煤矿甘肃华星煤业综合信息化建设平台技术要求.docx

1、煤矿甘肃华星煤业综合信息化建设平台技术要求甘肃华星煤业综合信息化建设平台技术要求第1节 概述11矿井概况项目位于甘肃省平凉市华亭县策底镇，距华亭县约10km。井田面积，划定范围内保有资源储量万吨，矿井设计生产能力45万吨/年，井下开掘工作面2个，全数采用综掘工艺机械化作业。矿井地理位置优越，供电、供水、通信、运输等外部条件便利。项目开采方式为地下开采，采用斜井-立井综合开拓方式，主斜井装备皮带，副井为辅助提升和进风井，风井为立井，形成矿井生产系统。选煤方式采用选煤楼挑选分级加工和洗选煤工艺，人工捡矸。项目主井、副井和风井、工业广场及地面生产系统等设施均计划新建项目。矿井有完善的排水系统。煤矿地

2、面建有完备的挑选、贮存、装运系统，并有专运铁线路保证煤炭外运。工程必要性及概况为提高煤矿生产能力和安全生产管理水平，目前多数煤矿已安装或即将建设自动化系统，如：提升自动化系统、排水自动化系统、主运自动化系统、通风自动化系统、供电自动化系统、选煤自动化系统、工业电视系统和安全监测系统、人员定位、虹膜考勤等。这些监测、监控系统有大多单位都是在不同阶段建设，处于彼此独立的状态，造成了很多问题，比如：一、通信线路重复投资、重复建设；二、整体靠得住性差，无益于安全生产和集中管理。3、各类系统自成体系，需要专门、独立的值班和保护人员；4、各类系统自成一体，信息不能互通，不能发挥自动化系统的综合效益；五、系

3、统保护量大，维修、保护困难；因此，为了从系统工程的角度整体上对矿山进行统一的自动化管理，避免“信息孤岛”现象，有效整合各类资源和发挥自动化集成的最大效益，需要成立统一的煤矿综合自动化系统。通过建设煤矿综合信息化系统，使煤矿井下的安全信息、设备的工况信息和控制信息在一个统一的平台上传输，避免重复投资和建设，提高传输平台的靠得住性和传输能力。而且，通过综合信息化软件平台，能够将现有的和未来要上的自动化系统整合到一个统一的综合自动化监测监控系统中，进行集中的调度管理，有效地提高了矿井生产安全调度水平，实现对煤矿机电设备和安全监测信息的远程集中监测与控制。本工程决定采用工业级光纤以太环网技术，即：骨干

4、网采用千兆以太光纤环网，子网采用百兆网，确保系统的先进性、靠得住性，并充分利用以太网资源，最终实现多网合一（数据、图像、语音同网传输）。华星煤业全矿综合信息化平台系统建设，最终可实现全矿的数据收集、生产调度、经营管理、决策指挥的信息化、科学化，确保矿井安全生产、集约高效，提升企业的生产力水平，全矿综合信息化平台是华星煤业信息化矿井建设的重要组成部份。华星煤业综合信息化矿井建设的目的是为了实现华星煤业生产进程中主要机电设备的集中监测与控制，集成各类矿井生产实时数据与管理信息，以便信息的综合利用，提高效率，降低本钱，提高矿井的竟争力。华星煤业综合信息化矿井建设的目标就是要做到综采重型化、掘锚一体化

5、、主运集控化、辅运快捷化、供电远程化、通风智能化、洗选模块化、管理信息化。建设成一个统一的监测、监视、监控网络管理平台，实现与矿井信息化网络基础平台无缝连接，将井上和井下的分支监控系统通过集成、汇聚后直接接入综合信息化网络平台，要充分考虑现有系统和此后其它子系统的接入和整合，从而节省投资、提高系统功能。集中监测、监控矿井地面和井下各工序节点，可灵活地设置监控模式，并可进行实时的高质量的视频流、数据流、信息流、语音流的传输，方便存储和检索，为实现数字化矿山奠定坚实的技术基础。工程目标系统建设完成后应能够使华星煤业井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行有效集成，能够将各子系统的数据进行有机

