煤炭行业集团级安全生产运营管控平台关键技术的研究——高效的数据传输机制的设计与实现

天地（常州）自动化股份有限公司 熊发龙

煤炭行业集团级安全生产运营管控平台关键技术的研究
——高效的数据传输机制的设计与实现

天地（常州）自动化股份有限公司 熊发龙

由于煤炭行业生产的高危性以及国家关于煤炭行业的安全管控力度，集团公司的生产管理模式，已经由宏观管控转变为精细化生产过程监管，同时目前随着各煤炭产业集团不断重组整合、扩张发展以及多元化发展战略的实施，以及为降低企业单一经营模式风险各集团已经开始实施新的多元化经营战略，在新的企业经营模式下如何实现生产管理模式的同步跟进避免因为企业生产管理不到位增加多元化战略给企业带来的风险，如何实现集团统一的、高效的、可推广的的安全生产管理模式就显得尤为重要。本文围绕煤炭企业集团集约化安全生产运营管控需求，建立一套集实时监控、日常监管、运营调度及决策分析的信息化平台，实现对集团公司及下辖单位各业务模块、各监测监控子系统等相关数据的集成、处理、展示与综合分析，同时在集团层面对下辖单位安全、生产各子系统建设提出规范性建设指导，实现生产模式、管理模式的快速复制，以及集团对企业的标准化管控模式，使得集团安全生产运营在统一、标准、高效的模式运转，提升集团对各类风险的全方面管控。主要实现集团级安全生产运营管控平台对基层单位实时监测类数据采集、处理、存储及展示。主要内容是研究高效的数据传输机制的研究。通过安全生产运营管控中心的建设，有效的辅助集团各层级调度管理人员实时掌控企业安全生产运营状况，改造调度管控模式流程，提升集团对各类风险的全方面管控及企业的核心竞争力。

断点续传；主数据；管理层级；集约化管理；安全生产运营管控平台

引言

在煤炭企业集团信息化建设方面，由于各集团的体制结构、经营范围、产业种类、经济结构都存在很大的差异，所以在信息化的发展过程中的侧重点、战略思路也不同，导致各集团信息化建设方面共性的案例参考性不高。信息化较高的企业主要是先通过建立光纤局域网、租用运营商专用线路的方式实现各单位的网络互联并实现工业视频监测监控、视频会议、生产调度报表、经营、财务、铁路运输调度、安全监测等集团主要业务的信息网络系统，实现数据、语音、视频的三网合一，消除了各下辖单位、各业务模块之间的数据孤岛，避免了各业务模块数据不一致的问题，实现集团内部生产、经营数据的共享。至今国内煤炭行业还没有真正意义上建立具有自主知识产权的集团级安全生产综合信息调度指挥系统，系统未能有效的融合生产调度、设备管理、安全管理、辅助应急救援、专业技术模块、统一消息消息推送等集安全、生产过程集中监视和统一调度的管理模式，实现集团级安全生产综合信息调度指挥系统的关键保障性技术就是如何建立一套高效快捷的传输机制，来确保各级单位数据的连续性、完整性。

1.研究目标及内容

1.1 研究目的

本文的主要目标是要解决集团公司层面的安全生产运营管控平台中的业务模块及下辖单位各监测监控子系统数据高效快捷的传输机制。

1.2 研究内容

集团级安全生产运营管控平台系统包括生产调度、安全管理、设备管理等各种业务模块，下辖单位的各监测监控子系统如安全监测联网、人员定位联网、产量监测联网等，这些监测监控子系统对数据的实时性要求较高，要求各单位的监测数据传输高效、完整，数据存储与展示时具有实时性、连续性、完整性。因此建立一套高效可靠的数据传输通道就显得尤为重要。所有的数据文件增加时间戳的方式进行存储及传输，在客户端上定时生成数据文件，在网络异常中断或堵塞时各数据文件在客户端进行临时存储，当网络恢复后按照时间顺序进行陆续上传，整个数据上传模式通过监听数据文件创建完成机制来实现，系统采用SOCKET文件流方式在数据文件生成后按照时间顺序进行上传，从而保障数据的完整、高效、快捷。

图2-1 系统数据流图

2.系统设计

2.1 数据流程设计（见图2-1）

（1）各矿井按照数据标准协议进行数据文件的生成，按照指定目录存放；

（2）由高效文件上传程序实现对各生成文件按照生成顺序进行上传，通过Server端存储到相关的数据目录下；

（3）通过解析程序将数据文件解析为数据，定时通过WCF接口方式将数据提交给数据服务中心；

（4）数据服务中心根据数据处理业务规则完成数据的分析、序列化结果数据；

（5）其它应用程序通过WCF接口获取数据，完成数据存储、报警及WEB发布、第三方数据转换等。

3.系统实现

数据上传程序：

采用TCP/IP基础上通过Socket方式进行系统设计，使用面向服务的体系结构（SOA）设计方案，结合windows 系统自带服务通过预定的数据传输协议、传输方式、数据格式。服务器与客户端之间通过固定端口进行数据通讯交互（见图3-1）。

（1）权限管理

鉴于系统定位于集团层面的安全生产运营管控系统涉及到各单位子系统上传客户端众多，需要加强上传客户端的权限管理，服务器通过对各上传客户端增加权限认证，认证通过的客户端才才具备将数据文件同步给服务器的权限。

（2）高效传输方式

常规的数据文件传输方式，主要是依靠定时对文件夹进行轮训来检查是否有文件已经发生改变或正在修改中来触发响应的处理机制，采用这种方式的弊端就是文件传输效率差、实时性不高，并且需要对正在上传的文件进行加锁处理否则对数据未上传完成的文件进行轮训处理时可能会出现数据丢失的现象。

图3-1 架构设计图

本文设计的文件传输方式主要是通过客户端对文件夹下的文件进行监视，在数据文件发生变化完成后再触发相应的处理机制，文件的变化主要包括：改名、新增、修改、删除等内

科研院所项目 远程诊断基础信息规范及平台研发（14GY001-01）。