DB14/T 2817-2023 综采工作面数据共享规范
DB14/T 2817-2023 Synthesis data sharing specification in the mining face
基本信息
发布历史
-
2023年10月
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研制信息
- 起草单位:
- 华阳新材料科技集团有限公司、和利时卡优倍科技有限公司、山西省能源发展中心、中煤科工开采研究院有限公司、华为技术有限公司。
- 起草人:
- 王永革、余北建、李建光、毛晓文、邵国荣、张志忠、路永生、朱毅明、宋俊生、毛新华、李胜军、刘庆富、李明忠、张朝晖、郭泽华、赵帅、刘亚兵、高全军、肖圣龙、王鹏、张卓、幸雨东、于涛、高彦平、潘文龙、韦瑜、李杰、刘佳、崔英、张伟、陈立春、高国强、王万鑫、孙冰洋、刘海良、王立庆、董书江、张鹏华、赵鹏飞、王亚楠、侯晓勇、靳心。
- 出版信息:
- 页数:60页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS73.020
CCSD97
14
山西省地方标准
DB14/T2817—2023
综采工作面数据共享规范
Datasharingspecificationforintelligenthoistingsystemofmine
2023-10-08发布2024-01-07实施
山西省市场监督管理局 发布
DB14/T2817—2023
目次
前言..................................................................................II
1范围................................................................................1
2规范性引用文件......................................................................1
3术语和定义..........................................................................1
4数据共享关系........................................................................2
5物理接口和通信协议..................................................................2
6信息模型架构与建模规则..............................................................3
7综采工作面信息模型..................................................................7
8采煤机信息模型.....................................................................10
9液压支架信息模型...................................................................19
10刮板输送机信息模型................................................................32
11破碎机信息模型....................................................................38
12转载机信息模型....................................................................38
13带式输送机信息模型................................................................38
14供液系统信息模型..................................................................40
15供电系统信息模型..................................................................48
I
DB14/T2817—2023
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件由山西省能源局提出、组织实施和监督检查。
本文件由山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。
本文件由山西省能源标准化技术委员会归口。
本文件起草单位:华阳新材料科技集团有限公司、和利时卡优倍科技有限公司、山西省能源发展中
心、中煤科工开采研究院有限公司、华为技术有限公司。
本文件主要起草人:王永革、余北建、李建光、毛晓文、邵国荣、张志忠、路永生、朱毅明、宋俊
生、毛新华、李胜军、刘庆富、李明忠、张朝晖、郭泽华、赵帅、刘亚兵、高全军、肖圣龙、王鹏、张
卓、幸雨东、于涛、高彦平、潘文龙、韦瑜、李杰、刘佳、崔英、张伟、陈立春、高国强、王万鑫、孙
冰洋、刘海良、王立庆、董书江、张鹏华、赵鹏飞、王亚楠、侯晓勇、靳心。
II
DB14/T2817—2023
综采工作面数据共享规范