6、整合，进而实现相关联业务数据的综合分析和生产状态的实时评估，在地面监测监控调度中心操作人员通过相应的权限能够对全矿安全、生产的主要环节设备进行实时监测、监视和必要的控制，实现全矿的数据收集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，为矿井安全生产、有效预防和及时处置各类突发事故和自然灾害，提供有效办法，为矿井信息化的应用和进展奠定基础。成立一个生产调度中心，在地面调度中心能够对各自动化系统机电设备进行集中监控，井下各系统可实现无人值守，仅需巡检工进行按期巡视和保护，实现全矿的管控一体化。 成立一个快捷、标准的传输平台，提供安全、先进、靠得住的传输能力，知足生产和管理的要求。随着矿井建设能够整体计划分

7、步实施，并能随着技术的进展方便升级。一、以矿井综合信息化平台系统建设为核心增进全矿管理的网络化、规范化和现代化，对矿上的各类实时监测数据进行转换、集成，做到对全矿的安全和生产信息状况进行综合性动态分析，随时随地为领导决策提供第一手资料，实现资源的有效共享和远程管理。二、能将各自动化系统进行有效集成，并与管理信息系统进行有机整合，强化各调度环节的监测与调度功能，提高矿井的生产调度指挥能力，从而提高生产和管理效率，增强矿井的市场竞争力，使煤矿的信息化进程实质性的跨上一个新台阶。3、使管理人员从烦琐的手工事务性劳动中摆脱出来，以便从事更高水平的管理工作。4、实现对自动控制网络平台的集中管理，对网络上

8、的各子系统设备进行实时监测和监控，为控制网络平台实现管控一体化提供保障。五、掌握全矿生产设备的运行参数和信息，能够有效的实现安全生产管理和综合查询等功能，使其成为一个综合性的自动化网络平台。六、提高经营质效，降低本钱，提高单位吨煤效率，提高安全状况，起到减员增效作用，优化安全生产管理模式，创建本质性高产高效矿井。7、对设备的安全运行进行集中监测，起到对设备的超前管理和预测预报，最大限度的减少设备的损坏机率和保护本钱。八、掌握全矿下人员的出勤及各采区、工作面人员的散布情形，对井下人员安全，加大监测和在线管理，专门是对流动人员的管理，为安全生产起到保障作用。九、通过对各自动化子系统的有效集成，完成

9、矿井生产实时数据和历史数据的综合分析和实时状态评估，为矿井生产指挥和决策提供依据。10、通过工业电视监控系统，实时监视矿井各重要区域的情形。1一、通过人员定位、虹膜考勤系统对出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能工程内容1.4.1全矿综合信息化平台系统建设本次全矿综合信息化平台系统建设工程包括以下八个部份一、矿井千兆工业环网传输平台；二、环境监控系统；3、束管监测分析系统；4、矿井工业电视监控系统；4、大屏幕显示系统；五、人员定位系统；六、调度、应急广播、无线通信系统（传输线路需单独建设）；7、矿井安全生产综合信息化软件集成平台；八、机房建设、装修及供配电、接地系统附加

10、小项目：（视频会议、上传联网平台机房搬迁项目）1.4.2需要接入的现有各子系统见下表：各子系统在自动化平台中应实现的功能全矿的自动化调度网络系统为实时监控网络结构，应具有有完善的生产监控管理功能，对全矿各主要生产环节及相关的辅助环节的生产进行实时数据收集、传输、处置、显示，对地面生产系统、主运输系统、变电所等设备进行集中监控，要求如下表：序号名称实现的功能建设情况1井下环境监控系统监测老井已建设，新井筹建，需接入，部分数据需要上传省、市、县三级联网系统2人员定位系统监测同上3井下工业电视监控系统监测筹建，需接入，部分数据需要上传省、市、县三级联网系统4调度、应急广播、无线通讯系统监测筹建，需接

