靖远煤业综合信息管理系统.doc

第四章 安全监测信息网络系统设计 一、概述 安全监测信息系统是各矿在生产、安全及管理方面的一个实时监测监控系统，对于煤矿的生产运行状况、安全水平、预测预报具有重要的作用。为了加强对公司下辖各矿的安全生产进行管理，利用现有网络了解各矿的安全生产情况，靖远煤业公司准备建立一套安全监测信息网络系统，将各矿的各种监测数据集成在公司调度室，组建为一监控子网，使公司各个部门及领导可在网上浏览各自所需的信息，做到对各矿的安全生产状况进行综合性动态分析，形成领导决策，实现资源的有机共享。并将各矿的安全监测信息系统与管理信息系统有机结合，加强企业内部协作与通信，提高生产和管理效率，增强企业的市场竞争力，使煤矿企业的信息化进程实质性的跨上一个新台阶。 本系统充分体现一种以人为本的先进的管理思想，同时，根据煤矿企业生产管理的特殊性，更加注重与生产的紧密结合，贯彻“管控一体化”的思想，将自动化系统采集的数据作为基础，大大提高系统的分析、统计能力，提高决策的准确性和及时性，从而建立企业的现代化管理模式。 本系统采用当今国际、国内先进的监控监测技术，显示方式、网络技术等为公司建成一个现代化的安全监测信息网络系统。系统分为 1. 计算机综合单元（即集中监测） 2. 管理信息系统 3．调度室大屏幕投影墙系统 4．办公自动化系统 二、网络设计 网络设计采取整体规划，涉及靖煤公司总部与下辖各矿之间的局域网规划、完成各安全监测信息系统与局域网络内其它职能部门之间的通信。 1、 设计原则 实时性 由于现代煤矿企业的生产监测及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础，而生产监测则对数据的实时性要求很高。因此，在设计上应保证网络的处理能力和带宽越大越好。 可靠性 生产监测的不可间断性决定了在网络设计中（尤其是网络主干）必须考虑提高网络运行的可靠性，保证系统在一个节点出现意外时整个系统仍能运行。因此，在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量，并保证核心网络设备具备冗余。同时，采用先进的防火墙技术保证系统的安全。 易于管理和维护 由于网络设备的数量、品种多，矿上专门从事信息管理工作的人员少，因此，在网络设计时应考虑尽量降低管理与维护工作量。 经济性 在一定的资金资源下，尽量有效地利用，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的网络系统。所有设备的选型配置和采购订货，坚持性能价格比最优的原则，同时兼顾供货商的资信度和维修服务能力。 先进性 充分利用飞速发展的计算机网络技术，全面准确地体现用户的管理思想及操作方式，建立一个符合标准的、开放的、易扩展和易升级的计算机网络系统。 2、 网络结构 在网络拓扑结构上采用快速以太网交换结构，既具有快速以太网 提供的高速度，又具有交换技术带来的独占带宽、避免碰撞的特点。由于星型结构具有灵活性好、易扩展、故障隔离等特点，所以主干网络采用采用千兆以太网加星型结构，接入层采用10M/100M快速以太网接入用户，核心交换机采用具有三层交换功能的交换机，以提高整个网络的性能，在必要时可将各部门划分为虚拟子网，提高网络的安全性及运行速度，主干网络距离太远时，可以使用光缆作为主干传输介质。在接入Internet时应加防火墙对内部网络与外部网络进行隔离。如图一 图一 三、计算机综合单元 矿调度室运行集成编辑环境，通过DDE/NETDDE、OPC、ODBC、DCOM等技术采集矿上各种监控系统的数据并进行汇总，通过Web发布，公司各部门及领导通过自己的工作站浏览所需的信息，从而为公司领导的宏观指导、决策提供及时、准确的信息，有利于公司的总体调度，本系统已经在开滦范各庄矿、鲁西煤矿、新龙公司梁北矿使用，系统运行稳定，用户反映良好。 