集控中心综合自动化系统平台升级改造技术规格书(pdf 38页)

集控中心综合自动化系统平台升级改造技术规格书(pdf 38页)
集控中心综合自动化系统平台升级改造技术规格书
1．总则
1.1 招标对象
本文件为国投新集能源股份有限公司（以下简称招标方），对为拟承建国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿综合自动化系统升级项目的所有公司（以下简称投标方）提出的工程项目技术规格书。

1.2 基本技术标准和要求
投标方所提供的所有各项设备和系统(包括软、硬件)应符合的基本技术标准和要求如下：
(1) 符合有关标准，投标方应在投标书中具体说明；
(2) 若投标方的设备和系统包含自己的专用标准，应在投标书中具体说明，并附上相应的详细技术资料；
(3) 本文件中未给出，但已有投标的设备性能和功能均应满足最新投标要求；
1.3投标方应按照本文件的要求提供商务报价和详细的技术方案投标。

投标方提供的各项设备及系统的功能、性能应完全符合招标方指明的标准，并满足或高于招标方的要求。

对于本文件未规定的有关设备性能，投标方应提出投标，并陈述其理由。

1.4投标书装订和数量要求
投标方应根据本文件的要求提供技术方案投标书和商务报价，技术方案投标书和商务报价应单独分册，其中技术投标书要求提供4套。

方案投标书要求采用中文书写。

1.5 应用举例
投标方应列出其投标书中所提供系统在国内及世界范围内的应用情况。

1.6规格书有关内容的澄清
（1）投标方对于规格书的疑问可以通过书面材料与招标方联系。

在规定的投标书提交最后期限以前，招标方将以书面材料给予答复，有关招标方答复材料的复印件也将递交所有得到技术规格书的投标方。

集成工作。

投标方在制作投标文件时对费用及工期安排予以充分考虑和说明。

1.13 投标方的投标书要求
投标方所提供的投标书应按照以下内容格式进行编制：
（1）综述；
（2）工程技术方案；
（3）产品、设备配置清单；
（4）所提供设备的场地及环境准备要求(安装方式及物理尺寸、供电方式及耗电量、设备或机架接地要求、重量、温湿度等环境要求)；
（5）工程进度安排、分工界面，要求图示并加以说明；
（6）测试及验收；
（7）培训计划；
（8）技术服务、支持、保修等承诺；
（9）提供设备(软、硬件)技术文档。

1.14 软硬件配置相关要求
投标方在投标书中提供设备的详细配置，并说明相应的计算方法及依据。

1.15 相关时间
投标方在投标书中说明对供货时间、安装、调测等进度的具体安排。

1.16 其它
投标方在投标书中说明向招标方提供的技术文件、技术支持、技术服务、人员培训等的范围和程度。

1.17 澄清
本技术规格书应视为保证系统运行所需的最低要求，如有遗漏，投标方应予以补充。

1.18 其它
投标方应根据配置情况，详细列出各种设备、材料、工具和软件等的清单，并在报价中详细列出单价、合价等各项费用。

维护工具应按台、件详列单价数量和总价。

报价要包括所提供所有设备的安装调试、软件开发服务费用等各部分费用。

投标方必须确保所提供硬件设备与软件产品的兼容性，由于硬件设备与软件产品的不兼容而产生的费用由投标方负责。

1.19投标方根据刘庄矿业调度集控中心进行对集控中心大屏进行改造，后附技术要求
2.项目概况
2.1 刘庄煤矿概况
刘庄煤矿是国投新集能源股份有限公司在阜阳境内的特大型现代化矿井，是国家和省“十五”重点建设工程和省“861”计划建设能源基地的重要组成部分。

矿井位于安徽省阜阳市颍上县镇内，南距县城约20km，西至阜阳市40km。

刘庄井田面积82km²，煤炭地质储量15.6亿吨，煤质优良，属中灰、低硫—特低硫、低磷—特低磷、中高发热量的优质气煤，是良好的动力、化工用煤和炼焦配煤，符合环保政策对燃煤质量的要求，产品有较强的市场竞争力。