1范围
本文件规定了基于信息模型的煤矿综采工作面数据共享的数据共享关系、物理接口和通信协议、信
息模型架构与建模规则及综采工作面、采煤机、液压支架、刮板输送机、破碎机、转载机、带式输送机、
供液系统、供电系统信息模型。
本文件适用于山西省内煤矿综采工作面数据共享的设计和实现。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB3100国际单位制及其应用
GB/T33863(所有部分)OPC统一架构
GB/T34679智慧矿山信息系统通用技术规范
GB/T40209制造装备集成信息模型通用建模规则
DB14∕T1725.1数字煤矿数据字典第1部分:煤矿基本信息、监测监控数据、安全管理数据
IEEE754浮点数算术标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
综采工作面集控系统centralizedcontrolsystemformechanizedminingface
综采工作面集中控制系统的简称,是指对采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、带式
输送机、供液系统、供电系统等多个综采工作面设备及系统进行集成,即实现对综采工作面设备的统一
管理和集中控制的设备系统。
信息模型informationmodel
对综采工作面的设备信息资源进行定义、描述和关联的组织方式和框架。
属性attribute
属性是设备性质、状态和特征的数据,包括但不限于运行状态、供电电流。
方法method
方法是设备的操作方式或自身功能,包括但不限于设备启停、信息交互。
事件event
1
DB14/T2817—2023
事件是设备产生的某些重要信息的记录,包括但不限于设备开机事件、设备急停事件。
报警alarm
报警是需要确认的状态条件相关的事件类型。包括但不限于设备高温报警,需要确认并跟踪温度,
在温度正常后消除报警。
4数据共享关系
综采工作面的主要设备及系统,包括采煤机、液压支架、刮板输送机、破碎机、转载机、带式输送
机、供液系统、供电系统,数据共享平台采集综采工作面各设备数据,组织成信息模型,以信息模
型方式向应用提供综采工作面数据共享服务。综采工作面设备控制系统、集控系统、数据共享平台和应
用之间的关系见图1。
图1数据共享关系图
5物理接口和通信协议
综采工作面各设备或者集控系统可提供无线通信协议包括:WiFi、4G、5G、RFID、UWB、BT、ZigBee
等。综采工作面各设备或者集控系统也可提供有线接口和通信协议,见表1。
2
DB14/T2817—2023
表1设备控制系统和集控系统的物理接口和通信协议
序号控制系统物理接口通信协议
以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
1采煤机控制系统RS485接口ModbusRTU
Can总线CanOpen
以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
2液压支架控制系统RS485接口ModbusRTU
Can总线CanOpen
刮板输送机、转载机、破以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
3
碎机控制系统RS485接口ModbusRTU
以太网口(RJ-45)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
4带式输送机控制系统
RS485接口ModbusRTU
以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
5供液控制系统
RS485接口ModbusRTU
以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、EtherCAT、Modbus-TCP
6供电系统
RS485接口ModbusRTU
7集中控制系统以太网口(RJ-45)、以太网口(FC)EIP、OPCUA
6信息模型架构与建模规则
信息模型架构
信息模型包括属性、方法、事件、报警和引用,引用指向另一个信息模型,见图2。信息模型的属
性、方法、事件、报警和引用是可选的,但至少应包含其中一个。信息模型建模支持嵌套规则,信息模
型可以包含子信息模型,子信息模型可以继续包含子信息模型。信息模型支持扩展,支持属性、方法、
事件、报警和引用的扩展。
图2信息模型架构
3
DB14/T2817—2023
基础数据类型
信息模型使用的基础数据类型,见表2。
表2基础数据类型
名称类型描述取值范围
BOOL布尔类型真或假,0为假,1为真。
INT16位有符号整型-215215-1
DINT32位有符号整型-231231-1
UINT16位无符号整型0215-1
UDINT32位无符号双整型0231-1
REAL浮点型取值范围由IEEE754中的基本单精度浮点数格式定义。
TIME持续时间与UDINT型变量相同,以毫秒为单位。
DATE日期从D#1972-01-01到D#2151-06-06。
由连续的4个字节表示,每个字节标识时、分、秒、毫秒;从
TIME_OF_DAY时刻
00:00:00.000到23:59:59.999,精度为1毫秒。
由连续的7个字节表示,每个字节标识年、月、日、时、分、秒、
DATE_AND_TIME日期和时刻
毫秒;从1972-01-01-00:00:00.000到2151-06-23:59:59.999。