同时，应在公司调度室建立一套综合调度系统，将各矿的实时生产工况信息汇集到公司调度室大屏幕上，达到实时监视，并在大屏幕系统上进行工控组态，进行Web发布。结构如下图二 图二 本系统具有以下功能 l 系统能及时、准确地采集各矿的生产工况参数及目前产量、 仓储等，并形成各种图、表，为领导决策提供科学依据。如下图三及图四 图三 图四 l 系统可靠性高、稳定性强； l 人机界面友好，操作简单，维护方便； l 先进性和实用性的统一，做到扩展容易，升级方便； l 公共数据实现信息共享，不同层次用户有不同的访问权限和 查询范围，确保数据的安全性； l 通过大屏幕控制器可控制大屏幕投影墙的显示，显示内容包 括系统所有的功能画面及工业电视视频图像,还可以将其它工业电视信号和计算机的屏幕抓取，与其保持同步。大屏幕可以单屏显示，也可以多屏组合显示。 l 采用基于WEB技术的浏览器/服务器模式的现代企业管理信 息系统并使各个部门可在工作站上通过IE浏览器浏览各矿的实时模拟画面、实时监测信息报表、跟踪曲线、历史曲线、 报警信息等。如下图五及图六 图五 图六 l 当设备故障或模拟量超限时，生产监测及管理网络同步显示 鼓障设备名称、报警测点名称及值，并将故障信息和报警信息存入数据库，供以后统计分析。如下图七 图七 l 提供开放式的图形制作软件，可绘制各种静态图形和动态图 形；支持多种图像格式如BMP、JPG、GIF、ICON等；图形画面具有链接功能，可方便地切换显示。利用图形工具软件可实现各种机电设备运行图、采掘工作面图、避灾路线图、通风系统图、机车运行图等图形的绘制及实时显示。如下图八 图八 l 在服务器中建立综合历史数据库，定时将生产、经营等数据写入数据库，制作计划、生产完成情况的趋势分析图表，为今后的生产计划提供参考。 四、管理信息系统 本管理信息系统采用B/S模式设计三层网络体系结构浏览器、应用程序服务器、数据库服务器。客户浏览器以WEB浏览器，如Internet Explore,Netscape等作为客户端应用的容器向WEB服务器提出请求服务，WEB服务器对用户身份进行验证后，与数据库服务器进行交互，通过HTTP协议把相关内容返回给客户端，客户浏览器把接收到的主页内容显示出来。 B/S结构极大地简化了客户机的工作，真正实现了瘦客户机模型和客户端零配置，使得维护工作只需在服务器上进行，所以本系统易于管理和维护。由于采用了多层设计技术，并使用了组件技术，从而方便了开发，使得系统的扩展性极好。 开发平台选用最新流行的Microsoft.NET以及MicroSoft的关系型数据库管理系统SQL_Server2000，涉及到Asp.Net技术、Ado.Net、Activex等新技术。系统功能强大，可移植性强，可以运行在各种平台之上，可以轻松实现互联网连接。 4．1系统特点 l 采用了缓冲技术，使得访问速度大大提高； l 可以探测客户浏览器的类型及版本，当客户浏览器发出请求时，服务器可以根据客户浏览器的实际情况把结果转换成相应的HTTP代码返回给客户浏览器； l 它使用了更高的安全特性，通过Web.Config，在某个点上修改安全设置即可生效，不需停止IIS； l 提供向下兼容性，可以和原来的Asp程序共存； l 在数据库访问上使用Ado.Net，它是微软提出的最新的数据库访问技术，它运用了面向对象的模型DataSet使得要访问的数据不仅仅局限于数据库，还可以访问XML数据； l 由于对XML的支持使得服务器之间可以通过Internet进行通信。 4．2管理信息系统模块 4．2．1、生产调度管理 生产调度包括对生产计划、调度指挥、统计分析的管理，理顺生产技术指标、工业参数、操作规程，以落实生产经营计划，并形成日报、月报汇总，图九列出其中一个表单。 图九 4．2．2、调度及技术管理 调度及技术管理包括对储量，水、火、瓦斯防治，采掘工程接替等以及网络规划技术图纸的管理。 