矿井第一开采水平为-762M，第二开采水平约-900M。

矿井采用长壁、后退式综合机械化回采工艺。

2012年6月，安徽省经济和信息化委员会、安徽煤矿安全监察局下发皖经信煤炭函【2012】608号文核定刘庄矿井核定生产能力为11.40Mt/a。

在2006年刘庄煤矿投产时，矿井运行管理和设备管控都已具备较高的数字化程度，被中央媒体誉为国内第一座数字化矿山。

2.2刘庄煤矿集控系统建设现状
到目前在刘庄煤矿集控中心集成并进行了相关测试和实现集控的系统主要有：工作面的三机、顺槽带式输送机及泵站，工作面液压支架电液控制系统，采煤机；井下主要集中运输胶带运输机含东区主运、东西胶带大巷带式输送机、东区北二进矸石及主运矸石带式输送机；井下变电所及各主要配电点，含中央变电所、8煤采区变电所、11煤采区变电所、西区采区变电所、东二采区变电所；井下中央水泵房、井下无线通讯（wifi）、人员定位、矿井集中制冷系统、东西区主通风机、主井提升（东、西两套绞车）、矸石提升、东西区副井提升、东、西区压风机房、西区瓦斯抽放、东西区110kv变电所、东西区各车间变电所（压风机房、副井、主井、矸石井、通风机、瓦斯抽排站等）、锅炉房、选煤厂、视频联动、监控中心机房监测、网络系统监测管理等。

同期刘庄煤矿配套建设的还有污水处理控制系统、虹膜考勤、网真会议、要害场所安防监控、门禁、快速装车及运销、一卡通，公司ERP系统相关模块在刘庄煤矿的建设应用（物资供应系统、机电设备管理系统、运销管理系统、生产管理系统、成本管
理系统、人力资源管理系统、干部管理系统、班中餐管理系统等）、OA办公自动化系统，生产过程控制系统WEB发布系统等。

经过10年的发展，刘庄煤矿自动化和数字化系统，在保证矿井安全生产，提高生产效率，提升矿井管理水平等方面发挥了重要作用。

但是，随着刘庄煤矿内部市场化的深入开展以及“精益管理”思想在矿井运营管理中的深入贯彻，矿井生产管理对管理信息化及管控一体化平台应用功能的要求日益提高，有必要对刘庄煤矿自动化系统进行完善和升级改造。

在管控一体化思想的指导下，结合工业自动化技术、信息化技术、移动和固定网络通讯技术等一系列现代化手段，实现生产过程自动控制和监测，并在此基础上，与经营管理、辅助决策相结合。

一方面，改变目前管理信息化与生产过程自动化脱节，生产过程自动化系统以集成控制为主缺乏管理功能，不利于定量考核管理的现状。

另一方面，推进现代化刘庄煤矿的高安全、高效率、高效益运营，保证人员以及设备的安全，提高生产效率，降低能源消耗和运营成本，改善劳动环境和劳动条件，提升企业人员素质，提高生产过程管控一体化水平，构建“智能化”的新型矿井管理理念与管理模式，实现矿井购、产、储、销的协调运作和闭环管理等。

对刘庄煤矿的管、控系统进行新的规划和升级改造，为刘庄煤矿提供功能强大、配备完善、体现现代化先进管理理念的管控平台。

近年来国家在政策方面反复要求煤炭工业要实现现代化、集约化、生态化并通过煤矿自动化、数字化、智能化技术和装备应用提高煤矿安全保障能力，例如国务院、能源局以及国家安全监管总局等发布的《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》、《煤炭产业政策》、《国家能源局关于促进煤炭工业科学发展的指导意见》等文件都有明确的相关要求，尤其是国家安全监管总局关于《开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》（安监总科技【2015】63号）更是要求在2018年6月份前，实现工作面工作人员至少要减少30%以上的目标。

刘庄煤矿有十多年的矿井自动化和数字化建设经验，在装备和工作人员技能水平上都有良好的基础，国家“互联网+”战略的提出，为刘庄煤矿数字化矿山升级，打造“互联网+”智慧煤矿创造了契机。