STRING字符串0至255个字符。
BYTE字节8位,每位对应1或0。
ARRAY_OF_BYTE字节数组4个字节组成的字节数组。
WORD字16位,每位对应1或0。
ARRAY_OF_WORD字数组8个字组成的字数组。
DWORD双字32位,每位对应1或0。
LWORD四字64位,每位对应1或0。
属性
6.3.1属性类型
属性包括静态属性和动态属性两类,其描述如下:
a)静态属性:是指设备基本不变的一些固有性质和特征的数据,包括但不限于设备的名称、生
产厂商、状态、版本信息等。
b)动态属性:指设备的运行状态和过程数据,包括但不限于设备工作状态、设备配置参数等。
6.3.2属性规则
属性的定义方式应符合属性规则,见表3。
4
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表3属性规则
序号属性条目说明
1中文名称属性名称,含义宜具有唯一性。
2英文名称属性英文名称,在该信息模型内应具有唯一性。
描述属性的含义和特征,属性的单位及精度,单位应符合GB/T3100-1993的规定,例如%,
3描述
0.1℃,cm,kg。
4读写权限访问权限,可为“读”、或“读/写”。
5数据类型描述属性的数据类型,定义见表2。
6数据值由数据类型决定,在实例化时有具体的数据,信息模型定义时不描述该条目,默认有。
7建模规则“必选”表示在建模应包含该属性,“可选”表示在建模时该属性可包含,也可以不存在。
6.3.3动态属性
动态属性包含状态属性、配置属性。
a)状态属性:描述设备工作状态的属性,包括但不限于采煤机启动/停止;
b)配置属性:设备设定值或配置参数,包括但不限于采煤机牵引速度;
6.3.4静态属性
设备的静态属性包含基础属性、网络属性、位置属性。采煤机信息模型、液压支架信息模型、刮板
输送机信息模型、破碎机信息模型、转载机信息模型、带式输送机信息模型、供液系统信息模型、供电
系统信息模型的静态属性,见表4、表5、表6。
a)基础属性:设备的基础定义数据,用于设备的辨识和管理,见表4;
b)网络属性;设备网络配置的相关数据,见表4;
c)位置属性:与设备地理位置相关的数据,见表5。
表4基础属性
序号中文名称英文名称描述读写权限数据类型建模规则
1设备名称DeviceName-读STRING必选
2制造商名称ManufacturerName-读STRING必选
3制造日期DateOManufacture-读STRING必选
包括但不限于采煤机、液压支
4设备类型DeviceType读STRING必选
架
5协议版本ProtocolVersion协议版本号读STRING必选
6硬件版本HardwareVersion-读STRING必选
7安标信息AmpInformation-读STRING必选
8设备编号DeviceNo-读/写STRING必选
9设备在用状态DeviceStatus0.在用;1:检修;2:大修读/写BYTE可选
5
DB14/T2817—2023
表5网络属性
序号中文名称英文名称描述读写权限数据类型建模规则
1IPV4地址IPV4Address-读/写ARRAY_OF_BYTE必选
2IPV4网络掩码IPV4Netmask-读/写ARRAY_OF_BYTE必选
3IPV4网关地址IPV4GatewayAddress-读/写ARRAY_OF_BYTE必选
4IPV4DNS服务器IPV4DNSServer-读/写ARRAY_OF_BYTE可选
5IPV6地址IPV6Address-读/写ARRAY_OF_WORD可选
6IPV6网络掩码IPV6Netmask-读/写ARRAY_OF_WORD可选
7IPV6网关地址IPV6GatewayAddress-读/写ARRAY_OF_WORD可选
8IPV6DNS服务器IPV6DNSServer-读/写ARRAY_OF_WORD可选
表6位置属性
序号中文名称英文名称描述读写权限数据类型建模规则
1工作面编号WorkSurfaceNo-读/写STRING必选
2巷道编号RoadwayNo-读/写STRING必选
3位置信息Position设备位置信息读/写STRING必选
方法
方法的定义方式应符合方法规则,见表7。
表7方法规则
序号方法条目说明
1中文名称方法名称,含义宜具有唯一性。
2英文名称方法英文名称,在该信息模型内应具有唯一性。
3描述描述方法的含义和功能。
4输入参数方法执行时需要输入的参数信息,包括类型、数据。
5返回值方法执行后返回的输出结果信息,包含类型、数据。
6建模规则“必选”表示在建模应包含该方法,“可选”表示在建模时该方法可包含,也可以不存在。
事件
事件包括子信息模型的所有事件。信息模型方法执行时,默认产生相应的事件,该类事件不做描述。
事件的定义方式应符合事件规则,见表8。
表8事件规则
序号事件条目说明
1事件源名称产生事件的对象名称,含义宜具有唯一性。
2事件源ID事件源标识,在该信息模型内应具有唯一性。
3发生时间事件发生的时间戳,在实例化时有具体的数据。信息模型定义时不描述该条目,默认有。
4描述事件发生的重要信息描述。
5建模规则“必选”表示在建模应包含该事件,“可选”表示在建模时该事件可包含,也可以不存在。
6
DB14/T2817—2023
报警
报警包括子信息模型的所有报警。信息模型是报警管理系统的主要报警来源,报警管理系统实现报
警产生、禁用状态、启用状态、确认状态、证实状态、报警恢复的跟踪管理,本文件不对此部分内容进
行描述。报警的定义方式应符合报警规则,见表9。
表9报警规则
序号报警条目说明
1报警源名称产生报警的对象名称,含义宜具有唯一性。
