1、 智慧矿山综合信息化系统 设计设计方案方案 日期：日期：2012015 5年年1 12 2月月1010日日 目目 录录 1 总体概述.5 1.1 项目概况.5 1.2 综合信息化要求.5 1.3 建设依据.6 1.3.1 指导思想.6 1.3.2 设计依据.7 1.3.3 建设原则.9 1.4 建设范围.10 2 大屏幕显示系统.11 2.1 概述.11 2.2 方案设计原则.11 2.2.1 技术的先进性.11 2.2.2 系统的合理性和兼容性.12 2.2.3 系统的可靠性及易维护性.12 2.2.4 系统的完整性.13 2.2.5 系统的可扩展性.13 2.2.6 系统的易操作性.14 2、2.2.7 系统的成熟性.14 2.2.8 系统的经济性（节能）.14 2.3 系统结构.15 2.3.1 系统组成.16 2.3.2 系统连接.16 2.4 系统基本功能描述.17 2.4.1 内置图像处理器实时视频信号、RGB 信号显示.17 2.4.2 RGB 信号显示.17 2.4.3 各类信号混合显示.18 2.5 设备选型介绍.18 2.5.1 55”超窄边液晶拼接显示单元.18 2.5.2 RGB 信号分配器.22 2.5.3 视频矩阵切换系统.23 2.5.4 多屏拼接控制系统.23 2.5.5 系统控制软件描述.29 2.6 设备配置清单.31 3 综自网络平台.33 3.13、 概述.33 3.2 网络架构.33 3.3 网络安全性.35 3.3.1 隔离网闸.35 3.3.2 网络管理.35 3.4 网络可靠性.35 3.4.1 设备可靠性.35 3.4.2 链路可靠性.36 3.4.3 UPS 供电可靠性.36 3.5 设备取电.36 3.6 主要材料与设备.37 3.6.1 交换机.37 3.6.2 网络安全设备.39 3.7 设备配置清单.40 4 矿井综合自动化系统.41 4.1 综合自动化监控平台.41 4.1.1 概述.41 4.1.2 集成能力.41 4.1.3 集成技术对比.42 4.1.4 系统架构.45 4.1.5 业务流程.46 4.1.6 4、平台特点.47 4.1.7 系统功能模块.49 4.2 子系统接入.62 4.2.1 接入方式.62 4.2.2 子系统接入规划.64 4.2.3 生产类子系统.66 4.3 数据中心.69 4.3.1 监控数据库.70 4.3.2 业务数据库.71 4.3.3 多媒体数据库.71 5 智能化矿灯管理系统.72 5.1 概述.72 5.2 系统结构.72 5.3 系统功能.73 5.4 主要设备技术参数.74 5.4.1 LYKCZ-104 智能型矿灯充电架.74 5.4.2 TSD-5VM1N 网络充电模块.75 6 矿井通信系统.76 6.1 整体组网方案设计.76 6.2 行政电话通信系5、统.77 6.3 无线通信调度系统.77 6.3.1 概述.77 6.3.2 矿用无线通信技术对比.78 6.3.3 系统架构.79 6.3.4 无线网络覆盖设计.80 6.3.5 系统功能.81 6.3.6 系统特点.84 6.3.7 主要设备技术参数.86 6.4 有线通信调度系统.92 7 设备配置清单.92 1 总体概述总体概述 根据 综合自动化系统的设计文件要求和实际需求，根据我国“十二五”发展规划和*集团建设规范的要求,*完成本技术文件。1.1 项目概况项目概况 位于*市区西北约 8Km 处，矿井设计可采储量为 3267Mt。生产能力 1.9Mt/a，矿井采用立井开拓方式，主井井深6、 377.55 米、副井井深 345 米、明斜井长度 1433m，坡度 1530、北山进风井深 866米、己四采区井筒深 614 米，主井采用箕斗提升，副井采用罐笼提升。1.2 综合信息化要求综合信息化要求 为了实现矿井安全生产、高产高效的建设目标，按照中国*煤矿综合自动化建设指导意见文件要求，综合信息化与自动化建设结合矿井条件、生产规模、安全需要、资金投入、综合效益等因素，采用“自上而下”模式进行统一规划、设计，先建基础系统，分期分步、分系统实施。我们对矿井综合自动化设计提出以下要求：1、要求整个系统运行安全可靠、稳定、故障率低，同时保证系统内信息资料具备一定的隐秘性。系统要具备一定的抗攻击7、和抗干扰能力，当系统受到病毒等恶意攻击时能够防范、报警并及时消除隐患，不能及时消除隐患时，也能保证不能影响整个系统的运行；系统必须保证在内部出现误操作、环境突然变化等干扰因素出现时，不影响系统的运行。系统应具备一定的自我诊断和自我修复、自我完善功能。系统必须保证按照分级权限提取系统内资料的可靠性。2、系统具备相应的开放性，必须保证同上级部门监控管理平台的互联通讯，必须保证后续子系统的接入。3、系统能够对矿井各类资源和信息系统进行集成、控制和管理，实现矿井内外资源、信息共享和有效利用。4、系统应实现优化管理、减人提效的目的，同时要杜绝实现该目的过程中可能存在的漏洞。5、系统要保证根据矿井建设进度8、和需要统一规划、总体设计，分期分步、分系统实施。1.3 建设依据建设依据 1.3.1 指导思想指导思想 根据“十二五”发展规划和平煤集团综合信息化矿山建设规范的要求,井“数字化矿山”建设的指导思想是:技术领先、管理现代、环保低碳，和谐一流。1 1.技术领先技术领先 采用国内一流和世界先进的技术和装备，实施科学开采，努力提高矿井的信息化和自动化水平，降低劳动强度、改善工作条件、减少井下人员。利用云计算、物联网、高精度透明化三维地质模型等前沿技术，实现动态生产数据的实时处理，研究重大危险源预测预警技术，对整个采矿过程的数字化和智能化。2.2.管理现代管理现代 利用现代化管理手段，借助“数字化矿山”9、的各类信息，应用“数字化矿山”系统，提高煤矿管理工作的效率，在尽力确保安全的基础上，提高职工的健康水平和素养。加强对各级管理人员的技术培训，不断提高他们的现代化管理的理念和素质。使煤矿的现代化管理上一个新的台阶。实现三个统一，实现数据的高度共享和业务流程的协同工作：统一传输、统一存储、统一 GIS 数据处理平台。3 3环保低碳环保低碳 低碳运行是现代化矿井的发展方向，煤矿要实施绿色开采，勇于承担社会责任，做到资源节约、环境友好，实现矿产资源开发与环境协调发展。要将“低碳”作为生态矿山建设一项全方位、长时效的系统工程，有计划地分步实施；要加强示范工程的建设和突出创新。4.4.和谐一流和谐一流 “10、数字化矿山”建设以人为本，融合良好的企业文化，促使矿山和谐全面发展。“数字化矿山”的各项经济技术指标应达到国内一流水平，某些指标应该是国际领先水平。1.3.2 设计依据设计依据 基于安全生产和数字化矿山建设的实际情况，矿井“数字化矿山”系统设计和开发应执行以下国家标准（GB）、行业标准和企业标准。煤矿安全规程最新版 煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005 煤炭洗选工程设计规范2005 通用用电设备配电设计规范93 煤矿安全装备基本要求 电子计算机房设计规范93 计算机软件可靠性和维护性管理 计算机软件质量保证计划规范 煤炭工业信息化“十二五”发展规划 陕煤化集团“十二五”发展规划 陕煤化11、集团信息化“十二五”规划 MT/T1006-2006 矿用信号转换器 MT/T1007-2006 矿用信息传输接口 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 爆炸性环境用防爆电气设备 防爆型电气设备 爆炸性环境用防爆电气设备 本质安全型电路和电气设备 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品 通用技术条件 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 爆炸危险场所安全规定 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件AQ6210-2007 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范AQ1048-2007 煤矿监控系统总体设计规范 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 煤矿安全监控系统使用与管理规范 煤矿监控系统中心站软件开发规范 煤12、矿监控系统主要性能测试方法 防治煤与瓦斯突出细则 矿山安全条例 矿井防灭火规范 矿井通风及安全装备标准 矿井通风安全监测装置使用管理规范 中华人民共和国消防法 建筑内部装修设计防火规范 火灾自动报警系统 邮电部网管系统技术规范 中国国内电话网 No.7 信号方式技术规范（暂行规定）及补充规范 国内 No.7 信令方式技术规范综合数字网用户部分（ISUP）暂行规定 建筑电气设计规范 电气装置安装工程施工及验收规范 信息技术设备包括电气设备的安全规范 安全技术防范规范工程程序技术规范 建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB-T15972.15-1998 光13、纤总规范 安全技术防范规划工程程序技术规划 闭路电视系统工程技术规划 智能调度室装备规划 国际标准化组织（ISO）国际电工委员会（IEC）其他国际、国家、行业、企业的相关现行标准等。1.3.3 建设原则建设原则 建设按照“总体规划、分步实施、因地制宜、效益优先”的总体原则进行。因此数字化矿山建设遵循以下设计原则：1）业务驱动，标准先行原则 以业务需求为导向，结合实际，以解决安全生产管理的瓶颈问题为切入点，不追求华而不实。在统一的建设标准指导下进行，充分整合现有信息资源，在保护投资的前提下，规范建设，逐步提升信息化应用效益。通过标准化建设，实现系统间的集成，达到信息共享的目的。2）实用性原则 以14、满足现行需求为基础，在节省投资的同时，充分考虑发展的需要来确定系统规模。在系统功能方面，确保系统的有效性和实用性，选择合适的技术和产品，使整个系统达到最佳的性价比。界面应易学易用，傻瓜式操作。3）先进性原则 在满足系统平台整体性的前提下，其整体技术水平处于国内领先水平，在 5内不落后或不被淘汰。先进性不仅反映对提高矿井安全生产管理与提高企业生产效率方面，还体现了企业的管理水平和企业形象。4）成熟性原则 整个系统平台具有成熟的功能和技术，并且有现场实际应用的成功案例，以保证系统平台运行、使用的稳定性和可靠性。5）整体性原则“数字化矿山”的建设，不是子系统或专业系统的建设，是各软硬件子系统的集成和15、扩展应用，要求有稳定可靠安全的系统平台作为支撑。系统平台即要满足矿井安全与生产管理的需要，同时要满足集团公司对矿井集团化管理的需要，“数字矿山”平台是有机结合的一体化平台。6）可扩展性原则 作为系统平台，其扩展功能反映其是否有长远的生命力。根据企业发展需要，不断接入融合新的软硬件子系统，使平台得到不断完善。7）分步实施原则 根据全面建设方案，对方案的局部模块进行实施，即在局部首先实现方案设计的要求，其余部分在适当的时候再行实施。由于以全面矿井安全、通讯等系统集成设计方案为指导，所以各个分步实施的局部建设能够很好的整合，解决了整体设计与进一步实施的矛盾。8）安全性原则 系统能提供网络层上的安全手16、段防止非控制网授权用户访问以及操作人员的越权操作，确保工业控制网数据正常传输和控制指令下发准确到达。同时必须实现工业控制网数据全公司全方位共享。系统的安全性包含了煤矿设备安全、网络、及软件多方面的内容。井下用相关设备必须要符合煤矿安全规程的要求，达到本质安全或防爆安全要求；通用型网络和软件必须配备完善的安全保密措施，以保证系统安全稳定地运行，必要时可以牺牲一定的带宽或速度来保证安全性。1.4 建设范围建设范围 本次方案根据 实际的建设要求，五数字矿山功能划分和方案设计共分为六部分：矿井综合网络平台、矿井综合自动化系统、矿井监测监控系统、安全生产与经营管理系统、矿井通信联络系统、生产调度中心与机17、房建设六个方面内容。通过调研，根据 实际的建设要求，第一阶段设计实施：矿井综自网络平台,大屏显示系统,无线通信调度系统,智能化矿灯管理.本次建设只考虑第一阶段的建设内容。第二阶段设计实施:接入井上下主煤流运输系统,主通风机、井下排水、井上下供电、瓦斯抽放；辅助运输系统实现监控（包括平巷信集闭、斜巷运输、无极绳绞车、副井提升）；综采、综掘工作面实现工况监测；安全监测系统；人员定位系 统；矿井水文、采掘面矿压动态监测；完善矿井工业视频系统；完善有线通讯和应急广播等。2 大屏幕显示大屏幕显示系统系统 2.1 概述概述 大屏幕显示系统是调度指挥中心信息化系统的重要组成部分，它包括计算机及视频等各类信号18、传输系统、屏幕信息处理控制管理系统、大屏幕拼接墙、视频监控，有利于指挥调度处理各种应急事件，在煤矿生产指挥调度中心是十分必要的。根据本矿调度指挥监控中心的实际情况，在建设整个系统时，本着技术世界最先进、系统实用、结构合理、产品主流、低维护量作为基本原则，进行系统构架。监控中心大屏幕显示系统采用目前技术最先进韩国原装液晶面板超窄边拼接大屏幕显示系统。2.2 方案设计原则方案设计原则 针对用户的要求及我们在大屏幕系统工程建设的经验，在本设计方案中我们一方面考虑设计方案的可行性，要完全满足或超过用户的需求，重要的是我们要考虑所选设备及系统的技术是最先进、最成熟、最可靠的，并且具有良好的操作性和扩充能19、力，可以充分满足用户现在及将来发展的信息显示的需求，同时也重点考虑了系统的安全可靠性。2.2.1 技术的先进性技术的先进性 纵观世界投影显示领域，全数字式显示系统已成为全球的潮流。我们设计的大屏幕显示系统，从显示单元到多屏拼接控制器等系统都是全数字式系统，标志着当今世界的最新的显示技术和处理技术。55“超窄边液晶拼接显示单元，拼缝小,具有1920X1080高分辨率，450 cd/亮度的DID专用拼接显示单元，具有世界先进水平。除此之外，每个显示单元有一个内置拼接处理器，可实现直通信号的画中画显示，其优越的性能处于业内绝对领先水平。多屏拼接控制器则是具有强大图形处理功能的图像控制器，控制器支持多20、路RGB信号输入，可将连网和非连网的工作站（笔记本电脑）或PC画面直接接入显示于大屏幕上；控制器能完全实时处理显示视频信号和RGB信号，可保证视频信号和RGB信号的上屏显示的实时性。整套系统可同时显示UNIX/Windows网络画面，显示的网络工作站数量不受限制，可完全满足用户当前及将来的信息显示要求。2.2.2 系统的合理性和兼容性系统的合理性和兼容性 本公司始终把配置的合理性和提供最佳的解决方案作为重要依据，我们在设计的每一个环节都充分考虑到配置的合理性、设备的利用率以及产品的性价比，确保用户的每一分投资都用在实处。所有设备使用的模块均是标准的模块，操作系统、硬件模块等均采用当今规范标准，21、具有很强的兼容性。