3. 招标范围
刘庄煤矿集控中心综合自动化系统平台升级改造，构建矿井管控一体化平台，包括对刘庄煤矿地面和井下各子系统的集成管控，自动化系统和生产过程
管理功能开发建设，与矿井现有管理信息化系统进行数据交互和业务融合，预留与矿井其他管理信息系统信息交互和业务融合接口。

3.1 集控中心综合自动化系统平台升级改造硬件，含I/O服务器、数据库服务器、存储设备、报表及接口服务器、门户服务器、应用管理服务器、移动应用服务器、移动应用终端、工程师站、集控中心工作站、移动工作站、数据存储交换设备、网络安全设备、KVM、备份设备等；
3.2软件许可，包括系统软件及各类应用软件（含平台软件、数据库、SCADA 服务器端、SCADA客户端、各类接口软件及程序、WEB及门户应用、备份管理、防病毒、网络管理、MES管理应用以及根据现场需要开发的各类软件等）；
3.3 软件应用开发服务，含数据库应用、报表生成、数据采集、人机界面、门户、移动应用、设备维修管理、生产计划排程、能耗管理、数据分析与挖掘以及矿井其它各类管理提升应用等。

3.4 集控中心综合自动化系统平台升级改造所需的其他软硬件及服务。

3.5 集控中心装修改造，包括大屏幕监控系统、控制台及吊顶等，投标方投标文件须包含集控中心装修设计方案、效果图，以往实施集控中心实景图像等相关资料，中标后，中标方需提供不少于三种装修设计方案、效果图供甲方选择确认。

4.刘庄煤矿集控中心综合自动化系统平台升级改造总体目标
建设一个适应矿山未来发展需要，切合煤矿生产管理实际需求的管控一体化平台。

通过该平台实现矿山“人、机、环、管”等各要素的联动。

做到矿井主要电气设备均能在地面集控中心集中控制和监视，井下和地面各系统均实现无人值守。

矿井各子系统设备的状态监视、控制、检修管理均在集控中心进行，实现全矿井各安全生产环节的集中控制；搭建平台与公司管理信息化系统的信息桥梁，实现平台与管理信息化系统及时的信息交换与共享，达到矿井运行过程控制与生产过程管理的一体化。

在将刘庄煤矿生产过程控制与管理看作为一个整体的基础上，构建矿井生
产和管理的一体化平台，以有效提升矿井工作协同和全矿井更高的自动化程度，为矿井稳产高产、装备使用和人员效率的提升、安全（人员、环境、装备）和减少突发事件等方面提供可靠的技术保障，做到：
（1）对刘庄煤矿各子系统信息的全面集成，包括生产过程机电设备监控信息、矿井环境信息（包含CO、瓦斯等有害气体含量监测、通风风量、矿井压力、矿井排水、巷道顶底板形变等）、人员状态、物资供应、井下物流、维修管理、工作计划等，并实现各系统信息数据的集中存储和关联分析，实现关联数据和信息多种形式的综合应用。

（2）完善控制系统远程监控安全措施，确保系统在远程监控时的安全可靠，实现对刘庄煤矿生产过程各子系统的远程集中控制，做到设备运行无人化。

（3）将设备监控与维修管理相结合，在统一的平台下实现对刘庄煤矿设备检修实时跟踪管理，对日常维修材料计划、配送、材料消耗统计等进行统一管理。

（4）建设矿井生产过程管理系统，包括设备故障维修工单自动跟踪，矿井能源消耗统计与优化，智能化报表等，实现矿井设备监控、生产过程管理等的一体化。

（5）建立设备管控与生产过程管理之间的数据通道，实现设备管控、生产过程管理与企业ERP信息系统数据与工作流无缝交互。

（6）建设刘庄煤矿统一的内部信息门户，集成生产过程监控、安全、统计信息、报表信息上报、设备维修管理等的各类信息和应用。

（7）优化矿井生产计划管理，利用生产过程实时数据、设备维修执行效率、现场实际工作效率等对矿井工作计划的制定提供数据支持和自动生成合理的建议；构建机器和设备维修信息库、动态优化机器、设备检修内容和频率，提升设备检修效率、提高机器和设备的可用性。