11、入5水泵及空压机监控监测待建，以后需接入6主运输皮带监控监测待建，以后需接入7风机在线监测系统监测待建，以后需接入8地面电力监控监测待建，以后需接入9井下电力监控监测待建，以后需接入第2节 技术要求技术标准安全生产自动化控制设备的设计和制造应执行最新版国家标准（GB）和行业标准。煤矿安全规程（2011年起实施）；煤炭工业矿井设计规范 ；煤矿安全装备大体要求；煤矿监控系统整体设计规范 ；煤矿监控系统中心站软件开发规范 ；爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求 ；爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 ；煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件（MT 209）；设备靠得住性实验（GB 7

12、）；电气设备的抗干扰特性大体测量方式（GB4859-84）；矿井通风安全监测系统装备利用管理规定；“九五”期间煤炭工业电子信息进展计划纲要；煤炭调度信息扮装备技术规范；智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）；建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2007）；建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范（GB/T50312-2007）；工业企业通信设计规范（GBJ42-81）；光电缆的施工质量和验收参照电信部门有关规范市内通信全塑电缆线路施工验收规范、电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定。投标厂商可采用高于上述标准的国际标准、行业标准或相应规范。投标厂商所利用的

13、标准、规范均应是投标前一个月的有效版本。投标厂商所提供的所有下井硬件设备材料（包括互换机、矿用防爆摄像机、安全相关等硬件设备及光、线缆等材料）都必需提供原生产厂家三证（防爆合格证、煤安证、产品合格证）等相关证件；平台系统所有硬件设备材料（包括DID拼接大屏、专业液晶监视器、服务器、互换机、UPS、安全相关等硬件设备及光、线缆等材料）和平台系统所利用的实时数据库、杀毒等软件都必需提供生产原厂家（或指定的甘肃、陕西经销商）的原始授权书原件和售后服务保证函。设计原则 面向应用的原则系统体制必需反映煤矿行业对运算机的需要。单一功能的系统难以知足需求，需要全面考虑这种需求，使它具有生命力、真正成为计划、

14、设计与成立系统的基础，而不是一些毫无用途的概念堆砌。 人机协同工作的原则综合信息化平台系统建设要全数能自动完成数据收集、报警等功能，在主控中心要求实现网络故障时的声光报警功能。 信息资源综合管理的原则系统的体系结构要从整个信息资源综合管理着眼，对于共用的信息不能各部门各自为政，互不沟通，互不衔接。要做到信息既丰硕、全面、又不至于产生冗余和无用的信息。既要使各部门人员很容易患到他所需的信息，又要做到安全保密，这都是在系统体系结构中必需考虑的。 广义信息网络的原则利用运算机网络技术，使华星煤业综合信息化调度集成平台成立在一个全矿综合网络平台上，而不是建在单台运算机上。 兼容并蓄原则对于所有的各类子

15、系统，它们的功能都应融入到那个全矿综合信息化平台系统当中，并充分发挥各子系统的功能。 统一计划和分步实施的原则系统的体系结构要兼顾系统的统一计划和分步实施。系统要依照自顶向下的原则进行，先从整体目标动身，然后把任务慢慢向下分解，如此容易做到胸有全局，主次分明，能够统筹安排。在具体实施时，却是依照由底向上的原则，分步实现的，先考虑底层的实现，再慢慢向中层与高层推动，如此做信息来源有保证，信息处置有依据，固然有时候也可能因某一部份急需或成套引进某些设备，使其中某一部份先行成立，但由于已有统一计划，各部份之间的联系与接口已经预先考虑好了，所以不至于产生矛盾、冲突和不协调。 适应转变和相对稳固相结合的

16、原则目前矿井面临管理变革的新形势。为适应这一形势，系统随时会扩展和改造，基础设施不可能一次全面完整建成，但有些部份最好是能做久远考虑，力求在系统的生命周期内稳固利用，不要频繁更动。整体要求1充分考虑矿井的行业特点，即生产进程兼有离散和持续的特点，而且安全要求高。生产进程综合信息化主要表现为生产环境的安全监测、大型设备监控、生产进程监测、井下人员管理和重要环节的自动化，并在此基础上实现系统的集成。2系统要全面考虑生产进程中的任一环节的监测、自动化，要将矿井的安全生产进程作为一个整体来考虑，以达到各环节间的“无缝连接”。3充分利用先进的自动化技术、网络技术、信息技术、视频技术为矿井的生产管理提供语

