中煤陕西公司综合调度管理系统的信息化建设

窦宏腾 白林(中煤陕西榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 719000)

0 引言

近年来，中煤陕西公司在企业生产调度信息化建设方面开展了一系列重要举措，一方面，利用综合调度管理系统全面掌握生产动态，结合现场生产数据采集、现场高清视频监控、人员GPS 定位、5G 无人机巡检、热成像等方式，实现一体化调度管理。另一方面，利用4G 网络将现场检修、受限空间、高空作业传输到视频监控终端设备，实现对现场检修、安全作业全方位管控。

1 综合调度管理建设的目的

中煤陕西公司综合调度管理系统信息化建设的目的就是将各类信息进行采集、数据传输、数据分析，为决策效益服务，有效提高生产运营和管理的水平，强化和完善企业能源评价，提高工作效率，具有良好的作用和效果。系统更加人性化、智能化，最终实现煤炭、煤化工、铁路调度目标，保证生产、安全稳定运行，同时信息化与工业化的融合也为综合调度系统的建设提供了帮助，使得公司调度相关业务逐渐建立成为一体化调度体系。

2 综合调度管理系统构架

陕西公司综合调度管理系统主要功能是将煤矿、化工生产、铁路运输的数据进行集中，通过对数据的汇总、统计、分析及现场高清视频监控等过程，使之指标化、系统化、可视化，实时掌握生产和安全状况，为生产决策和日常管理提供依据。针对中煤陕西公司涉及业务较广，综合调度系统以“生产、计划调度管理”+“监测监控、应急指挥管理”形式的管理，总调度室负责监督各单位生产计划的执行与完成情况，合理、有效地组织、协调生产。

2.1 综合调度管理系统功能架构

综合调度管理系统划分为三个板块，分别为煤炭板块、化工板块和系统板块。后续增加了铁路板块，逐渐形成了中煤陕西公司煤炭、化工、铁路一体化综合调度管理系统。煤炭、化工、铁路板块包括：生产调度管理、生产计划管理、监测监控管理、应急指挥管理等内容。生产调度管理信息平台构架如图1。

2.2 生产调度管理

生产调度管理模块是系统最基础的功能，包括调度通知、调度基础信息、调度日、月、季、年报，用于日常生产调度工作的维护和管理，系统能够将所属各单位的数据接入系统，快速、高效对数据核对及校验。

对于调度日常工作，系统中各个页面可了解各单位生产的整体情况。运行情况用于记录煤矿各工作面、洗煤厂、铁路运输、卸车、化工各生产装置的运行情况以及存在的问题。警戒线管理是对各种指标完成情况进行分析，当系统数据低于或超出正常范围，需要进行提示和报警。目前陕西公司综合调度管理系统在生产调度管理系统中已应用MES 系统，实现了化工全厂、装置综合能耗、装置收率、产品产量、产品质量、装置非计划停工、装置平稳率等经济指标的动态展示。系统对生产绩效指标进行监测、预警、计算、对比分析，为企业的量化考核和对标工作提供数据支持。同时实现历史指标对标排序，与业界先进指标的对标等，分析差距，明确改进方向。

图1 生产调度管理信息平台构架

2.3 生产计划管理

生产计划管理根据各单位月度、年度生产计划录入系统，本月录入下月的月度计划，月度计划审核通过以后，自动生成日计划、周计划计划。同时数据实时上传集团公司信息系统，根据系统中的计划数量可以和实际情况进行对比，掌握计划的完成情况。

2.4 监测监控管理

监测监控管理模块是对煤矿、化工生产、铁路运输最直观、最全面的实时信息汇总。该模块包括报警功能、视频监控、流程监测、人员定位、质量监测、日常分析、库存监测、环保监测等。

在原有霍尼韦尔安防监控系统的基础上，新增高清视频监控直接连接至综合调度管理系统，现场、井下生产和关键设备运行画面，视频监控画面可以实时切换，方便将厂区和主要设备的监控视频集成到系统中来。质量监测通过LIMS 系统获取每日产品质量监测数据，可以通过系统查询每日的产品质量，也可以查询一段时间某产品的质量波动情况，系统对工艺过程数据进行挖掘与分析，实现产品质量控制前移，及时预判产品质量发展趋势，做到快速指导生产。人员定位基于现场4G 网络，采用GPS 技术采集人员位置信息，实时了解井下、化工厂区员工的地理位置，并在在系统中显示具体人员行进轨迹。环保监测是通过从DCS 采集数据，监测化工锅炉氮氧化物、粉尘、SO2排放气体含量。

2.5 应急指挥管理

中煤陕西公司应急指挥系统平台作为综合调度管理系统的一部分，应用先进的工控智能装备、物联网技术、模拟仿真技术、地理信息可视化展示呈现平台，通过信息化的手段打造集安防、消防、气防、调度指挥一体化综合应急联动指挥平台，实现危险源监测预警自动化、应急资源调度信息化、应急救援管理信息化、应急救援指挥可视化的安全管理。中煤陕西公司应急指挥系统架构如图2。

