分析处理依据。如图所示架构，重点包含以下四个部分：
1、现场数据采集部分
建设贯穿井上和井下的高速企业网络，矿井在生产过程中产生大量的矿井空间信息和生产过程中的环境状态、设备工况、人员信息等实时动态数据，必须确保这些海量信息在企业内部、外部快速传递，所以建设企业100M/1000M高速光纤网络是实施智能化的前提。


图2-2 煤矿监控及自动化平台架构
2、矿用数据中心部分
将各类设备、安全、生产及管理的原始数据进行采集、处理、分类后进行存储，形成矿用矿用监控数据库和矿用管理数据库两大数据库，为数据挖掘提供资源。
3、数据分析处理部分
可将煤矿自动化系统、监测监控系统之间所涉及的安全、生产及管理的各类数据进行分析处理，根据煤矿生产过程业务逻辑和各系统的专业性对数据进行深层次地挖掘，通过数据引擎为煤矿各类专业决策分析系统提供数据，并将分析结果直观的提供给企业管理决策者使用。
4、数据展示部分
利用现有成熟显示系统，如液晶大屏幕投影集中显示、计算机客户终端显示等系统，将智能化矿山的各类综合信息通过可视化图表进行数据展示。
煤矿监控及自动化平台建设完成后，能够使矿井上、下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行有效集成，能够将各子系统的数据、语音、视频进行**整合，调度中心工作人员通过相应的权限能够对全矿井安全、生产的主要环节设备进行实时监测、监视和必要的控制，实现全矿井的数据采集、过程控制、生产调度、决策指挥的信息化、现代化，为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害，提供有效手段。
三、煤矿信息管理平台建设
煤矿信息管理平台是通过煤矿企业局域网和系统的人机界面实现对矿井安全、生产、经营、设备运行、决策支持等信息的综合查询，为矿井安全与生产管理提供先进的信息支持平台。系统架构主要体现在多系统（生产、安全、机电、物资和报表等，可扩展到综合自动化系统、应急预案等）数据组织、存储与管理，业务逻辑与数据处理，成果信息表达三个层面。

图2-3 煤矿信息管理平台架构图
*三节  煤矿信息管理平台设计综述
一、总体设计
1、设计原则
考虑到“煤矿信息管理平台”的实际应用状况和将来的发展趋势，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，整体方案设计遵循以下设计原则。
（1）总体规划原则
在把握全局的基础上，充分考虑企业各相关部门的管理需求，把系统设计成为一个**的整体与决策的核心工具，实现信息资源的共享，真正地发挥出系统在管理与决策中的作用。同时，在制定整体解决方案时，实事求是，量力而行，做到全面规划，**重点，区别档次，逐步实施，积极推进。
（2）先进性原则
遵循“人无我有，人有我先，人先我优，人优我特”原则，即在保证系统稳定基础上要体现一定的特色和亮点。整个系统采用功能完善的软硬件平台，以保证系统的先进性，确保系统建成后在长时间内不会因技术落伍而大规模调整；同时确保系统具有前瞻性，尽可能的采用先进的技术和开发工具，保证系统的成熟、稳定可靠，避免系统在信息量增加时，造成数据存储效率的低下，甚至灾难性崩溃；避免系统在生命周期内出现关键技术不可升级的问题。
（3）实用性原则
在兼顾系统具有先进性能的同时，按照实用性的原则，系统具有高度友好的界面和使用性。提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，整个系统的操控直观、简便、灵活、快捷、环节少，易学易用，便于管理和维护，多操作平台整体设计、统一操作，既充分体现快速反应的特点，又便于决策层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息，进行业务处理和综合管理；采用科学的联网建设模式，在**联网功能和作用充分发挥得前提下，减少系统投入，充分利用现有监控信息平台设备资源，降低联网运行成本和费用；同时充分考虑客户需求，分清主次、重点**，贴近实际，以保证不同文化层次的操作者及有关**熟练操作系统，以较少的投资创造出较大的收益。
（4）可靠性原则
由于本系统涉及面广，使用环境的特殊性，必须保证系统工作稳定可靠。我们在系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格执行国家、行业的有关标准及计量有关部门技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。采用成熟、稳定、完善和通用的技术设备，系统具有升级能力和技术支持，能够保证全天候长期稳定运行。系统各个软件模块采用分布式设计，每个模块稳定地独立运行，一旦发生故障时不影响其它模块运行；系统的操作系统及数据库构架采用成熟可靠的体系，并进行备份。有完备的技术培训和质量保证体系。
（5）安全性原则
系统应建成为一体化管理的独立体系，应用层相对独立，与其它系统可独立管理，以减少系统之间可能造成的干扰。系统有非常强的容错操作能力，使得在各种可能发生的误操作下，不引起系统的混乱。
