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摘 要： 基于管控一体化集成平台是指将信息技术应用于矿井生产的管控过程，它涵盖了生产作业现场状态的监测监控和日常生产经营管理。管控一体化集成系统的应用，实现了矿井安全、生产经营、计划、设备、材料、工程及应急预案的科学管理，大大提高了工作效率，降低了生产成本，防止了事故发生，具有较好的社会与经济效益。
关键词：管控一体化；矿井自动化；监控；系统
中图分类号：TD214
0 引言
随着信息技术的发展和渗透，生产过程自动化与管理信息化的界限正日趋模糊，生产过程自动化的核心问题正在演变为生产过程的信息化问题，而企业资源计划也越来越强调企业资源管理的实时性，即生产过程的实时数据作为企业重要资源应用于计划与管理。
管控一体化系统建设是基于矿井已有的设备自动化系统和工业控制网络及管理网络等信息化基础，强调信息集成和应用而提出的信息化建设项目。系统以安全生产为核心，对全矿井生产过程、安全保障、信息高效的主要环节进行实时监测、监视和必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，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。同时，通过计划体系进行目标调控，融合安全体系作为保障，依据现场作业监控体系实现快速响应的实时管理。
平宝公司于2008年在基建矿井时就规划并实施建设一流的综合自动化矿井，2011年已先后建成了通风、压风、运输提升、供电等20个监控子系统建设，综合自动化管理系统初步建成，但每个系统均是相对独立运行，各个系统之间存在信息“孤岛”问题。为此，2012年我们设计并完成了管控一体化集成平台，实现了全矿井生产各环节的过程控制自动化、业务运转流程化、网络化，达到了矿井生产相关资源的优化配置，提升了矿井综合管理调控能力，矿井经济效益明显提高。
1 总体方案构想
平宝公司围绕“管理信息化、生产自动化、装备现代化”的目标，构建矿级信息化平台。重点开展矿山集中控制调度管理和煤矿应急管理系统的研究，提高矿井安全生产执行过程中的“人、环境、设备”三个关键方面的管控能力。
（1）建设安全生产一体化监控平台。以完善自动化子系统为基础，通过一体化监控平台的高度集成，使井上下各生产环节的生产工况信息、环境监测信息、井下人员信息和视频信息在一个统一的平台上运行，实现矿井安全生产集中监视、集中控制、集中指挥。
（2）实施矿井安全生产执行管理信息系统。以安全生产为核心，以提高矿井生产效益为目标，全面获取生产执行过程各类信息，实现生产工程及生产系统全周期、全方位管理，进而实现业务流程化、管理精细化管理。
（3）通过过程自动化和管理信息化系统的信息交互，强化矿井 “人、环境、设备”三个关键方面的管控结合，实现实时、高效的矿井安全生产管理体系，使各级管理层面根据生产运行实时信息作出科学决策。
（4）通过矿井信息集成和集团数据共享，构建上传下达、信息及时共享的网络化管理和协同办公平台，提高管理沟通效率。
2 应用效果
我们基于管控一体化矿井综合信息化的三层架构来建设平宝公司综合信息化系统。
2.1 设备控制效果
生产设备通过控制优化，减少了人为因素的影响。通过自动化技术实现机械装备的自动化生产，用装备生产代替人的生产，提高了设备的生产效率和生产能力，改善了生产环境和生产条件，实现了高产、高效、少人的目标。
（1）井下胶带运输、主井提升、主通风机、井下主排水、压风、供电系统等主要设备提高了自动控制水平，实现远程监控，现场岗位无人值守。
（2）提高了生产辅助设备的监控水平，全部实现设备的自动控制，除副井提升等少数子系统外可以实现无人值守操作。
（3）采、掘工作面设备运行参数、圖像通过环网上传至地面集控中心。
（4）井下环境安全监测、瓦斯抽放、防突打钻、人员定位等安全信息实现全面监测，保障了矿井安全。
2.2 过程控制效果
通过一体化监控平台，实现设备自动化层的接入和数据集成。
（1）设备在地面集中综合监控，在设备监控画面中可以同时监视相关系统的数据，并具备通过一机双（三屏）技术，同时监视视频、GIS监控画面。
（2）运行先进调度模式，多手段、多角度监控生产现场，及时观察运行方式的变化并调整相关系统。
（3）提高了设备运行维护管理水平，实时在线监测设备的运行参数和报警、故障信号，并可通过设备点检系统，提高设备的监测、故障诊断水平，提高了设备开机率。