可以说，本次设计所选用的设备是在实现相同显示功能的前提下最为合理的配置，每一个产品都能充分发挥自己的性能，决无资源的浪费，体现了高性价比的原则。2.2.3 系统的可靠性及易维护性系统的可靠性及易维护性 对于监控系统而言，其显示设备必须具有高可靠性和高安全性的特殊要求，因此必须保证大屏幕投影系统可以24小时不间断运行，为此，我们在方案中推荐的55”超窄边液晶拼接显示单元，核心部件采用韩国最新发布的55 超窄边技术的原装液晶面板，单屏具有1920X1080高分辨率，由于采用全数字显示技术，并使用直下式LED背光，支持24小时不间断运行，其核心部件面板寿命达6万小时，本系列的显示单22、元已经过中国很多指挥中心使用的检验，具备高可靠性和高安全性的特点，应为监控系统显示设备之首选。同时，我们推荐的多屏拼接控制器采用 的是专业的拼接控制器，按照24小时连续工作状态设计，完全具备24小时连续工作的能力，提高控制系统的运行可靠性，本控制器同样也经过中国很多监控中心使用的检验，其可靠性得到中国广大用户的一致赞同。我们所使用的产品均达到工业产品要求的A级标准。整个系统的可用率：99.99。图形切换速度1秒。整个系统采用模块化结构设计，确保在线更换、拆装和维护时的方便。方案设计中使用的显示单元为封闭箱体，设备组件内置于单元中，可以有效地排除环境的干扰，保证显示系统在安全的状态下工作运行，同23、时显示核心采用了免维护的技术，使得用户在使用过程中无需繁重的维护的工作，最低程度的减少停机时间。2.2.4 系统的完整性系统的完整性 我们从用户使用角度出发，考虑了整个系统的完整性，从设备到接口，从为本项目派遣的劳动力到安装调试使用的工具和器材，我们均在认真分析用户需求的基础上来选择配备，保证交到用户手里的系统为一个完整的、可用的系统。针对大屏幕显示系统，我们采用的是备份显示设计理念，采用多屏拼接控制器和显示单元内置拼接处理器相结合的方法，保证系统在拼接控制器发生故障时能提供视频信号和RGB信号的直通和以窗口形式拼接显示，杜绝单点故障，保证了大屏幕系统使用的完整性。2.2.5 系统的可扩展性系24、统的可扩展性 同时，为适应用户将来的发展，在设计方案中采用国际上流行的模块化设计方式，以保证系统的良好的可扩展性。55“超窄边液晶拼接显示单元设计为一体化结构，其组合方式如同搭积木一样简单容易，模块之间的组合采用简单的“即插即用”模式，使得墙体的显示模块数量可以任意的增加或减少，而不影响系统的显示功能。采用可扩展性的设备组件，避免了以往一个控制器只能控制几块屏的限制，使得系统配置和使用具有相当的弹性。同时，模块化的设计也使得系统的可靠性有了进一步的保障，任一模块的故障将不会影响整个系统的正常运行，并使得对系统故障的诊断和维护更为容易。2.2.6 系统的易操作性系统的易操作性 高科技的产品，简单25、方便的操作是本公司设计系统的宗旨。针对现在社会上存在的系统越先进操作越复杂的情况，本公司专门对系统的操作进行了全面的优化，并采用了“所见即所得”的直观式操作方式。在操作控制方面，采用友好的图形用户界面和简洁直观的操作方式，只需简单地点击和拖动计算机的键盘和鼠标，就可完成大屏幕系统的显示操作，使得用户只需接受几小时的培训，便可对此先进的系统进行熟练的操作，真正方便了用户的使用。2.2.7 系统系统的成熟性的成熟性 大屏幕系统设计是非常注重系统的稳定性、成熟性，经过若干年的磨练，我们的超窄边液晶拼接显示系统已经成功地运用到各行各业，发挥着其应有的作用。我们在方案的设计过程中重点考虑的是：系统配置的26、成熟性和使用设备的稳定性、成熟性，本方案的系统设计配置、工作原理、及设计中采用的设备是在结合大量用户反馈意见和建议，以及经过我公司专业技术人员及相关专家的严格考核和实际使用过的产品，具有非常好的稳定性，同时也是极为成熟的产品。2.2.8 系统的经济性（节能）系统的经济性（节能）追求高效、低成本是各行业逐步走向商业化所必须采取的措施。因此，合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。本方案中，所选用的设备在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性，系统总体造价非常经济，此外，还应当考虑系统长期运行成本。我们所推荐的整套系统具有低电耗，零维护的特点，有效地降低了系统运行中的维护费用。显示单元具有多项27、世界领先的技术，液晶面板部分的全密封设计 可以免去系统运行期间内的显示单元内部清洁，免去更换设备部件后的大部分调试工作，其独有的内部数据反馈自动校正功能，可以使得整个拼接显示系统在长期使用后仍保持画面色彩一致，无需人工调整，大大降低了长期运行的成本。2.3 系统结系统结构构 整套大屏显示系统主要由以下几部分组成：机架（壁挂式）、40台55 DID拼接显示单元、1台LED电子条屏、1台大屏拼接控制器、1台VGA矩阵、应用管理软件包、视频矩阵、视频解码器、线材及配件等。投影显示单元投影显示单元 本系统投影单元采用 55 英寸(韩国原装液晶面板)超窄边液晶拼接显示单元，分别由中间 24 套液晶显示单28、元组成的显示墙，作为系统的显示终端。每个投影单元包括韩国原装液晶面板、内置图像处理器结构等。拼接组合方式：10（列）4（行）整屏显示面积为：12153mm(宽)2745mm(高)整体分辨率为：19200 4320 LED 屏显示面积为：12153mm(宽)400mm(高)拼接尺寸示意图 建成后，液晶拼接大屏幕显示系统可设为视频监控、突发事件处理、应急指挥决策、视频会议和参观指导等多种工作模式。2.3.1 系统组成系统组成 整套组合显示屏，由 40 台 55 寸超窄边液晶显示器组成拼接墙：整套拼接显示屏由 40 台55寸液晶单元组成，按 4行10列进行叠加拼接。每个液晶显示器有 1 路模拟输入，29、1 路数字 RGB 输入端口，1 路 RGB/YPbPr输入，1 路 S-Video 输入端口，1 路 S-Video 输出端口，1 路复合视频输入端口和 1 路复合视频输出端口。10 路 RGB 信号经过控制器的 VGA 输入采集接口。液晶拼接墙、视频矩阵和 RGB 矩阵通过 RS232 与控制电脑连接，并通过控制电脑进行集中控制。2.3.2 系统连接系统连接 信号源计算机 监控信号、DVD等 RGB信号分配器 控制终端 视频信号 RS232 RS232 RGB信号 24路视频信号输入拼接控制器 16X16VGA矩阵 拼接控制器 64X32视频矩阵 10路计算机信号输入拼接控制器 2.4 系30、统基本功能描述系统基本功能描述 2.4.1 内置图像处理器实时视频信号、内置图像处理器实时视频信号、RGB 信号显示信号显示 通过视频矩阵切换视频信号可以直接输入液晶显示器的内置信号处理模块上，此种显示方式能够同时显示24个视频信号，并可以是其中任何一个信号以MxN的方式以屏为单位放大显示，譬如24个屏显示24路不同的视频信号或24个屏显示一路整屏的视频信号等。2.4.2 RGB 信号显示信号显示 通过VGA矩阵切换的RGB信号可以直接输入液晶显示器的内置信号处理模块上，此种显示方式能够同时显示16个RGB信号，并可以是其中任何一个信号以MxN的方式以屏为单位放大显示，譬如24个屏显示16路不31、同的计算机信号或24个屏显示一路整屏的计算机信号等。2.4.3 各类信号混合显示各类信号混合显示 可将各种RGB、视频在大屏幕上混合显示。2.5 设备选型介绍设备选型介绍 2.5.1 55”超窄边液晶拼接显示单元”超窄边液晶拼接显示单元 DID LCDDID LCD 产品简介产品简介 LCD拼接显示屏（DID LCD）是韩国技术产品。以单屏高分辨率（1920 X1080）、整屏（1920 xMx1080 xN）的方式为客户提供了一个超高分辨率、超大显示面积的液晶显示屏。最新推出拼缝仅有5.7mm的超窄边液显示屏。产品特点产品特点 1、高亮度 与TV和PC液晶屏相比，DID液晶屏拥有更高的亮度。32、TV或PC液晶屏的亮度一般只有250300cd/，而DID液晶屏的亮度可以达到450-700 cd/以上。2、高对比度 DID 液晶屏具有3000：1的对比度，比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。3、更好的彩色饱和度 目前普通CRT的彩色饱和度只有50左右，而DID LCD可以达到92%的高彩色饱和度，这得益于为DID产品专业开发的色彩校准技术，通过这个技术，除了对静止画面进行色彩校准外，还能对动态画面进行色彩的校准，这样才能确保画面输出的精确和稳定。4、更宽的视角 PVA（Patterned Vertical Alignment）技术即“图像垂直调整技术”，利用这种技术，33、可视角度可达双178(横向和纵向)。5、可靠性更好 普通液晶屏为电视，PC显示器设计，不支持日夜连续使用，DID液晶屏为监控中心、展示中心设计，支持在7x24小时连续使用。6、纯平面显示 LCD是平板显示设备的代表，是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。7、超薄窄边设计 DID产品在拥有超大显示面积的同时，还有厚度薄，重量轻等优势，可以方便地拼接、安装。拼接专用的液晶屏，其优秀的窄边设计，使其单片的边缘甚至在1公分以下，这样小的边缘效果不会影响整个显示屏的整体显示效果。8、亮度均匀，影像稳定不闪烁 由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷34、新象素点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对无闪烁。9、120HZ倍频刷新频率 DID产品的120Hz倍频液晶显示技术，能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清晰度和对比度，使画面更清澈，人眼长时间观看也不易疲劳。10、LED背光技术，更长使用寿命 普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用寿命为1万至3万小时，而DID LCD液晶屏LED背光源的使用寿命均可达5-10万小时以上，这就确保了拼接显示屏使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性，并且确保显示屏的使用寿命不低于6万小时。面板液晶显示器参数面板液晶显示器参数 尺寸 55 分辨率 WXGA 35、1920 x1080 面板技术 S-PVA(直下式 LED 背光)显示区域(mm)1209.6（W）x680.4（H）点距(mm)0.63 工作分辨率 1920 x 1080p(向下兼容)色彩数 16.7 M 色彩饱和度 72%对比度 3000:1 亮度(cd/)450(in front of panel)响应时间(ms)8 视角 178(horizontal 水平)/178(vertical 垂直)信号接口 Input:DVI x1,VGA x1,Y/C x1,YPbPr x1,Composite x1 Output:Y/C x1,Composite x1,控制接口 Input:RS232 36、x1;Output:RS232 x1 输入电压 AC 100-230 V 功耗(W)185 W 物理尺寸(mm)1215.3(W)x 686.1(H)x 100.5(D)堆叠 任意矩阵类型 物理拼缝(mm)5.7mm 工作环境 工作温度 1 40;工作湿度 10 85%寿命(hours)50,000 重量 38KG 厚度 100mm 2.5.2 RGB 信号分配器信号分配器 RGB 信号分配器基本技术参数 名称 技术参数 输入端口 1 路 输出信号 2 路 格式 RGB（Analog）、HV(TTL)模拟电平 1Vp-p 最大电平 0.5-2.0Vp-p 阻抗 75 增益 0Db 接口 15H37、DF 电源 AC100240V,50/60HZ RGB 信号分配器主要功能是进行 VGA 信号分配和接口转换，输入和输出接口的连接器形式：15HDF 或 5BNC，即可将 1 路 VGA 输入信号分路输出为 2 路 VGA 信号，且可以变换接口形式。既满足本机监视器与其它切换器或投影机的同时显示，也可当作信号接口转换器使用。2.5.3 视频矩阵切换系统视频矩阵切换系统 主要参数 视频矩阵切换器 型号 V6432 标准电平 1 Vp-p 接口 复合视频 最大电平 0.5-2.0 Vp-p 串扰度-57db5MHz 最大电平 0.52.0V(P-P)切换速度 200ns 控制接口 RS232 电源38、 AC100240 50/60Hz 视频矩阵切换系统是专门为了将视频信号进行切换和分配的切换设备。此系列设备可将多路视频切换到输出通道中的任一通道上，且输出通道之间相互独立。部分产品允许视频异步控制。本系列产品带有断电现场保护、场逆程切换等功能，并具备与计算机联机使用的 RS232 通讯接口（提供协议）。本品为 LED 面板显示、轻触式按键，状态显示直观、合理、并可 24 小时长年连续开机。2.5.4 多屏拼接控制系统多屏拼接控制系统 多屏拼接器是一款纯硬件的专业化的图像处理设备，能够将多个动态画面显示在多个屏幕上面，实现多窗口拼接的功能。专为要求高质量显示多个视频画面的场合设计，为指挥中心、39、视频会议、多媒体多功能厅等场所的应用提供了一套理想的解决方案。图中 兰色的线条代表复合视频信号 红色线条代表 RGB 信号 绿色线条代表 RS-232 电缆，也就是控制线 大屏幕系统连接图 多屏幕拼接控制器采用大容量高速 FPGA 阵列和高速数字总线交换技术架构，结合全数字硬件设计理念，实现无操作系统视频图像处理工作站。控制器具有宽带视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、三维高阶数字滤波等高端图像处理功能于一身，具有强大的处理能力。控制器采用数字多总线并行和数字多总线数据交换的处理机制,能从根本上保证对所有输入视频进行全实时处理和数据一致性，图像没有延迟，无离散化，不丢帧。多屏幕拼接控制器最40、大能支持 72 块屏幕的拼接显示，并支持多种视频输入模式，包括复合视频（DVD 或摄像头信号），电脑信号（VGA 和 DVI 信号）等。其中对复合视频，能做到 NTSC/PAL 制式自适应；对计算机视频，能支持目前几乎所有的常见显示分辨率；数字视频可支持 1080P 高清信号。多屏幕拼接控制器支持 RGB/DVI 同时输出方式，支持所有常见的现实分辨率。不仅图像质量出色（色彩采样深度可达 32bit/像素），而且具有诸多功能，例如，基于 Web 的控制、动态调整窗口大小、添加边框和标题等，因此，KBC2000是需要在监视器或投影机上显示多幅图像的应用领域的理想之选。每路输入都可在屏幕上的任意位41、置进行大小调整和定位。显示方式几乎不受任何限制。支持实时、动态地移动窗口以及调整窗口大小。