2报警源ID报警源标识,在该信息模型内应具有唯一性。
3发生时间报警发生的时间戳,在实例化时有具体的数据。信息模型定义时不描述该条目,默认有。
4描述报警发生的重要信息描述。
5报警级别定义报警的重要性,宜包括一般、较重、严重和特别严重四个级别。
1(报警发生)、2(报警恢复)、3(报警确认)、4(报警证实)、5(报警禁止)、6(报警使能)7(报警复
6状态
归)、8(报警超时消失);在实例化时有具体的数据,信息模型定义时不描述该条目,默认有。
7建模规则“必选”表示在建模应包含该报警,“可选”表示在建模时该报警可包含,也可以不存在。
信息模型的实现
综采工作面信息模型可通过OPCUA实现,具体实现方法参见GB/T33863。
7综采工作面信息模型
信息模型架构
综采工作面信息模型包括采煤机信息模型、液压支架信息模型、刮板输送机信息模型、破碎机信息
模型、转载机信息模型、带式输送机信息模型、供液系统信息模型、供电系统信息模型。每个信息模型
可由属性、方法、事件、报警和相应子模型组成,见图3。
图3综采工作面信息模型架构
属性
7
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7.2.1静态属性
综采工作面信息模型静态属性,见表10。
表10综采工作面信息模型静态属性
序号中文名称英文名称描述读写权限数据类型建模规则
1名称Name-读STRING必选
2编号Number-读STRING必选
3所属煤层CoalSeam-读STRING必选
4所属采(盘)区MiningArea-读STRING必选
5采煤方法CoalMiningMethods-读STRING必选
6煤层厚度CoalSeamThickness-读STRING必选
7回采高度MiningHeight-读STRING必选
8切眼长度OpenOffCutLength-读STRING必选
9围岩类型SurroundingRockType-读STRING必选
10回采开始时间MiningStartTime-读DATE_AND_TIME必选
11回采完成时间MiningCompletionTime-读DATE_AND_TIME可选
7.2.2动态属性
综采工作面信息模型状态属性,见表11。
表11综采工作面信息模型状态属性
序号中文名称英文名称描述读写权限数据类型建模规则
0:条件不具备;1:具备
1备妥Ready读BOOL必选
启动条件
TransportThreeMa
2运输三机状态0:停止;1:运行读BOOL必选
chState
TransportThreeMa0:检修模式;1:就地模
3运输三机模式读BYTE必选
chOpnMode式;2:远程模式
方法
综采工作面信息模型方法,见表12。
表12综采工作面信息模型方法
序号中文名称英文名称描述输入参数返回值建模规则
1联动启动LinkageStart联动启动-BOOL型:0:失败;1:成功可选
2联动停止LinkageStop联动停止-BOOL型:0:失败;1:成功可选
8
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表12综采工作面信息模型方法(续)
序号中文名称英文名称描述输入参数返回值建模规则
3远程复位RemoteReset远程复位-BOOL型:0:失败;1:成功可选
刮板机与采刮板机与采
4ScraperLinkage-BOOL型:0:失败;1:成功可选
煤机联动煤机联动
运输三机移TransThreeMachC运输三机移
5-BOOL型:0:失败;1:成功可选
架协同控制ollaCtrl架协同控制
采煤机与液采煤机与液
ShearerSupportC
6压支架协同压支架协同-BOOL型:0:失败;1:成功可选
ollaCtrl
控制控制
报警
综采工作面信息模型报警,见表13。
表13综采工作面信息模型报警
序号报警源名称报警源ID描述报警级别建模规则
1采煤机与支架防碰撞报警CollisionPreventAlm采煤机与支架防碰撞报警自定义必选
2故障Fault故障自定义必选
信息模型与实例关系
综采工作面信息模型与实例对应关系,见表14。
表14综采工作面信息模型与实例对应关系
序号信息模型实例数建模规则子信息模型实例数建模规则
必选;同时包含截割电机子对象,
1截割2
1-2个实例,必选
2采煤机1必选牵引≥2必选
3破碎1可选
4液压1必选
5普通架(单机)≥2必选
6普通架(成组)≥2必选
7
推荐标准
- GB/T 4985-2010 石油蜡针入度测定法 2010-09-02
- GB/T 254-2010 半精炼石蜡 2010-09-02
- GB/T 3402.2-2010 塑料 氯乙烯均聚和共聚树脂 第2部分:试样制备及性能测定 2010-09-02
- GB/T 25125-2010 智能照明节电装置 2010-09-02
- GB/T 4787-2010 高压交流断路器用均压电容器 2010-09-02
- GB/T 3785.1-2010 电声学 声级计 第1部分:规范 2010-09-02
- GB/T 2828.10-2010 计数抽样检验程序 第10部分:GB/T 2828计数抽样检验系列标准导则 2010-09-02
- GB/T 25124-2010 高级人才寻访服务规范 2010-09-02
- GB/T 25123.2-2010 电力牵引 轨道机车车辆和公路车辆用旋转电机 第2部分:电子变流器供电的交流电动机 2010-09-02
- GB/T 446-2010 全精炼石蜡 2010-09-02