煤炭工业自动监控功能完善

导语：煤炭工业自动监控功能完善一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

0前言

在能源社会中，煤炭工业行业是我国重要的支柱产业之一。随着能源危机愈演愈烈，煤炭工业行业竞争也越来越激烈[1]。但是近年来，由于操作违规和检修不及时，人为和机械方面带来的事故频繁发生，如当前我国煤炭工业企业的瓦斯爆炸、漏水等事故的相继发生，给国家和人民带来了巨大的经济损失，同时大面积的污染环境，水体污染、空气污染、环境问题雪上加霜[2]。为此如何实时的对实际生产过程进行安全监控和故障管理、工艺过程降低能耗、提高产品的质量和保证过程操作安全已成为当今煤炭工业行业最为关心的问题之一[3]。

1基于ScadACS自动监控技术的煤炭工业运动监控系统的构建

煤炭工业稳态过程是相对的、暂时的，实际生产过程中存在各种各样的波动、干扰以及条件的变化。因而煤炭工业过程的动态变化是必然的，经常发生的。如意外事故、设备故障、人为的误操作以及装置的开停车等种种波动和干扰，都会引起原有的稳态过程和平衡发生破坏，而使系统向着新的平衡发展[4]。这些问题不是稳态模拟所能解决的，必须由煤炭工业动态模拟来回答。开发的运动监控系统，作为仿真系统的一个重要组成，可以在线模拟操作中发生的一些异常现象，提供了发生异常现象、发现异常现象、解决异常现象的机会。

1.1系统总体结构

该系统架构采用稳态模拟和动态模拟相结合的方法建立数字工厂。首先在ASPEN上进行稳态模拟，然后进行动态模拟，动态模拟中所使用的基础数据包括稳态模拟的结果数据、手工输入的工艺数据及来自动现场DCS的真实数据，因此动态模拟的保真度可以得到保障。数据采集采用国际上通用的OPC技术，配合Infoplus实时数据库，能最大限度的保证数据的真实性、完整性。动态模拟是整个系统的核心，该系统的后台模型中的数据可以被传送到过程监控系统中，并与过程监控系统中的真实数据进行对比分析，对于与真实数据的偏差，进行多重的数据校正，然后动态调整模型，对于监控系统没有的数据可以为生产操作提供参考，从而指导生产[5]。此系统中还有一个重要的功能就是仿真模拟，对于真实系统的风险操作，可以事先在模拟上进行验证，为生产操作预案提供风险评估数据。减少生产操作的风险。

1.2ScadACS技术

基与ScadACS技术的ScadACS监控系统是ACS开发，目的是提供给不同的监控应用领域一个快速而弹性的开发平台，能迅速而稳定的建立客户需求的监控系统，并且兼顾到维护性、扩充性、与市面上流行产品的整合性。ScadACS的优势在于提供一个易于扩充和建置的软硬件架构，且在软件开发过程中提供尽可能自动化的环境，使开发人员以最少的Coding就能建好目标系统[6]。ScadACS因为采用了市面上占有率极高的MicrosoftWindows操作系统与市面上认同的接口标准ActiveX/DCOM/OPC等技术，所以和外界的应用软件能有极高之整合性，此外还保有因不同系统的特殊需求，而需另外建置的软件子系统，可与各共通子系统的衔接。

1.3系统功能

1.3.1多用途模块结构重放评估模块：在操作过程中记录操作信息和事件，真实重现已经被执行的仿真过程，有利于操作规程实时更新。控制系统连接模块：提供连接过程控制系统以连接本系统的功能，使得培训可以在真实的现场操作界面上进行。也可以用来检验过程控制系统的控制逻辑。