5. 集控中心硬件系统升级改造
5.1硬件设备现状
现有集控系统配置数据库服务器两台，采用Dell 3850服务器；I/O服务器9台，Dell 2850服务器2台， HP DL380 G5服务器1台，IBM X3850 X5服务器6台；备份磁带库一套，EMC备份软件一套。

各服务器承载的业务情况如下：
现有服务器除IBM服务器可根据需要承载对性能和可靠性要求较低的应用外，其它设备已经老化严重，性能已经不能满足进一步使用的需要。

5.2 硬件设备改造要求
依据刘庄煤矿集控中心综合自动化系统平台升级改造承载业务需要，改造刘庄煤矿集控中心服务器群及操作员站，包括：
（1）生产过程及辅助设施工业自动化控制数据集成及应用，包括冗余数据采集I/O、冗余实时历史数据库、事件及消息查询关系数据库、报表服务器、接口服务器、移动应用服务器，存储及备份服务器、生产过程门户服务器、安全生产过程管理、网络管理、工程师站、操作员站、移动工作站等。

采用高性能
LZMK-130
服务器替换原有采集服务器和数据库服务器，保证自动化系统的可靠运行，中标方负责系统的整体迁移和部署，为矿井无人值守系统的可靠无误运行奠定硬件基础。

（2）应用包括过程数据采集、人机界面、数据库、防病毒、网管、web发布等，并为服务器集群建立一套可行的、先进的、成熟的、高可靠、易维护、高安全、高开放、高性能、灵活可扩展、易管理的存储系统。

（3）更换中心机房的网管工作站，实现图形化展示网络拓扑、全流程的故障管理、主动的网络监视、批量的设备配置备份。

（4）改造更换自动化平台集中存储设备，各应用数据均存放在各服务器本地硬盘上，同时镜像存储到数据存储盘柜中。

要求存储、备份系统，包含存储盘柜（机柜）、虚拟盘柜磁带库、备份软件、光通道交换机；盘柜支持双控制器，用SAS或FC磁盘存储器,需支持8G的光纤通道。

设计在数据中心服务器上配置HBA卡；以安全、稳定、开放的SAN存储架构，配置两套光纤交换机，提供一个全冗余的端到端的8GB光纤通道解决方案，端口支持未来扩展
（5）工程师站配置2台、移动工作站4台、操作员站工控机配置16台。

硬件设备清单及最低配置要求如下：
LZMK-130
LZMK-130
6、集控中心软件升级改造
6.1现状
刘庄煤矿综合自动化系统2006年开始投入使用，系统以上海宝信的iCV一体化监控平台为基础，综合GE iFIX 3.5 软件和ORACLE 9i数据库的应用。

系统SCADA功能以iFIX的应用为主iCV为辅；管理功能以iCV结合ORACLE数据库的开发应用为主，系统包括设备控制管理相关的内容，没有设备停机管理、维修管理、报表与公司ERP系统以及其它管理信息系统的流程接口和数据通道
等功能。

目前iFIX系统已部分升级到4.5版本。

6.2 综合自动化平台软件性能要求
投标方对拟采用的技术、设计思路等应进行详细的技术设计方案设计，技术指标和功能除需满足上述“4.刘庄煤矿综合自动化系统平台升级改造总体目标”要求外，还应达到的技术指标和基本功能如下：
（1）、SCADA及相关软件
投标方根据本规格书相关要求选用合适的软件产品，所选SCADA及相关软件必须成熟、可靠，具有良好的开放性和可扩展性，支持用户二次开发，在国际上工业控制领域的市场占有率处于前列，软件版本须是投标时的最新版本。

结合刘庄煤矿现有综合自动化系统状况，所选软件I/O部分以兼容现有数据格式为佳。

投标方需要结合刘庄煤矿子系统实际情况，提供系统集成所需全部接口软件和程序，开发符合刘庄煤矿实际需要的监控功能。

SCADA软件及相关软件采用分布式结构部署, 支持 C/S结构，可扩展B/S 模式，服务器端软件支持冗余，数据自动同步，所有的冗余服务器均对系统内的所有客户端有效。

