溫 莉

(大同煤礦集團機電裝備力泰有限責(zé)任公司，山西 大同 037036)

目前，國內(nèi)煤炭企業(yè)生產(chǎn)效率較低，環(huán)境污染較嚴重，安全事故較多;勘探開發(fā)秩序比較混亂，礦區(qū)缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，越界開采等情況時有發(fā)生?！笆濉逼陂g，國家計劃用3年時間，通過兼并重組減少煤炭企業(yè)數(shù)量，增加煤炭企業(yè)平均生產(chǎn)量，提高煤炭資源回收率，技術(shù)水平明顯提升，環(huán)境保護和治理能力加強。小煤礦的整頓，一方面為煤炭大集團提供了跨越發(fā)展的契機;另一方面，提高了煤炭行業(yè)的集中度，有利于行業(yè)長遠有序的發(fā)展。伴隨著煤炭企業(yè)的重組整合，行業(yè)內(nèi)的安全生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)也需要得到全面的升級，以達到相互兼容，資源共享，全面提升煤礦安全生產(chǎn)的水平和管理效率。

1 煤炭工業(yè)管理模式及特點

1．1 煤礦管理模式特點

現(xiàn)代煤礦企業(yè)的管理機構(gòu)一般是：礦務(wù)局(集團公司)、礦區(qū)(隊)班組這樣一種塔式結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)管理模式，局(公司)生產(chǎn)管理部門負責(zé)：局(公司)礦生產(chǎn)布局、生產(chǎn)發(fā)展中長期規(guī)劃、生產(chǎn)系統(tǒng)改造完善、設(shè)備更新改造等工作;礦生產(chǎn)管理部門負責(zé)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃、生產(chǎn)系統(tǒng)改造完善的實施和日常生產(chǎn)組織管理工作。具體到一個煤礦管理機構(gòu)一般為：礦長、分管礦長、各業(yè)務(wù)及生產(chǎn)職能科室、生產(chǎn)區(qū)隊、生產(chǎn)工人。職能科室包括：生產(chǎn)調(diào)度室、生產(chǎn)技術(shù)科、安監(jiān)處、機電科、通風(fēng)科等，這些部門完成生產(chǎn)計化制定并落實執(zhí)行，機電設(shè)備管理，礦井安全檢查等重要管理工作，管理信息都是以各類記錄或臺賬保存［1］。

1．2 煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程特點

煤炭工業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中有以下特點：

1)生產(chǎn)對象在地下，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，生產(chǎn)場地隨開采進度不斷變化。

2)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境艱苦，自然災(zāi)害多，會出現(xiàn)透水、冒頂及瓦斯爆炸等災(zāi)害事故。

3)煤礦的生產(chǎn)過程涉及采掘、通風(fēng)，提升運輸、排水、機電、調(diào)度通信等多種技術(shù)，專業(yè)面廣，需各學(xué)科、多工種相互配合［1］。

根據(jù)煤礦生產(chǎn)過程特殊性，安全生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)該作為煤礦信息化中一個重要內(nèi)容，其生產(chǎn)調(diào)度及決策難度比其他行業(yè)大。因此，煤礦智能綜合調(diào)度系統(tǒng)不能套用流程行業(yè)或離散制造業(yè)的模式，應(yīng)該研究具有煤礦特色的煤礦智能綜合調(diào)度系統(tǒng)。

2 煤炭調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)架及功能

目前，視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)在煤炭行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，完全實現(xiàn)日常生產(chǎn)調(diào)度與應(yīng)急指揮調(diào)度的整合，有線通信與無線通信的整合，視頻應(yīng)用與語音呼叫的整合，不同品牌產(chǎn)品之間的整合，并構(gòu)建成與智能聯(lián)動報警于一體的綜合性解決方案。

2．1 系統(tǒng)建設(shè)原則

綜合視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)是煤礦信息化建設(shè)的重要部分，在系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮一定的系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性和耐久性。系統(tǒng)軟件設(shè)計應(yīng)架構(gòu)穩(wěn)定性好，監(jiān)控前端結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、可靠性高，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境［2］。

2．2 調(diào)度指揮系統(tǒng)一般所具有的功能

1)錄像錄音功能。通過調(diào)度系統(tǒng)可以便捷地聯(lián)系到煤礦生產(chǎn)相關(guān)各部門。能了解各個主要關(guān)節(jié)的通行狀況，并對生產(chǎn)現(xiàn)場進行錄像。必要時可以多方連線進行視頻會議。

2)視頻聯(lián)動、綁定功能?？梢园阎贫▓鏊臄z像系統(tǒng)和通訊終端綁定，達到聯(lián)動操作的目的。綁定功能可以在控制指揮中心直接設(shè)置，靈活方便，操作簡單，不影響原有調(diào)度部署，增強調(diào)度系統(tǒng)的靈活性。

3)數(shù)據(jù)日志存儲。系統(tǒng)能夠記錄各種操作和告警等日志信息，可以對通話進行錄音，并能夠保存視頻、圖片和文字指令，允許管理員調(diào)閱回放，這些數(shù)據(jù)可以作為指揮調(diào)度過程重演的重要依據(jù)。