4．2．3、煤质管理 煤质管理包括对煤的水分、灰分、硫分、发热量、煤质化验等的分析管理，并形成各种报表，图十列出其中一个表单。 图十 4．2．4、运销管理 运销管理主要是实现煤炭运销工作的科学化、规范化、标准化及 网络化管理，保证煤炭生产计划合理、发运及时、质量符合要求、以及煤款回收及时。主要功能有业务管理、动态监视、综合查询、异地办公、销售员助理、用户服务、对外宣传等，运销科根据不同的煤质进行运输和销售并实现日、月、年的销售收入统计以及了解库存及内部结算，并形成各种报表。图十一列出其中一个表单。 图十一 4．2．5、生产经营系统 在服务器中建立综合历史数据库，定时将生产、经营等数据写入数据库，制作计划、生产完成情况的趋势分析图表，为领导决策提供支持。 4．2．6、物资管理 物资管理包括各种物资材料的采购定货、入库、库存控制、领用发放、资金结算等，同时还包括对各种设备的选型、采购、库存、发放、使用、维护等的综合管理，并形成各类统计报表，图十二列出其中一个表单。 图十二 所有的功能模块均含有数据查询、统计分析及报表打印功能。 五、大屏幕投影墙系统 目前，常见的大画面视频显示技术主要有LED电子显示屏、投影机、背投影显示墙、等离子显示器PDP等几类。 DLP是英文Digital Light Processor的缩写，译作数字光处理器。DLP投影机的技术关键点为首先是数字优势。数字技术的采用，使图像灰度等级达256-1024级，色彩达2563-10243种，图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率达60以上，对比度和亮度的均匀性都非常出色。DLP投影机清晰度高、画面均匀，色彩锐利，三片机亮度可达1000lm以上，它抛弃了传统意义上的会聚，可随意变焦，调整十分便利；分辨率最高已经达到12801024。 本系统采用DLP投影墙系统，它由DLP背投拼墙、监视器阵列、图像控制系统、视频矩阵等组成。 1、系统功能 1．1能接驳网络计算机及各种视频系统（工业电视、录像机、影碟机、实物展示台等）。 1．2 屏幕投影墙应高分辨率、高亮度、高对比度和高清晰度显示各种信号源。 1．3 对各种信号源进行整屏、分屏或组合显示，可对信号窗口任意放大、缩小。 1．4 图像控制系统兼容Windows NT等各种网络操作系统。 1．5 提供标准的控制接口，用户操作界面良好。 1．6 大屏幕投影系统支持一天24小时，一年365天连续运行。 2、DLP单元基本性能参数 2．1显示模式单片0.7” TRUE XGA DMDTM 2．2分辨率1024768 2．3投影机芯亮度500-650ANSI流明 2．4对比度300 1 2．5亮度均匀性从中心到边缘达90 2．6灰度等级10bit，30bit色彩显示精度 2．7视角水平160度，垂直80度 2．8投影方式采用一次反射的背投式投影，DLP投影机独有的短焦镜头使投影墙体厚度仅64CM。 2．9影单元具有全屏范输入信号RGBHV，复合视频，DFP数字接口 2．10扫描频率水平31.5-80KHz，垂直49-85Hz 2．11控制端口RS232C，RS-422A（输入/输出） 2．12灯泡UHP/120W，4000小时; UHP/100W，6000小时 2．13防止图像失真、亮度均匀、颜色均匀、自动色温调整，有良好的抗环境光干扰的性能。 2．14投影拼接墙操作由控制计算机通过RS232串口控制，完成投影机各项功能的调整。 2．15投影单元采用世界先进的无边框拼接技术（SJT），使任何两个投影单元之间的拼缝≤1.2毫米，极大地改善了投影墙的视觉效果，消除了由于投影单元箱体的边框所造成的画面不连贯现象。 2．16 10位灰度三维高频脉冲电路独家技术。 2．17数字CSC Color Space Control 色域补偿电路技术。 2．18特别设计的增亮反射系统，反射率高达98。 