使用独立知名实时数据库或内置实时数据库，I/O支持最大点数不少于10万点；可配置的数据采集最小周期≤0.2s；并发处理用户数≥50；监控系统平均无故障时间MTBF≥2万小时;提供VB/VC的程序接口，用户可按照实际需求编写通信程序及进行其它应用功能扩展。

数据标签、数据模型以及画面索引统一，统一的管理数据发布，使用通用接口发布数据，统一的实时数据获取模式，统一的安全、审计管理机制，灵活的系统结构，每个子系统都可独立工作。

支持移动工作，在办公室和家里均能在浏览器下使用。

（2）、实时历史数据库关键性能指标需达到：
数据库采用企业版，支持的最小容量不低于2万点，数据处理速度不低于50000点/秒，采集点的时间分辨率1ms，历史数据保存时间≥1年，历史检索速度≤5s；数据库支持最大并发数≥50；无损数据压缩，压缩率在4%~10%之间。

数据库支持主流组态软件、CSV/XML、OPC等多种数据采集器。

具有毫秒级的采集速率，提供先进压缩手段包括采集器时间同步，过程数据变化率压缩，数据采集死区压缩；支持多时区，自动补偿 PC 时钟偏差。

提供高精度时间标签，数据存储速率达到毫秒等级。

支持对历史数据归档文件的管理，包括创建、复制、删除、备份的功能。

具有审计功能：记录和追踪数据库配置信息与数据修改。

日志功能：记录数据库系统运行中的操作信息、警告信息、错误信息等。

支持远程维护：支持Web方式通过浏览器完成以上功能远程维护。

提供形式多样的数据库接口：提供ODBC或OLE DB接口，支持SQL SELECT子集，以SQL语
句实现面向服务器信息的查询、面向数据点属性的查询、面向接口站和数据采集信息的查询、面向数据信息的查询（计算方式或者采样方式）。

提供采样数据回取能力：指定间隔时间的采样数据回取、指定采样数目的数据回取。

为开发数据应用提供二次开发工具，以API或者SDK的方式提供函数调用接口，支持的函数应包括：面向服务器管理和状态信息的查询、面向数据点管理和状态信息的查询、面向接口站和数据采集的管理和状态信息的查询、面向数据的查询、更改、统计计算。

（3）、关系型数据库
国际知名品牌大型关系型数据库例如Oracle。

（4）、平台软件
管理功能与SCADA系统无缝连接，支持双向数据传送，广泛支持各类通讯方式如OPC，DDE（NetDDE）、实时以太网，开放的连接特性，支持OCI，OLE DB，ODBC COM+等。

6.3综合自动化系统平台基本功能要求
（1）具备生产过程监控与管理信息的综合处理和应用能力
各子系统通过标准的数据交换方式与平台进行数据交互，并将各子系统的信息进行综合处理。

平台负责将实时、历史及综合分析后的信息提供给系统中的用户。

要求网络功能完全满足刘庄煤矿的需求，具有良好的可靠性，兼容性、扩容性。

（2）WEB浏览功能
平台可将各子系统显示的各类实时动态图形（符合要求的）转换为HTML或XML格式，供用户通过IE浏览。

同时在集控中心组态综合实时动态图形供用户浏览。

（3）数据系统分级管理
设定不同权限，实现安全监测信息、设备运行信息及其他安全信息的分类显示。

（4）实时报警故障记录
平台为用户提供各类监测系统的实时报警信息包括超限报警、开关报警、系统在线设备的故障记录。

（5）完整的事件记录
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，系统都进行完整的记录，包括：操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。