17、音、数据、图像三种类型的信息,使生产进程自动化与生产调度管理信息化进行有机结合，实现管控一体化。4要求系统能够实现远程监控、诊断和优化调度，有关人员可在任何时刻和地址通过网络平台利用标准化的、统一的图形界面了解矿井的安全生产情形。5.投标商必需提供详细的各部份设备（硬件、软件）清单及报价明细。 6.系统报价中应考虑线缆的敷设、设备安装、软件的编程调试和售后服务等相关费用。本技术规格书中有关要求和配置是以技术角度及矿井地理条件为依据提出的要求，投标商在设计方案中必需有详细的描述，允许投标商按照本单位的经验及进展趋势，推荐提出更为优化和合理的配置及技术方案供选择（本技术要求中提出的设备品牌必需知足

18、）。投标厂商需负责各子系统的具体接入问题，在招标中要全面考虑与各子系统接入时所发生的各类费用，如各子系统可能要加装的通信卡（井下包括防爆壳）、数据列表、程序的二次开发、通信软件等。本次综合信息化平台中标单位为我矿指定全矿综合信息化系统总集成负责人，负责其它各子系统的连接与接入，并负责监督指导子系统的连接与接入。设计方案内容各投标商应按照招标工程范围内的项目建设需要，提供符合国家有关标准和规范的技术设计方案。其技术设计方案至少应包括以下内容： 技术方案1)网络系统方案2)网络管理3)网络拓扑结构4)网络冗余实现的方案和指标5)系统安全6)各子系统接入方案的详述7)IP地址分派、VLAN划分及Qo

19、S保证8)汇聚、互换方案9)服务器集群方案10) 网络负载均衡11) 备份系统方案12)系统容灾方案13)关键产品性能指标14)井下防爆标准和环境要求方案15)系统集成平台架构、实现方式及软件系统的功能，开发平台的描述16)组态监控界面的设计模式和运行形态 项目施工实施计划 质量保证办法 售后服务许诺第3节 矿井千兆工业环网传输平台技术要求以千兆光纤工业环网作为全矿生产通信骨干网，通过工业级互换机为全矿各个子系统提供方便灵活的接口。采用环形结构，以保证系统的高靠得住性（在利用进程中光纤网络某点断开，网络能照常工作，而且系统能及时诊断出故障点以便维修）。在地面和井下建设一个千兆光纤环网，采用技术

20、先进成熟的1000M工业以太网+现场总线结构体系作为未来整个综合信息化系统的信息传输平台。将地面和井下的各个综合信息化子系统别离就近接入环网，组成一个统一的矿井监控信息子网。系统应从靠得住性、实用准确性、先进性、安全性、互联性和可扩展性、易操作性六个方面进行统筹设计。环网及接口技术要求一、为确保网络的靠得住性和适应未来进展的需求，环网互换机需选用国际、国内知名品牌（如西门子、ABB等）的工业模块式千兆以太网互换机；二、以太网能够提供足够的网络带宽及多种硬件接口知足多系统的接入；3、能在网络传输平台上运行不同协议的信息，从而能成立企业的公共网络平台或基础构架；4、能够快速成立网络连接（故障切换时

21、刻小于500ms，在故障切换期间不会发生数据丢失）；五、具有网络自诊断功能（包括线路断线位置、端口位置等）；六、发觉异样时，主动发送报警，具有多种告警方式；7、能够设置镜像端口，方便对数据进行实时监控；八、隔离特定网络端口，避免XX的入侵；九、支持虚拟局域网VLAN功能；10、支持基于普通网络阅读器的访问及设置功能；1一、支持链路聚合，提升网络性能；1二、支持互换机级联；13、图形化配置界面，轻松管理；14、可提供完善的路由协议、VLAN控制、流量互换、QoS保证等机制；1五、拥有完备的业务控制和用户管理能力；环网互换机技术要求一、可选择多种网络拓扑结构和多重冗余方式，如（单）环网冗余、单环双

