一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種故障診斷系統，具體是一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統及方法，屬于遠程監控技術領域。
【背景技術】
[0002]近幾年來，煤礦綜合自動化系統已在我國許多煤礦得到推廣應用，綜合自動化系統已不僅僅滿足于單一的監測、監控信息的傳輸，還提供包括語音、數據、圖像的綜合信息服務，這種多形式信息帶給煤礦操作員和管理者自然、生動、真切和有效的交流方式，使礦井高效集中生產，達到安全高效、降低成本，提高企業總體生產水平，實現安全生產調度網絡化、信息化、科學化。
[0003]隨著系統的運行，逐步暴露出煤礦綜合自動化系統在使用及運行過程中，維護人員的技能、技術不高的缺陷，出現問題不能及時發現，及時處理，不能充分發揮煤礦綜合自動化系統應有的優勢。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統及方法，對現有的主要安全生產系統、教學仿真系統進行集成，實現遠程控制和監測，具有實際使用和仿真實訓雙重功能。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:該生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統及方法，包括安裝在井上的主控機，以及與主控機相連接的光纖收發器，還包括與主控機連接的語音報警輸出設備、打印機、流媒體服務器、攝像儀、交換機；與光纖收發器連接的主井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統。
[0006]還包括UPS電源，所述的UPS電源與主控機連接。
[0007]還包括副井提升系統，所述的副井提升系統與光纖收發器連接。
[0008]診斷方法包括以下步驟:
(1)建立冗余通信系統；
(2)對現有的主要安全、生產子系統及教學模擬系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制；
(3)對模擬教學系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制；
(4)開發煤礦安全生產系統遠程控制平臺軟件系統；具備語音通信、工況顯示、遠程控制等多種功能；
(5)補充圖像監控，在模擬教學系統的主井提升系統、井下變頻絞車系統、地面高壓配電柜系統及煤礦安全生產系統遠程控制平臺處安裝攝像儀，圖像集成進入平臺；
(6)采用流媒體技術，將實際生產系統的視，頻圖像集成進煤礦安全生產系統遠程控制平臺及仿真教學實訓系統。
[0009]本發明通過增加交換機以及其他的一些輔助設備，可以實現對設備的遠程控制、自動控制、就地控制等功能，在地面集控室由主機顯示各設備的運行狀態、顯示各設備的各種運行參數，設有故障信號顯示，并伴有聲光報警，提示值班人員采取有關措施，當出現報警信號時，相應設備進入延時正常停車程序，并發出語音提醒，能夠實現各種報表的打印，打印有關資料，如各設備的運行日志報表、運行時間，停運時間，故障信息等，可實時、定時或者手動打印，地面上位機預留網絡接口，提供通訊協議，可與礦井綜合自動化系統聯網，實現在礦井調度指揮中心全方位監視原煤生產、水泵排水系統，該系統具有強大的擴展功能，可以方便地增加保護裝置，對系統可方便地增加被控設備數，也可以與別的控制系統聯網，形成更大的監控網，系統具備仿真教學實訓功能，可以為煤礦綜合自動化系統培訓運維人員，保障綜合自動化系統的正常運行，提高系統的運行效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的數據交換原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0012]如圖1所示，一種生產系統的數字化集成及遠程培訓故障診斷系統，包括安裝在井上的主控機，以及與主控機相連接的光纖收發器，還包括與主控機連接的語音報警輸出設備、打印機、流媒體服務器、攝像儀、交換機；與光纖收發器連接的主井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統。
[0013]為了防止系統市電丟失造成的數據丟失，加配一臺UPS電源實現后背供電的功能。所述的UPS電源與主控機連接。
[0014]在對現場的工作人員、物進行提升的時候，為了安全起見，可以增設一套副井提升系統，專門負責對工作人員進行提升，所述的副井提升系統與光纖收發器連接。
[0015]診斷方法包括以下步驟:
(1)建立冗余通信系統；
(2)對現有的主要安全、生產子系統及教學模擬系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制；
(3)對模擬教學系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制；
(4)開發煤礦安全生產系統遠程控制平臺軟件系統；具備語音通信、工況顯示、遠程控制等多種功能；
(5)補充圖像監控，在模擬教學系統的主井提升系統、井下變頻絞車系統、地面高壓配電柜系統及煤礦安全生產系統遠程控制平臺處安裝攝像儀，圖像集成進入平臺；
(6)采用流媒體技術，將實際生產系統的視，頻圖像集成進煤礦安全生產系統遠程控制平臺及仿真教學實訓系統。
[0016]上述系統中各部分裝置的具體功能如下:
主控機，負責對采集到的信息進行處理，將處理結果給予顯示，同時對于一些危險信息，用語音的方式通過語音報警輸出設備進行提醒，告知地面職守人員，以便及時安排人員處理；對于報警信息，登錄人員信息，操作流程等系統自動記憶并可以利用打印機進行報表打印；
語音報警輸出設備，作為報警信息輸出的設備，具有擴音能力；
打印機，進行數據報表的打印；
流媒體服務器，實現模擬圖像向網絡數字信號的轉換；
主井提升系統，現場的主井提升系統，負責煤的提升；
中央變電所集控系統，負責全礦井的負載均衡，安全用電；
壓風機集控系統，負責全礦的風能設備的供能；
地面煤流集控系統，負責主井提上的來煤的篩選，分揀；
洗煤廠集控系統，負責原煤到成品煤的精選，篩分；
模擬教學系統，負責淮北局自動化系統的實操教學；
攝像儀，負責對楊杰建堂內發生的事進行采集、錄像；
光纖收發器，負責各個系統與主控機之間的數據交換；
交換機，交換機環網系統教學工具。
[0017]工作過程:主控機主要負責采集處理顯示流媒體服務器傳輸過來的視頻信號、主井提升系統、副井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統的工礦信息以及攝像儀的圖像信息，同時對于一些危險信息，用語音的方式通過語音報警輸出設備進行提醒，告知地面職守人員，以便及時安排人員處理；對于報警信息，登錄人員信息，操作流程等系統自動記憶并可以利用打印機進行報表打印；其中流媒體服務器、UPS電源、主井提升系統、副井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統與主控機之間的數據交換利用光纖收發器實現，為了防止系統市電丟失造成的數據丟失，加配一臺UPS電源實現后備供電的功能，針對交換機的模擬教學，單獨增加一臺交換機與主控機直接相連；每套系統一般由一臺主控機、語音報警輸出設備、一套打印機、一套流媒體服務器、一套UPS電源、一套主井提升系統、一套副井提升系統、一套中央變電所集控系統、一套壓風機集控系統、一套地面煤流集控系統、一套洗煤廠集控系統、一套模擬教學系統、多臺攝像儀、多套光纖收發器、一套交換機，其中主控機、語音報警輸出設備、打印機、流媒體服務器、UPS電源、模擬教學系統、光纖收發器、交換機為普通民用設備，其余均為通過煤礦安標認證的礦用產品；該發明是基于光纖傳輸的，煤礦生產主要環節的各個系統融合到一個軟件體系下，實現遠程監視控制設備，并利用現場的攝像儀實時采集現場的環境信息，模擬教學系統為礦山工人提供了科學的教學平臺，保證了安全生產；大大節約了現場空間，遠程集中控制的安全實現，更有利于發揮專家決策的優勢，為煤礦安全生產、數字化礦山建設提供了科學依據和技術支撐。
【主權項】
1.一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統，包括安裝在井上的主控機，以及與主控機相連接的光纖收發器，其特征在于，還包括與主控機連接的語音報警輸出設備、打印機、流媒體服務器、攝像儀、交換機；與光纖收發器連接的主井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統。
2.根據權利要求1所述的生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統，其特征在于，還包括UPS電源，所述的UPS電源與主控機連接。
3.根據權利要求1或2所述的生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統，其特征在于，還包括副井提升系統，所述的副井提升系統與光纖收發器連接。
4.一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷方法，其特征在于，診斷方法包括以下步驟: (1)建立冗余通信系統； (2)對現有的主要安全、生產子系統及教學模擬系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制； (3)對模擬教學系統進行改造，使其具備遠程控制功能，并進行集成，實現遠程控制； (4)開發煤礦安全生產系統遠程控制平臺軟件系統；具備語音通信、工況顯示、遠程控制等多種功能； (5)補充圖像監控，在模擬教學系統的主井提升系統、井下變頻絞車系統、地面高壓配電柜系統及煤礦安全生產系統遠程控制平臺處安裝攝像儀，圖像集成進入平臺； (6)采用流媒體技術，將實際生產系統的視，頻圖像集成進煤礦安全生產系統遠程控制平臺及仿真教學實訓系統。
【專利摘要】一種生產系統的數字化集成遠程培訓故障診斷系統及方法，包括安裝在井上的主控機，以及與主控機相連接的光纖收發器，還包括與主控機連接的語音報警輸出設備、打印機、流媒體服務器、攝像儀、交換機；與光纖收發器連接的主井提升系統、中央變電所集控系統、壓風機集控系統、地面煤流集控系統、洗煤廠集控系統、模擬教學系統，對現有的主要安全生產系統、教學仿真系統進行集成，實現遠程控制和監測，具有實際使用和仿真實訓雙重功能，可以為煤礦綜合自動化系統培訓運維人員，保障綜合自動化系統的正常運行，提高系統的運行效率。
【IPC分類】G05B23-02, G05B19-418
【公開號】CN104615115
【申請號】CN201510061390
【發明人】楊杰, 黃儒林, 劉善順, 田自成, 李廣鋒, 陳耕漢, 孫矯健
【申請人】淮北朔里礦業有限責任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月6日