2．3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案部署

根據(jù)煤礦的整體結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對該系統(tǒng)進行整體部署，系統(tǒng)分為指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)、煤廠調(diào)度室子系統(tǒng)、監(jiān)控現(xiàn)場子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)部署在煤礦的不同位置，完成不同的功能。

系統(tǒng)中交換控制設(shè)備為整個系統(tǒng)的核心設(shè)備，一般布置在網(wǎng)絡(luò)中心機房，進行統(tǒng)一管理;一般包含如下部分：營運公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)、二級指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)、監(jiān)控現(xiàn)場子系統(tǒng)和通訊接入等部分。

2．3．1 營運公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)

營運公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)布置在總部的指揮中心，具有最高的級別和權(quán)限，可以對煤礦內(nèi)部所有煤廠調(diào)度室進行指揮調(diào)度。營運公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)由交換控制設(shè)備、用戶終端設(shè)備及音視頻輸入輸出設(shè)備等組成。

2．3．2 煤廠調(diào)度室子系統(tǒng)

煤廠調(diào)度室子系統(tǒng)布置在各個煤廠的機房以及調(diào)度室內(nèi)，該系統(tǒng)擁有二級指揮中心的級別和權(quán)限，可以對其管轄范圍內(nèi)的煤廠現(xiàn)場和其他部門進行指揮調(diào)度，接受營運公司指揮調(diào)度中心的指揮調(diào)度等。

2．3．3 監(jiān)控現(xiàn)場子系統(tǒng)

監(jiān)控現(xiàn)場子系統(tǒng)布置在秤房、軌道房、煤廠、倉儲等重要位置，負責(zé)將現(xiàn)場的圖像及時上傳到營運公司的指揮調(diào)度中心以及本煤廠的調(diào)度室，接受指揮調(diào)度。

2．3．4 其它通訊系統(tǒng)接入

目前，大多數(shù)煤炭企業(yè)已經(jīng)建設(shè)了一些基于視頻、音頻的通訊系統(tǒng)，但各系統(tǒng)之間彼此獨立，信息資源不能共享，給企業(yè)的應(yīng)急工作帶來了極大的不便，為了提高系統(tǒng)的工作效率，便于應(yīng)急指揮工作的進行，擴大通訊的范圍，可以將已經(jīng)建設(shè)的通訊系統(tǒng)(如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、電話系統(tǒng)等)接入綜合應(yīng)急視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)中，進行統(tǒng)一指揮調(diào)度。

3 案例

3．1 基于MES原理的煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)

通過分析煤礦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)管理特點，研究基于MES原理的安全生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，可以極大地提升煤炭企業(yè)對煤炭生產(chǎn)過程的管理和控制能力。此種調(diào)度管理系統(tǒng)適合大型化的產(chǎn)業(yè)部門對整個企業(yè)來做調(diào)度和管理，詳細系統(tǒng)構(gòu)成見圖1。

圖1 基于MES原理的煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)示意圖

通過MES管理系統(tǒng)，煤礦企業(yè)可以對現(xiàn)有資源進行優(yōu)化配置，為企業(yè)帶來更高利益。

3．2 某煤炭綜合樓生產(chǎn)調(diào)度指揮控制中心系統(tǒng)

綜合樓是煤炭生產(chǎn)過程中的一個必不可缺的環(huán)節(jié)，通過綜合樓的調(diào)度實現(xiàn)對下屬各個分公司的生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程、生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)等信息的監(jiān)視。但是相對整個煤炭企業(yè)而言，綜合樓只是其中某一具體單元，因此，對于綜合樓的調(diào)度管理設(shè)計應(yīng)當具體化，詳細參見圖2。

通過對綜合樓生產(chǎn)調(diào)度指揮中心的系統(tǒng)設(shè)計，達到了資源合理配置的目的，提高了企業(yè)效率。

4 結(jié)語

煤礦智能綜合調(diào)度系統(tǒng)是生產(chǎn)和管理之間的紐帶，為企業(yè)管理者提供了良好的管理工具，改進管理方法，優(yōu)化管理程序，降低管理成本，能夠提高企業(yè)對生產(chǎn)全過程的監(jiān)督與控制能力，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，最大限度地幫助企業(yè)有效使用現(xiàn)有生產(chǎn)資源，提高生產(chǎn)安全性。

［1］ 劉 軍，王少華，仇 洪．基于MES原理的煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)［J］．煤礦現(xiàn)代化，2009(3)：29－30．

［2］ 趙清泉．視頻調(diào)度系統(tǒng)在煤炭資源管理中的應(yīng)用研究［J］．煤炭技術(shù)，2010(11)：13－14．

［3］ 趙 欣．秦皇島港務(wù)局煤炭綜合樓生產(chǎn)調(diào)度指揮控制中心指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用［J］．中國高新技術(shù)企業(yè)，2010(19)：44－45．