22、节点冗余、双总线冗余、双环网冗余和环间冗余；二、环网核心互换机必需为具有路由功能的千兆网模块化互换机。3、为确保网络的靠得住性和适应未来进展的需求，环网互换机需选用国际顶级品牌（西门子）的工业模块式以太网互换机；4、支持国际自动化总线标准PROFINET RT通信协议，实现控制层设备的数据快速响应及无缝对接。五、标准认证：通过电讯设备和民用电器安全标准Cul60950认证通过工业控制设备安全标准Cul508认证；六、所有的互换机及有源网络设备均须具有电源冗余功能采用双电源供电。为了安全考虑，井下所有的互换机利用的隔爆电源应采用与互换机分体式的隔爆直流开关电源箱，要求与防爆互换机由同一厂商通过煤

23、安认证和防爆认证（矿用不中断电源须与隔爆网络互换机进行过联合关联审验）；壳体具有设备状态观察窗，可实现透明保护，隔爆电源直流箱需支持当主电断电后，可维持隔爆互换机持续工作3小时以上，且需保证其后备电池能够维持此充放电能力2年以上。7、互换机须同时支持多光口、电口混合连接，应尽可能避免利用光纤收发器，减少网络故障点；八、设备控制网中所有光纤环网互换机均支持Web管理。在网管工作站通过光纤环网互换机的管理IP地址即可在图形化界面上实现对互换机管理、配置和状态的观测；通过SNMP OPC Server网络管理软件能够实现对整个通信网络加倍全面的管理及远程管理；事件报警，智能互换机自身具有端口检测功能

24、，若是碰到电口、光口掉线，该互换性能够把该信息反馈到地面管理软件，地面软件提供声音、颜色转变、弹出异样窗口等形式通知管理员网络出现异样；声音报警对应每种事件，用户能够自己概念某种报警声音，以便用户准确及时了解网络何种异样情形出现；并能准确记录故障时刻九、互换机管理软件要求能统一配置、管理、监视所有互换机；10、环境耐受能力：产品按工业标准设计，MTBF在10年以上，能在宽温度范围（0-50）、湿热、粉尘及强电磁场环境工作；1一、支持OPC ，能够把互换机的状态信息集成到集中监控系统中，并在OPC中支持端口的流量分析；1二、在该平台上可集成安全瓦斯监测（因国家标准要求，需单独进行传输）、井下人员

25、跟踪定位、工业视频、电力监控、胶带运输集中控制、水泵监控、机车运输、IP移动通信、瓦斯预警等矿井综合监控系统；而且各系统端口隔离，不能彼此影响。13、互换机需取得中国煤炭行业煤安（MA）认证及防爆合格证；光缆技术要求A光纤（匹配包层）技术要求、光学特性衰减：1310nmkm；1550nmkm；1625nmkm；波长范围内的色散：12851340nm为(nmkm)；1550nm18ps/(nmkm)；1625nm22 ps/(nmkm)；模长直径(MFD)：1310nm（92m）；1550nm（m）；、几何特性包层直径：1248m；包层不圆度：%；涂层直径：2457m；涂层/包层同心度误差：m；

26、涂层不圆度：%；芯/包层同心度误差：m；翘曲度（半径）：4m。B光缆技术要求光纤、光缆制造厂家的名称和地址。 光纤、光缆的技术标准和制造方式及质量保证办法。 光缆结构（包括截面图）及各部份的详细尺寸和光缆单位重量。光纤光缆利用寿命应20年，供货方应说明保证光缆寿命的有关技术办法和光纤预期寿命的计算公式。 光缆内的光纤线序和光缆端别的识别标记。 井下光纤必需是矿用阻燃铠装钢丝增强型光缆，并有煤安证及检测报告。井下骨干环网光纤将采用不低于12芯矿用阻燃单模光纤(要求：30芯以下光缆直径10.8mm；光缆重量156kg/km）。供货方需要说明的其它事宜。 C光纤敷设厂家负责所有光纤线路敷设与安装。井