用户可在 RGB 和 DVI 两种格式，最高为 1920 x 1200 的分辨率中任意选择输出设置，这确保了输出信号可与任何显示屏匹配。通过采用 DVI 格式的输入信号和输出信号，可以形成一条从信号源到显示屏的全数字信号通路。更为方便的是，可将 RGB 和 DVI 格式的双路输出信号分别输出至两个单独的显示器。专为移动和恶劣环境设计，包括作战指挥中心、海军和空降控制台以及军用运输装置等。为了适应恶劣的环境条件，获得可靠的显示效果，它在结构上做了许多改进，包括加固机箱、增加空气过滤以及加强通风等。通过 RS42、-232 或以太网端口的命令行接口或标准 Web 浏览器的图形化界面，可以轻松地设置并控制所有功能。出色质量和高可靠性，是要求最苛刻的关键任务应用领域的理想解决方案。功能特点功能特点 1、数据运算能力强大，总线宽度达到 160G 主板采用自主研发出应用于拼接系统的巨量数据传输芯片技术，全新推出 T独创的 160G/s 多屏处理器高速宽带总线，彻底根除了多屏处理器数据总线带宽低下引起的拼接系统显示速度慢且不稳定的瓶颈，使得多屏处理器具有无以伦比的显示速度。多屏处理器采用全交叉调度架构高速数据传输技术，底层数据传输由独创的数据调度芯片技术控制，为每路信号动态设置点对点的专线数据通道，每路 RGB、43、视频、网络等图像信号独享各自的专用通道进行传输、保证包括 RGB 信号的所有信号图像的完全实时显示，RGB 信号显示速度达到 60 帧/秒。2、支持万兆网卡底图和 SD 卡底图输入 支持万兆网口采集，能将 1920 xN*1200 xM 的分辨率的图像采集输出，能支持超大分辨率的桌面。还支持 SD 卡输入超大分辨率底图，图片可以轮循更换。由于 VGA/DVI 采集不能超过 1920*1200 分辨率，导致纯硬件处理器无法输入超大分辨率图像，所以我公司开发出通过万兆网卡或者 SD 卡来将超大分辨率图像输入进处理器，从而实现超大分辨率图像的全屏幕实像素点输出。要实现计算型号通过网口输出 VGA 信44、号，就必须先安装我公司开发的专用驱动。此驱动能将让计算机拥有一个基于网卡的虚拟显卡，此显卡分辨率可以设置为任意分辨率。安装了此虚拟显卡的计算机的 VGA 信号能通过万兆网卡输出，接上专用万兆采集网口，就能让超大分辨率图像输入进处理器，然后就能实现超大分辨率的实像素点输出显示。3、纯硬件结构、无操作系统、电源冗余备份、稳定性高 采用全硬件结构，无操作系统，内部自建核心运算机制，无板卡式处理器死机、蓝屏和病毒的困扰。全硬件构架,无 CPU 和操作系统，可全年持续工作，启动时间小于 5 秒。双备份冗余电源，支持电源热备份，保证无故障时间。4、独特视频处理技术 多屏处理器通过独有的画面锐利技术（ISV45、）和精确的前置预测式动态补偿去隔行处理技术，使复合视频信号图像有卓越的表现，画面细腻锐利、图像通透明亮、清晰流畅、色彩丰满亮丽。5、支持输入信号字符叠加功能 可以对所有输入通道进行字符叠加，以方便客户实时掌握显示信号的来源。6、双输出通道备份（可选）所有输出信道可以采用双备份，能够及时有效的保障客户无故障使用。7、支持输出端口任意指定输出序号、任意排列组合功能 所有输出端口可以任意指定输出序号，排列模式可以任意组合，客户可以任意进行屏幕组合，极大的方便了施工。8、支持高清信号格式输入和输出，具有输入信号特征记忆功能 可以支持 RGB、DVI、HDTV、S-Video、NTSC/PAL 格式信号46、输入，分辨率从 640 x480到 1920 x1200，刷新频率为 60Hz；对每路输入信号采样都有特征记忆功能，在前级矩阵中可以任意切换输入信号，只要做过采样调整的信号再此输入，设备会自动配置记忆参数，无需二次采样调整，。支持 RGB 和 DVI 信号同时输出，分辨率最高可到 1920 x1200，刷新频率为 60Hz，方便客户配置显示单元。RGB 和 Video 窗口可任意漫游、叠加、缩放，单屏幕支持开 4 个窗口；在拼接屏上，所有 RGB 和 Video 窗口可以任意漫游、叠加、缩放（无缩放比的限制）。在每一个显示单元中可以开 4 个窗口，长宽比可以任意调整。9、板卡式热插拔结构、机箱47、集成度高、设备稳定性高 多屏处理器采用模块化硬件结构设计，系统电源、风扇、RGB 信号采集卡、视频信号采集卡、图形输出卡、系统控制板等模块均支持带电热插拔，任一模块的故障或异常均不会影响整个系统的正常运行。系统具有业务自动恢复功能，用户可以在系统运行的情况下直接更换信号采集卡、图形输出卡等，并能自动恢复换卡前的信号窗口正常显示。另外，系统对进风口、出风口及机箱内关键点的温度进行实时监控，满足了用户对系统可靠性、稳定性的特殊要求。10、软件设计先进，可联控周边设备 采用先进的设计方法，并采用稳定性、可靠性及可扩展性好的实时操作系统。软件的更改和升级管理采用了软件工程的配置管理方法，保证升级版本的48、一致性和测试的规范性，通过软件加载方式实现软件升级。软件还可同时控制矩阵切换器和大屏幕单元，方便客户实现矩阵的切换和大屏幕单元的开关机等参数设置。11、支持网络控制 多屏处理器支持 TCP/IP 网络协议，可接入 Windows、Linux 等网络，无须改变现有网络环境，同时支持多个 Ethernet 网络连接。可通过自主研发的等多种网络显示软件，实现网络上多个终端显示画面同时在高分辨率桌面上显示，显示窗口大小可根据需要任意调整。技术参数表：技术参数表：计算机输入信号：数量 16 路 VGA 信号；类型 RGB（模拟）/DVI（数字）视频：NTSC/PAL 组合复合视频；分辨率 640 x4849、0 到 1920 x1200 像素,刷新频率为 60Hz；色彩深度 32 bit/像素 水平扫描率 15KHz 到 90KHz 隔行或非隔行；同步类型 绿色同步，分离复合同步或分离水平垂直同步；接头 DVI：24+5 针 DVI-I（母头）；RGB：15 针 D-Sub（母头）；复合视频：BNC（母头）；图像控制 移动、变形、变焦、亮度、对比度、色温；视频输入信号：数量 24 路视频信号，可扩展为 64 路；类型 RGB（模拟）/DVI（数字）视频：NTSC/PAL 组合复合视频；分辨率 640 x480 到 1920 x1200 像素,刷新频率为 60Hz；色彩深度 32 bit/像素 水平50、扫描率 15KHz 到 90KHz 隔行或非隔行；同步类型 绿色同步，分离复合同步或分离水平垂直同步；接头 DVI：24+5 针 DVI-I（母头）；RGB：15 针 D-Sub（母头）；复合视频：BNC（母头）；图像控制 移动、变形、变焦、亮度、对比度、色温；输出信号：数量 24 路 DVI/RGB 信号 类型 RGB（模拟）/DVI（数字）分辨率 640 x480 到 1920 x1200 像素,刷新频率为 60Hz；色彩深度 32 bit/像素 同步类型 绿色同步，分离复合同步或分离水平垂直同步；接头 DVI：24+5 针 DVI-I（母头）；RGB：15 针 D-Sub（母头）；其 他51、：控制 10/100 Base-T 以太网，RS-232、485，控制软件 功率 110-220VAC，50-60Hz，低于 65W 尺寸 3RU：438(L)x 365(W)x 135(H)mm 9RU：438(L)x 365(W)x 450(H)mm 机架安装 带配件 重量 30Kg 2.5.5 系统控系统控制软件描述制软件描述 系统控制软件是针对 DID 系列液晶拼接显示墙及周边设备的硬件特点开发的多屏拼接控制客户端软件，其功能强大，界面友好，同时集成了 DID 系列液晶拼接显示墙单元参数调整、系统监测等功能。控制终端通过该软件可以进行屏幕的参数的设置，大大地方便了用户的使用和对设备的操52、作维护。信号源的定义、调度和管理 在主界面的显示框，您可以看到所有可以在显示墙上显示的信号源，可以在该界面内选取信号并画在虚拟屏界面内。信号源显示参数的设置 在主界面的右侧中间，您可以看到信号源显示参数的设置框，根据选定的信号源，可以对视频信号、RGB 信号和网络信号的显示参数进行设置。自定义和灵活调用显示模式 通过选择系统菜单下的模式保存选项或直接点击工具条上的快捷按钮即可进入模式保存对话框。在对话框中键入所要保存的模式名称，点击确定就可以将当前虚拟屏上的各窗口作为一个整体模式保存下来。你也可以用删除按钮来删除所选中的模式。通过选择系统菜单下的载入模式选项或直接点击工具条上的快捷按 钮即可进53、入载入模式对话框。选择模式后点击确定就可导出该模式到虚拟屏上。联动控制矩阵切换器 支持硬件设备控制模块插件，可不断扩充系统功能，通过在设置菜单中的矩阵设置选项或在工具条上的矩阵设置按钮进入矩阵设置界面。用户可以在此界面中根据实际情况设置是否使用矩阵切换器，并设置相应的 COM 端口和输入输出端口数。自动演示播放功能 可以在无人干预的情况下根据预先的设定，在显示墙上自动切换显示已存储的各种模式。提供开发工具包及技术支持 用户可使用提供的开发工具包进行二次开发，可以将大屏幕控制软件提供的所有功能完全无障碍地内镶在另外的系统中。支持 AMX 和 Crestron 中央控制器 提供与模式调用相关的操作54、接口以及系统启动和关闭操作接口。通过在中控菜单中的启用或停止项来开启或关闭与中央控制器的接口。也可以在工具条上点击按钮后进入中控设置界面。在该界面中你可以在选择与中央控制器连接的“控制端口”后启动中控接口，同样也可以在此界面中停止中控接口。2.6 设备配置清单设备配置清单 大屏幕显示系统 序序号号 设备名称设备名称 规格型号规格型号 单位单位 数量数量 备注备注 1 DID 显示单元 55”DID 超窄边液晶拼接单元 “带内置拼接功能”（韩国原装液晶面板，拼缝:5.7mm，直下式 LED 背光源技术,分辨率 1920X1080）台 40 2 内置控制器 内置拼接控制器 台 40 3 多屏拼接处55、理器 多屏拼接控制器：16 路 RGB 输入；24 路视频输入；24 路高解晰度 DVI输出。（含控制器软件）套 1 4 拼接控制软件 大屏幕系统管理软件 套 1 5 液晶屏支架 液晶专用支架 4X10 套 1 6 专用线缆 DID 专用线缆 套 1 7 LED 双基色同步通讯屏 LED 3.75mm 双基色高亮度点阵 DVI 同步通讯显示屏（含显示面板，电源系统）套 1 8 LED 屏控制软件 DVI 同步控制系统 套 1 9 工控机 套 1 10 VGA 矩阵 VGA1616 台 1 11 VGA 分配器 V0102 台 10 12 视频矩阵 64/64 台 1 接入由工业电视系统完成 156、3 机柜 42U 600*800*2000（mm)个 2 14 辅助材料 批 1 3 综自网络综自网络平台平台 3.1 概述概述 建设高速、稳定、可靠的自动化监控系统网络平台是实现矿井综合自动化的基础，通过对安全生产现场、底层设备进行监测监控、实时数据传输，可以有效的提升矿井的安全生产管理水平，从而进一步实现数字化、智能化矿井。本方案自动化监控系统网络平台采用工业以太环网，环间耦合冗余两级网络结构，在地面和井下分别建立1个环网平台，地面和井下环网分别由各自的环网交换机与调度控制中心核心交换机连接，形成一个冗余工业千兆主干环形网、百兆接入的技术方案。两台工业核心交换机组成Hiper-Ring环网57、，两个现场环网基于双机Coupling冗余耦合技术接入两台工业核心交换机，组成全网一致的整体冗余网络（任一单断点自愈时间快于50ms）。作为全矿工业以太网的主干网，主干网络节点提供多种形式的接口方式，方便地面与井下各个子系统的接入，同时方便井上下的工业网络的扩展与升级。3.2 网络架构网络架构 本次综合自动化以太网平台采用1000M工业级单节点环网，在地面建设一个光纤环网，在井下建设两个光纤环网，井下其中一个作为安全监测监控系统专用传输平台（在安全监测系统中进行建设），另一个作为综合自动化各子系统传输平台。工业控制网支持光纤冗余环网工作模式，支持多种网络拓扑结构和多重冗余方式，节点故障不影响整58、个系统性能，故障自恢复时间短（小于50ms）；所有交换机采用高性能的模块化千兆交换机，避免网络中部分节点故障，同时满足以后的扩容和升级；具备4小时后备电源。环网核心交换机具有三层交换功能。环网交换机支持Web管理，支持SNTP简单网络时间协议，准确记录故障时间。网络拓扑图如下所示：工业控制网络拓扑图工业控制网络拓扑图 本矿调度中心设计安装 2 台 1000M 工业以太环网核心交换机作为工业以太网核心。2 台千兆核心以太网交换机互为备份，通过 Hiper-Ring 环网（或 Standby环网），构成工业网络的冗余数据汇聚中心，地面主井场地、副井场地和井下分别构成一个环网。地面设置 8 台 1059、00M 工业以太环网交换机，分别安装于：副井绞车房、空压机站、新建灯房、水厂办公楼、新筛分楼、井口绞车房、煤楼、压风机房。井下设置 9 台 1000M 工业以太环网交换机，安装于井下各水平及采区变电所，分别有:庚一采区变电所、已二扩大变电所、已三下延变电所、已三-450 变电所、已三中部变电所、已三上山变电所、二水平中央变电所、绞车房、已四采区变电所等。3.3 网络安全性网络安全性 3.3.1 隔离网闸隔离网闸 单向隔离网闸，是保证工业数据与管理信息实现安全、合法共享的关键设备。通过单向隔离网闸，工业监控网络与信息网既互联互通，可进行数据传输，又安全独立，即使信息网遭受病毒侵袭，工业监控网络也60、不会受到影响，保证数据安全。3.3.2 网络管理网络管理 本方案选用赫斯曼 IND.Hivision 100 NOTES 软件进行综合自动化监控网络平台管理，可实现以下主要功能：采用常规的网络安全手段 VLAN 划分（划分数量支持大于 256 个），在设备上配置访问控制表，限制内部网络上只有维护工作站和网管工作站可以登录网络设备；采用自适应进行网络隔离，防止不可预测的具有潜在破坏性的侵入，外网用户访问由自适应进行控制，只有经过身份认证的用户才可以访问自动化网络。采用系统漏洞扫描系统定期对网络进行安全分析发现并修正存在的漏洞；除了Telnet服务外，在设备上取消全部IP服务器功能，包括Rlogi61、n、Rsh、HTTP服务器等。限制所有来自企业内部网络及Internet的用户对设备本身的访问（包括 PING、Telnet、Discard、Echo、SNMP 等）；限制内部网络上，只有网管工作站可以使用 SNMP 访问。3.4 网络可靠性网络可靠性 3.4.1 设备可靠性设备可靠性 煤矿行业的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性，以此保障 生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。