（4）为管理提供数据支撑，实现“数据不落地”，保证安全生产管理数据的实时、真实、有效。同时，充分考虑海量数据的存储、分析和利用，产量、人员、设备运行数据直接进入管理系统，各科室可以对相关数据进行分析，能够及时发现和处理问题。
（5）通过生产一体化监控系统平台，各级别和各专业的管理者可以实时远程了解生产现场的各类自动监测监控信息，为强化各专业管理工作的主动性、精细化提供信息支撑，促进各专业对现场情况作出快速响应，保证生产顺利进行。
2.3 生产运行执行效果
通过生产执行管理系统，规范矿井安全生产管理，达到了以下效果。
（1）集成现场相关信息为管理层提供实时的生产调控依据。
（2）为各部门的协同工作搭建平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转处理，同时，为决策层提供综合运营信息统计分析。辅助管理者发现问题可跟踪落实、优化管理。在系统深化应用的基础上，通过建立管控模型驱动管理联动，提高管理智能化。
（3）为矿各级管理者实时提供成本、进度、质量的信息分析，使管理工作高效有序地进行。
（4）生产执行管理信息系统和一体化监控平台结合，构建了实时面向现场的一体化矿井管理监控信息系统，并为集团管理提供矿井级的安全生产实时数据。
2.4 经营管理效果
平宝煤业公司的上级单位是平煤集团，从集团管理层面来看，经营管理信息系统是统一架构的并延伸至各矿级单位子公司，在矿级单位子公司内又有自己的相关经营管理信息系统，包括财务管理、人力资源管理、物资采购系统、运销系统、OA系统等。矿井综合信息化系统围绕安全生产体系，建立与矿井相应经营管理信息系统的接口关系。矿井安全生产综合信息化系统与集团经营管理系统的数据接口关系如下图所示。
通过安全生产与经营管理综合信息化系统，及时掌握安全生产经营状况，从而保障人力、物力、财力的支持，保证矿井安全生产和可持续发展。
3 结论
管控一体化系统实现了生产过程自动化和管理信息化的完美结合，集成了生产作业现场各种专业子系统的信息，实现了对现场环境、人员、生产设备状态进行监测控制，并为矿级安全生产管理提供了决策依据，产生了较好的社会经济效益。
（1）提高安全生产保障能力，实现了安全高效的综合自动化矿井生产模式。
（2）提高管理沟通效率，实现业务流程化信息管理，提高精细化控制程度，使管理“透明化”，实现管理信息与监控信息的集成共享，消除信息“孤岛”现象。
（3）通过管控一体化信息集成平台建设，为公司领导构建矿井安全生产经营管理“驾驶舱”， 及时为领导提供各类综合信息，辅助领导高效决策。
关键词：管控一体化；矿井自动化；监控；系统
中图分类号：TD214
0 引言
随着信息技术的发展和渗透，生产过程自动化与管理信息化的界限正日趋模糊，生产过程自动化的核心问题正在演变为生产过程的信息化问题，而企业资源计划也越来越强调企业资源管理的实时性，即生产过程的实时数据作为企业重要资源应用于计划与管理。
管控一体化系统建设是基于矿井已有的设备自动化系统和工业控制网络及管理网络等信息化基础，强调信息集成和应用而提出的信息化建设项目。系统以安全生产为核心，对全矿井生产过程、安全保障、信息高效的主要环节进行实时监测、监视和必要的控制，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，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。同时，通过计划体系进行目标调控，融合安全体系作为保障，依据现场作业监控体系实现快速响应的实时管理。
平宝公司于2008年在基建矿井时就规划并实施建设一流的综合自动化矿井，2011年已先后建成了通风、压风、运输提升、供电等20个监控子系统建设，综合自动化管理系统初步建成，但每个系统均是相对独立运行，各个系统之间存在信息“孤岛”问题。为此，2012年我们设计并完成了管控一体化集成平台，实现了全矿井生产各环节的过程控制自动化、业务运转流程化、网络化，达到了矿井生产相关资源的优化配置，提升了矿井综合管理调控能力，矿井经济效益明显提高。
1 总体方案构想
平宝公司围绕“管理信息化、生产自动化、装备现代化”的目标，构建矿级信息化平台。重点开展矿山集中控制调度管理和煤矿应急管理系统的研究，提高矿井安全生产执行过程中的“人、环境、设备”三个关键方面的管控能力。
（1）建设安全生产一体化监控平台。以完善自动化子系统为基础，通过一体化监控平台的高度集成，使井上下各生产环节的生产工况信息、环境监测信息、井下人员信息和视频信息在一个统一的平台上运行，实现矿井安全生产集中监视、集中控制、集中指挥。