硬件设备具有防破坏性的安全性功能，整个系统、网络、设备、中心机房和前端，过载、断电和人为破坏。软件不受病毒感染、黑客攻击，能够防止非授权用户的非法入侵、授权用户的越权使用等情况；能够设置各种级别的权限控制、审核、操作日志等功能；能够设置数据备份和恢复功能。本系统运行的数据多为敏感、涉密信息，专业数据采用分布存放相互隔离，数据在相互传输过程中，采用**的加密传输方式，保证数据信息不被非法泄漏、截获、或篡改，同时考虑数据的异地备份和数据容灾，具有高度的安全和保密性
（6）扩充性原则
系统在设计之初，应充分考虑未来发展的需要，以便以较小的代价、较快的速度顺利实现功能升级或对接。
系统是一个相对开放的系统，根据系统中心设备的授权，对其使用、访问、查询等进行授权，结合工程要求，以及今后发展要求，使系统有较大的扩充余地。
选择标准化的部件，具有很大的灵活性和容量扩展性。
遵守各种标准规定、规范进行设计，为系统的扩展提供一个良好的环境。
系统设计采用支持并符合国际标准、国家标准、工业标准及行业标准的产品，使系统具有良好的兼容性，以利于现在和将来的设备选型及远程集成，便与保证各供应商产品的协同运行，便于施工、维护和降低成本。
（7）标准性原则
整个监控系统采用开放式架构，选用标准化接口和协议，并具有良好的兼容性和扩展性，系统建设必须遵守国家和行业有关标准与规范，参照相关技术规范要求来组织实施，统一规划，统一标准，依据本地的实际情况和经济情况，从不同层次、不同角度、以点带面地开展整个监控系统的建设工作。
（8）经济性原则
系统建设在实效、先进、经济、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。
2、总体设计效果图
以“整体设计，分布实施”为原则，建设煤矿智能化管理系统，实现煤矿企业的规范化、标准化和信息化管理；提高煤矿企业的综合管理水平，降低管理成本，提高管理质量。
二、系统特性设计
1、系统易用性设计
煤矿信息管理平台的系统用户界面采用基于浏览器实现，支持主流的浏览器（IE）和不同类型的显示终端，所有能够熟练使用浏览器的用户都能够方便容易地使用。同时在设计用户界面时我们采用快速原型的开发理论，让用户在系统实施的早期就从用户界面的角度提出修改意见，从而保证较终交付的系统具有良好简单的用户界面，方便各类用户使用。
2、系统稳定性设计
从几方面**系统运行的可靠性：
（1）HTTP服务可靠性
负载均衡服务器负责将用户的请求分派到两台HTTP服务器上。若其中有任何一台HTTP服务器出现故障而停止服务，负载均衡服务器会将用户全部引导到另外一台工作正常的服务器，保证系统可用。
（2）应用服务器的可靠性
HTTP服务器上安装的应用服务器插件负责将动态的功能请求分派到相应的应用服务器组。本系统中所有应用服务器都成对配置，若有任何一台应用服务器进程被停止，HTTP服务器上的插件都会将用户引导到同一应用服务器组上的另外一台正常的应用服务器上，确保服务不会中止。
（3）数据库服务器的可靠性
使用两台数据库服务器，两台数据库服务器间实现互备。若数据库服务器遇到异常停止服务，备份服务器会立即接管数据库服务器的存储和IP地址，并启动数据库服务，确保系统正常运转。
（4）网络可靠性
在设备链路上采用冗余模式，保证应用数据无间断的交互，有效的**了整个系统的可靠性和可用性。
3、系统安全性设计
（1）对于系统安全，安全上通过防火墙系统本身的安全性，建立了一道可靠的进入虚拟实验室系统的门槛。网络防火墙本身设置安全策略，只允许符合规则的业务数据流通过，**了网络的安全访问和内网不同层次的安全。在内网中，通过划分VLAN，并且使数据只在某一VLAN中传递。主机和操作系统通过定期更新系统补丁，关闭不需要的端口和服务，密码有效长度和期限等来保证系统上的安全。
（2）对于数据安全，系统中的数据安全主要体现在四个方面：身份认证、按角色进行分级权限控制、数据加密、操作日志记录。
系统实现上将通过数字证书等手段确保终端身份认证；同时，对应不同角色进行不同的访问权限细分，通过操作日志记载跟踪整个系统的使用情况，防止各类用户的恶意访问。
身份认证分为身份管理、认证服务、信息服务三部分,采用分级、分域的管理方式，分部门、分子系统管理用户，建立统一的用户数字身份信息库和角色信息库，集中统一的用户身份认证，实现单点登录。
分级权限控制包括对用户操作级别进行划分，对应用功能进行划分，对角色进行总结与划分和角色功能的匹配。
数据加密在对关键信息的加密存储上，将使用DES或3-DES加密算法。
全程日志管理对系统的运行状态，操作状态等信息以统一格式记录在系统后台的日志中，对日志文件的访问必须有系统管理员的授权才能访问。
4、系统易维护性设计
煤矿信息管理平台所采用的技术都是遵循业界标准的技术，这些技术的使用使系统的管理和维护变得非常容易。同时方案中所有的硬件和软件产品都有自己的监控管理器。同时在整个方案中的系统管理模块作为整个系统运行和维护的工作，方便系统管理员进行系统监控和管理配置。在系统实施的过程中，还将制定系统的运行和维护的相应规范和制度，从而保证新系统能够稳定地运行。