本方案充分考虑所选技术的在冗余性，出错处理和容错方面的能力，所选的产品能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求，体现了系统的可靠性：网络拓扑结构选用环网冗余技术；选用国际知名品牌赫斯曼工业网络交换机，可靠、稳62、定；为数据采集配置了 2 台主备数据采集服务器，冗余可靠；配置了在线式 UPS 电源，提高系统供电可靠性。3.4.2 链路可靠性链路可靠性 网络通信线路可靠性设计来保证整个网络系统的的传输可靠性。核心交换设备之间双链路实现热备冗余，环网交换设备使用千兆双链路光纤用于环节点的冗余连接，环网之间使用千兆双链路光纤用于环间耦合冗余连接，调度中心服务器及操作员站使用双链路连接网络交换设备。整个自动化系统网络平台，当其中某一段工作中的光纤线路被破坏或网络设备发生故障时，整个网络实现快速自愈。网络控制层光缆敷设时，使用多芯单模备份光纤，当其中两芯出现问题时，可以使用其他备份光纤传输。同时，不定期地派工作人63、员对通信线路进行安全性的检查，以保证各信息点访问的畅通。3.4.3 UPS 供电可靠性供电可靠性 由于UPS不间断电源在市电出现故障、工业电网不稳定、设备输入输出电压等特殊情况下可以继续给机房交换机、服务器供电，同时对雷电侵袭也有一定的保护作用。信息网络机房不间断电源系统选用1套80KVA 在线2小时的UPS，实现系统重要设备的不间断供电，同时在UPS前端设置防雷模块，可承受外界浪涌冲击。3.5 设备取电设备取电 1)核心交换机、防火墙等设备取电由信息网络机房 UPS 供电；2)地面环网交换机取电并接入就近供电系统，同时环网交换机自带备用电源，供电时间不小于 4H；3)井下环网交换机供电采用矿64、方提供的专用开关供电，同时环网交换机自带备用电源，供电时间不小于 4H。3.6 主要材料主要材料与与设备设备 3.6.1 交换机交换机 核心交换机 选用国际知名品牌赫斯曼 MCHA4002-24G-L3P，每台交换机配备 6 个 1000M 光口，16 个 1000M 电口：1)支持多种冗余，包括冗余环、快速生成树、冗余环-环之间耦合，链路聚合 2)支持 RIP、OSPF、BGP 等三层交换路由协议 3)支持 DT-Ring 和 DT-Ring等类型环网冗余或快速环网冗余协议，环网倒换时间不超过 50 毫秒；支持 MSTP 和 VRRP，与二层设备可统一组网 4)支持集中管理，可自动拓扑网络结65、构 5)采用模块化结构，便于扩展，灵活的端口配置功能 6)网络管理功能：包括串口网管、基于远程的网管，可以将网络设备的状态信息以 OPC 方式接入到生产综合监控系统，将网络监控与其他智能设备的监控集成一体 7)采用双电源冗余供电、输入电压 24VDC 地面环网交换机 选用国际知名品牌赫斯曼 MS4128-L3E，每台交换机配备 2 个 1000M 光口，12个 100M 电口，并提供一台可延时不低于 4 小时的在线式备用电源，为断电提供保障：1)卡轨式一体式安装，内部模组化设计，接口配置灵活 2)IP40 防护等级 3)全密封、无风扇，防雷等抗电磁能力需达到工业四级标准 4)支持 DT-Rin66、g 协议族(冗余时间50ms),STP/RSTP 等多种冗余协议 5)采用存储-转发技术，支持自动协商功能、自适应全双工/半双工、自适应 10/100Base-TX（5）端口、自适应 MDI/MDIX。6)MTBF(平均无故障时间)不小于 100 万小时管理：7)所有交换机提供 OPC 通讯方式对交换机进行监控、故障诊断和趋势图分析的功能。8)支持 RSTP、SNMPV1/V2/V3、IGMP snooping、VLAN、QOS、TRUNKING、MIRRORING、DHCP 等功能。9)网络距离：单模 10/20/80KM 10)相对湿度：10%95%(非凝结)11)工作温度：0 C+70 67、C 12)支持光纤环网冗余，自愈时间低于 50ms；支持环间耦合，耦合时间小于1s。井下环网交换机 选用 KJJ127 矿用隔爆兼本安交换机，每台交换机共配备 3 个 1000M 光口，4个 100M 光口，12 个 100M 电口，4 个 RS485 口，防爆机柜具备井下赫斯曼千兆交 换机 MA 认证，并内置可延时不低于 4 小时的在线式备用电源，为断电提供保障，满足应急需求：1)具有本安隔离模块 2)支持 DT-Ring 协议族(冗余时间50ms)，STP/RSTP 等多种冗余协议 3)额定工作电压：AC127V/220V/380V/660V；4)输入功率：不大于 64W；5)在电源波动范68、围内工作电流：不大于 0.5A；6)端口转发速率：1.488Mpps，背板带宽10G。7)端口延时：32ms。8)支持 SNTP 简单网络时钟协议。9)支持流量控制、广播限制、端口优先级、QoS 分级、ToS 分级，支持IEEE802.3x、IEEE802.1D/p 协议。10)支持组播 IGMP Snooping、GMRP。11)支持 1024 个 IEEE802.1Q VLAN。12)冗余保护：支持的协议符合骨干网关交换机保护机制要求。3.6.2 网络安全设备网络安全设备 隔离网闸 4 千兆电口，1 个串口。网络吞吐量1600Mbps(双向)；隔离反射 GAP 交换总线速率5Gbps，并发69、连接数100,000。支持各类通用协议，可智能识别并过滤大量基于应用层协议的攻击行为，全面防护各类应用系统安全风险，包括：HTTP、FTP、SMTP、POP3、IMAP、DNS 等协议分析模块。具备文件特征检查功能：能够对 EXE、DOC、DOCX、XLS、XLSX、TXT、BMP、MP3、S48、AVI-divx、AVI-JPEG、WMV 等文件格式进行检查，防止伪造后缀名或增加二进制执行代码的恶意文件传输。安全访问控制，可以应用代理方式访问不可信网络，可根据身份认证、IPMAC 绑定等多种安全策略实现用户控制，在应用层进行更细的粒 度和检查元素，以保证安全控制能力。管理功能：提供良好的图形70、化用户界面，支持以 GUI 专用图形管理软件或 CONSOLE 方式管理支持，PKI 证书等多种认证方式进行安全管理。图形化网络行为监控，管理平台采用图形化的网络行为监控，可实时监控网络流量、并发连接数、违反规则尝试次数等统计信息 3.7 设备配置清单设备配置清单 综自网络 序序号号 设备名称设备名称 规格型号规格型号 单位单位 数量数量 备注备注 1 工业核心交换机 MACH4002-24G-L3PHC 台 2 2 工业环网交换机(地面)MS4128-L3E，含交换机柜，1K2 小时延时 UPS 台 8 3 工业环网交换机(井下)MS4128-L3E，含防爆壳体，防爆UPS 台 9 4 赫斯71、曼工业环网软件 IND.Hivision 100 NOTES 套 1 5 光缆配线架 机架式，至少满足 144 路光纤熔接 套 1 6 单模光缆 GYTA-12B KM 12 以实际为准 7 煤矿用单模光缆 MGTSV-30B KM 4 加铠，以实际为准 8 煤矿用单模光缆 MGTSV-12B KM 15 以实际为准 9 矿用网线 KM 1 10 网线 超五类 4 对 UTP 铜缆 箱 5 11 光缆熔接机 FSM-80S 套 1 12 光时域反射仪 AQ7275 个 1 13 综合维护工具 19 件套 套 5 14 网络维护 网线测试仪+压线钳 套 5 15 光纤跳线 单模,双芯,3 米,兼72、用作尾纤 条 200 16 电源线 米 500 17 矿用电源线 米 500 18 机柜 42U 个 1 19 辅材 水晶头、扎带等 批 1 4 矿井综合自动化系统矿井综合自动化系统 4.1 综合自动化综合自动化监控监控平台平台 4.1.1 概述概述 从煤矿生产控制角度出发，需要一套稳定、可靠、实时性强、易操作的自动控制系统；从煤矿安全生产角度出发需要能够实时监测、提前发现隐患，及时预警，实时异常通告的动态安全监测系统，综合自动化平台建立在监控数据库基础之上，根据煤矿行业的特色，为管理者提供一个行之有效的规范化的作业管理程序。综合自动化管控平台不只是把煤矿各子系统进行堆砌，实现在某一台计算机上73、看到各个子系统的数据这样的简单的功能。而是为了在将各个系统数据的基础上建立一套集煤矿生产自动控制、监测预警为一体的整体解决方案，真正实现了煤矿安全生产的“管控一体化”。4.1.2 集成能力集成能力 综合自动化集成平台可集成如下系统：1）矿井安全监控系统 2）井下排水自动控制系统 3）通风机在线监控系统 4）瓦斯抽放监控系统 5）防灭火监控系统 6）井下人员定位考勤管理系统 7）束管监测系统 8）采煤工作面自动化系统 9）井下胶带输送机监控系统 10）提升监控系统 11）选煤厂监控系统 12）锅炉房监控系统 13）水处理监控系统 14）压风机监控系统 15）矿井供电监控系统 16）工业电视系统 74、17）调度大屏幕显示系统 18）煤矿产量调运系统 19）矿井 IP 移动通讯系统 20）井下机车运输信集闭系统 21）矿井调度电话系统 22）煤矿井下防尘控制系统 23）铁路站台信号系统 24）快速装车系统 25）瓦斯灾害预警系统 26）日用消防泵房 4.1.3 集成技术对比集成技术对比 目前国内煤炭行业在综合自动化系统建设项目中，有多种技术途径，但主要采用成熟组态软件、定制集成软件和组态加定制集成软件三种方式做煤矿综合自动化平台软件，三种软件方式各有不同的特点。具体区别如下：内容方式内容方式 纯定制集成式平台纯定制集成式平台 组态式平台组态式平台 定制定制+组态组态 平台软件应用现状 目前国75、内软件总体开发水平不高，在石化、钢铁等行业，未见定制开发综合自动化控制系统成功应用的先例，定制开发一般适用于管理系统。世界上知名自动化产品企业开发，已经有几十年的发展历史，得到全世界不同国家地区大型项目的实际检验，组态软件平台适用于自动化系统。结合两者的技术优势，利用.NET 环境定制开发，通过对组态软件的高级应用并无缝接入，实现真正的“管理”和“控制”集成一体化。可靠性及稳定性 目前采用定制开发的工业自动化控制系统应用时间较短，功能不够完善，可靠性及稳定性需要经过长期的工程实践检验。国外组态软件在国内外工业自动化控制系统都有大量的应用，经过了长期的工程实践检验证明可靠性和稳定性非常高。利用到76、组态平台在自动化控制系统中的高可靠性和稳定性 通讯方式(实时性)定制集成主要采用的是 OPC 等应用层的通信。实时性比直接通讯要低。采集速度一般在秒级。组态软件通讯有两种方式，一种是通过 OPC/DDE等通讯；另一种是与控制器直接通讯。组态软件本身设计就是从实时行性考虑，采集速度在毫秒级，因此实时性非常高。利用到组态系统的高实时性 定位 定制开发集成方式主要定位是建立简单的图形界面和表格式的人机界面，侧重信息化管理(开发如计划、设备管理、绩效指标等)模块。可以通过.NET 的开发建立灵活的配置功能模块。组态软件是实现全矿的综合自动化的最佳解决方案，因为它与现场的控制器可以建立成一个大的集散系统77、。组态软件拥有众多 PLC 通讯驱动，可以很方便的将现有系统接入，强大的图形开发工具更是快速开发 HMI/SCADA 系统的首选。定位全矿井的综合自动化和信息化管理 接入系统方式 定制集成系统接入方式主要是通过上位机采用 OPC/DDE/ADO 方式接入。这就要求子系统的上位机必须具备组态软件通过硬件驱动基本可以接入所有的 PLC 控制器设备，对于上位机接入通过 OPC/DDE 等方式。接入方式灵活多样，可以通过直接硬件接口接入,也可以通过上位OPC/DDE/ADO 等方式接入。OPC 等接口，不然无法接入。对于电网等系统可以自己开发OPC SERVE，但是对于只有PLC控制器而没有上位机的系78、统（如提升），定制开发系统往往束手无策，因为没有驱动的原因。软件架构 定制集成方式软件架构采用 B/S 和 C/S 项结合，管控服务器和各子系统上位机（或通信单元）采用 C/S，而操控机（或用户）和管控服务器采用的B/S。组态软件有 B/S 和 C/S 架构。C/S 模式主要实现客户端的数据实时交换和控制。B/S 模式主要是瘦客户端通过 IE 实现远程访问。软件架构采用 C/S 和B/S 混合模式 维护难度 定制集成方式开发时间比较长，调试繁杂，主要表现在与设备的通讯上，如果涉及到需要修改和完善，需要高级开发人员（非常熟悉软硬件）修改源代码，如果技术人员变动，那么基本很难维护。组态软件的定位是79、快速实现自动化系统的部署和开发，对于开发人员和维护人员的技术水平要求不高，无需具备高级语言开发的经验就可以对组态软件快速入手。借助定制软件和组态软件的优势，开发及维护非常方便 扩容方面 定制集成方式可以很 组态软件拥有丰富的驱动利用定制软件的高级 灵活的进行模块化配置，预留接口等，但是涉及到子系统扩容，还得进行代码级的编程，工作量非常大。库，并且采用无限点开发，所以对于子系统扩容非常简单，可以很快的将新的系统纳入原来的系统。配置功能和组态的快速纳入新的系统，使得扩容非常方便。扩容方面 定制集成方式可以很灵活的进行模块化配置，预留接口等，但是涉及到子系统扩容，还得进行代码级的编程，工作量非常大。80、组态软件拥有丰富的驱动库，并且采用无限点开发，所以对于子系统扩容非常简单，可以很快的将新的系统纳入原来的系统。利用定制软件的高级配置功能和组态的快速纳入新的系统，使得扩容非常方便。对于煤矿综合自动化系统要求，功能强大且成熟稳定的组态软件的可靠性、稳定性、实时性、易操作性获得各行各业普遍认可，而其对具体安全管理预警以及对各种类型数据的整合、挖掘、分析、评估等综合分析执行性能要求，由于涉及业务交叉多变，信息处理复杂、数据流耦合度大等就显得力不从心，在这方面的功能采用定制开发方式比较适合。为此本方案利用先进的组件化技术，在统一的框架平台下以大型组态软件结合自主开发的子系统接入模块、系统联动控制模块，81、作为综合自动化的软件平台。4.1.4 系统系统架构架构 整个系统采用了 C/S 与 B/S 相结合架构设计。平台框架及综合分析执行模块采用基于.NET 平台开发。使用了微软最新的智能客户端（Smart Client）技术，实现无接触部署、离线应用、自动更新、个性化用户界面，最大程度上解决了 B/S与 C/S 结构在使用习惯与性能的差异。结合 Click Once 技术有效解决了 C/S 结构在部署上所带来的不方便。保证了任何授权用户，不受时间、空间在网络互通情况下访问属于他的数据资源。综合自动化模块则采用世界知名品牌厂家生产的大 型组态软件进行二次开发。结合环境与工况评估，高效实现各环节设备的82、集中、协同、优化、联动控制。平台核心支撑：主要由德国西门子 wincc 引擎、图形引擎、业务引擎和分析预警引擎构成。结构图如下所示：图 4-1：结构图 4.1.5 业务流程业务流程 系统通过底层数据采集驱动程序（或通讯中间件），将综合自动化系统中各子系统的实时数据以及异构系统的实施数据统一采集到实时数据库中，并存储到WINCC 归档服务器。同时将安全管理数据、矿现有业务管理系统（供应、运销、劳资等）数据通过数据中间件存储到关系数据库中。