（2）实施矿井安全生产执行管理信息系统。以安全生产为核心，以提高矿井生产效益为目标，全面获取生产执行过程各类信息，实现生产工程及生产系统全周期、全方位管理，进而实现业务流程化、管理精细化管理。
（3）通过过程自动化和管理信息化系统的信息交互，强化矿井 “人、环境、设备”三个关键方面的管控结合，实现实时、高效的矿井安全生产管理体系，使各级管理层面根据生产运行实时信息作出科学决策。
（4）通过矿井信息集成和集团数据共享，构建上传下达、信息及时共享的网络化管理和协同办公平台，提高管理沟通效率。
2 应用效果
我们基于管控一体化矿井综合信息化的三层架构来建设平宝公司综合信息化系统。
2.1 设备控制效果
生产设备通过控制优化，减少了人为因素的影响。通过自动化技术实现机械装备的自动化生产，用装备生产代替人的生产，提高了设备的生产效率和生产能力，改善了生产环境和生产条件，实现了高产、高效、少人的目标。
（1）井下胶带运输、主井提升、主通风机、井下主排水、压风、供电系统等主要设备提高了自动控制水平，实现远程监控，现场岗位无人值守。
（2）提高了生产辅助设备的监控水平，全部实现设备的自动控制，除副井提升等少数子系统外可以实现无人值守操作。
（3）采、掘工作面设备运行参数、圖像通过环网上传至地面集控中心。
（4）井下环境安全监测、瓦斯抽放、防突打钻、人员定位等安全信息实现全面监测，保障了矿井安全。
2.2 过程控制效果
通过一体化监控平台，实现设备自动化层的接入和数据集成。
（1）设备在地面集中综合监控，在设备监控画面中可以同时监视相关系统的数据，并具备通过一机双（三屏）技术，同时监视视频、GIS监控画面。
（2）运行先进调度模式，多手段、多角度监控生产现场，及时观察运行方式的变化并调整相关系统。
（3）提高了设备运行维护管理水平，实时在线监测设备的运行参数和报警、故障信号，并可通过设备点检系统，提高设备的监测、故障诊断水平，提高了设备开机率。
（4）为管理提供数据支撑，实现“数据不落地”，保证安全生产管理数据的实时、真实、有效。同时，充分考虑海量数据的存储、分析和利用，产量、人员、设备运行数据直接进入管理系统，各科室可以对相关数据进行分析，能够及时发现和处理问题。
（5）通过生产一体化监控系统平台，各级别和各专业的管理者可以实时远程了解生产现场的各类自动监测监控信息，为强化各专业管理工作的主动性、精细化提供信息支撑，促进各专业对现场情况作出快速响应，保证生产顺利进行。
2.3 生产运行执行效果
通过生产执行管理系统，规范矿井安全生产管理，达到了以下效果。
（1）集成现场相关信息为管理层提供实时的生产调控依据。
（2）为各部门的协同工作搭建平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转处理，同时，为决策层提供综合运营信息统计分析。辅助管理者发现问题可跟踪落实、优化管理。在系统深化应用的基础上，通过建立管控模型驱动管理联动，提高管理智能化。
（3）为矿各级管理者实时提供成本、进度、质量的信息分析，使管理工作高效有序地进行。
（4）生产执行管理信息系统和一体化监控平台结合，构建了实时面向现场的一体化矿井管理监控信息系统，并为集团管理提供矿井级的安全生产实时数据。
2.4 经营管理效果
平宝煤业公司的上级单位是平煤集团，从集团管理层面来看，经营管理信息系统是统一架构的并延伸至各矿级单位子公司，在矿级单位子公司内又有自己的相关经营管理信息系统，包括财务管理、人力资源管理、物资采购系统、运销系统、OA系统等。矿井综合信息化系统围绕安全生产体系，建立与矿井相应经营管理信息系统的接口关系。矿井安全生产综合信息化系统与集团经营管理系统的数据接口关系如下图所示。
通过安全生产与经营管理综合信息化系统，及时掌握安全生产经营状况，从而保障人力、物力、财力的支持，保证矿井安全生产和可持续发展。
3 结论
管控一体化系统实现了生产过程自动化和管理信息化的完美结合，集成了生产作业现场各种专业子系统的信息，实现了对现场环境、人员、生产设备状态进行监测控制，并为矿级安全生产管理提供了决策依据，产生了较好的社会经济效益。
（1）提高安全生产保障能力，实现了安全高效的综合自动化矿井生产模式。
（2）提高管理沟通效率，实现业务流程化信息管理，提高精细化控制程度，使管理“透明化”，实现管理信息与监控信息的集成共享，消除信息“孤岛”现象。
（3）通过管控一体化信息集成平台建设，为公司领导构建矿井安全生产经营管理“驾驶舱”， 及时为领导提供各类综合信息，辅助领导高效决策。