煤炭行業(yè)集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研究
——高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 熊發(fā)龍

煤炭行業(yè)集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研究
——高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 熊發(fā)龍

由于煤炭行業(yè)生產(chǎn)的高危性以及國(guó)家關(guān)于煤炭行業(yè)的安全管控力度，集團(tuán)公司的生產(chǎn)管理模式，已經(jīng)由宏觀管控轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)管，同時(shí)目前隨著各煤炭產(chǎn)業(yè)集團(tuán)不斷重組整合、擴(kuò)張發(fā)展以及多元化發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，以及為降低企業(yè)單一經(jīng)營(yíng)模式風(fēng)險(xiǎn)各集團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施新的多元化經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，在新的企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式下如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理模式的同步跟進(jìn)避免因?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)管理不到位增加多元化戰(zhàn)略給企業(yè)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，如何實(shí)現(xiàn)集團(tuán)統(tǒng)一的、高效的、可推廣的的安全生產(chǎn)管理模式就顯得尤為重要。本文圍繞煤炭企業(yè)集團(tuán)集約化安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控需求，建立一套集實(shí)時(shí)監(jiān)控、日常監(jiān)管、運(yùn)營(yíng)調(diào)度及決策分析的信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)公司及下轄單位各業(yè)務(wù)模塊、各監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)等相關(guān)數(shù)據(jù)的集成、處理、展示與綜合分析，同時(shí)在集團(tuán)層面對(duì)下轄單位安全、生產(chǎn)各子系統(tǒng)建設(shè)提出規(guī)范性建設(shè)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式、管理模式的快速?gòu)?fù)制，以及集團(tuán)對(duì)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化管控模式，使得集團(tuán)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)在統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、高效的模式運(yùn)轉(zhuǎn)，提升集團(tuán)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)的全方面管控。主要實(shí)現(xiàn)集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)對(duì)基層單位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)類數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及展示。主要內(nèi)容是研究高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的研究。通過(guò)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控中心的建設(shè)，有效的輔助集團(tuán)各層級(jí)調(diào)度管理人員實(shí)時(shí)掌控企業(yè)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況，改造調(diào)度管控模式流程，提升集團(tuán)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)的全方面管控及企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

斷點(diǎn)續(xù)傳；主數(shù)據(jù)；管理層級(jí)；集約化管理；安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)

引言

在煤炭企業(yè)集團(tuán)信息化建設(shè)方面，由于各集團(tuán)的體制結(jié)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)范圍、產(chǎn)業(yè)種類、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)都存在很大的差異，所以在信息化的發(fā)展過(guò)程中的側(cè)重點(diǎn)、戰(zhàn)略思路也不同，導(dǎo)致各集團(tuán)信息化建設(shè)方面共性的案例參考性不高。信息化較高的企業(yè)主要是先通過(guò)建立光纖局域網(wǎng)、租用運(yùn)營(yíng)商專用線路的方式實(shí)現(xiàn)各單位的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)視頻監(jiān)測(cè)監(jiān)控、視頻會(huì)議、生產(chǎn)調(diào)度報(bào)表、經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)、鐵路運(yùn)輸調(diào)度、安全監(jiān)測(cè)等集團(tuán)主要業(yè)務(wù)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻的三網(wǎng)合一，消除了各下轄單位、各業(yè)務(wù)模塊之間的數(shù)據(jù)孤島，避免了各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)部生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的共享。至今國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)還沒(méi)有真正意義上建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)綜合信息調(diào)度指揮系統(tǒng)，系統(tǒng)未能有效的融合生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、安全管理、輔助應(yīng)急救援、專業(yè)技術(shù)模塊、統(tǒng)一消息消息推送等集安全、生產(chǎn)過(guò)程集中監(jiān)視和統(tǒng)一調(diào)度的管理模式，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)綜合信息調(diào)度指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵保障性技術(shù)就是如何建立一套高效快捷的傳輸機(jī)制，來(lái)確保各級(jí)單位數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性。

