金海洋公司五家沟矿多业务数据处理平台

项目名称：金海洋公司五家沟矿多业务数据处理平台
1、立项背景
随着我国信息技术的发展，各行业运用高速数据通讯技术完成实际的操作和生产已经成为了一种发展的趋势，高危的煤炭企业更是如此，如何减少生产安全隐患、如何提高生产效率、如何减少巨大的人力和物力投入等问题已经成为企业发展的瓶颈，煤炭部等相关部门也已经出台了一些相关的政策，来鼓励现代化矿山和数字化矿山的建设，用以来提高煤炭企业的整体科技实力和技术水平。

要把金海洋公司五家沟矿建设高科技、高效率、高质量、高效益的具有中国特色和世界先进水平的现代化的煤、电、建材等综合开发的新型矿井，其中矿井的现代化通讯、现代化监控和矿井数字网络建设是必不可少的工作。

矿山信息化内涵主要包括三个层面、二个平台和六个方面。

三个方面为工艺设计和生产过程的自动化；利用计算机实现企业内部管理的系统化和利用Internet开展的电子商务的网络化。

二个平台为统一的传输网络平台和统一的软件及数据仓库平台。

六个方面为矿山设计、矿井建设及开采过程的数字化、可视化；煤矿生产过程监控、全矿井生产安全监测的网络化、自动化和智能化；各种检测仪器仪表、传感器、自动化设备的网络化、智能化；图像监视和传输的数字化；煤矿企业管理信息化及电子商务系统；基于信息融合技术渗透到生产、安全与经营各个层面的决策支持系统。

然而，以上这些的建设最基础的就是矿井的高速数字通信网络，建造高速、稳定、安全、智能的多业务数据平台是实现矿山数字化的基础。

2、研究内容
目前煤矿信息化的现状是煤矿信息化与世界先进水平还有较大的差距，煤矿机电一体化产品虽然实现了设备的自动化，但没有通讯功能，处于“自动化孤岛”状态，生产、安全监控系统采用的是分布式系统，开放性差，而且监多控少，系统之间信息不能共享，处于“信息孤岛”的状态，工业电视等高频传输以模拟传输为主，未实现数字化。

以上这些系统的信息传输线路复杂，维护的人力物力
投资巨大，而且线路全部为电信号传输，容易受到各种不确定因素的干扰，导致数据和信息失真严重，最主要的是这些线缆的价格昂贵，且寿命较短，不易于长时间使用，更换这些线缆设备给企业增添了很多的资金投入和人力投入。

所以要研究一种新型的适合煤矿的多业务数字通信系统来解决以上所有的问题，达到多种监测系统和多业务的统一和集成化，解决重复性投资、开放性差、信息不能共享等矿山企业面临的重要问题。

3、技术指标
网络整体结构设计指标
井下网络采用基于自主研发的矿用高速以太交换机，网络采用无主机设计（如下图），即抛弃了核心层的感念，在汇聚层布置核心，整个汇聚层即为一个大的核心。

每台汇聚交换机都可以充当核心交换的功能，完成数据的上传下载和冗余控制，接入层到汇聚层一样可用光纤通信，整个平台可以做到全光通信，这样不但可以提高整个网络的可靠性和稳定性，也提高了运维和网络布置的灵活性。

同时更提高了网络的可扩展性，使其更加便于管理和使用，接入服务器和数据处理服务器等数据处理设备接入到企业网并通过防火墙设备与矿用数据环网隔离。

矿用高速交换采用模块化设计，真正做到交换接口的自由配置每台井下交换机可以同时安装7种不同的通信模块，模块的功能有光通信模块，电通信模块，485通信模块， 232/TTL通信模块，CAN通信模块。

接口模块的多样性使网络更加多能化，相同的设备可适用于不同的位置，这样可以节省设备的投资和设备的复杂程度，技术人员会感到维护工作如此的简单。

（模块参见下表）光环路接口采用两路冗余控制，自愈时间<20ms。

提供3个1000M光接口，其中两个可任意成环并进行冗余，支持100个设备同时组环，支持QOS和TRUNK功能。

端口配置更加灵活，7个百兆接口可任意聚合，根据不同情况需要的带宽可自由自合，使网络的流量更加合理，提高网络带宽利用率。

可以耦合多个光环网，对于井下复杂的地理状况，有的时候骨干线路不宜铺设的地方仍可有组成小的光环路后耦合进大的主干网络。

不但骨干通信网可以实现高可靠性冗余，边缘网络一样可以实现高可靠性通信。

支持端口VLAN可以将不同的设备类型隔离开，这样可以避免不同厂家和不同种类型的设备之间产生相互干扰，避免了通信丢包和数据失真的情况。

网络运行更加稳定，数据流向更加合理。

地面接入网路采用CISCO3550系列三层交换机、CISCO的PIX515防火墙（或ASA安全网关）和多台DELL小型机服务器构成，通过CISCO冗余机制形成高可靠、高性能的三层结构网络，应用服务器包括web服务器，存储服务器、数据处理服务器以及管理服务器等，结构如下图。

系统软件的设计指标
煤炭企业在多年的信息化建设过程中建立了许多业务系统，比如地测系统、安全监控系统、生产调度管理等。

但各个系统数据不能共享。

而建设矿山多业务网络首要解决的就是全面的数据收集和处理。

综合信息管理系统的作用就是收集、整理各个设备所采集的数据，
1、数据采集：数据采集分两部分：各个传感器采集到实时数据，通过标准通信接口发送到以太光环网。

以太网负责将实时数据传送到数据处理部分。

2、数据处理：以太光环网传输来的实时信息分为两部分。

第一部分由各个实时监控系统将以太光环网传输来的实时信息处理后，通过Web Service接口传输给实时监测数据平台。

3、数据存储：将处理过的有用数据分类存储到指定存储器，以备调用和查询。

4、网管部分：可配置的全网各个设备，且在二维平面图内显示，直观的标示出设备的位置和工作状态。

根据用户类型不同，所具有的权限不同，管理员可以
给操作员设置权限，实现分权分域。

设备监控数据的网络传输和远程访问。

当检测到设备异常状态时，产生声、光告警并显示出具体的异常位置和故障原因。

4、研究经费
280万。