在由综合分析执行模块进行深入挖掘、整合、分析、评估，从而得到科学的可供领导决策的各类统计、评估数据。最后在统一的框架平台上进行表现，供调阅、查询及打印，并通过 83、WEB 服务向外发布并上传至公司。对于综合自动化系统的控制指令的发送可在平台软件上进行操作，也可在操作员站上的综合自动化软件是上进行。系统业务数据流程逻辑结构集团公司领导瓦斯、防突、防火、防水、通风等安全管理系统物资供应管理系统机电设备管理系统人力资源管理系统财务管理系统数据整合工具数据访问中间件OPC 采集接口硬件通讯采集接口数据库采集接口矿领导、调度等浏览、决策SQL SERVER关系数据库数据采集通讯层现场子系统原始数据管控一体化生产监控数据与管理数据集成信息层ERP/MIS调度管理监控层WINCC冗余服务器ActiveX接口数据挖掘、整理、分析、评估、统计等联动预案模块报警分析模块趋势84、分析模块数据回放模块概率统计模块事件追忆模块应急预案模块数据录入模块关键绩效指标子系统监控模块计划及生产管理设备管理经营管理视频监控模块煤矿安全生产综合自动化及信息化管理系统等等集团公司数据发布实时数据库冗余应用服务器操作员站操作员站GIS数据库 图 4-2：系统业务数据流程图 4.1.6 平台特点平台特点 协调统一的体系结构 采用通讯中间件，解决了集成中面临的语义异构、语法异构、结构异构、系统异构的问题。在.Net 平台下基于组件开发方式，开发人员可以方便使用、修改、扩充、定制框架中的组件，框架平台可以通过配置组件动态加载核心模块。友好的软件界面 系统的人机界面 采用最流行的界面组态技术，将85、所有的人机界面，应用数据和分析数据完整地集成在平台框架体系结构中。基于面向对象的图形，表格等为用户提供功能强大友好的操作界面。使用人员只需阅读相关的使用说明书或经过简单的培训就可操作。安全性、可靠性、稳定性高 整个解决方案采用基于角色的权限管理设计，按照人员、角色、权限、拥有资源来实现安全小粒度划分，满足在应用层的高度安全需要。该解决方案提供了先进、成熟的支撑平台软件，确保关键应用能稳定运行。经过众多行业长时间检验的 Wincc 通讯控制引擎可保证通讯控制稳定可靠。数据采集服务器采用冗余方 式配置，所有冗余服务器对系统内客户端有效，无需冗余组件，自动切换，报警事件自动同步。通讯控制系统无故障率86、高达 99.99%。独有的联动控制预警 在该解决方案中，将各个系统集成在统一的一个平台下，各子系统之间可以自动实现联动控制与预警。指挥人员可以实时监控各个重要场所与环节的状态与现场状况，一旦有异常发生，能以声光信号提示，视频锁定异常点监控，在平台上可以明确标定异常点影响范围，人员分布及就近逃生路线，环境参数。方便调度管理人员及时、可靠掌握现场情况。根据异常类型自动产生初步处置方案，可对该方案进行模拟分析。强大的冗余特性 平台强大的冗余服务器双机热备和 LAN 冗余结构，在主服务器产生故障或数据连接失败的情况下可自动从故障服务器切换到备用服务器，接管主服务器的所有功能，并保持与各节点的正常通讯。87、便捷二次开发定制 整个系统拥有直观的图形工具，一般用户都可以快速上手，简单快捷地为他们的生产过程创建高性能的过程窗口。无论是简单的单机人机界面，还是复杂的多节点、多现场的数据采集和控制系统，软件都可以方便地满足各种应用类型和应用规模的需要。运用我们提供的报表服务功能、图形引擎、数据访问中间件、在线组态、日志审核功能、权限审计等功能，可以方便的开发出新的高安全跨系统的应用。可以通过模块配置实现现有系统无缝接入。良好的人机接口 系统支持在线组态功能，提供动态、实时、准确现场数据。运用了 Ajax 技术改善了用户使用体验。提供多种数据表现形式如实时图表、文本表格、语音报警等。易于扩展和集成 平台使用88、通讯中间件，拥有众多标准的驱动库，支持 PLC 过程级直接通讯。采用了 COM/DCOM 组件、ActiveX 控件、OPC、VBA、ODBC 和 ADO，.Net Remoting,Web Service 等技术以确保现有和后期扩建系统能便捷接入。标准的开放协议接口 采用标准、开放的接口协议，各系统互联基于工业以太环网，采用标准、开放的协议如：OPC、NetDDE、MPEG4、SOAP 等协议。单灵活的部署解决方案 对于 c/s 结构程序部署我们使用微软 ClickOnce 解决方案，客户端可以自行更新；开发人员可以指定更新行为；网络管理员也可以控制更新策略，最终用户或管理员还可以对更新进行89、回滚，使应用程序恢复到早期的版本。而对于 B/S 结构程序，客户端部署属于零配置。4.1.7 系统功能模块系统功能模块 4.1.7.1 自动化集成模块自动化集成模块 实时数据采集与存储实时数据采集与存储 系统能采集存储生产过程的重要数据，以实现设备的数据管理和分析。提供毫秒级的数据采集速度。采用高效的数据压缩算法可以大大节约存储空间。平台集中自动化控制平台集中自动化控制 在平台软件上通过管理权限，可对相应的自动化系统发送控制命令，远程集中控制煤矿生产设备，在具备条件的情况下可完全实现无人值守。图 4-3：自动化控制 实时监控功能实时监控功能 系统的每幅画面能显示过程变量的实时数据和设备运行的状90、态，这些数据和状态能实时更新。显示的颜色或图形将随过程状态而变化。棒状图和趋势图将能显示在任意一个画面的任何一个部位上。生产装置的图片、工艺流程图、设备简图、单线图等都可以在终端显示出来，每个画面都可包括字母数字字符和图形符号，通常采用可变化的颜色、图形、闪烁表示过程变量的不同状态，所有过程变量的数值和状态可动态刷新。操作员在此画面对有关过程变量实施操作和调整。功能键和软开关的设置可在画面上任意位置，并可通过光标就对任何一个过程进行操作。可显示所有的过程点，包括模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值。图 4-4：实时监控1 图 4-5：实时监控2 图 4-6：实时监控91、3 全局概要显示全局概要显示 从全局的角度浏览矿井运输、提升、通风、人员分布、供电情况的总体展示。便于总调度人员使用。图 4-7：全概图 分区显示分区显示 能对工作面内的相关设备信息（如：水泵运行状态、煤流状态、瓦斯情况等）分区域显示，便于队组管理人员使用。图 4-8：区域显示 4.1.7.2 查询报警模块查询报警模块 事件记录事件记录 系统对所有涉及系统配置操作，对子系统实施控制的操作及一些重要的操作，系统都自动进行完整的记录，包括：操作时间、操作者、事件描述等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。趋势显示趋势显示 趋势显示可以调用历史数据曲线，可在趋势图上切点观察任一时点的值。图 4-992、：参数查询 报警显示报警显示 系统可按时间或者时间段统计查询报警个数，并按类别、等级等条件查询。对于需要报警的变量给出报警提示，以颜色闪烁或提示框等方式直观的表现，并有专门的报警窗口可以查看历史报警；在条件具备的情况下具有分级短信报警功能。Figure 1 图 4-10：历史报警 具备在线组态设计功能：具备在线组态设计功能：系统具备画面设计、动画连接、脚本编写等功能，还应具备对变量的报警、趋势曲线组态等重要功能。4.1.7.3 联动控制联动控制模块模块 针对我国煤矿安全生产的实际情况，利用所建设的综合自动化与信息化系统实现联动控制技术考虑从如下三个方面进行：1.系统主要生产环节设备启停前的人、93、机、环境条件评估与联动；2.利用综合自动化系统信息实现各环节设备的协调优化运行联动；3.矿井在异常或事故状态下的应急联动救援指挥；4.异常情况视频监控联动；系统联动控制技术方案：系统联动控制技术方案：1.设备启停前的人机环境条件评估与联动 矿井装备了综合自动化与信息化系统后，利用工业以太环网和无线宽带平台，能将矿井的人、机、环境的各种主要参数实时传输到地面监控中心，由平台软件进行综合分析处理、存储。各子系统机电设备在启停前，将可首先充分利用各子系统获得的数据、语音、图像综合信息，对诸如（皮带运输机电设备、排水设备、采掘设备、通风设备、运输设备、装载设备等）所处区域环境是否安全、井下人员是否在安94、全位置、设备工况是否健康、该区域供电网是否正常、安全监控设备是否工作正常等进行综合评估，一旦出现有一项不符合设备启动条件的，电控系统将阻止皮带设备启动，并在地面软件和电控设备上给出相应提示，待处理完毕后才能启动。同样，在异常境况下，需要停止生产、让设备停运。但将不是传统技术由安全监控系统或电网监控系统直接实现的断电，而是要先判断相关环节情况，是否适合立即停止设备的条件。在满足条件的情况下将按照设备停运流程进行（而不是直接切断设备电源，反而易造成新的安全隐患）。图 4-11：人机环境联动控制 2.生产设备之间运行的协调优化联动 各环节设备在运行过程中，将随时利用综合自动化系统提供的数据，进行分析95、处理，来决定设备的启动时间、启动台数、运行时间、切换时间等。如对于排水系统，可根据水位、用水量及电网负荷，以避峰填谷原则开关生产用水系统水泵或主排水系统水泵。又如压风机系统，可根据井下设备需求风量、管道风压等，来控制压风机开启台数、切换时间等。再如对于矿井主通风系统，将实时监控矿井通风网络及各分支风量，根据智能网络实时解算软件结果，并结合安全监控系统所监测的环境参数如瓦斯浓度、CO 浓度等，自动调节井下风门、风窗通风等设施，以实现智能调节矿井通风系统。系统还可利用综合自动化与信息化系统信息，实时分析各设备的运行工况，按设备工况提示用户需要对设备进行那种类别的操作。比如：是否需要维修，是否需要保96、养等。图 4-12：排水系统联动控制 3.矿井在异常或事故状态下急救援指挥联动 通过综合自动化系统平台的瓦斯灾害、火灾、水害等预警等模块，结合安全监控系统信息，对矿井的重点区域，特别是采、掘工作面区域进行环境安全评估，一旦出现有瓦斯异常、突出、煤层自燃等安全隐患，平台软件将在调度大屏幕上以异常信息窗等方式及时进行文字、声音报警并启动应急预案，同时各子系统将根据事先编辑录入的矿井异常预案库和联动控制逻辑库，激活机制，触发相应联动事件，通过异常联动功能实现各系统间的联动控制，实现相应区域的设备断电、停机或发送应急通知等。如：区域瓦斯或 CO 超限时，将按流程停止区域内所有机电设备（如局扇、综采综掘97、，水泵，机车运输架线，皮带等。如果区域内存在皮带运输系统，则必须停止整个流程的皮带运输系统。）；区域电网系统停电等。瓦斯灾害总体联动逻辑框图：图 4-13：控制逻辑关系 4.异常情况视频监控联动 当被监控设备出现故障前兆或相应地点发生异常情况时，综合自动化信息化系统平台将根据所分析处理判断结果，将信息发送给视频监控系统，视频监控系统将控制相应的全方位摄像头，监视相应的设备故障部位或事故地点等。联动控制技术实现：联动控制技术实现：要确保综合自动化与信息化系统联动控制技术的实现，其中一个非常重要的内容就是联动规则、逻辑的梳理与设置、联动库的建立，它将要求综合自动化与信息化系统软件平台具备灵活方面的98、联动逻辑输入编辑、存储。使得各系统间数据信息能够相互共享利用，通过联动控制功能的激活与驱动机制，实现各个子系统设备之间的联动控制、应急救援联动指挥。联动逻辑的软件部分界面：图 4-14：系统联动控制 4.1.7.4 配置管理配置管理模块模块 访问权限管理模块功能访问权限管理模块功能 对使用系统的有关人员，将使用统一标准的应用系统授权管理，如系统的参数配置、组态、功能模块调阅、发送指令等使用权限进行集中授权管理。能有效防止非法操作，并能对非法操作进行跟踪记录，确保系统运行安全。图 4-15：用户登录 丰富的子系统扩展接口丰富的子系统扩展接口 平台软件要和各种监控硬件设备进行通信，获取其它业务管理99、系统的数据，能适应现场的多种设备选择，支持 RS485、RS232、Can 等总线。支持市场上主流设备的数据交换协议，例如：TCP/IP 协议、Modbus 协议、OPC2.0 协议、FTP协议、ODBC 等等。使系统能在应用级别上可以使用更广泛的功能接口，方便子系统接入。系统具备软件的定制及扩展功能系统具备软件的定制及扩展功能 可以使用、修改、扩充、定制构件，以满足其个性化应用需求。平台软件使用系统框架构件作为基础，内部的每一个子系统都作为一个构件，可以单独维护，避免了牵一发而动全身的情况；使整个平台软件便于升级和扩展。4.2 子系统接子系统接入入 4.2.1 接入方式接入方式 信息层集控平100、台与操作执行层（设备层）网络间的集成主要是实现网络间信息交换与信息共享。根据目前设备、技术的情况和未来技术发展的方向，信息的集成主要有三种方式：1、与子系统控制器联接 对与采用 PLC 控制的子系统（如生产供水及井下水处理系统控制系统），采集服务器通过以太环网与 PLC 的以太网接口相连，而该 PLC 的 OPC Server 安装在采集服务器中。该联接方式须具备两个条件：一是该一是该 PLCPLC 具有以太网通讯模块或具有以太网通讯模块或可插入以太通讯模块，其次是配套厂家提供可插入以太通讯模块，其次是配套厂家提供 PLCPLC 的的 OPC ServerOPC Server。2、与子系统主机101、联接 对于煤矿专业性较强的子系统（如安全监控、人员监测及瓦斯抽放系统等）采集服务器通过以太环网及 OPC/DDE/FTP/0DBC 接口协议与该类型的子系统主机相联。传输该联接方式须具备两个条件：一是该上位机具有以太网通讯模块。其次一是该上位机具有以太网通讯模块。其次配套厂家提供的统一格式的配套厂家提供的统一格式的 0PC/DDE0PC/DDE 等方式通讯的设备类型配置表。等方式通讯的设备类型配置表。3、与基于 PC 的嵌入式子系统联接 基于 PC 的嵌入式子系统以其系统结构简单、价格便宜，但功能强大而受到工控业内人士青睐，该类型的系统近年来在煤矿也得到迅速的发展，如最新型的胶带机控制子系统、102、工作面顺槽控制系统等都是采用该类型的系统。因其核心就是安装嵌入系统的计算机，采集服务器通过以太环网及 OPC/DDE/FTP 接口协议与该类型的嵌入 PC 相联。传输该联接方式须具备两个条件：一是该嵌入式控制器具有一是该嵌入式控制器具有以太网通讯模块。其次配套厂家提供的统一格式（集成商提供格式）的以太网通讯模块。其次配套厂家提供的统一格式（集成商提供格式）的 0PC/DDE0PC/DDE等方式通讯的设备类型配置表。等方式通讯的设备类型配置表。