1.研究目標(biāo)及內(nèi)容

1.1 研究目的

本文的主要目標(biāo)是要解決集團(tuán)公司層面的安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)中的業(yè)務(wù)模塊及下轄單位各監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)高效快捷的傳輸機(jī)制。

1.2 研究?jī)?nèi)容

集團(tuán)級(jí)安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)系統(tǒng)包括生產(chǎn)調(diào)度、安全管理、設(shè)備管理等各種業(yè)務(wù)模塊，下轄單位的各監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)如安全監(jiān)測(cè)聯(lián)網(wǎng)、人員定位聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)量監(jiān)測(cè)聯(lián)網(wǎng)等，這些監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求較高，要求各單位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸高效、完整，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與展示時(shí)具有實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、完整性。因此建立一套高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道就顯得尤為重要。所有的數(shù)據(jù)文件增加時(shí)間戳的方式進(jìn)行存儲(chǔ)及傳輸，在客戶端上定時(shí)生成數(shù)據(jù)文件，在網(wǎng)絡(luò)異常中斷或堵塞時(shí)各數(shù)據(jù)文件在客戶端進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后按照時(shí)間順序進(jìn)行陸續(xù)上傳，整個(gè)數(shù)據(jù)上傳模式通過(guò)監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建完成機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)采用SOCKET文件流方式在數(shù)據(jù)文件生成后按照時(shí)間順序進(jìn)行上傳，從而保障數(shù)據(jù)的完整、高效、快捷。

圖2-1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖2-1）

（1）各礦井按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的生成，按照指定目錄存放；

（2）由高效文件上傳程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各生成文件按照生成順序進(jìn)行上傳，通過(guò)Server端存儲(chǔ)到相關(guān)的數(shù)據(jù)目錄下；

（3）通過(guò)解析程序?qū)?shù)據(jù)文件解析為數(shù)據(jù)，定時(shí)通過(guò)WCF接口方式將數(shù)據(jù)提交給數(shù)據(jù)服務(wù)中心；

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)中心根據(jù)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)規(guī)則完成數(shù)據(jù)的分析、序列化結(jié)果數(shù)據(jù)；

（5）其它應(yīng)用程序通過(guò)WCF接口獲取數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警及WEB發(fā)布、第三方數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)上傳程序：

采用TCP/IP基礎(chǔ)上通過(guò)Socket方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）設(shè)計(jì)方案，結(jié)合windows 系統(tǒng)自帶服務(wù)通過(guò)預(yù)定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式。服務(wù)器與客戶端之間通過(guò)固定端口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊交互（見(jiàn)圖3-1）。

（1）權(quán)限管理

鑒于系統(tǒng)定位于集團(tuán)層面的安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)涉及到各單位子系統(tǒng)上傳客戶端眾多，需要加強(qiáng)上傳客戶端的權(quán)限管理，服務(wù)器通過(guò)對(duì)各上傳客戶端增加權(quán)限認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)的客戶端才才具備將數(shù)據(jù)文件同步給服務(wù)器的權(quán)限。

（2）高效傳輸方式

常規(guī)的數(shù)據(jù)文件傳輸方式，主要是依靠定時(shí)對(duì)文件夾進(jìn)行輪訓(xùn)來(lái)檢查是否有文件已經(jīng)發(fā)生改變或正在修改中來(lái)觸發(fā)響應(yīng)的處理機(jī)制，采用這種方式的弊端就是文件傳輸效率差、實(shí)時(shí)性不高，并且需要對(duì)正在上傳的文件進(jìn)行加鎖處理否則對(duì)數(shù)據(jù)未上傳完成的文件進(jìn)行輪訓(xùn)處理時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。

圖3-1 架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

本文設(shè)計(jì)的文件傳輸方式主要是通過(guò)客戶端對(duì)文件夾下的文件進(jìn)行監(jiān)視，在數(shù)據(jù)文件發(fā)生變化完成后再觸發(fā)相應(yīng)的處理機(jī)制，文件的變化主要包括：改名、新增、修改、刪除等內(nèi)

科研院所項(xiàng)目 遠(yuǎn)程診斷基礎(chǔ)信息規(guī)范及平臺(tái)研發(fā)（14GY001-01）。