[发明专利]智能化选煤厂全网通信息系统及其数据采集与交换的方法

说明书

智能化选煤厂全网通信息系统，包括全厂生产控制系统、生产辅助子系统、安全保障系统、视频监控系统、安全保障系统以及上层信息管理系统，还配置有数据交换平台，将全厂生产控制系统、生产辅助子系统、安全保障系统、视频监控系统、安全保障系统以及上层信息管理系统通过Ethernet网络连接到数据交换平台，在数据交换平台上完成各系统的数据采集、存储、交换以及向上层信息系统提供格式规范统一的数据。本发明有益效果：使得选煤厂范围内各种生产与安全保障的信息化系统数据能够统一存储管理，为选煤厂MES系统开发以及智能化建设，提供基础数据采集的解决方案。

技术领域

本发明属于选煤厂数据采集、交换及处理技术领域，具体涉及智能化选煤厂全网通信息系统及其数据采集与交换的方法。

背景技术

选煤厂智能化建设的一个基础性难题是大量多元异构数据的采集与综合利用。

选煤厂除了生产控制系统外，还建设了各种生产辅助子系统与安全保障系统，如：压滤系统、装车称重系统、供配电监控系统、视频监控系统、调度广播系统、火灾报警系统、设备状态监测系统等等。目前这些系统基本都实现了信息化，但由于其软硬件本身具有较强的封闭性与复杂性，不同系统间的通信方式、数据格式以及接口协议都不尽相同。因而各系统之间基本相互独立，各种信息资源无法做到有效的智能联动。例如：视频监控系统发现了煤流堵塞，但无法及时停止生产；火灾报警系统监测到了配电室火灾，但无法及时切断相关电源等等。

目前，通常的解决方法是，各生产辅助子系统与安全保障系统，通过OPC DA协议从生产控制系统HMI软件上采集生产实时数据；或者通过协议转换网关将各生产辅助子系统与安全保障系统直接连接到生产控制系统PLC控制器上进行数据采集。另外，企业上层信息管理系统也需要对生产控制系统进行实时数据采集。这样，当外部连接较多时，会加重生产系统PLC控制器的连接负担，并有可能对生产控制系统构成干扰，危及安全生产。

同样，由于各生产辅助子系统与安全保障系统众多，系统间复杂的协议转换，使得提供给企业上层信息管理系统的生产数据源杂乱，且不便于管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能化选煤厂全网通信息系统及其数据采集与交换的方法，解决现有选煤厂信息数据杂乱、不便于管理等问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：智能化选煤厂全网通信息系统，包括全厂生产控制系统、生产辅助子系统、安全保障系统、视频监控系统、安全保障系统以及上层信息管理系统，还配置有数据交换平台，将全厂生产控制系统、生产辅助子系统、安全保障系统、视频监控系统、安全保障系统以及上层信息管理系统通过Ethernet网络连接到数据交换平台，在数据交换平台上完成各系统的数据采集、存储、交换以及向上层信息系统提供格式规范统一的数据，各系统之间通过划分VLAN的方式相互隔离，数据交换平台与上层信息管理系统之间通过防火墙进行隔离，全厂生产控制系统与生产系统之间采取网络直连的方式进行连接。

本发明所述数据交换平台选用2台数据交换服务器，2台数据交换服务器之间冗余通讯。

本发明所述上层信息管理系统为MES系统或第三方数据采集系统。

智能化选煤厂全网通信息系统数据采集及交换的方法，包括以下四个方面：

（1）通信接口处理方法：全厂生产控制系统和生产辅助子系统实时数据的采集采用OPCDA规范开发接口程序，由数据交换平台统一分别向全厂生产控制系统、生产辅助子系统请求数据；视频监控系统以及安全保障系统数据的采集采用OPC UA规范开发接口程序；上层信息管理系统建立基于OPC UA规范的数据发布接口；