4.2.2 子系统接入规划子系统接入规划 本矿需要接入综合自动化平台的子系统如下：序号 系统 建设方式 目标 数据接口 1 井上、下主煤流运输系统（皮带、103、提升）1.1 主运输带式输送机系统 接入 监控 OPC 1.2 主井提升系统 接入 监控 OPC 1.3 副井提升系统 接入 监控 OPC 1.4 地面生产集控系统 接入 监控 OPC 2 主通风机系统 接入 监控 OPC 3 空压制氮设备监控系统 接入 自控 OPC 4 矿井主排水监控系统 接入 自控 OPC 5 井上、下供电系统 5.1 地面变配电系统 接入 监控 IEC61850 5.2 井下变配电系统 接入 监控 OPC 6 供热系统 接入 监测 OPC 7 制冷系统 接入 监测 OPC 8 矿井水处理系统 接入 自控 OPC 9 辅助运输系统 9.1 采区提升系统 接入 监控 OPC104、 9.2 架空乘人装置 接入 监控 OPC 10 综采/掘工作面工况监测系统 接入 监控 OPC 11 智能化矿灯管理系统 接入 监测 OPC 12 安全监测监控系统 建设+接入 监测 OPC 13 矿井人员定位系统 建设+接入 监测 OPC 14 水文监测系统 建设+接入 监测 OPC 15 矿压监测系统 建设+接入 监测 OPC 16 工业电视系统 建设+接入 监测 IE 嵌入 17 束管监测系统 建设+接入 监测 OPC 18 瓦斯抽采系统 接入 监测 OPC 66 4.2.3 生产生产类类子系统子系统 4.2.3.1 井上、下主煤流运输系统（皮带、提升）井上、下主煤流运输系统（皮带、提105、升）1）提升系统 系统提供提升系统监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示主井提升系统主要电气设备的运行工况和控制指令给定窗体，画面布局参照子系统上位机监控画面。系统提供提升事故报警功能，报警内容应基本等同电控系统的报警信息，次要报警信息可合并报警，每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统提供绞车开停、箕斗装卸载、紧急停车等记录动作时刻记录，并根据要求生成报表；主电机电流、定量仓重量、提升速度、主电机温度等动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报表。2）皮带运输系统 系统提供带式输送机监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示带式输送机主要电气设备（主电机、减速机等）的运行工况及输106、送机保护装置的参数，并提供输送机远程控制指令（顺序停车、紧急停车、单机启动、顺序启动）给定窗体。系统提供输送机事故报警功能，报警内容应完全等同单机电控系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统提供输送机保护用开关量传感器、每个主电机开停记录动作时刻，并根据要求生成报表；模拟量传感器、主电机电流等动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报表。4.2.3.2 主通风机系统主通风机系统 系统提供通风系统监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示通风机房主要电气设备的运行工况，并提供主风机、风门的远程控制指令给定窗体。画面布局参照电控系统上位机监控画面。系统提107、供通风系统事故报警功能，报警内容应完全等同风机电控系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统提供风机开关量传感器、每个主电机开停记录动作时刻，并根据要求生成 67 报表；模拟量传感器、主电机电流等动态参数按合理的时间密度记录（风道环境参数由安全监测系统采集），并生成统计报表。4.2.3.3 压风机系统压风机系统 系统提供压风系统监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示压风机房主要电气设备的运行工况，并提供压风机的远程控制指令给定窗体。画面布局参照压风系统上位机监控画面。系统提供压风系统事故报警功能，报警内容应完全等同压风机电控系统的报警信息，满足就地108、无人职守运行。每条报警信息应记录，并按要求生成报表。系统提供压风机开关量传感器、每个主电机开停记录动作时刻，并根据要求生成报表。4.2.3.4 井下排水系统井下排水系统 系统提供井下排水系统监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示排水泵房主要电气设备的运行工况及排水管路压力、水仓水位等参数，并提供水泵远程控制指令（单机启停、联锁控制）给定窗体。系统提供排水系统事故报警功能，报警内容应完全等同水泵电控系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统提供泵房开关量传感器、每个主电机开停记录动作时刻，并根据要求生成报表；模拟量传感器、主电机电流、管道压力、水仓水109、位等动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报表。4.2.3.5 井上下供电系统井上下供电系统 系统提供整个矿井供电设备监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示所有受控设备的运行工况。系统提供供电系统事故报警功能，每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。各开关柜主开关的开合应记录动作时刻，并根据要求生成报表；回路的电压、电流、功率因素、主变压器温度等动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报 68 表。4.2.3.6 供热系统供热系统 系统提供供热系统用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示锅炉房全部工艺环节上电气设备的运行工况。系统提供锅炉房全部报警信息，内容应与中心站相当，并生成统计报110、表。系统提供锅炉房主要设备的开停动作时刻记录、各种变送器提供的设备及管路参数，并生成统计报表。4.2.3.7 制冷制冷系统系统 系统提供制冷系统监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示处理站所有工艺环节的运行工况，并提供远程控制指令给定窗体。系统提供事故报警功能，报警内容应完全等同子系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统各种变送器、设备开停记录动作时刻，并根据要求生成报表。4.2.3.8 矿井水处理系统矿井水处理系统 系统提供生活污水处理站、矿井水处理站监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示处理站所有工艺环节电气设备的运行工况，并提供远程控111、制指令给定窗体。系统提供事故报警功能，报警内容应完全等同子系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。系统液位计、每台设备开停记录动作时刻，并根据要求生成报表。4.2.3.9 辅助运输系统辅助运输系统 系统提供所有机车运行位置实时动态显示界面，显示界面与子系统应相似。系统提供设备运行故障、机车进路违反规定等报警信息每条报警信息应记录，并根据要求生成报表。69 4.2.3.10 综采、综掘工作面工况监测系统综采、综掘工作面工况监测系统 系统提供工作面设备运行参数实时动态显示界面，显示界面采用模拟动画。系统提供事故报警功能，报警内容等同原系统的报警信息，每条报警信112、息应记录，并根据要求生成报表。系统提供开关量传感器、每个主电机开停记录动作时刻，并根据要求生成报表；模拟量传感器、主电机电流等动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报表。4.2.3.11 瓦斯抽采瓦斯抽采系统系统 系统提供瓦斯抽采监控用标准界面，界面应采用模拟画面，动态显示瓦斯泵房主要电气设备，如瓦斯泵、水泵、冷却塔等的运行工况及抽采管路流量、压力、温度、瓦斯浓度、水池水位、水温等参数，并提供瓦斯泵、水泵、电动阀门等远程控制指令（单机启停、联锁控制）给定窗体。系统提供抽采系统事故报警功能，报警内容应完全等同瓦斯泵站电控系统的报警信息，满足就地无人职守运行。每条报警信息应记录，并根据要求生成报113、表。系统提供瓦斯泵开停记录动作时刻，并根据要求生成报表；各模拟量传感器的动态参数按合理的时间密度记录，并生成统计报表。4.3 数据中心数据中心 数据中心及我们所俗称的“数据仓库”，由数据仓库之父 W.H.Inmon 于 1990 年提出，主要功能是将海量基础数据，进行统一编码、统一数据接口，并实现数据集中存储，利用线上分析处理(OLAP)、数据挖掘(Data Mining)等技术，支持如决策支持系统(DSS)、安全生产管理系统（MIS）、综合自动化系统的创建，帮助决策者能快速有效的自大量资料中，分析出有价值的资讯，以利决策拟定及快速回应外在环境变动，建构智能化矿山。数据仓库研究和解决从数据库中114、获取信息的问题。数据仓库的特征在于面向主题、集成性、稳定性和时变性。以实现各系统数据的集中、存储、运算和共享为目的。主要包括各类业务管理子系统数据，各类空间、环境、设备、人员等子系统的实时采集数据及处理结果。70 本项目“数据仓库”建设主要由“监控数据库”、“空间数据库”、“业务数据库”、“多媒体数据库”四部分组成，每个数据库分别配置服务器作为核心数据库服务器，服务器装载 SQL 或 Oracle 等数据库软件，对整个矿井运作中产生的海量数据进行分类存储，它是整个数字化矿山的基础。图 4-16：数字化矿山数据仓库 4.3.1 监控数据库监控数据库 通过建立煤矿监控数据库将各个子系统（瓦斯、人员115、电网、皮带等子系统）的环境数据和工况数据集中汇集，提供一个开放一致的数据共享平台。1、建立数据接入组件，支持文本文件、OPC、数据库等方式获取各子系统数据，然后将所有获取到的数据，通过统一的对外发布的接口，将数据提供给数据压缩与存储程序。71 2、数据压缩和存储程序，根据预定的数据压缩算法，将数据压缩处理后，存储到数据库中。3、根据煤矿业务，通过建模工具建立数据分析模型，同时需要建立从事务型数据库到数据仓库的数据转换规则，将历史数据从事务型数据库导入到数据仓库，数据分析服务根据分析模型就可以得出分析结果。4、数据发布服务提供业务分析的结果，以及相关的实时和历史数据，供展现层或第三方使用。4.116、3.2 业务数据库业务数据库 通过建立煤矿业务数据库将各个业务系统（人力资源、运销、生产计划、设备管理、煤质管理等子系统）的数据集中汇集，提供一个开放一致的数据共享平台。4.3.3 多媒体数据库多媒体数据库 通过建立煤矿多媒体数据库将各个子系统（视频、通信、广播、等子系统）的数据集中汇集，提供一个开放一致的数据共享平台。多媒体数据库不是对现有的数据进行界面上的包装，而是从多媒体数据与信息本身的特性出发，考虑将其引入到数据库中之后而带来的有关问题。多媒体数据库从本质上来说，要解决三个难题。第一是信息媒体的多样化，不仅仅是数值数据和字符数据，要扩大到多媒体数据的存储、组织、使用和管理。第二要解决多117、媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据之间的交叉调用和融合，集成粒度越细，多媒体一体化表现才越强，应用的价值也才越大。第三是多媒体数据与人之间的交互性。72 5 智能化矿灯管理系统智能化矿灯管理系统 5.1 概述概述 煤矿矿灯监控管理系统是根据煤矿矿灯充电控制原理以及煤矿考勤制度的现状，为满足煤矿矿灯管理现代化、智能化、信息化及安全化的需要而提出的集信息采集、信息管理于一体的基于网络技术的智能信息管理系统。该系统实现了从放灯、充电、充满、取灯、使用到自动统计、报告、考勤等全过程动态管理。为管理者、决策者实时提供了快速、准确、全面的信息依据，为矿灯和人员的管理和安全预防、决策打下了基础，开创了矿118、灯信息化管理的新纪元。5.2 系统结构系统结构 该系统主要由充电模块、充电架、计算机、中位机、程序软件和数据库等主要部分组成，其系统功能示意图如下图所示：73 图 5-1 灯房智能充电管理系统结构图 5.3 系统功能系统功能(1)、充电模块通过单片机控制与矿灯连接，每台充电架具备和电脑通讯的功能，能实时显示每盏矿灯的在线状态。(2)、充电架与管理系统之间采用先进的 RS485 通讯模式；一台电脑可直接联网128 台充电架，能实时显示每个灯位的充电状态，如“充电中，已充满，已取走”等，并能记录时间。(3)、充电架与管理系统之间保持在线连接，可随时统计充电矿灯的总数量、完成的充电数量及下架数量。7119、4 (4)、通过管理系统可对矿工的综合信息进行查询矿工的个人资料，充电器的状态，充电次数，矿工的出勤状况等。系统具有矿灯使用人员台帐查询功能，包括：矿灯人员的资料信息，如：姓名、工号、年龄、岗位、职务、照片、工种等，并能进行编辑、查询等。(5)、矿灯历史数据查询及打印：1 对矿灯累计充电次数进行统计；2 对矿灯累计工作时间进行统计；3、判断矿灯使用寿命状况，并对设定寿命的矿灯进行提前警告；4、自动统计矿工出勤次数和工作时数；5、生成综合统计报表进行打印。(6)、系统可以提示矿灯充电情况，若出现异常，能自动提示，便于操作员及时处理。(7)、系统具备矿灯故障诊断与告警功能，并对矿灯充电次数累计统计120、与寿命终止预警。5.4 主要设备技术参数主要设备技术参数 5.4.1 LYKCZ-104 智能型矿灯充电架智能型矿灯充电架 充电架每个框架分四层，每层带 26 路充电位，每个框架 104 路充电位，该系列充电架均为双面并联充电回路。并根据每盏灯的使用程度不同实行单灯控制，充满后各自先后自动转入小电流涓流充电状态，即不会对矿灯过充电。由于各种充电回路单独控制集成电路的特殊设计，在充电过程中如电网停电，电池组不会相互放电。灯头也不需要逆转断开充电回路。充电器之间通过通讯线进行串行连接，不需每个充电架分别连接到计算机，只需一条通讯线就可以实现计算机对每一个充电器的监控。主要技术指标主要技术指标 1）121、规格：1750*1900*620（采用双面多层钢板，厚度1.2mm）；2）灯位数量：104 只；3）充电架供电电压：AC220V；4）开关电源输出电压：12V（818V 可调）；5）充电位空载电压：7.6V（7.5V7.7V）；75 6）充电位加载电压：5.4V（5.3V5.5V）；7）环境温度：-2050；8）最大湿度：90%(40)。5.4.2 TSD-5VM1N 网络网络充电充电模块模块 TSD-5VM1N 型网络模块是自主研发的又一代新型高端智能充电网络模块。该模块为适应各行业信息化建设的需要和实现灯房信息化，不仅具有同类充电器和充电模块的多种保护和性能,而且能通过一台计算机来对矿灯进122、行智能充电并能对矿工进行考勤(一盏矿灯对应一名矿工,数量不限)。该模块操作简单方便,直观快捷,更为您节省了额外的开支和人员的安排。这样就为您节省了财富更为您创造了财富！该模块适用范围广,可以对任何的品种、容量、型号的电池进行充电。