GE 智能平台的Proficy软件系统在霍宝干河煤矿综合信息化项目中的应用

　　

专家简介：周永良，软件解决方案经理（负责全国冶金、矿业业务），GE Fanuc软件团队。硕士毕业于钢铁研究院炼钢专业，先后在北京和利时信息、北京汉锦电子自动化等公司从事自动化软件的项目实施、技术服务、授权咨询等工作。现供职于GE Fanuc软件团队，负责冶金、矿业两个重点方向的行业研究、市场战略、解决方案构架等方面的内容，以深厚的技术背景、敏锐的专业眼光和处处以客户为中心的服务意识帮助众多行业客户实现生产管理信息化，服务过的典型客户包括：中国神华、中煤能源、首钢、邯钢、包钢、莱钢、潞安等数十家领先企业，经典应用包括：冶金MES、冶金EMS、煤矿综合信息化等。

1、应用背景

　　霍州煤电集团公司是山西省三大煤炭基地之一的晋中基地内一个大型骨干煤矿，也是晋南最大的省属国有重点煤炭企业。公司已有47年的发展历史，前身霍州矿务局始建于1958年，2000年底改制为霍州煤电集团有限责任公司，2001年10月同西山煤电、汾西矿业等联合组建山西焦煤集团公司，为山西焦煤集团公司的子公司。

　　霍宝干河煤矿是霍州煤电集团与宝山钢铁公司合作建设的一座大型现代化矿井，年设计生产能力210万吨，2004年6月开工建设， 2008年8月1日正式投产。

　　霍宝干河煤矿是在国家已经把企业信息化建设列入十一五发展规划，把企业信息建设提升到战略高度；霍州煤电集团经过近十年的企业信息化建设，取得了一定的成效，企业充分认识到企业信息化建设是提高企业经营管理水平、提高安全生产水平、提高企业生产效率和市场竞争力的必要手段的背景下投资建设的。矿井在建设初期就对信息化建设方案进行了公开招标和集体会审，力求把霍宝干河煤矿建成高度信息化的新型示范矿井。

 

2、客户需求

　　——建立底层生产监控系统，实时了解供电设备、皮带、水泵、提升设备、通风机、压风机以及生产环境（包括瓦斯、CO、温度等）情况。

　　——建立生产监控平台，集成各个底层监控系统，方便用户了解全矿底层生产设备工作情况，工作环境测量指标；方便总调度员远程控制供电开关、皮带、水泵的开停。

　　——建立煤矿安全生产调度系统，包括实施生产监控和调度管理功能，方便矿领导实时了解全矿生产情况。

 

3、解决方案

　　根据霍宝干河煤信息一体化项目方案，全矿信息网络由管理信息网、服务器群子网、调度指挥信息网、集中控制网和生产过程控制网络组成。

　　集中控制网与调度指挥信息网连接并采用控制网专用网闸进行物理隔离，实现单向通信（或严格限制返回字节数的双向通信），调度指挥信息网与管理信息网之间通过防火墙等硬件安全设备以及相应的管理手段实现有限制的互联互通。

　　为了确保可靠性与安全性，生产过程控制网采用光纤传输环网结构，要实现井下所有信息系统（数据、语音、视频）的接入。所有安全生产监控自动化子系统均接入到光纤传输环网进行传输，主干网（地面至井下中央变电所）不再敷设电缆。

　　调度指挥控制中心既是矿井的生产安全指挥中心，又是整个矿井生产系统的控制中心。在矿井调度指挥中心既能够实时监测到整个矿井的生产和安全状况，又能够对矿井主要生产系统实现远程控制。

　　在管理信息网络上实现控制网络实时数据与管理数据的共享，使企业管理者能够通过计算机网络系统随时掌握企业的生产、安全和管理信息。

 

4、系统数据流

　　在生产控制网络（控制环网）使用GE Fanuc公司工业组态软件Proficy iFIX集成各底层生产监控系统，实现远程监控功能，以便总调度员和各专业调度员实施了解现场生产情况，控制生产设备、供电开关的开停。

　　通过单向数据传送程序，实时生产数据跨过网闸传输到Proficy Historian（iH），通过Proficy Realtime Information Portal集成到煤矿安全生产调度系统中展示给Web浏览用户，结合调度员录入的调度管理数据，产生经营管理所需的分析报表，为管理决策提供依据。

　　系统数据流如下图所示：

 

5、系统设计

　　——实时生产服务器
　　实时生产服务器由两台Windows 2003服务器安装Proficy iFIX Plus SCADA Server软件冗余运行，完成从现场控制设备采集、存储数据的工作。同时还运行数据单向传输程序，跨网闸发送数据到信息网Proficy Historian（iH）数据库中。

　　——实时监控终端
　　各实时监控终端在Windows XP环境中安装Proficy iFIX iClient软件负责开发各个子系统的所有功能，动态显示生产情况、设备状态、生成报表，供各专业调度员查看、完成远控功能。

　　——Proficy Historian（iH）服务器
　　Proficy Historian（iH）服务器由两台Windows 2003服务器安装Proficy Historian（iH）软件和Microsoft SQL Server 2005服务器组成集群，提供实时历史数据接收、存储、查询功能。

　　——Proficy Realtime Information Portal服务器
　　Proficy Portal服务器在Windows 2003环境中安装Proficy Realtime Information Portal软件负责开发、发布各个子系统的所有功能提供WEB访问。

 

6、系统功能

　　对应于以上网络结构，干河煤矿软件项目集成后在全矿将形成两套系统：煤矿安全生产监控系统 + 煤矿安全生产调度系统。

　　煤矿安全生产监控系统是对底层生产监控系统的集成，运行于网闸之内的集中控制工业环网，使用GE公司的工业控制软件iFix实现。视频、数据同步监控，既有利于用户从数据视频两方面掌握生产现场状况，又有利于用户实时了解生产控制指令的执行情况、执行效果；系统设计各部门分项控制和总调集中控制功能，总调度员通过矿井概貌了解全矿生产情况、全部报警信息、控制关键生产设备实施紧急调度；各部门、各专业调度员通过各子系统了解本部门、本专业生产情况，实施远程调度。如下图所示：

 

　　煤矿安全生产调度系统包括实时生产监测系统(煤矿安全生产监控系统不含控制功能) + 煤矿生产调度管理系统，运行于管理信息网络、调度指挥信息网，使用Web构架，不需要复杂的安装配置即可方便应用。

　　实时生产监测系统，使用GE Fanuc公司的工业控制软件Portal和定制开发的功能模块实现，供矿领导、矿调度员实时了解全矿生产情况、根据生产情况下发调度命令，要求生产控制调度人员执行生产调度命令。

　　煤矿生产调度管理系统包括生产计划的制定、生产执行情况、安全事故的记录查询统计等功能。如下图所示：