1.3.2高精度及快速仿真模型的建立基于严格的煤炭工业机理，计算在严格的压力流量约束下进行，工厂级别的大型过程亦可被仿真。此外，可选择实时或加速的仿真过程。

1.3.3开放的界面提供建立在OLE和COM技术基础上的OPC接口功能，使得本系统可以在外面数据连接上，和其他的OPC兼容系统连接交换，而得到有效的应用。

2基于ScadACS自动监控技术的煤炭

工业乙烯装置故障监控与处理以基于乙烯操作手册分离岗位操作规程的分离岗位事故处理预案，分析了系统监控与处理过程。乙烯装置的常见运动故障见表1。然后以DA301塔压差过大为例，其处理过程见图1。首先改变DA301塔的进料流量，回流流量和塔釜热载体流量，可以增加塔的压差。另外，增大回流量、增大热载体流量也是增加DA301塔压的方法，在操作时可以任意选择应用，也可以几种方法结合应用。在该系统中，塔压出现过高或过低异常现象时，系统会弹出操作指导。操作员可以按照操作指导的提示进行操作，直至接触操作异常，达到操作指导要求的正常操作状态。在具体显示中，应用SimACS开发工具，设定异常现象改变点的数值，通过Bridge将数据传输给OraegaLand，OmegaLand作为底层模型，通过运算，引起系统变化，然后再将数据传给Bridge，通过Bridge传给DCS界面，这样，由讲师通过触发SimACS操作界面上产生的异常现象，异常现象可以在DCS界面显示。引起异常现象是通过改变控制器的设定点、控制方式和控制阀门的开度来实现的具体引起异常现象的明显程度，可自行设定。

3基于ScadACS自动监控技术的煤炭工业系统的应用管理

3.1建立统一的监控管理体系

随着我国煤炭工业的迅速发展，新建和改造的一大批煤炭工业基地，技术水平比较高，多数采用国内先进的工业机械综合自动化系统。但由于工业机械综合自动化系统在国内应用得较晚，也一直没有一个统一的监控、验收标准以明确监控工作内容、监控方法、监控程序，监控人员通常只能参照对常规系统的运行要求来监控综合自动化系统，不能有效保证监控工作的质量，也不能为工业机械的安全、稳定运行提供保障[7]。建议煤炭行业要编写《工业机械综合自动化系统监控导则》和《工业机械综合自动化系统验收导则》，开发统一的工业监控系统，促进工业监控系统的标准化与统一化。

3.2监控前的准备工作

监控前的准备工作一般应首先对整个企业的自动化系统设备进行全面的了解。包括自动化系统自装置的安装方式、控制保护屏、公用屏、电度表屏和主要功能。了解一次主接线，各间隔实际位置及运行状态；进行二次设备外观检查，主要有装置外观是否损坏、屏内元件是否完好、接线有无折断、脱落等；检查各屏电源接法是否准确无误，无误后对装置逐一上电，注意观察装置反应是否正确，然后根据软件组态查看，设置装置地址；连好各设备之间通讯线，监控至所有装置通讯正常，在后台机可观察装置上送数据。其次是工作完成后必须认真填写有关监控报告[8]。报告及记录既是分析、判断自动化装置性能好坏、决定装置能否投运的重要依据，也是装置重要的原始资料。

3.3监控阶段的工作

（1）开展执行工业机械《工业监控在工业机械应用》制度，其制度运用能在工业机械设备巡视、监控、操作趋于立体化，保证监控质量。（2）积极加强对安全规程、调度方面的支持力度。在新建工业机械设计上提前考虑《工业监控在工业机械应用》制度的执行情况。（3）管理上再次细化分工，推出“大监控”、“大检修”一揽子宏图。如此减员增效才能有大的发展。（4）采用工作票远方许可应用。这样可使双方在探头看清工作票，远方许可安全措施检修人员开工[9]。

4结束语

随着我国现代工业的发展，很多煤炭工业集团都采用了先进的工业机械综合自动化系统，这就要求工业自动化系统工业机械更加注重监控工作，只有在各方技术人员的共同努力下，才能变得更加完善、更加可靠。