三、软件平台设计
1、平台概述
煤矿信息管理平台是由技术平台和业务平台两部分**结合而成；通过在底层软硬件环境上搭建构件化软件平台的开发管理体系架构，实现系统管理与业务应用的无缝集成；实现通过在底层软硬件环境上搭建构件化软件平台的开发管理体系架构，实现系统管理与业务应用的无缝集成；现业务应用的定制型开发、配置型管理，大大减少业务开发的硬编码工作量，提高应用系统的灵活性和复用性。
（1）技术平台
技术平台作为总体架构的集成开发平台，基于先进的基于平台化软件技术体系，采用稳定的核心技术架构，指导并规范应用软件分析、设计、编码、测试、部署各阶段工作，提炼用户真正需求，提高代码正确性、可读性、可维护性、可扩展性、伸缩性等的软件工具。
技术平台是向应用系统提供组件集成、开发和运行环境，提供应用系统的开发框架，在此基础上向应用系统提供基础服务和通用的应用服务功能，实现软件构件高度复用的目标，为整个应用系统的高可用性、灵活性、可扩展性、安全性、稳定性以及其他性能指标等提供了基础**。
（2）业务平台
业务平台是指快速生成业务逻辑组件，并组织、调度业务逻辑组件应用的软件工具和众多行业经验积累的、成熟的业务组件库。封装行业知识积累和行业解决方案，能够较大限度的实现知识的复用。 
业务平台根据煤矿企业相关业务流程、管理及煤矿安全生产管理提出的解决方案，对来源于矿端安全隐患管理信息、生产经营管理信息、视频等信息采集、转换、提取对监管端有效地信息，并加以分析、存储。业务平台提供标准接口，组件接口标准、组件注册标准、业务接入标准、测试标准、文档标准。 
基于统一的基础数据库、地理信息系统、中间件和安全系统，构建应用系统平台。
2、软件基础平台要求
（1）系统架构：采用多层B/S架构：Presentation Tier（表示层）、Application Server Tier（应用服务器层）和 Data Tier（数据层）。
信息引擎封装在应用服务器的核心。信息引擎利用数据库后端的强大功能，将信息以更为方便易用的方式通过应用服务器提供出来，并通过Web Server在Internet上进行发布，使得整个Internet范围内均可以获取到信息。
（2）功能描述：具有一站式门户管理、煤矿安全管理、煤矿生产管理、煤矿经营管理、煤矿决策支持等子系统及预留后期扩展其他系统功能的接口。
（3）用户权限控制：具有用户密码登录和权限控制管理功能，各单位的用户由本单位自行管理。
（4）数据查询：能够查询各类历史数据记录和统计数据，并实现图象直观显示。
（5）打印功能：实现记录数据页面的打印。
（6）支持数据库：支持大型SQL Server、Oracle等类型的数据库。
（7）兼容性：兼容各厂商监控系统数据，能够实现区域内所有矿井系统的集成联网。
（8）稳定性：系统运行稳定，可24小时不间断运行。
四、技术优势
1、三层架构
三层架构将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。
（1）表示层
位于较外层（较上层），离用户较近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。可适应多种终端设备PC机、平板电脑、智能手机。
（2）业务逻辑层
业务逻辑层（Business Logic Layer）是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。将整个架构分为三个主要的层：表示层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的**Eric Evans，对业务逻辑层作了更细致地划分，细分为应用层与领域层，通过分层进一步将领域逻辑与领域逻辑的解决方案分离。
词条
词条说明
宁夏煤监局及神华宁煤集团考察团莅临我司考察并给予高度评价
2014年4月8日下午，宁夏煤监局及神华宁煤集团考察团莅临我司参观考察，高度评价我司XTCSS6.0在所有同类产品中功能较齐全、设计较完善、运行较稳定。此次考察由神华宁煤集团提出，行程于3月底确定。考察团成员10人，包括宁夏煤监局救援指挥中心、神华宁煤集团矿山救护总队、信息技术中心的**和黑龙江科技大学教授。考察团在观看了我司产品体系及公司介绍后，重点观摩了我司的安全生产综合监管信息平台软件
贵州智能矿山软件平台
煤矿综合信息化管控平台：基于煤矿供配电系统、运输系统、通风系统、排水系统、瓦斯抽采系统、压风系统、监测监控、人员定位、工业视频等系统为核心业务，并结合煤矿生产、安全、经营等信息，以数据集成、融合、共享为原则，实现智能感知、远程集控、数据挖掘和决策支持。如图所示架构，重点体现在以下几方面：图2-1 整体架构图 1、建立矿井各子系统自动化数据采集：对于矿井环境、人员等动态信息，可以通过建立安装煤矿
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