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煤矿综合自动化系统集成及展现 摘 要：随着国家对煤矿六大系统全面推广和煤矿信息化程度的提高，以及信息系统数据间的交集相对甚少。综合自动化系统是对煤矿信息化数据的整合、共享、统一指挥管理、预警管控联动、工业环网的整体建设的整合。系统涉及计算机软件、计算机网络、电子技术、采矿、通风安全、地质等多学科。本文着重从子系统接入集成和数据展现的角度来分析研究煤矿综合自动化项目。系统应具备多种数据集成系统的接口，软件平台支持二维矢量模拟图、三维虚拟仿真、GIS地理空间等。 关键词：煤矿；综合自动化；集成；展现 引言 煤炭作为我国主要的能源资源，在经济建设中有着举足轻重的地位。然而由于煤矿事故多发、开采技术水平低下等问题影响了煤矿的发展，为经济建设埋下了安全隐患。综合自动化系统对煤矿各种安全监控系统、生产监测系统、办公管理系统进行统一接入集成、数据整合和硬件网络共用。是利用计算机技术、电子技术、三维空间技术和自动化技术对煤矿进行全面监测、控制、管理的手段和办法。提高煤矿的生产效率和管理水平，达到煤矿生产过程监管控一体化。数字化矿山、信息化矿山的建设，可以有效地减少人工成本，降低人为安全事故，带来巨大的经济效益。 一、系统组成及数据接口 系统分为设备层、控制层、管理层，设备层在整个系统体系结构中处于最底层，包括煤矿井下监测数据采集设备、控制设备及信息传输网络，系统中表现为井下工业环网、网络交换机和各类监测传感器、控制器等。控制层在系统中起到承上启下的作用，用于对监测设备、智能设备的控制、数据采集、参数下发等操作。管理层是把监测数据进行分析应用，通过文字、声音、图形、声光、虚拟仿真、GIS等现代计算机展示技术展现给用户，给用户呈现一个生动、实时、形象的三维虚拟展示画面；给用户提供一个全新信息环境和可视化分析决策平台。用户通过HMI（Human Machine Interface人机界面）生成设备控制命令，控制层下发控制命令通过工业环网传输命令及参数，控制设备接收命令并处理相应控制操作。 实现数字化、自动化、信息化矿山，主要通过综合自动化系统对子系统的集成。这也是综合自动化系统与一般监测监控系统和管理系统区别。集成包含了信息数据集成和功能控制集成，同时在此基础上对集成数据的分析和综合展现。为了实现异构系统的接入，将不同厂家的、不同型号、不同功能的系统统一协调起来工作就需要提供多样化、多形态的数据接口OPC（OLE for Process Control，用于过程控制的OLE）、ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库互连）、DDE（Dynamic Data Exchange，动态数据交换）、XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）、FTP（File Transfer Protocol，文本文件传输协议），结合互联网络、办公网络、监测网络、通讯网络的四网集成，整合不同网络平台、功能的系统在综合自动化网络平台上实现生产自动化监测与控制和日常管理，通过通讯网络实现对生产各个环节、生产各个场所和生产各个岗位管监控一体化。 系统结构图 二、监测数据展现 监测数据包含了各种数值型数据和状态型数据，同时还包含了大量的空间地理数据，存在着三维空间与地理信息的关系，因此数据展现方式呈现出了多样化、多维化、图形化、组态化的发展，具体应用中体现为平面图形、矢量图形、三维虚拟仿真、声光提示、数字表格。平台矢量图形采用Visual Graph交互图形开发平台，平台三维虚拟仿真采用VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实建模语言）开发语言。 2.1平台矢量图形 2.1.1、Visual Graph 自动化矢量展现利用Visual Graph采用组态的形式开发，Visual Graph支持C++、C#、VB.Net、VC.Net、Delphi、PowerBuilder等多语言开发，提供COM组件和Active组件，可以运行在B/S和C/S模式下。可以转换AutoCAD、MapInfo、Visio、CorelDraw等流行软件的矢量图形，图形由图元组成，存储基于XML格式。图元可以是形状单元类、拆线单元类、文本单元类、元件单元类中的一种，图元分为静态图元和动态图元，静态图元表示某一种固定值或状态，动态图元可以关联变量，在图形运行状态下实时的模拟和显示变量的状态和值，并生成图元的动画效果。每种图元都可以分别设置事件动作、位置、缩放、透明等各种属性，并支持脚本语言编写。 2.1.2、矢量图形结构 组态图形系统平台分为模拟图设计和监测运行两种模式，设计模式和运行模式完全独立运行，设计模式是对监测设备与监测图元相关联的过程，同时根据矿井巷道CAD图纸按一定比例精确绘