一，引言
矿井综合自动化设计是通过自动化控制技术、计算机通信技术、网络技术等先进的信息管理工具，将煤矿建设成技术先进的本质安全型、“管控一体化”的现代化矿井，使煤矿企业在同行业里的自动化与信息化水平达到国内先进水平。
1、系统需求
煤矿综合自动化系统集成平台，是整个矿井综合自动化系统中作为数据采集、数据整合、过程控制、数据发布的关键层，启到承上启下的关键作用。集成平台采集全矿各个生产安全子系统的实时生产数据，在此平台上，完成生产系统的远程集中监控，通过数据分析、数据整合，数据进入统一的数据库，保证数据同企业管理决策信息系统无缝的连接，提供统一的数据发布平台，提供统一的生产过程数据与管理数据的数据集成平台，保证整个综合自动化系统数据的有效性、一致性；实现不同业务和系统间能够实时的交换和数据共享。
2、系统方案
对于整个煤矿自动化系统而言，无论是底层过程控制系统还是中间层的制造执行系统，甚至最顶层的企业资源管理系统都是由若干个子系统搭建而成，这种架构要求各个子系统间既互相独立，又要实现数据共享。工业库产品的出现，为企业信息化的建设提供了可行性的解决方案。
2.1系统配置
 2.2分层详细介绍
2.2.1数据采集
KingSCADA监控站：即可以直接通过KingSCADA的历史记录功能，直接将采集数据的历史记录到工业实时数据库KingHistorian；也可以通过OPC方式，以KingSCADA作为OPC Server，通过OPC Collector将数据采集传送给工业实时数据库KingHistorian。
其他提供OPC接口的组态软件监控站：通过OPC方式，以组态软件作为OPC Server，通过OPC Collector将数据采集传送给工业实时数据库KingHistorian。
其他监控站：若它属监控系统没有开放的数据接口共数据采集，可以通过定制开发相应的控制设备驱动，使用I/O Server完成数据采集。
欧普提IO数据采集平台分为OPC数据采集服务OPC Collector，数据采集服务I/O Server。
OPC Collector数据采集服务：
完成OPC方式数据采集，支持标准OPC数据采集转发协议，OPC支持KingSCADA, KingView ，WinCC，iFix，InTouch等通用组态软件作为OPC Server
单采集器支持100，000变量点数据采集
支持采集器数据压缩
支持毫秒级数据采集
提供数据缓存功能
支持冗余配置
I/O Server完成设备数据采集：
欧普提在工控组态方面累积10余年经验，设备采集驱动多达2500余种，支持各类通用智能设备、PLC、DCS系统等的数据采集，提供全方位的驱动定制开发服务，为客户提供各类特殊设备的数据采集驱动
I/O Server支持传输控制与数据缓存功能。为用户提供数据采集安全配置，在网络断连的情况下提供7天的数据本地缓存功能，在网络恢复后将缓存在本地磁盘的数据发送到工业库中
I/O Server基于完全的在线方式。用户可以在线的编辑现有设备的配置，可以在线的添加新的设备。这样的过程完全不影响其它设备的正常运转。
I/O Server提供冗余功能。保证系统中关键设备的数据采集稳定可靠。
每个I/O Server容纳1万测点的数据采集。
2.2.2数据存储
实时数据库与历史数据库采用商业产品化的亚控工业实时数据库——KingHistorian，该数据库达到以下性能、功能要求：
—支持毫秒级数据采集。
—提供开放的数据存储采集接口，可以容纳OPC、SCADA、PLC、DCS、智能控制系统等的数。
—稳定支持50 -- 100万设备监控点的数据存储。
—提供5 -- 10年历史数据存储。
—数据压缩可达到原始数据的20%，最高可达到3%-5%。
—支持单点每秒存储30万条数据记录。
—单客户端数据查询每秒检索15万条记录，并发数据查询每秒检索2万条记录。
—支持200-500客户端并发访问。
—支持与关系数据库进行数据交互。
—提供开放的数据访问接口（API for C/C++/VB/VC、OLE DB、ODBC、ADO），供系统二次开发使用。
同时，中心数据存储平台支持工业时序数据与关系数据的交互功能，能够工业时序数据记过分析处理后存储在关系表格中。
2.2.3、数据分析
欧普提提供丰富的数据分析、事件分析、事件响应工具，为用户深入的挖掘系统潜力、提升系统效率、降低成本提供有力的技术支持，为用户提供数据到信息转换的灵活、敏捷的组态式平台。
—KingCalculation：为用户提供基于历史数据的实时计算引擎。用户可以设计复杂的事件用以触发一次计算。实时的将采集数据完成累计、平均等通用分析和对各类煤矿监控设备的专用计算。用户可以选用我们的脚本编制复杂的计算，可以将已有的分析系统做成通用控件由KingCalculation进行调用。用户可以完全在线的编辑计算、添加计算。
—所有的数据分析完全基于用户需求，当需求改变是，只需要新的组态过程，在线的完成功能修改、添加，而不是推到重来的新系统开发。
2.2.4数据展示与发布
欧普提的企业智能信息发布平台，完全支持C/S、B/S架构，实现本地与远程信息的完全同步。
KingGrahpics：为用户提供友好、绚丽、功能多样的数据展示组态工具。
—为用户提供组态画面、图表、趋势的等联合数据展示，完全实现联动功能。
—历史数据回放功能。在画面回放历史数据，同时完成测点数据、分析数据、关系数据、报警的同步回放，完成事故追踪。
—图形对象，完全实现图形属性的开放，可以将测点变量与属性关联，完全实现复杂动画的组态式开发，尽量避免使用脚本编辑。
—展示系统完全实现在线组态，配置画面、添加画面不需要系统停机。
2.3子系统接入方式
2.3.1硬件接入
根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点，可考虑以下四种接入方式，并且需要原厂家提供以太网接口和软件通讯协议。
—上位机接入方式
对于自动化系统比较简单，没有以太网接口，但有上位机，可以在该上位机上增加通讯以太网卡，与附近的交换机进行物理上的网络联接。
—PLC接入方式
对于自动化系统采用PLC进行控制，可以对PLC增加以太网模块，与交换机进行物理上的网络联接。
—子网络接入方式
对于自动化系统已经很成熟，并且自成网络，对外有统一的以太网接口，可以通过此RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。
—扩展接入方式
对于自动化系统不仅没有以太网接口，而且也没有上位机，但该系统支持RS485或ProfiBus等现场总线，可以增加转换设备，通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。
2.3.2、软件接入
King SCADA及工业实时历史数据库King Historian支持各种数据采集接口，各自动化系统可采用以下四种通讯方式：OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE/NetDDE方式和自主开发方式，但是最好采用OPC通讯方式，并且需要原厂家提供OPC接口。
OPC通讯方式
如果该自动化系统具有上位机，并且该上位机软件支持OPC SERVER，则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。
驱动通讯方式
King SCADA支持上百种硬件驱动，可以直接和PLC等设备及各种无上位机自动化系统相连并进行数据采集，把数据存入实时历史数据库。
DDE/NetDDE方式
DDE/NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口，是MS Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制，它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话，King SCADA支持使用此方式采集各自动化系统的监控数据。
自主开发方式
对于没有标准通信协议，定制的监控子系统（例如安全监控系统），工业数据库King Historian提供专用的文件采集器，周期的将定制的监控系统的数据文件采集到数据库中，也可由King SCADA开发人员定制开发相应的驱动，以支持某些非标特殊的硬件设备。
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