基于云平台的矿井提升机远程监控系统设计

刘丽静 夏晶晶

（1、中煤科工集团常州研究院有限公司，江苏 常州213015 2、天地（常州）自动化股份有限公司，江苏 常州213015 3、中国矿业大学徐海学院，江苏 徐州221008）

1 概述

随着科技的发展和工业控制的集成度越来越高，电控系统的复杂程度也越来越高，系统的维护水平是安全可靠运行的保证，如何利用新技术提高现场运维水平和快速排查故障是各系统厂家不断研究改进的方向[1-2]。

现今社会互联网技术高度发展，利用移动互联网、云平台技术[3-4]，使用网页、移动终端等对系统进行状态监控及远程控制干预，实现系统的远程监控，进行集中化控制管理，提高设备安全运行水平，有着极其重要的意义。

2 系统方案

本文中设计了矿井提升机远程移动监视系统，系统基于云技术，具备首发故障检测、智能上位机监控、高速数据采集和远程服务等先进功能，可直接连接PLC 或通过OPC 连接上位机SCADA、DCS 数据；支持GPS 和网络摄像头接入。提供手机APP和网页监控修改数据，可自组图像化APP 和网页，图形界面友好。具备微信推送功能，可实现微信查看当前数据，历史护具，微信推送报警。

基于云平台的矿井提升机远程监控系统综合考虑了系统的实用性、安全性和可行性等方面，借助PLC 控制技术、远程智能数据采集终端和云平台技术搭建而成。系统由PLC 控制系统、电源管理系统、远程智能数据采集终端和云平台四部分构成。PLC 处理器与远程智能数据采集终端模块进行通信，数据进入云平台。远程智能数据采集终端与移动手机终端APP 通过云平台进行通信，通过云组态软件建立监控画面。同时云组态平台上也可增加摄像头接入，视频与工艺过程数据融为一体。

系统结构图如图1 所示。

图1 矿井提升机远程监控系统结构图

3 系统功能

远程监控系统对设备运行工况实时远程监视，建立远程监视的数据管理，对系统的相关数据进行分类统计。系统通过自带的实时数据库，存储实时数据并按照预先分配的权限提供用户需求的相关报表。

系统中的各回路状态，实时数据通过云服务器实时传输，了解现场实时运行状态，利用云组态画面动态监测，方便远程直观监测。

系统远程故障智能分析功能可事先排列故障原因，建立故障树和定义故障代号，系统自动通过堆栈的方式排序故障代号，当发生故障时按堆栈处理，能智能指向首发故障，帮助现场处理故障原因，提高排查故障的效率，如图2 所示。故障报警信息同时进入历史数据库中，用于查询和检索历史数据，便于分析故障原因及记录故障频次。

图2 故障智能分析

远程监控系统对重要的过程数据建立历史曲线记录和查询功能，利用云组态的曲线控件，可实时查询过程数据的趋势曲线。数据可以历史检索，显示选择各时间段的监测数据，局部放大或缩小趋势曲线，便于分析运行过程中的状态，如图3 所示。

图3 历史曲线

系统数据接口可对接自动化平台，根据要求转接成标准数据接口用于传输，实时数据接口满足实时监测数据的要求。

4 云组态设计

远程监控终端通过网页或者APP 客户端实现用户与系统之间的通信和交互。云平台提供标准的WEB 访问接口，客户端可直接获取现场数据，并通过云平台组态软件，编辑监控系统图形界面。

图4 所示的手机终端APP 设计了系统运行的主界面，以及相关报警、故障、历史曲线等监控画面，实现对系统各设备的运行状态监控、就地控制和远程操作，电压、电流、温度、辅助设备状态及工艺控制系统工艺保护、安全回路、闭锁回路等的全面监视，重要数据历史曲线，实时及历史故障报警信息，设备状态信息及故障报警系统具备“三指示”功能，并可实现工艺保护阀值、系统运行参数的远程在线修改功能，所有数据通过云端服务器采集发送。

图4 手机终端APP 界面

5 结论

本文设计了基于云平台的矿井提升机远程监控系统的解决方案。利用电控系统的PLC、4G 全网通网络和云平台，对矿井提升机电控系统中的实时运行参数和状态进行远程查询监视、远程故障分析解决。远程监控系统的实现，能够减少维护人员排查故障的时间，第一时间了解现场数据，进而大幅度的提高了生产效率和经济效益。