2．19投影屏幕采用高增益、超高对比度、不反光、不变形屏幕。2．20均衡系统负荷，提高系统运算能力和可靠性。 2．21具有友好用户操作界面，无须改动用户应用系统，确保用户系统的安全性。 六、办公自动化系统 本系统是建立在Lotus Domino平台之上，利用现有的网络建立企业内部协作与通讯，规范企业管理，从而提高生产和管理效率。 本系统在信息处理上采用了Browser/Server技术并融合了大量的公司的具体情况和要求，整个办公系统是以电子邮件为基础，通过邮件方式驱动工作过程的进行。无论是收发文，还是日常事务，系统都会用电子邮件通知需要参与工作的个人，把每个人所要做的工作放置在个人信箱中，每个人只要查看自己的个人邮件信箱就可以发现自己所要做的工作。 本系统采用工作流程自动化日常的业务过程，并且辅助协调工作组之间的任务。当流程中的一个环节完成时，将自动进入下一个环节，当所有的流程走完后，将自动归档。通过流程作业可以大大提高工作效率，实现无纸办公。 本系统另一个特点是既适合本地办公，也适合异地办公。当领导在外出差时，只需通过当地的电话线拨号介入Internet网即可与内部的办公自动化系统进行通信，感觉犹如在本地办公。 实现原理如下图十三 图十三 本系统对煤矿企业的行政办公、工作流程进行自动化处理，并形成内部网页。系统主要功能有以下几部分系统管理、表单定制、新闻通知、公文专栏、职能部门、学习论坛、人力资源、规章制度、个人信箱、待办事宜、流程定制。具体内容如下 1、系统管理 对组织机构进行设置，包括部门设置、岗位设置和职员设置，以及各部门、各岗位职能的描述。并对OA系统中各个数据库的使用权限进行设置。 2、表单定制 为管理员提供一个集中定义各个子系统所用表单的界面。管理员可根据本单位业务需求，定义出各种格式的表单，提供给OA系统中的各子系统应用。 3、新闻通知 通过此功能操作者可以查看公司内外有关本公司的新闻和公司内的各种通知。 4、公文专栏 此功能又分为三部分公司发文，收文转发和公文往来。 公司发文此功能是对集团公司及有关管理部门下发的各类文件进行管理，此类文件由公司办公室或有权限的专职部门将文件录入以后，即可发布，用户查看或者修改的权限可以根据具体情况而定。 收文转发 此功能是对集团公司批转，由本部门承办的文件进行管理，此类文件也是由公司办公室或有权限的专职部门将文件录入以后，即可发布，用户查看或者修改的权限可以根据具体情况而定。 公文来往此功能主要用于日常办公时公司员工之间的文档传递，例如公司高管层向下属部门下达任务时或各职能部门向上级领导汇报工作、请求指示时的文档传递等。 5、部门办公 这一功能又分为四个栏目办公程序﹑部门动态﹑本周计划﹑完成情况。 办公程序此功能专门用来发布本部门所有的办公程序。其它部门的员工可以在此处查阅到此部门的办公程序，以方便办公。 部门动态此功能专门用来发布本部门近期的活动信息或最新举措。通过此功能公司员工可以对公司各个部门有进一步的了解。 本周计划此功能用于制定或查看本部门本周内的工作安排。通过此功能公司员工可以对本部门以及自身的工作安排有更详细的了解。 完成情况此功能是和本周计划功能相对应的，也就是在此处可以知道本部门本周内各项工作的进度和完成情况。部门经理或主任以及公司的领导都可以通过“本周计划”和此功能对公司各本部门的工作情况有更详细了解和更全面的监控。 公司内各部门的工作都可以围绕这四部分内进行，其中财务部门又具有财务报表的特殊功能。此功能把公司财务部的一些需要上报的重要数据报表汇总，以供公司的相关领导查看。例如财务日报表、月报表及年报表等。此栏只有部分授权者可以查看、填写、修改或者删除。 6、流程办公 管理员无需进行编程便能快捷地自定义出完全适合本单位各项办公和管理需求的工作流程，使办公事务处理规范化，实现协同工作；定制项目丰富，可很好的满足组织各种事务处理流程的需要。