产品特点（1）、模块采用低压供电系统方案，充电限制电压准确，短路自动保护，高温可靠性实验温升最低。（2）、耗电少，如每路 1.0A 充电电流的 104 路充电架总功率小于 600W。（3）、（模块）采用贴片机装配工艺，具有防静电与输出短路、过压、过载等多路保护。（4）、由独立的高性能恒流充电器组成，各充电位对矿灯充电互不干扰，提高了稳定性。（5）、每个充电位具备双基色123、 LED 充电指示：红灯表示充电状态，绿灯表示充电完成，待机不亮。（6）、自动判断充电器与灯头是否接触良好。（7）、与计算机正常连接即可实现对矿灯充电状态的显示和对矿工的考勤。（8）、对于不同规格、型号的电池无需更变电路，只需更换该模块的一颗芯片。更换方便，用户在镍氢、铅酸、锂电池多种电池的矿灯之间切换非常方便。主要参数 DC 输入：10V12V；DC 输出：恒流 1050mA 50mA（可根据客户需要调整）；76 检测方式：采用单片机智能判断电池的（饱和状态），（根据电池的饱和状态进行充电）判断算法先进，不会产生误判，（可以有效的防止过充电）。6 矿井通信系统矿井通信系统 随着国家对煤矿安全124、生产的日益重视，煤矿自动化、信息化程度的不断提升，对通信系统的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。本次将通信的移动化，业务的多样化。同时采用支持统一通信平台的调度系统，建立一套融合多种接入方式、统一标准、信息共享的通信网络，通过 IP 承载的、基于 SIP 协议的控制平台，实现多种通信方式的业务体验。6.1 整体组网方案设计整体组网方案设计 煤矿通信系统分为行政电话系统、有线调度系统、无线调度系统。行政电话主要用于行政办公，有线调度系统、无线调度系统主要用于生产调度。通信网络整体组网结构如下：77 6.2 行政电话通信系统行政电话通信系统 根据现场调研情况，行政电话通信系统基于 原有125、系统，本次不再另行建设。6.3 无线通信调度系统无线通信调度系统 6.3.1 概述概述 原有井下无线通信系统为矿用小灵通系统，考虑到小灵通产业链的断裂，没有后续的设备供应以及维护问题，建议 更换基于 TD-SCDMA 制式的无线通信系统，该系统在提供传统语音业务的基础上还可提供视频通话、3G 数据业务。系统在基本无线语音业务的基础上，还提供交换机所能提供的一些补充业务功能，统一编号方案极大方便了有分支机构的企业号码的统一管理。同时无线调度交换机支持有线、无线的一体调度功能。78 6.3.2 矿用无线通信技术对比矿用无线通信技术对比 矿用无线通信系统性能分析 系统名称 矿用小灵通 矿用 WIFI126、 TD-SCDMA 覆盖方式 定向天线 定向天线 定向天线 覆盖距离 500 米 300 米 单方向 500 米 使用频段 1.9G 2.4G 1.9G 通话信道数 3 16 单基站单载波 23 个用户。12个载波可以支持276个信道 安全性 不安全 不安全 最为完善的安全机制，通过双向鉴权，完整性保护等功能保证系统安全。调度功能 支持 支持 支持 数据传输 128K 54M 单载波上行 2.2M，下行2.8M 视频监控 不支持 支持 可视电话/无线摄像头 抗干扰性 井下每个点均是独立基站，干扰不会扩散 公用频段，易受干扰 井下每个点均是独立基站，干扰不会扩散，系统抗干扰能力强 客户反馈 语音127、不清，手机功能落后 待机时间短，信号传输距离短，通话易掉线 语音清晰，支持视频通话，可定制开发多种业务应用 产业链 即将退网 终端类型缺乏，wifi 手机基本全是黑白屏的手机 TD-SCDMA 为中国移动应用技术，产业链丰富，终端类型多样 1)小灵通通信技术，产业链已经断链，后续升级维护困难；2)WIFI虽可实现语音功能，但实际使用手机经常掉线，无线信号在井下衰减太快，覆盖范围很小，不能满足煤矿对于无线通讯的需求，且产业链薄弱，终端设备类型非常有限，只适用于数据业务的传输；79 3)TD-SCDMA网络，除能解决语音通信功能外，还可提供数据和图像传输功能；为煤矿专门设计的井下拉远型基站，充分考128、虑井下生产工作环境，覆盖好，语音质量好，抗干扰性强；具有业务丰富、高安全性、高可靠性、技术先进等特点，是完善、先进、统一的综合信息系统解决方案，完全符合煤矿特殊作业环境对通信的需求，是大中型煤矿企业首选的矿井无线通信解决方案。综上所述，TD-SCDMA 技术安全、稳定，扩展性强，系统成熟，应用广泛，能够较好适应煤矿使用场景，完全满足本项目需求，是大中型煤矿企业首选的矿井无线通信解决方案。本方案将采用 TD-SCDMA 技术设计具体组网。6.3.3 系统架构系统架构 TD 矿用无线调度通信系统主要由智能调度交换机、综合网络控制器、基站控制器、本质安全型基站、室内型基站、室外型基站和根据用户不同需129、求而提供的不同种类的终端、操作维护台等组成，可以满足不同煤矿各种场景下的通信调度应用。组网说明：80 地面通讯机房安装智能调度交换设备1套:通过E1接口7号信令或PRI信令与矿有线调度通信系统相连；地面安装综合网络控制器1套，基站控制器1套；井下根据无线覆盖需求安装矿用本质安全型无线基站63套，覆盖主要巷道、硐室、工作面等；地面部署2台基站，覆盖主要生产区域、办公及生活区域；设置多媒体调度台一套、网管系统一套，实现无线用户调度功能和无线网络的统一管理功能；设置录音服务器1套，用于通话录音功能。6.3.4 无线网络覆盖设计无线网络覆盖设计 设计原则设计原则 1)覆盖需求 覆盖井下主要巷道和硐室；130、地面主要覆盖生产区、办公区和生活区。2)覆盖优先级别 优先级优先级 类类 别别 最重要 井下巷道，办公、生产区 重要 道路；普通办公区；生活小区 一般 地面空旷地带 3)系统话务设计原则 根据人口密度、话务量等具体情况采用分区设计。确保重点区域的覆盖效果和高话务量。4)频率规划 支持 1880MHz1920MHz 频段。地面覆盖设计地面覆盖设计 地面覆盖采用 2 台室外型基站，覆盖主要的生产区、办公区和生活区。81 井下覆盖设计井下覆盖设计 井下巷道覆盖包括主要大巷及关键点。采用本质安全型无线基站，基站使用 2个12dbi定向天线。在巷道平直的条件下，本质安全型无线基站的覆盖半径超过500米。131、地面综合网络控制器与井下本安型基站之间采用光纤传输。基站可采用级联组网，最大支持 6 台基站级联。井下覆盖共设计使用 48 套本质安全型基站，15 套带 WiFi 功能的加强型基站。注：1、具体布放位置设计详见 autocad 图纸。2、具体安装位置以实际工程勘测为准。6.3.5 系统功能系统功能 语音业务语音业务 系统采用 AMR 语音编码方式，速率为 AMR编码方式的最高速率 12.2Kbit/s,高码率、高保真，具有和有线相当的语音通信质量。补充业务补充业务 在语音基本呼叫的基础上，系统支持全部的补充业务，主要包括：统一编号方案、路由功能、语音通知、缩位拨号、免打扰、呼叫优先级控制、外线132、直接拨入、提供语音信箱接口、呼叫等待、呼叫前转、呼叫转移、分机同振、呼入呼出限制业务、遇忙提示重拨/前转/转话务员、紧急呼叫业务、管理员的分级管理权限。可视电话业务可视电话业务 TD 矿用无线通信系统支持网内用户之间的 64K 可视电话业务。可视电话业务是一种点到点的视频通信业务，利用电话网双向实时传输通话双方的图像和语音信号，能收到面对面交流的效果，实现人们通话时既闻其声、又见其人的梦想。企业人员利用可视电话可以互传多媒体信息。短信业务短信业务 系统内的点对点短信：支持系统内的点对点短信。包括手机和手机之间，手机和 PC 之间。支持短信群发：通过短信应用平台向用户群发短消息。短信群发是为了达133、到与 82 指定号码进行短信批量发送和自定义发送的目的，信息群发群收，瞬间到达，而且不受时间地域限制。短信群发是最便宜的通讯方式，有效节约企业成本。会议通知及短信确认、公告订阅短信、节日问候短信、监控信息通知等都可以通过群发短信实现。调度功能调度功能 1)1)呼叫呼叫 选择需要呼叫用户，点击呼叫按钮，呼叫选中的用户，被呼叫用户应答后开始通话。如果被叫用户一直不应答，超时后自动结束通话。用户不能向自己发起呼叫。2)2)强插强插 选中正在通话用户后，点击强插按钮，可以插入到选中用户的通话中，形成三方通话。低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。3)3)强拆强拆 选中正在通话用户，点击强拆按钮，可134、以直接与选中用户开始通话，原来与被选中用户的通话方被拆出通话。低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。4)4)代答代答 选中正在振铃时用户，点击代接按钮，可以代替被选中用户应答来电。低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。5)5)监听监听 选中正在通话用户，点击监听按钮，可以听到被选中用户通话内容，被监听用户不能听到监听者声音。低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。6)6)禁言禁言 选择需要禁言的用户点击禁言按钮，可以对选中的会议中的用户进行禁言，被禁言的用户不能被其他分机呼叫。低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。7)7)自动转接自动转接 当调度台与 2 个用户正在通话中时，需要135、将通话中的 2 个用户转接，点击自动转接按钮，与调度台通话中的 2 个用户之间建立通话。8)8)会议会议 将需要会议的用户，添加到临时组，被选到临时组中用户都会接到接受会议通 83 知。如果接受者使用调度台软件，则自动加入会议；如果使用非调度台软件，则开始振铃，用户应答后开始进入会议。会议中所有的用户都可以正常的发言、或听取其他用户的发言。9)9)拨号盘拨号盘 这个区域是专门为了呼叫系统外部号码准备的，可以通过点击工具按钮“拨号盘”让这个区域和临时分组区在隐藏和显示之间切换。10)10)录音录音 可以对需要录音的分机开通实时录音功能，每次通话都被实时录音，录音文件存储在调度机或专用的录音文件存136、储器上，可以通过调度台软件进行查询和管理。11)11)办公电话功能办公电话功能 调度机系统本身就是一个 IP-PBX 系统，具备普通 IP-PBX 的所有功能，完全符合工信部的 PBX 补充业务规范，并已经通过工信部入网认证。具体的功能列表详见智能调度交换机描述。其特色功能还有：多方会议，最大支持 256 方会议；外接 VMS1000 语音信箱；呼叫直入 DID；自动话务员，多级 IVR 系统；并且可以外接功能更强的 IVR1000 系统；用户组业务，可以实现同振、连选、代答；外接 RMS1000 录音服务器；支持移动业务，支持 TD-SCDMA，内置 HLR、VLR，支持漫游、切换、短信、定137、位功能。内置 SBC 防火墙穿透功能，可以轻松穿越多级防火墙。大容量黑白名单，可以提供权限限呼、金额限呼、时段限呼；其中权限限呼中，用户权限可以分为井下、矿内、局内、市内、长途等 15 级权限，权限都可以自定义使用。12)12)系统互联功能系统互联功能 与电信或移动公网互联：通过数字中继互联或IP互联，提供PRI、中国一号、七号信令接口，SIP接口。84 与矿山企业办公以太网互联：通过以太网接口互联，提供千兆、百兆光/电以太网接口。与矿山企业原内部行政电话互联：通过数字中继或模拟中继互联。与矿井自动化监控系统互联：通过以太网接口互联，提供千兆、百兆光/电以太网接口。13)13)用户上网管理用户138、上网管理 可选功能，根据用户权限控制专网移动用户访问以太网络的权限。矿方分配具有访问外部网络的权限的 IP 地址和访问内部网络 IP 地址。根据专网移动用户的权限，确定是否可访问外部网络。6.3.6 系统特点系统特点 采用具有我国自主知识产权、先进的 TD-SCDMA 技术，技术领先；支持 TD 接入。语音编码为 12.2K 的 AMR 编码方式，数字无线信道编码和数字传输体制使系统具有极强的抗干扰特性，提供和有线接入相同话音质量和可靠性的无线通信业务。针对矿山企业用户优化的无线资源管理算法，含动态信道分配、接力切换、分组调度、功率控制等算法软件，使得宝贵的无线频谱资源得到有效利用，保证企业环139、境无线覆盖良好，提高的无线通信质量。运用扩频、交织等现代无线保真技术，保证无线通话的清晰度和无线传输的抗干扰性。基站的功率和扇区都可根据无线覆盖的实际环境进行灵活调整，同时可以选择不同的天线和安装方式，方便灵活，可以满足不同的矿山企业无线环境的需求。支持多协议接口；提供单点最大支持 5000 用户的接入容量，支持多点组网；支持 FXO、PRI、SS7接入传统电路交换网络；支持 SIP/MGCP 与分组交换网络的互通。在提供语音业务的基础上可提供 3G 数据业务；多点互联和自由漫游能力；TD 矿用无线通信系统通过调度交换机实现多点互联，所有节点采用统一编号计划，节点间呼叫可直拨分机号完成，用户感140、觉不出地理上的差异，方案特点：各分支之间通过 IP 网络连接，节点之间的话音支持 VoIP。85 终端漫游时采用基于集中注册、认证和更新机制，入局通过归属地、出局从漫游地出局。注册的移动终端用户均可在各个互连节点间移动。完善的 PBX 功能；TD 矿用无线通信系统提供完善的 PBX 功能以满足企业内部语音通信的需要；可以提供话务台、语音邮箱等增值业务运用。支持会议电话、号码同振等业务。支持有线、无线的统一管理；支持有线、无线的一体调度；丰富的增值业务；集成了短消息平台，支持点对点，点对多点的短信发送，支持 SMPP 接口，可以方便实现 PC 到手机的短信 支持丢话通知业务 支持可视电话业务，实141、现视频通话、支持视频会议 支持高速数据业务，使得视频监控、环境监控的传感器设备具有移动性，减少安装维护费用 可搭载数字集群调度 支持多媒体文件传送 井下、地面之间传输采用光纤传输，避免线缆穿井的防雷问题，保证网络的安全性；网络侧接口丰富，组网灵活；高可靠性；电信级的设计保证设备可靠性达到 99.99%设备多级冗余保护，提高可靠性 特有无线资源池共享技术，满足突发情况下的设备的资源需求；在正常情况下，使设备处于负荷均衡的状态，保证设备始终处于稳定工作的状态，提高产品的可靠性和稳定性 高安全性；86 拥有自主知识产权的 3G 国际通信标准，通信安全、保密 针对矿山井下特殊环境，基站本质安全型设计，142、设备安全 灵活的组网能力；不需要成对分配频段资源，频谱利用率高，覆盖范围广，网络规划与维护简单 小型化的设备，光纤拉远分布式基站技术，采用无源光信号传输，施工方便，组网灵活 良好的兼容性；TD 矿用无线通信系统可以和不同制造商生产的公网模式的 TD 终端兼容 可以和多家主流设备制造商生产的 PBX 和局用交换机互通 适应矿山企业多种运行环境。