在综合调度管理系统的基础上，总调度室还增加了可视视频电话、语音调度平台作为辅助，通过已经建立的应急预案库，应急决策人员可以方便、快捷的从系统中搜索和查阅与此类事件相似的预案，供应急人员调度指挥时参考。系统对各种预案添加了种类丰富的标签(危险化学物品泄露、着火、爆炸、中毒、机械损伤等)，方便进行各种查询。

3 综合调度管理系统运行应用情况

3.1 生产数据统计规范化

下属单位数据填报报表信息直接上传到综合调度管理系统，调度员在系统里审核煤矿、化工生产、铁路运输数据，检查确认后一键上传集团公司，保证了陕西公司与集团公司信息畅通，而且各类数据进行统一管理。综合调度管理系统实现了调度日报表、交接班日志、领导值班日志无纸化办公，实现电子交互形式文字编辑、保存、演示等功能的无纸化。

3.2 监测监控实现全覆盖

监测监控应用成效：(1)高清视频监控画面安装在不同的监控点，通过隔爆摄像头呈现即时，调度员可以实时工作指挥和调度，缩短了反应处理突发事件的事件，有效提高了工作效率；(2)人员定位已应用于化工、煤矿生产，通过人员定位系统了解当前井下、化工现场人员分布情况，还可以查询人员的轨迹、行走路线、停留时间等功能；(3)化工主参数指标表显示的数据作为调度员判断化工生产是否正常的标准，实时数据与设计值进行比较，当出现偏差时会显示不同颜色提示；(4)在现场动火、高空、受限空间特种作业，应用移动视频监控设备实时监控作业过程，及时、全面了解作业人员的情况；(5)危化品罐区泄漏后泄漏区域可燃气体检测报警，当发生火灾后系统可以计算灭火器使用量，提供避险路线。

3.3 参观展示模式

综合调度管理系统设有参观展示模式，当有领导视察、接待、参观等情况，该模式可以很好地将公司各版块生产经营业绩显示在大屏幕上，同时也可以查看各生产单位的数据和实时画面。

3.4 华为云应用

中煤陕西公司利用华为云数据实现企业信息管理与统计分析，对生产动态管控和可视化管理，利用大数据分析技术，对信息数据进行统计分离，了解生产的总体状况，为企业管理统计分析和决策性工作提供数据分析和辅助决策功能。

图2 中煤陕西公司应急指挥系统架构

3.5 无人机应用

中煤陕西公司已率先在陕西省实现“5G+工业+互联网应用”场景应用，搭载4K 高清摄像头的无人机通过5G 网络将煤化工空分装置、气化装置的4K 高清视频信号实时传输到公司总调度室大屏。此外无人机也可在应急救援中发挥作用，园区一旦发生爆炸、火灾、泄漏事故，现场人员在不了解实际情况的条件下，贸然进入现场是非常危险的，利用无人机可侦查现场火势，也可以通过无人机携带检测仪器对现场有毒有害气体进行检测，清晰的图像和检测的数据为地面人员提供了保障，降低了救援人员的危险系数。

4 结语

中煤陕西公司总调度室综合调度管理系统应用已初见成效，但也只是迈出了信息化建设的第一步，未来还有很多方面需要不断完善。例如数据分析结果如何更好指导生产，新技术更好发挥作用。

(1)巡检机器人。化工园区装置规模较大，在危险环境中或应急救援中使用化工巡检机器人是一种不错的选择，巡检机器人一般携带可见光CCD 摄像机、红外成像仪、高保真监控拾音器等采集设备，以自主或遥控的方式，在无人值守或少人值守的环境进行巡检。可及时发现异常现象，规避设备运行隐患，真正做到提高工作效率和巡检质量，有效推进无人值守区域的进程。

(2)智能手环应用。未来智能手环不仅仅是运动佩戴，新型智能手环配有多种功能，心率监测、一键呼叫、定位、振动、可燃气体报警等功能，现场人员在一个区域停留过久，手环会自动提醒，当遇到紧急情况可与控制室人员通话。

(3)建立5G 监控系统。借助5G 大带宽技术，生产现场多视角高清视频到远程控制室的视频回传更加稳定，运行更加顺畅，5G 网络也可以很好地支持人员定位。依托5G 技术，融合GPS、人脸识别、大数据等技术，打造智能化矿井、智慧工厂。

(4)智能化矿井建设。井下综采工作面采用智能化生产控制技术，对综采工作面设备实现全自动化集中控制。建设煤矿智能化管控信息平台，推广应用井上井下无线终端平台，完善工业环网，实现对各子系统的集中操作、集中监控和统一调度。