可方便地定制出行政机关的各种收文、发文处理流程和企业的采购审批、报销审批、合同审批、会议审批、会议申请及工作联络等管理流程。自定义内容包括流程定义、环节定义和流向定义三部分。流程一经定制完成，即可反复应用于日常办公之中。流程管理员可对所管理的流程进行实时监控，可将各级领导设成所分管的工作流程的流程管理员，这样领导就可以及时掌握各项工作的进展情况。此外，还可在“办公用语”中队公共的和每个人的常用办公词语进行预先设定，日常办公中就可直接选用，提高办公效率。流程样本如图十四所示。 图十四 7、学习论坛 此功能包括内部论坛、在线学习和文摘园地三个子栏目。 内部论坛此功能提供一个公共场所，用户可以在此讨论技术问题、社会热点问题；在其中可以发起论题，也可以针对其它员工发起的论题发表自己的意见、看法。 在线学习是一个学习文件的场所，当公司领导层需要部分或全部员工学习某一文件时，可以把文件发布在网上，通过此功能实现这一工作。 文摘园地是一个知识共享的园地，员工可以将自己发现的有意义或者有一定技术含量的文章粘贴到此处，以达到共享知识的目的。 8、规章制度 公司到目前为止所有规章制度都可收录在这个栏目里，公司员工可以在此处查阅有关的制度信息，但只有授权部门才有填写、修改和删除的权限，其他部门则须根据自己的权限进行相应的操作。另外，该栏目还提供了有关法律法规网站的链接。 9、人力资源 公司各部门在职人员的基本情况都收录在本栏目内。由人力资源部负责管理。公司其他部门可以根据自己的权限而决定能否查看。 10、公共信息 本栏目包括内部电话、公司资质、邮编、交通信息四个子栏目。 内部电话罗列了公司内部各个部门、分公司和事业部的电话。 公司资质记录了公司所有的资质证明或证书。 邮编、交通信息在此栏目中，公司员工可以查阅到全国各地的邮政编码和铁路时刻以及本地市内公交信息。以上栏目中的内部电话和公司资质只有办公室具有填写、修改和删除的权利，其他部门只能查阅。 11、个人信箱 电子邮件是目前计算机网络最广泛和最重要的应用之一，也是办公自动化系统的一个基础性设施。系统内部邮箱只限于本系统的用户相互联系、收发邮件。另外，当办公室发布新的通知，所有用户的信箱将收到提示邮件。或者，当领导签发涉及到相关人员的交办任务时，相关人员的信箱也将收到提示邮件。 从此链接点进入后，操作者可以登录本系统为每位用户注册的内部信箱，还可以修改用户邮箱的口令。 12、待办事宜 此功能可以用来安排会议、活动，处理一些和时间有关的事情 每个用户都可以在该栏目填写自己的待办事宜，只限于本人查看、修改删除。 七、网络设备选型与配置 网络系统设备表 序号 名称 型号 数量 单位 单价（元） 合计（元） 备注 1 服务器 COMPAQ Proliant ML570 （CPU P3 Xeon700; 内存ECC SDRAM 1G； 阵列卡Snsart Array5302; 三电源； 网卡Intel Pro 1000M网卡； 硬盘4块18.2G Wide Ultra 3SCSI 2 台 104400．0 208800．0 含15“显示器 2 网络交换机 CISCO Catalyst4006 6槽机；双电源；交换引擎； 2个6端口千兆以太交换模块；1个32端口10/100M以太模块） 1 台 225950．0 225950．0 3 网络交换机 CISCO Catalyst3550-24 24端口10/100M模块 2个1000M光纤模块 9 台 25800．0 232200．0 CISCO Catalyst 3524产品停产， 公司有两台二级交换机 4 工作站 联想扬天6110 P4，2GHz,40G256M 27 台 9598.0 259146.0 含17“显示器 5 网络操作系统 Windows 2000 Server 1 套 7300.0 7300.0 6 数据库软件 Oracle ForWin2000企业版 1 套 240000.0 240000.0 含服务 合计1173396.0 元 网络辅助设备 7 网络机柜 1 台 3500．