架构简洁，系统造型小巧，设备安装简单，19 英寸标准上架设计，可用于各种企业场合 基站根据实际情况，灵活、方便地安放在室内、屋顶、竖杆或侧墙 6.3.7 主要设备技术参数主要设备技术参数 1)1)智能调度交换机智能调度交换机 智能调度交换机采用先进的软硬件143、技术、电信级的设计，保证了设备的高可靠性。设备采用模块化插板式设计，支持多种接口板卡，可以根据需求灵活地提供不同的功能，并可根据容量平滑扩容。智能调度交换机支持复杂网络环境下的多点平滑组网；支持 PHS、WiFi、TD-SCDMA 等无线通信系统的接入，支持同种系统的组网、漫游；支持有线、无线终端的统一调度，实现组呼、群呼、强插、强拆、会议、录音、监听等功能；同时支持上行 PRI、SS7、SIP 等多种信令接入方式。智能调度交换机实现了语音、数据和增值业务的融合，是矿山企业用户生产调度、通信等综合业务的基础平台。87 技术规格：技术规格：用户容量：最大 5000 用户 中继数量：支持 24E1144、 VoIP 端口：最大支持 768 通道 输入电压：AC:90 V 260V DC:-36 V -72V 设备高度：2U 满配重量：20kg 2)2)综合网络控制器综合网络控制器 综合网络控制器是 TD 矿用无线通信系统矿用无线通讯系统的综合无线接入控制设备，集成了无线基站控制器以及分组业务核心网的功能。功能特性如下：采用 MicroTCA 架构，小型化、高集成度、大容量。集成了核心网分组域、无线网络控制、基站控制功能，提供语音数据的统一接入、处理。无线资源池管理技术提高产品的可靠性和稳定性。独有的无线资源管理算法，使得无线频谱资源得到有效利用，保证无线覆盖良好。提供 12 个连接基站的 Ir145、 接口，最多可以连接 72 台基站。通过 GE/FE 接口与调度交换机连接，支持 3G 相关的 Iu、Iub（如 GMM，CM/SM/GSMS，RRC/RANAP/NBAP、IUUP/PDCP/RLC/MAC/FP）等协议。88 技术规格：技术规格：光接口数量：12 连接基站数:72 输入电源：AC:176V264V DC:-40.5V -57V 设备高度：2U 满配重量：10kg 3)3)室外型基站室外型基站 地面室外型基站，具备多天线、自动校准的特性，用于完成地面上室外部分的无线网络覆盖，支持 TD-SCDMA 专有的智能天线、抗多径干扰等先进技术。89 技术规格：技术规格：天线通路数：8146、 支持的最大载波数：9 工作频段：18801920MHz 输入电源：DC：-57V-40V 功耗：220W 防护等级：IP65 重量：17kg 安装方式：抱杆安装、悬挂安装 4)4)矿用本安型无线基站带矿用本安型无线基站带WIFIWIFI（KT179KT179-F1F1）矿用本质安全型无线基站）提供手机接入的无线接口，接收来自手机的射频信号，进行解调提取出基带数据，传输给基站主设备进行编解码处理，或者将来自基站主设备的基带数据进行 AD/DA 变换和变频调制后，发送给手机。另外还可以通过内置的 802.11b/g 模块，为现场提供更高传输速率的 WiFi 无线信号覆盖，满足高清视频等应用。5)147、5)便携式基站便携式基站 便携式基站采用本安设计，可以灵活移动，适合井下各种传统基站不易覆盖的应用场景，如掘进面、巷道起伏处的网络覆盖。90 技术规格：工作频段：18801920MHz 供电电源：12V DC，波动范围 DC 11V13V，采用矿用隔爆兼本质安全型不间断直流电源 功耗：12W 级连：2 级 覆盖距离：半径 300 米 防护等级：IP54 重量：8kg 6)6)矿用本安型手机矿用本安型手机 符合本安要求，适合矿区以及井下使用的无线通讯终端设备。可以用于井上与井下通信，能够在具备特殊安全要求的矿井中使用。三防型三防型 KT179KT179-S4S4：技术规格：技术规格：供电：锰酸锂148、电池：3.7V/1200mAh 额定工作电压：DC 3.7V 主屏：屏幕：TFT 2.4 寸 摄像头：300 万像素 91 网络格式：TD:2010-2025 和 1880-1920MHz GSM/GPRS/EDGE:900/1800/1900MHz 防护等级：IP67 SOS 求救，计步器，高度计，指南针，气压计 智能型智能型 KT179KT179-S7S7：智能手机，Android 4.0 系统，1G 四核高速CPU，5 寸电容多点触控屏 技术规格：技术规格：主屏：5 寸电容屏，多点触控屏，1600 万色 960*540 像素 网络格式：GSM/TD-SCDMA,单卡双模 CPU:1GHz149、，四核 供电：锰酸锂电池，3.7V 主摄像头：800 万像素 副摄像头：30 万 高级智能型高级智能型KT179KT179-S3S3：92 技术规格：技术规格：3G 手机，智能手机，拍照手机 电容屏，多点触控 主屏：1280*800 像素 网络格式：GSM;TD-SCDMA CPU:双核，1.4GHz 电池容量：1300mAh 主摄像头：800 万像素 副摄像头：200 万像素 6.4 有线通信调度系统有线通信调度系统 根据现场调研情况，有线通信调度系统基于 原有系统，本次不再另行建设。7 设备设备配置配置清单清单 一、一、大屏幕显示系统大屏幕显示系统 序号序号 名称名称 规格规格/型号型号 150、单单位位 数量数量 93 1.1 DID 显示单元 55”DID 超窄边液晶拼接单元 “带内置拼接功能”（韩国原装液晶面板，拼缝:5.7mm，直下式 LED 背光源技术,分辨率1920X1080）台 40 1.2 内置控制器 内置拼接控制器 台 40 1.3 多屏拼接处理器 多屏拼接控制器：16 路 RGB 输入；24 路视频输入；24 路高解晰度 DVI 输出。（含控制器软件）套 1 1.4 拼接控制软件 大屏幕系统管理软件 套 1 1.5 液晶屏支架 液晶专用支架 4X10 套 1 1.6 专用线缆 DID 专用线缆 套 1 1.7 LED 双基色同步通讯屏 LED 3.75mm 双基色高151、亮度点阵 DVI 同步通讯显示屏（含显示面板，电源系统）套 1 1.8 LED 屏控制软件 DVI 同步控制系统 套 1 1.9 工控机 套 1 1.1 VGA 矩阵 VGA1616 台 1 1.11 VGA 分配器 V0102 台 10 1.12 视频矩阵 64/64 台 1 1.13 机柜 42U 600*800*2000（mm)个 2 1.14 辅助材料 批 1 二、二、综自网络平台综自网络平台 2.1 工业核心交换机 MACH4002-24G-L3PHC 台 2 2.2 工业环网交换机(地面)MS4128-L3E，含交换机柜，1K2 小时延时 UPS 台 8 2.3 工业环网交换机(井152、下)MS4128-L3E，含防爆壳体，防爆 UPS 台 9 2.4 赫斯曼工业环网软件 IND.Hivision 100 NOTES 套 1 2.5 光缆配线架 机架式，至少满足 144 路光纤熔接 套 1 2.6 单模光缆 GYTA-12B KM 12 2.7 煤矿用单模光缆 MGTSV-30B KM 4 2.8 煤矿用单模光缆 MGTSV-12B KM 15 2.9 矿用网线 KM 1 2.1 网线 超五类 4 对 UTP 铜缆 箱 5 2.11 光缆熔接机 FSM-80S 套 1 2.12 光时域反射仪 AQ7275 个 1 2.13 综合维护工具 19 件套 套 5 2.14 网络维护153、 网线测试仪+压线钳 套 5 2.15 光纤跳线 单模,双芯,3 米,兼用作尾纤 条 200 2.16 电源线 米 500 2.17 矿用电源线 米 500 2.18 机柜 42U 个 1 2.19 辅材 水晶头、扎带等 批 1 三、矿井综合自动化系统三、矿井综合自动化系统 序号序号 产品名称产品名称 型号、技术特征型号、技术特征 单单位位 数量数量 3.1 调度机房服务器、存储及网络设备调度机房服务器、存储及网络设备 94 3.1.1 数据库服务器 IBM X3650 M4 2U 机架式服务器 E5-2650v2 2.8GHz 8 核/2*8G/SAS300G*3 块硬盘 2.5 HS/M5154、110e Raid 0,1，5/DVD/750W HS/台 1 3.1.2 数据采集服务器 IBM X3650 M4 2U 机架式服务器 E5-2650v2 2.8GHz 8 核/2*8G/SAS300G*3 块硬盘 2.5 HS/M5110e Raid 0,1，5/DVD/750W HS/台 1 3.1.3 WEB 服务器 IBM X3650 M4 2 颗*Xeon 6C E5-2620 V2 95W 2.1GHz/1333MHz/15MB,2x8GB,2x300GB HS 2.5in SAS,SR M5110e(0MB,RAID 0/1/10),550W p/s,2U Rack,3 7 2155、4 台 1 3.1.4 管理应用服务器 IBM X3650 M4 2 颗*Xeon 6C E5-2620 V2 95W 2.1GHz/1333MHz/15MB,2x8GB,2x300GB HS 2.5in SAS,SR M5110e(0MB,RAID 0/1/10),550W p/s,2U Rack,3 7 24 台 0 3.1.5 操作员站 研祥 双核 2.4G/2G 内存/500G 硬盘/声卡/双1000M 网卡/DVD 光驱/键盘、鼠标/音箱/22液晶 台 4 3.1.6 工程师站 研祥 双核 2.4G/2G 内存/500G 硬盘/声卡/双1000M 网卡/DVD 光驱/键盘、鼠标/音箱156、/22液晶 台 1 3.1.7 KVM 飞蓝 MZ-800 四合一（含 17 寸折叠液晶，8口 KVM 切换器，8 根 KVM 线缆，小键盘鼠标 套 1 3.1.8 服务器机柜 图腾 600*1000*2000PDU 电源 套 1 3.1.9 磁盘阵列 DS 3512 单控阵列柜（含光纤 HBA 卡*2 块，光纤连接线*2 根，SAS 2T 硬盘*6 块；双机扩展子卡*1 块 台 1 3.1.10 千兆网闸 ViGapV6.5-300S-MK，4 个 10/100/1000M RJ-45 以太网接口或光口，仅内网唯一 1 个RS232 接口，外网端不能有任何管理控制接口，网络吞吐量800Mbp157、s；隔离反射 GAP交换总线速率5Gbps；3 年免费服务。台 1 3.1.11 千兆防火墙 伟思 ViGate 安全网关 V2.0-F1000S-EK；1U机架式设备；网络接口包含 6 个千兆电口，2个千兆光纤接口，其中自已定义管理专用口，和 HA 专用口，四核 CPU，4G 内存；吞吐率4Gbps；并发连接数800,000；安全过滤带宽800Mbps 台 0 95 3.1.12 网络打印机 HP 5200N A3 黑白激光 台 1 3.1.13 网线 AMP 箱 2 3.1.14 辅材 批 1 3.2 数字化矿山应用平台数字化矿山应用平台 3.2.1 操作系统 Windows Server158、 2008 标准版 套 3 3.2.2 数据库软件 SQL Server2008 标准版 套 1 3.2.3 操作系统 Windows 8 专业版 套 5 3.2.4 网络杀毒软件 卡巴斯基10服务器40 客户端（2年升级服务）套 1 3.2.5 综合自动化集成平台 自动化集成模块 套 1 3.2.6 查询报警模块 3.2.7 联动控制模块 3.2.8 配置管理模块 3.2.9 控制类子系统接入 套 17 3.2.10 监测类子系统接入 套 7 3.2.11 采集服务器软件 WINCC 7.0 64K RT 套 2 3.2.12 归档服务器软件 WINCC 7.0 10000Points 套 159、2 3.2.13 SERVER 组件 WINCC 7.0 SERVER 套 2 3.2.14 WEB 服务器软件 WINCC V7.0 128RT+Web Navigator 10Clients 套 1 3.2.15 冗余软件 WinCC V7.0 Redundancy 套 2 3.2.16 操作员站软件 Wincc V7.0 128RT 套 4 3.2.17 工程师站软件 Wincc V7.0 128RC 套 1 四、智能四、智能化矿灯管理系统化矿灯管理系统 4.1 监控计算机 研祥 双核 2.4G/2G 内存/500G 硬盘/声卡/双1000M 网卡/DVD 光驱/键盘、鼠标/音箱/22液160、晶 台 1 4.2 矿灯充电架智能系统 套 1 4.3 矿灯智能充电架 LYKCZ-104 个 50 4.4 UPS 不间断电源 2KVA/2H 台 1 4.5 安装辅材 批 1 五、无线通信调度系统设备清单五、无线通信调度系统设备清单 5.1 综合调度交换机 TDS100 套 1 5.2 综合网络控制器 TDR150 套 1 5.3 基站控制单元 TDB150 套 1 5.4 地面基站 TDU300 套 2 5.5 系统网管 KOM 套 1 5.6 井下本安型基站（整机）TDU100 套 48 5.7 井下本安加 WIFI 型基站 TDU150 套 15 5.8 录音服务器 研华工控机型号：161、RPC-205 套 1 5.9 路由器 cisco 1841C 台 1 5.10 KVM 一体机 捷尔源 1708(8 口 VGA)台 1 5.11 网络交换机 H3C LS-3100-26TP-SI-H3 台 1 5.12 调度台 智能多媒体触摸调度控制台 台 1 5.13 矿用隔爆兼本安型电源 KDW127/12B 台 48 5.14 矿用隔爆兼本安型电源 KDW127/12B-B 台 15 5.15 机柜 图腾 600*1000*2000 台 1 96 5.16 GPS 信号接收装置 GPS（400-DB)套 1 5.17 矿用本安型天线 频段18501990MHz*增益12dBi*65162、度*N-F型（玻璃钢外罩）套 100 5.18 兼容 WIFI 型本安天线 频段18501990MHz*增益12dBi*65度*N-F型 套 30 5.19 语音网关 VoIP 套 1 5.20 AC/DC 电源（600W）*150285Vac/-54V*600W AC/DC 电源（600W）*150285Vac/-54V*600W 台 2 5.21 电源防雷箱 AC/DC 防雷箱(600W)*220V,5A*-48V,20A 台 2 5.22 三防非智能终端 台 100 5.23 智能中档终端 台 50 5.24 高端智能终端 台 10 5.25 SIM 卡 台 160 5.26 24 芯矿用光缆 MGTSV-24B 米 10000 5.27 4 芯矿用光缆 MGTSV-4B 米 50000 5.28 3 芯矿用电源线 MVV-3*2.5mm2 米 3500 5.29 矿用防爆三通电源接线盒 BHD1-2/127-12G 个 63 5.30 矿用光缆接续盒（24芯)个 20 5.31 单模光纤跳线 LC-LC（3M/5M）条 126。