27、下将敷设多芯光纤冗余通道，并组成井下环网。光纤将直接接入控制中心的综合信息化调度集成平台互换机。井下光纤敷设将固定在大巷顶端或双侧 。在采区巷道口、采区配电室对子系统进行分路延伸。井下光纤为了保证信号衰减，尽可能减少熔接次数。骨干光纤每500米要求有10米的预留，为出现阻断时，能为熔接时预留长度。每500m要设置警示标志。D光纤测试采用专用光纤测试仪，按ISOIEC11801测试标准，逐条对光纤进行测试，测试连通性、全程衰减及STSC连接头衰减等，测试出来的结果应符合以下标准：光纤传输性能参数波长（um）最大衰减Dbkm最小模态带宽MHzkm200500对测试不合乎要求的要查清原因，有的放矢，

28、进行整改，整改后再测试，直至全数合乎要求，并提供系统的验收资料，包括系统测试报告、完工图、管线槽走线图、信息点散布图、系统保护手册、完工书等，然后通知各方相关人员进行现场检查、实地抽测，切实确保整个系统的性能优良。E其它投标商需充分考虑地面除调度机房外的光纤各节点的连接设备和材料（如光纤配线盒、光纤收发器等）。投标商需按照设计方案全面考虑地面和井下的分支光纤的利用及备用芯数。投标商在设计光纤芯数分派及连接延伸时要考虑视频数据、语音数据、工业收集数据、控制数据等多方面的光纤芯数分派。投标商要考虑光纤足够的冗余，及往后的进展需求。投标商需画出光纤分派走向图。分支最少不能低于8芯。第4节 系统集成软

29、件平台技术要求目标安全生产综合调度分析系统的建设目标是：建成集矿井生产全集成自动化及调度管理信息化为一体的矿井综合信息系统，实现真正意义上的“管控一体化”。通过数据的深层次挖掘、归类，再结合各个部门的生产管理数据库，可在地面中央监控室实现对矿井主要生产环节如：运输、供电、通风、排水、工作面等生产环节的集中监控，有效提高矿井生产效率；另外可将环境监测、辅助运输、副井提升等自动化子系统的信息集中于统一的数据库管理、存档、检索。同时可实现整个矿井的生产信息、管理信息的集成化管理，矿井调度人员、矿级领导和有关职能部门能够通过网络终端进行矿井生产实时监测、矿区调度和同步掌握生产设备运行状态、产量及质量的

30、情形，快速做出反映，及时调度。建设调度指挥控制中心以太网，设计互为冗余的I/O服务器和数据服务器组，设立相应的操作员站（设置在调度指挥中心,实现对各子系统的操作），同时设计一台工程师站（机房内），负责全数系统的组态和保护。服务器组收集全矿生产、安全等全数信息。服务器上的重要历史信息能够保留一年以上。调度指挥中心终端可通过网络访问各子系统，并按照子系统的授权进行操作，其中控制信息也由以太网上相应节点送到被控子系统。系统建成后，使各自动化子系统数据在异构条件下可进行有效集成和有机整合，实现关联业务数据的综合分析及生产状态的实时评估；集控中心人员或相关专业部门人员通过相应的权限对安全和生产的主要环节

31、设备实时监测，实现全矿的数据收集、生产调度、决策指挥的信息化，为矿井预防和处置各类突发事故和自然灾害提供有效手腕。最终达到监、管、控一体化及减员增效的目的，建本钱质安全型的数字化矿井。系统整体技术要求一、系统采用集中式建设，各部门、区队通过Web服务器利用系统，其它部门的阅读留出接口。二、系统软件面向数据库，基于WEB开发。3、自动化数据收集及存储要求利用实时数据库，系统中涉及到的管理系统可采用关系型数据库。4、系统应提供相应的接口，保证与未来其他系统进行数据互换。五、除应用特别要求外，系统架构应采用表现层、业务逻辑层、数据层等的三层或多层分离结构基础上的Browser/Server模式。六、系统架构中各层应采用成熟的、符合技术标准的服务器、中间件、数据库产品。7、系统应保证Wind