0 3500．0 8 稳压电源 TPN 5KVA单箱 1 台 1380.0 1380.0 9 UPS 山特2KVA，2小时 3 台 11903.0 35709.0 供服务器与交换机 10 激光打印机 HP CJ1000（A4） 1 台 3680．0 3680．0 11 彩色喷墨打印机 HP DJ840（A4） 1 台 1035．0 1035．0 HP DJ1125C（A3） 1 台 2737．0 2737．0 合计48041.0元 后期工程 10 防火墙 CISCO PIX 525 2块10/100M以太网卡 1 台 119844．0 119844．0 不配3块网卡 11 路由器 CISCO 3640配一块NM-4TM模块 1 台 65196．0 65196．0 合计185040.0元 共计1406477.0 元 网络传输系统清单 序号 名称 型号 数量 单位 单价（元） 合计（元） 备注 1 光缆 12芯 Km 2 光缆 4芯 Km 3 光缆 6芯 Km 4 光缆分线盒 台 5 光纤终端盒 台 6 单模耦合器 个 7 跳线 对 19 尾线 根 应用系统清单 序号 名 称 型 号 数量 单位 单价（元） 合计（元） 备注 1 煤炭运销系统 1 套 30000.0 30000.0 2 物资供应系统 1 套 25000.0 25000.0 3 生产经营系统 1 套 30000.0 30000.0 4 生产调度系统 1 套 30000.0 30000.0 5 Web服务软件 Web Server 1.0 1 套 150000.0 150000.0 6 操作系统 Windows2000 Server 1 套 7300.0 7300.0 7 数据库平台 SQLServer 2000 标准版 1 套 15500.0 15500.0 8 软件实施费 50000.0 50000.0 合计337800.0 9 集中监测系统 HMIWeb Server 7 套 80000.0 560000.0 应用系统 7 套 50000.0 350000.0 合计910000.0元 共计1247800.0元 大屏幕投影系统配置表 序号 名称 型号 数量 单位 单价（元） 合计（元） 备注 1 VTRON DLP XGA一体化投影单元 VisionPro XGA 67” 4 台 172000.0 688000.0 2 图象处理器 Digicom 1004 1 台 130000.0 130000.0 3 投影墙底座 B160底座 2 个 5454.0 10908.0 4 专用RGB电缆 SYFV-75-2 100 英尺 36．0 3600．0 5 专用视频电缆 RYP6E 100 英尺 36．0 3600．0 6 大屏幕管理软件 VWAS V1.0 1 套 60000.0 60000.0 7 键盘、鼠标延长线 2 根 100.0 200.0 8 大屏幕控制计算机 联想扬天6110 1 台 9598.0 9598.0 含17”显示器 合计905906.0元 9 综合单元应用软件 HMIWEB SERVER 1 套 140000.0 140000.0 应用系统 1 套 60000.0 60000.0 用于总公司 合计200000.0元 共计1105906.0元 办公自动化系统清单 序号 名称 型号 数量 单位 单价（元） 合计（元） 备注 1 办公自动化平台 Lotus Notes Domino5.0 1 套 65000．0 65000．0 2 流程自动化软件 TD_Flow1.0 1 套 140000．0 140000．0 天地科技开发 3 自动化应用软件 TD_OFFICE 1.0 1 套 125000．0 125000．0 天地科技开发 合计330000.0元