为系统的事故追查及重演提供重要的信息。

（6）扩展功能
平台采用统一标准的数据接口采集各监测系统的数据，保证采集数据的准确性。

接口数据具有实时性与可扩展性，可满足实时数据的要求。

当监测数据有增、减等变动时，应自动反映到系统中。

同时，可将各监测系统的数据进行处理后，作为上一级信息网的信息源。

选用计算机和系统软件应留有备用容量和接口，可以很方便地进行扩展,以满足将来全矿井的需要。

（7）系统安全性
系统健壮、抗干扰能力强、容错性好，具有优良的安全验证体系，支持系统的安全性恢复，支持数据备份，保证系统安全可靠。

网页的访问必须通过口令，没有授权的用户不能查看网页。

通过对网络加设路由器及防火墙，安装网络版防病毒软件，具有网络冗余、备份数据机制，最大可能的实现网络及数据的安全性。

（8）权限管理：
系统具有可靠的权限管理机制，保障整个平台网络系统的可靠运行，以不同用户登陆可以查看不同子系统。

（9）故障报警分析统计
系统自动统计出昨日、当日、当前的报警故障个数，并可点击查看相应详细信息，可以按子系统、类别、等级、日期段等条件查询和统计历史报警或故障信息。

（10）综合查询
系统可以查询任何系统中设备的运行状况，如开停时间、次数、运行参数等，可查看累计量信息及统计图表，还可查看整个系统的网络故障信息可方便用户管理。

（11）系统总图
兼容矿井GIS系统GML格式地图信息，具备地图信息自动更新能力，通过<全矿井自动化系统总图>可以快捷查看设备的开停状态、故障信息，设备固有参数等。

（12）机器设备及流程监测
综合各子系统的数据，对生产过程各环节进行全过程监测。

（13）历史曲线
系统选择日期查看某测点历史数据的曲线，在曲线的值坐标上可以自定义刻度。

（14）故障报警分析
当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警。

依据其影响程度进行分类、分级。

类别包括：影响安全、影响生产、普通报警或故障；
（15）设备维修管理
对设备故障处理过程进行跟踪，形成闭合管理，无维修处理过程填报不予闭合，对设备故障处理经验进行积累，以视频、图像及文字等多种形式对事故处理经过进行存储。

（16）移动应用
系统应用包括生产过程监控和管理等各项功能可以扩展到智能手机。

（17）视频图像与生产过程联动
提供可以灵活配置视频图像与生产过程报警信息和事件联动的工具，用户可以根据需要灵活配置联动方案及对图像信息进行回放。

（18）能源管理
提供管理模块，对矿井电能、动力风等能源及水的消耗等进行统计、分析，包括消耗量、峰谷值、消耗区域分布、时段分布、变化趋势、历史查询、报警等功能。

（19）声明
本基本要求并未涵盖矿井综合自动化系统应具备的全部功能，各投标方应以总体要求所定目标为依据提供符合要求的软件功能。

6.4 现有子系统功能、接口及系统功能需求
刘庄煤矿东区、西区及东风井各子系统包括：矿井GIS系统、人员定位、IP广播、移动通讯设备、矿井环境监测、矿井地面及井下设备（含主井提升机、东西区副井提升机、矸石井提升机、东西区压风机、东西区通风机、东西区瓦斯抽排、污水处理站、东西区集中制冷、东西区110kv变电所及地面车间变电所、锅炉房、西区注氮机房、水源井及清水泵房、选煤厂、主排水、井下中央变电所、各采区变电所、各主要大型设备配电点、井下胶带运输机、工作面、人员定位、物流管理、视频图像、门禁等等）、点检、设备维修、网络设备等。

下述各系统自动控制功能描述作招标项目的基本功能，必须予以实现。

投标方应根据自己丰富的集成经验，向买方提出建设性的实施方案，供双方共同协商确定。

矿井现场子系统控制系统接口由买方负责协调，平台接入所需标准协议及非标接口程序由投标方负责提供。

原则上采用最安全、最快捷的方式为准，例如凡采用OPC方式的，在条件允许的情况下只准采用本地（Local）连接方式，不允许采用远端（Remote）模式。

同时可以通过OPC和IEC60870-5-104规约方式进行通讯的，必须采用IEC60870-5-104的方式。

可以选择通过OPC或者底层协议的必须采用底层协议方式（如现场同时支持OPC和Modbus-TCP时，采用Modbus-TCP的方式）。